水库型水源地微囊藻毒素污染现状及环境影响因素研究 ——以山仔水库为例

论文摘要

微囊藻毒素（Microeystins,MCs）是富营养化淡水水体中蓝藻的爆发性繁殖可能产生的最常见的藻毒素,它是一种单环七肽毒素,该毒素具有强烈的肝毒性和肿瘤促进作用。近年来作为福州市第二饮用水源地的山仔水库水体呈现不同程度的富营养化,监测饮用水水源地藻毒素的含量及污染状况对于控制藻毒素污染,减轻对人体的危害,保护人民的身体健康,具有重要的意义。本研究对MC-LR、MC-RR、MC-YR三种微囊藻毒素的高效液相色谱检测及固相萃取前处理过程中的关键环节进行优化研究,并应用该方法对2007年山仔水库微囊藻毒素的污染水平及环境因子进行了为期一年的连续监测。通过本研究得出以下结论:（1）微囊藻毒素分析的关键技术环节HPLC进样分析时,以甲醇:0.06%TFA水溶液=60:40（V/V）为流动相进行等度洗脱,对MC-YR、MC-LR和MC-RR有较好的分离效果。在固相萃取前处理过程中,以0.1%TFA-甲醇为洗脱液对MC-YR、MC-LR和MC-RR三种毒素均具有较高的回收率,回收率分别可达到91%、89.8%,81%;对于环境样品,以20%甲醇为淋洗液,可以减少杂质峰对HPLC分析测试的影响,并保证回收率。（2）山仔水库2007年微囊藻毒素的变化特征2007年山仔水库的微囊藻毒素形态主要是MC-YR;在藻类的高发季节6～9月份均检出微囊藻毒素MC-YR,水中检出的MC-YR最大浓度为0.374μg/L,低于国家生活饮用水卫生规范的标准1.0μg/L。在水中加入冰乙酸破藻细胞后,水中微囊藻毒素含量成倍增加,最多增加了41.1倍。（3）影响微囊藻毒素水平的水质条件水温是微囊藻毒素浓度水平高低的关键影响因子,其次为TN/TP、TP,水体第一生产力—叶绿素a与藻毒素之间不存在显著的直接相关关系。在水温较高,水体中磷元素供应充足的条件下,水体藻类可能产生出更多的藻毒素,水质安全的关键环节在于控制每年高温期水体的TP水平。水质参数之间,TP—TN—叶绿素a之间呈现很强的相关性,叶绿素a其水平高低受到TN、TP水平高低、以及它们之间的交互作用的影响。（4）水质评价结果与微囊藻毒素浓度水平2007年山仔水库春季水体有从中营养向富营养化水平发展的趋势,夏季水体达到了富营养化水平,秋冬季节的水体尚处于中营养水平。水体的营养状态指数与微囊藻毒素的浓度水平呈显著正相关。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 中文文摘
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 微囊藻毒素（MCs）简介
• 1.2.1 水体富营养化问题
• 1.2.2 微囊藻毒素的产生
• 1.2.3 微囊藻毒素的结构及性质
• 1.2.4 微囊藻毒素在水体中的迁移转化
• 1.2.5 微囊藻毒素的毒性和危害
• 1.2.6 微囊藻毒素的毒性机理
• 1.2.7 微囊藻毒素在我国地面水的分布
• 1.3 微囊藻毒素的检测技术
• 1.3.1 生物分析法
• 1.3.2 化学分析法
• 1.3.3 免疫学检测法
• 1.4 水体中微囊藻毒素的控制及去除方法
• 1.4.1 控制水源水体富营养化
• 1.4.2 饮用水中微囊藻毒素的去除技术
• 1.5 国内外同类研究开发概况
• 1.6 本课题研究内容及技术路线
• 1.6.1 本课题研究的主要内容
• 1.6.2 论文研究技术路线
• 第2章 研究区域—山仔水库的环境概况及水质状况
• 2.1 山仔水库环境概况
• 2.1.1 流域自然环境
• 2.1.2 地质地貌
• 2.1.3 气象气候
• 2.1.4 土壤
• 2.1.5 植被
• 2.2 社会经济概况
• 2.3 山仔水库水质状况
• 2.3.1 山仔水库建库以来水质状况
• 2.3.2 山仔水库水生生态环境状况
• 2.4 小结
• 第3章 水中微囊藻毒素的高效液相色谱检测及前处理条件优化实验
• 3.1 前言
• 3.2 实验材料与方法
• 3.2.1 仪器
• 3.2.2 试剂
• 3.2.3 标准储备液配制
• 3.2.4 色谱分析条件
• 3.3 高效液相色谱分析条件优化
• 3.3.1 流动相的选择
• 3.3.2 方法的线性范围和回归方程
• 3.3.3 方法的精密度和检出限
• 3.4 前处理固相萃取条件优化
• 3.4.1 洗脱液的选择
• 3.4.2 淋洗液的选择
• 3.5 小结
• 第4章 饮用水源地微囊藻毒素污染水平特征分析
• 4.1 前言
• 4.2 材料与实验方法
• 4.2.1 实验仪器
• 4.2.2 实验试剂
• 4.2.3 采样点的分布
• 4.2.4 样品的采集和测定指标及方法
• 4.2.5 微囊藻毒素的提取及检测方法
• 4.3 山仔水库微囊藻毒素含量水平分析
• 4.3.1 水中微囊藻毒素即胞外微囊藻毒素检测结果
• 4.3.2 总微囊藻毒素检测结果
• 4.4 2007年山仔水库水质指标的全年变化分析
• 4.4.1 水温的年度变化
• 4.4.2 水体透明度的变化
• 4.4.3 总氮的变化
• 4.4.4 总磷的变化
• 4.4.5 各采样点TN/TP比值的变化
• 4.4.6 各采样点叶绿素a的变化
• 4.5 微囊藻毒素与水质指标的相关关系分析
• 4.5.1 相关分析
• 4.5.2 偏相关分析
• 4.6 各水质参数的相关关系分析
• 4.7 小结
• 第5章 饮用水水源地水体富营养化评价与水质安全问题讨论
• 5.1 前言
• 5.2 2007年山仔水库水体富营养化评价
• 5.2.1 综合营养状态指数法
• 5.2.2 熵权法确定权重的综合营养状态指数法
• 5.2.3 评分法
• 5.2.4 评价结果对比分析
• 5.3 微囊藻毒素与水体富营养化的关系分析
• 5.4 水质安全问题讨论
• 5.5 小结
• 第6章 结论与建议
• 6.1 主要结论
• 6.2 论文创新点
• 6.3 不足之处
• 6.4 有待进一步研究的问题
• 参考文献
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 个人简历