【摘 要】
：
随着城市工业化的快速发展,水体富营养化和全球变暖导致的有害蓝藻华（HCBs）频繁发生,水华会影响水体水质,增加治水成本。铜绿微囊藻（M.aeruginosa）是淡水中最常见的引发HCBs的藻类之一,它通过消耗氧气、释放代谢物和微囊藻毒素（MCs）导致水质恶化,干扰水体中其他生物的生存。MCs也是藻华破坏水生态系统的主要原因之一。MCs除了威胁水生生态系统中的浮游植物和动物外,还具有肝毒性,最终会通
论文部分内容阅读
随着城市工业化的快速发展,水体富营养化和全球变暖导致的有害蓝藻华（HCBs）频繁发生,水华会影响水体水质,增加治水成本。铜绿微囊藻（M.aeruginosa）是淡水中最常见的引发HCBs的藻类之一,它通过消耗氧气、释放代谢物和微囊藻毒素（MCs）导致水质恶化,干扰水体中其他生物的生存。MCs也是藻华破坏水生态系统的主要原因之一。MCs除了威胁水生生态系统中的浮游植物和动物外,还具有肝毒性,最终会通过食物链进入人体,造成人体健康问题。阳光是微囊藻生长的最重要的环境因素之一,因此在不需要外部能量输入的情况下,利用太阳光建立原位HCBs治理系统具有良好的发展前景。粉末状光催化剂具有高的光催化活性,目前被广泛使用。但仍存在不易回收和二次污染等问题。此外,光催化剂同步去除铜绿微囊藻和藻毒素的研究也少有报道。因此,本文选用均苯四甲酸酐改性的石墨相氮化碳（g-C3N4/PDI,PDI:Pyromellitic acid diimine）制备可稳定漂浮于水面上的光催化薄膜,开展漂浮型光催化膜对铜绿微囊藻的灭活及藻毒素同步降解机制研究,揭示光催化薄膜对藻细胞MCs合成和释放的生物学效应。取得的主要研究成果如下:（1）通过超声交联法以g-C3N4/PDI粉末作为光催化剂,以醋酸纤维素作为交联剂和膜分子骨架,制备了g-C3N4/PDI光催化薄膜,膜可稳定漂浮于水面上,解决了传统粉末催化剂不易回收及其二次污染的问题。利用FT-IR、XRD和SEM分析方法,对g-C3N4粉末、g-C3N4/PDI粉末和g-C3N4/PDI膜进行了结构特征和表观形貌分析。选择铜绿微囊藻作为典型水华藻类,研究了g-C3N4/PDI膜对铜绿微囊藻的光催化抑制效率。结果表明,漂浮2 d后,光催化薄膜对藻细胞的生长抑制率达到91.5%,且在移除膜后藻细胞未恢复生长,藻液颜色持续变淡,直到变白,表明薄膜对藻细胞造成不可逆的损伤。探究了环境因素如不同粉末量（0.5 g、0.8 g、1.1 g）、膜漂浮时间（1 d、2 d、3d）、藻密度（4.5、7.5、10.5×10~6 cells/m L）和p H（6.0、7.5、10）对藻生长抑制效率的影响,发现采用1.1g粉末催化剂制备的光催化薄膜抑藻效果最好,漂浮1-3 d均能达到良好的抑藻效率,并且光催化薄膜对较高密度（10.5×10~6 cells/m L）藻细胞也能达到良好的抑制效果,并可实现薄膜的快速回收再利用。（2）进一步研究了铜绿微囊藻细胞在光催化作用下的生物应激响应及灭活机制。通过自由基湮灭实验,探究光催化灭活藻类过程中的主要活性物种,结合自由基定量实验,证实H2O2、~1O2和·OH为主要活性物种。利用SEM观察细胞表面形态变化,结合叶绿素a、藻蓝蛋白、光合系统Ⅱ的最大光量子产量（Fv/Fm）、光合作用中的电子最大转移速率(r ETRmax)、胞内蛋白含量和CAT等参数研究了光催化过程中藻细胞的光合系统变化和生物应激响应过程。结果表明,光催化膜在太阳光作用下产生了活性物种H2O2、~1O2和·OH,作用于藻细胞,导致细胞光合系统和抗氧化系统受损崩溃,藻细胞破裂,最终失活。（3）同时研究了光催化过程中微囊藻毒素的同步降解效率及机制。通过实时荧光定量PCR仪器,分析了藻类灭活过程中合成藻毒素相关基因的表达变化,结合超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱仪研究了光催化膜对藻毒素的降解情况和灭活藻细胞过程中溶液中藻毒素的浓度变化。实验结果表明,光催化过程中藻类产藻毒素的基因表达显著增强。在引入Fe（II）构建光催化/芬顿原位耦合体系后,光催化薄膜对藻毒素有显著的降解效应。综上可知光催化膜不仅可以破碎藻细胞,还能实现藻毒素降解,对水体的毒性减弱,降低了二次污染的风险。综上所述,本研究通过超声交联法合成了g-C3N4/PDI光催化薄膜,以铜绿微囊藻为典型水华藻类,在可见光下利用漂浮型光催化薄膜实现了对铜绿微囊藻的生长抑制,深入阐释了藻细胞的生物应激响应和灭活机制。实验还探究了光催化过程中藻毒素的降解机制。研究成果不仅为铜绿微囊藻水华的控制提供了有效的无污染的新方法,还探究了光催化过程中藻毒素降解机制,为构建利用太阳能的光催化原位抑藻系统,实现蓝藻水华防治提供了理论和实验基础。
其他文献
