高锰酸钾/氯氧化水中微囊藻毒素的效能及产物研究

摘要

由内陆水体富营养化的加剧而引起的有毒有害藻类水华发生频繁，已成为受国内外普遍关注的环境问题。其中，危害最严重的铜绿微囊藻水华所产生的微囊藻毒素为具有生物活性的环七肽肝毒素，是现今发现的最强的肝脏肿瘤促进剂。因此生活饮用水水质标准(GB5749-2006)中已将其列入非常规检测项目，并规定其水中浓度低于1μg/L。本文针对这一热点问题，本文系统地研究了分别用高锰酸钾和氯氧化铜绿微囊藻藻细胞破裂释放物体系中的微囊藻毒素-LR（MC-LR）的效能及动力学特性，同时对 MC-LR在两种氧化剂下的氧化产物进行了初步研究。
　　为了考察水中藻毒素的氧化效能，分别采用高锰酸钾和氯作氧化剂，研究了目标物初始浓度、氧化剂投量、反应温度、pH值对铜绿微囊藻藻细胞破裂释放物体系中的MC-LR氧化效能的影响。结果表明，两种氧化剂对 MC-LR的去除率都与氧化剂投加量、反应温度成正相关性，目标物初始浓度对去除率的影响甚微，当溶液pH值由酸性变化至中性、碱性时，MC-LR去除效果逐渐变差。
　　通过考察不同条件下高锰酸钾和氯对 MC-LR的氧化特性发现：两种氧化剂对MC-LR的降解过程均呈准一级动力学模式，即ln(Ct/C0)=-kt，且相关性较好；反应速率与MC-LR的起始浓度无关，而受氧化剂初始浓度影响较大，与高锰酸钾和氯初始浓度成正比。提高反应温度有利于加速氧化剂对 MC-LR的氧化，氯对MC-LR的氧化受pH值影响较大，随着pH值的减小氧化速率迅速提高。
　　通过对氧化产物的分析，发现两种氧化剂氧化 MC-LR的机理有所不同。高锰酸钾可直接将MC-LR氧化成二羟基-MC-LR，并在高锰酸钾过量的情祝下可进一步氧化成二羰基-MC-LR；氯先与MC-LR发生亲电加成反应生成氯乙醇-MC-LR，通过水解反应生成二羟基-MC-LR；并在氯过量的情况下生成二羰基-MC-LR。

目录

高锰酸钾/氯氧化水中微囊藻毒素的效能及产物研究

RESEARCH ON THE OXIDATION EFFICIENCY

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 概述

1.2 藻毒素的研究现状

1.3 课题来源及研究内容

第2章 试验条件与分析方法

2.1 实验所用试剂与设备

2.2 实验方法

2.3 测定方法

第3章 KMnO4和 Cl2氧化水中 MC-LR 的效能研究

3.1 引言

3.2 KMnO4氧化水中 MC-LR的效能研究

3.3 Cl2氧化水中 MC-LR的效能研究

3.4 本章小结

第4章 KMnO4和 Cl2氧化 MC-LR的反应动力学

4.1 引言

4.2 KMnO4氧化 MC-LR 的反应动力学

4.3 Cl2氧化 MC-LR的反应动力学

4.4 本章小结

第5章 KMnO4和 Cl2氧化藻毒素的产物研究

5.1 引言

5.2 MC-LR的高锰酸钾氧化产物

5.3 MC-LR的氯氧化产物

5.4 本章小结

结论

参考文献

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致谢