藻類毒素在水環境體系中的間接光降解過程的研究

《藻類毒素在水環境體系中的間接光降解過程的研究》是依託復旦大學，由宋衛華擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：藻類毒素在水環境體系中的間接光降解過程的研究
• 依託單位：復旦大學
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：宋衛華

項目摘要

水體富營養化引起的有毒藍藻水華作為新興的環境問題，已經引起了環境科學工作者的廣泛關注。伴隨著藍藻爆發而產生的藻類毒素會對水生生態環境造成長期的危害，因此研究藻類毒素在水環境體系中的光化學降解過程有著重要的環境意義。因為藻類毒素（微囊藻毒素，柱苞藻毒素）在太陽光譜下沒有有效的光吸收，直接光降解過程不能發生。因此本課題擬對藻類毒素的間接光降解進行深入的研究，探討在多種天然光敏化劑（腐殖酸，藻青蛋白，葉綠素等）作用下的藻類毒素的降解機理。研究OH自由基，單態氧，三線態光敏化劑等活性氧粒子在藻類毒素間接光降解過程中的作用機理。並對藻類毒素的降解產物進行結構鑑定和毒性分析。 通過對藻類毒素的間接光降解過程的降解機理，反應動力學，及其光解產物的生物活性等方面的研究，建立天然水體中的藻毒素的太陽光間接降解速率和水質參數的相關性模型，對藍藻爆發過程中的藻類毒素的光化學歸趨進行預測。

結題摘要

水污染導致藍藻水華大面積爆發，而水華最大的危害之一就是產生各種藻類毒素。這些毒素排放到水體中，嚴重危害人類和生態健康。本研究以藍藻水華中最常見且毒性最大的微囊藻毒素（MC-LR）和柱苞藻毒素（CYN）為研究目標，關注其進入自然水體後在自然光作用下的遷移轉化規律，了解其光降解機制，並測定其與水中自由基的反應速率常數，建立其光降解速率與自然水環境指標的數學聯繫，為建立藻毒素在自然環境中的遷移轉化模型打下研究基礎。 我們對兩類重要的藻類毒素，微囊藻毒素和柱苞藻毒素的光化學過程進行了系統的學習，發現了1，微囊藻毒素光降解主要是三線態光敏化劑對毒性側鏈adda進行光敏化異構化歷程。2柱苞藻毒素的間接光降解主要是水中的羥基自由基降解途徑。3對藻毒素的光降解動力學研究結果表明，柱苞藻毒素的擬自然過程的半衰期約為40天。相對於微囊藻毒素，柱苞藻毒素在水體環境中更穩定。 在完成了核心的研究內容的基礎上，我們又詳細研究了藥物類污染物的光化學行為和污水處理廠出水有機質的光化學性質。對照預期研究成果要求，我們圓滿完成了本項目。我們發表了9篇標註本基金資助的SCI論文（通訊作者），其中包含2篇ES&T，3篇Water Research。培養了一名碩士。另外一名博士生和一名碩士生預計今年畢業。