随着智能手机日益普及和通信技术迭代升级,用户的触媒习惯随着互联网发展而改变,短视频、直播等媒介成为用户获取信息资源的主要渠道。2021年,抖音电商总裁首次提出了“兴趣电商”这一概念。理论方面,兴趣电商相关研究较少,其本质需进一步探究。实践方面,基于“激发消费欲望”模式的兴趣电商,发展初期其用户转化率也相对较低。从“八五”到“十四五”规划历程来看,农村地区电商在政策的扶持下发展向好。而农特产品作为电
南方地区是我国重要的农业生产基地,磷作为重要的养分元素制约着当地农业生产的发展,同时,氮、磷等营养元素造成的缓流水体富营养化近年也备受关注。南方地区土壤多为可变电荷土壤,土壤pH呈酸性,且富含铁铝氧化物,对磷的固定作用强,易形成闭蓄态磷,难以被植物吸收利用,易进入水体造成面源污染的风险,高含量的铁铝氧化物是南方土壤区别于其他土壤的显著特征,因此研究磷在南方地区土壤的迁移转化过程,需要先厘清磷在铁氧
随着工业的发展,挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds,VOCs）已经成为我国大气污染的最重要来源之一。光催化氧化技术具有反应条件温和、可深度氧化等优点,被认为是最具应用前景的VOCs治理技术。然而,常用的半导体光催化剂经常面临光生载流子复合过快和比表面积较小不能有效捕获VOCs等缺点,导致其对VOCs的光催化降解效果不理想。凭借大的比表面积、高的空隙率、可调的光催
随着市场经济的不断发展,汽车的数目也越来越多。目前,“车辆保险”（下文简称为车险）已成为中国财险业务最大的险种。车险综改的实施、车险产品的优化、车险经营效率和服务能力的提升对保险公司的营销渠道提出了新的要求。在车险互联网营销市场竞争日趋激烈的背景下,如何结合互联网营销的特征,充分发挥公司内部资源优势,立足自身经营实际,开展车险互联网营销,促进车险产品的创新和渠道的转型,降低公司营销成本,提高公司经
随着我国城镇化规模的不断扩大,城市不断上升的人口数量相应地带来了严重的生活污水问题,同时处理污水的污水处理厂也越来越多。虽然污水厂所排中水达到了排放标准,但是其中的营养物质由于基数过大仍会造成水体富营养化问题。城市湿地可作为深度净化手段来接收城市污水厂所排中水,同时湿地的水生环境也会受中水的影响而带上低碳氮比的特征。一方面,湿地河涌的反硝化脱氮能力与周围碳氮比等环境因子有很大的关系,这意味着中水会
大气挥发性有机物（Volatile Organic Compounds,VOCs）是臭氧（O3）和二次有机气溶胶（Secondary Organic Aerosol,SOA）形成的重要前体物质,同时参与复杂的大气化学反应,其毒害组成会对人体产生危害。工业排放是大气VOCs的一个重要人为来源,工业园区则作为一类工业排放的重点区域需要特别关注。因此,识别工业园区VOCs的排放特征是实现工业VOCs排放
由于中国近年来市场经济的迅速发展,人类在消费升级以及“养生”等时尚潮流观念的影响下,对生鲜商品的需求量日渐增大;同时,随着网络电商、冷链物流、新型零售服务等相关技术手段的日益完善,中国未来的冷链市场也将逐渐壮大。更多的商户加入到了生鲜、医药产品等电子商务平台中,相应地,而提供冷链物流服务的企业彼此间的竞争也愈演愈烈。虽然我们国家处在冷链发展的快速增长期,但整体还是比较分散的。百强企业相对于整个产业
近几年,中美两国博弈范围已经延伸到网络安全行业,网络安全也已经上升到国家战略。在这个背景下,网络安全行业受到了国家前所未有的重视。因此,对该行业的企业进行深入研究有所必要。而三六零公司正属于网络安全行业,2005年,奇虎360公司创立。其创始人周鸿祎先生认为,网络安全服务的盈利模式需要进行变革,因为网络安全服务和即时通讯、搜索一样,都隶属于互联网的基本服务,而这些基本服务本来就应该面向网民免费。因
改革开放以来,随着国内经济的快速发展,国内企业的各项制度也得到完善,许多企业管理者的现金报酬也有大幅增加。作为中国特色社会主义经济发展的中枢,国有企业不仅要为祖国的经济发展提供稳定的必要支撑,而且也为维护我国的经济独立和国家安全提供着重要保障。薪酬管理在现代国企的运行中发挥着重要的作用,薪酬管理体系同时也是企业发展的关键。薪酬体系如果运用得当,可以吸引人才、留住人才、激励人才。在当今社会,这个知识
K制药公司成立于2010年,是集药品研发、药品制剂生产以及物流销售为一体的通用型药品制造企业。为了在竞争激烈的市场竞争中获得更大的市场份额、提升企业竞争力并把企业自身的优势充分发挥,K制药公司管理层决定导入精益生产管理和六西格玛管理法。最早实施精益生产的是日本Toyota公司,致力于消除八大浪费从而缩短产品生产周期、降低生产成本、改善产品质量。六西格玛管理源自摩托罗拉公司,目的是减少变异,提高质量