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山仔水库富营养化现状及其水华微囊藻毒素产生和分布特征研究

作　者: 余立斌
导　师: 王菲凤
学　校: 福建师范大学
专　业: 环境科学
关键词: 微囊藻毒素富营养化水质评价超高效液相色谱(HPLC) 山仔水库
分类号: X832
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

山仔水库是福州第二饮用水源地,建库十余年来,水体富营养化发展趋势日益加剧。本研究一方面通过对该水库水华发生期水质的现状监测调查,分析各污染物浓度的时空分布特征、各理化水质指标之间的相关性,并评价该水库富营养化现状程度;另一方面,在优化超高效液相色谱检测微囊藻毒素（Microcystin,MC）色谱条件的基础上,对水库蓝藻水华发生期MC的产生和时空分布规律进行研究,并探讨了水库中存在的两种主要MC异构体（MC-LR、MC-RR）之间的相关性,结果表明:（1）按水深的垂直分布来看,水温、pH、溶解氧、化学耗氧量、硝氮和叶绿素a沿垂向分布有一定规律,而总氮、氨氮、总磷、正磷酸盐和总铁则未表现出明显的垂向空间分布上的变化趋势;通过比较表层和底层的各水质污染指标间的相关性分析发现,表层水体和底层水体各有特点,水质指标间的相关性程度存在显著差异。（2）利用2008年7-12月山仔水库各主要理化水质指标的监测值进行富营养现状程度的评价,结果显示,该水库目前处在中营养——中度富营养状态之间,富营养的发展趋势不容乐观。（3）超高效液相色谱检测微囊藻毒素（Microcystin,MC）色谱条件优化结果为:色谱柱:Acquity UPLC^TM BEH-C₁₈柱（1.7μm,1.0×50mm）;流动相:甲醇:水（含0.1%三氟乙酸）=57:43,流速为0.3mL/min,柱温为30℃,进样量为10μL,检测含难分离杂质的环境样品时需要使用梯度洗脱程序,多数情况等度洗脱即可满足要求。（4）山仔水库蓝藻细胞内两种主要的MC异构体MC-LR与MC-RR的浓度、MC-（LR+RR）总浓度以及MC-（LR/RR）比值之间,沿水深垂向分布上均没有明显的规律性。MC-LR的浓度范围在0.01μg/L-11.43μg/L之间;而MC-RR的浓度普遍低于MC-LR,处于0.003μg/L-1.19μg/L之间。MC-（LR/RR）比值大小会因不同季节而引起的水温变化随之呈现一定的规律。（5）山仔水库蓝藻胞内MC横向分布为:水体表层MC-LR和的MC-RR浓度范围分别为0.05-11.43μg/L、0.01-1.16μg/L,表层胞内毒素多数以MC-LR为主;水体中层MC-LR和的MC-RR浓度范围分别为0.03-1.09μg/L、0.01-1.07μg/L,中层胞内毒素主导的异构体是MC-RR;水体底层MC-LR和的MC-RR浓度范围分别为0.03-1.02μg/L、0.003-1.07μg/L,其中,两种异构体总体比例较相当。此外,相关性研究结果表明,两不同结构毒素含量之间没有显著相关性。

全文目录

中文摘要  2-4
Abstract  4-6
中文文摘  6-9
目录  9-11
第一章绪论  11-23
  1.1 课题研究背景及意义  11-12
  1.2 国内外研究现状综述  12-21
    1.2.1 水体富营养化发生现状与危害  12-13
    1.2.2 水体富营养化的评价方法  13
    1.2.3 微囊藻毒素的产生及稳定性  13-15
    1.2.4 微囊藻毒素的毒性  15-16
    1.2.5 微囊藻毒素的治理方法  16-17
    1.2.6 微囊藻毒素的检测方法  17-19
    1.2.7 微囊藻毒素的生物接触  19
    1.2.8 微囊藻毒素在水体中的迁移转化  19-21
  1.3 本文研究内容、技术路线及创新点  21-23
    1.3.1 本课题研究的主要内容  21
    1.3.2 论文研究技术路线  21
    1.3.3 本文创新点  21-23
第二章山仔水库富营养化现状调查与评价  23-43
  2.1 山仔水库自然和社会环境概况  23-24
    2.1.1 自然环境状况  23-24
    2.1.2 社会经济概况  24
  2.2 山仔水库富营养化发展历史  24-26
  2.3 山仔水库水质现状监测与时空分布特征  26-36
    2.3.1 采样与样品保存  26-27
    2.3.2 实验仪器与药品  27
    2.3.3 实验方法  27-28
    2.3.4 结果与讨论  28-36
  2.4 山仔水库水华发生期各水环境因子之间的相关性分析  36-38
  2.5 山仔水库富营养化现状综合评价  38-41
    2.5.1 评价方法  38-39
    2.5.2 结果与分析  39-41
  2.6 本章小结  41-43
第三章微囊藻毒素的UPLC检测条件优化  43-53
  3.1 前言  43
  3.2 实验器材与试剂  43
    3.2.1 实验仪器  43
    3.2.2 实验试剂  43
  3.3 色谱条件优化  43-51
    3.3.1 色谱柱的选择  43-45
    3.3.2 流动相的选择  45-47
    3.3.3 流动相酸度的影响  47-48
    3.3.4 柱温变化对保留值的影响  48-49
    3.3.5 流动相的流速对分离的影响  49
    3.3.6 检测波长的影响  49-50
    3.3.7 梯度洗脱  50
    3.3.8 线性范围与检测限  50-51
  3.4 本章小结  51-53
第四章山仔水库水华微囊藻毒素的的产生和分布特征  53-73
  4.1 前言  53
  4.2 材料与方法  53-54
    4.2.1 采样与样品保存  53
    4.2.2 实验仪器与药品  53-54
    4.2.3 实验方法  54
  4.3 结果与讨论  54-69
    4.3.1 山仔水库水华微囊藻胞内毒素垂向分布变化特征  54-64
    4.3.2 山仔水库水华微囊藻胞内毒素横向分布变化特征  64-69
  4.4 山仔水库水华微囊藻不同结构胞内毒素的相关性分析  69
  4.5 本章小结  69-73
第五章结论与建议  73-77
  5.1 结论  73-75
  5.2 进一步研究的建议  75-77
附录  77-79
参考文献  79-91
攻读学位期间承担的科研任务与主要成果  91-92
致谢  92-93
个人简历  93

山仔水库富营养化现状及其水华微囊藻毒素产生和分布特征研究

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