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题名: 微囊藻毒素的检测及其在水、沉积物和农田中的环境行为研究
作者: 刘碧波
答辩日期: 2006-06-15
导师: 刘永定 ; 刘剑彤
授予单位: 中国科学院水生生物研究所
授予地点: 水生生物研究所
学位: 博士
关键词: 微囊藻毒素 ; 检测 ; 环境因子 ; 环境行为 ; 风险评价 ; 农作物
摘要: 摘要 因蓝藻水华爆发导致的微囊藻毒素污染问题已经受到了越来越多的关注,本文对微囊藻毒素在天然水体,湖泊沉积物和农田土壤中的环境行为以及其对农作物生长发育的影响进行了研究。主要研究结果如下: 1. 对天然水体中痕量微囊藻毒素的检测方法进行了优化。 以微囊藻毒素LR(MC-LR)和微囊藻毒素RR(MC-RR)为材料,主要通过调节杂质淋洗液和毒素洗脱液中甲醇、水和三氟乙酸(TFA)的配比来改变其极性和pH值,对高效液相色谱(HPLC)法分析MC环境样品的方法进行了优化。结果表明,含0.1%TFA的40%-45%的甲醇水溶液可以取得较好的杂质淋洗效果,含0.1% 的TFA 的70%的甲醇水溶液可以将固相萃取柱(SPE)上的MC完全洗下。 2. 研究了水体中各种环境因子对MC浓度的影响 在2001年9月至2002年8月间,对滇池全湖MC-RR浓度和一些相关理化及生物学指标进行调查,结果表明,滇池水体中MC-RR的月平均浓度(10个样点的平均值)在0.65 到 2.44µg/l 之间,全年平均浓度为1.43µg/l。MC-RR的浓度与藻类生物量没有直接的相关性。尽管,所有影响藻类生物量和产毒性能的因素都会对MC-RR的浓度产生影响,但是由于各种作用之间的相互抵消,在以夏季水华浓厚期和消退期试验数据分别进行回归分析时,只有水温对MC浓度的变化有显著的影响;当以全年的试验数据进行回归分析时,没有任何环境因子对MC浓度有显著影响,无法建立相应的线性回归方程。以上结果表明,水体中MC的浓度与环境因子之间的关系随着时间和空间的变化而变化。因此,环境因子对不同湖泊中MC 浓度变化的影响是不一致的,即使在同一湖泊的不同区域和不同季节这种影响也是在不断改变的。 3. MC-RR在湖泊沉积物上的吸附机理和提取方法研究。 以滇池沉积物为材料,研究了湖泊沉积物吸附MC-RR的机理,并在此基础上对沉积物中MC的提取方法进行了探讨。实验考察了温度、pH、有机物、金属离子和碳酸盐对MC-RR在沉积物上吸附过程的影响,同时也通过对MC-RR在腐殖酸和高岭土上的吸附进行研究来验证有机质和金属氧化物对MC-RR在沉积物中的吸附过程中的作用。结果表明,有机物、金属氧化物、碳酸盐都可以与湖泊沉积物中的MC-RR反应,同时,MC-RR还可能与湖泊沉积物中金属氧化物的氧原子结合。试验证实,湖泊沉积物中MC-RR的提取必须包含一个化学反应过程来破坏MC与沉积物之间形成的化学键,常规的液相提取方法难以取得满意的效果。 4.农田中MC的生态风险评价 在试验室条件下,对MC-RR在农田中的残留时间和其通过灌溉引入农田之后的风险进行了研究。结果表明,MC-RR可以被农田土壤吸附并发生生物降解。经过1-2天的滞后期之后,浓度为6.5mg/L的MC-RR可以在6天内被完全生物降解。在加入腐殖酸的条件下,同样浓度的MC-RR可以在四天内被降解完毕,并且不存在滞后期。由此推断农田中MC的残留时间大概为6天左右。进一步试验认为,低浓度的MC-RR(<10ug/L)能促进农作物的生长,而高浓度的MC-RR(>100ug/L)会显著抑制农作物的生长。在作物萌发阶段不同暴露时间的处理和再作物萌发前后不同生长阶段的暴露试验结果显示,MC-RR对农作物生长发育的抑制作用强弱取决于暴露的时间和被暴露作物的生长阶段。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://ir.ihb.ac.cn/handle/342005/12028
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微囊藻毒素的检测及其在水、沉积物和农田中的环境行为研究.刘碧波[d].中国科学院水生生物研究所,2006.20-25
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