基于荧光传感方法的藻类在线监测

 湖泊水库严重的水质富营养化导致水华大面积暴发,已成为目前主要环境问题之一。实现水华暴发前后浮游藻类种群结构变化过程（主要包括浮游藻类种群组成、数量变化过程）的有效监测是分析水华发生的生态学机制、掌握水华的生消过程和实现水华预警的基础。本文基于藻类活体荧光光谱技术、嵌入式微控制技术和实时采集与处理技术,研发出具有实时在线监测能力的藻类在线荧光仪,可实现不同光谱组藻类（蓝藻、绿藻和褐藻）的分类测量。通过对比实验分析发现,藻类在线荧光仪对蓝藻、绿藻和褐藻的分类测量误差均小于17.88%。同时,巢湖外场实验表明藻类在线荧光仪具有长期稳定的运行能力。具有以上指标的藻类在线荧光仪在水环境监测、水华监测预警和水质富营养化现状评估等领域具有广阔的应用前景。     

城市供水中水质在线浊度仪清洗周期的研究

城市供水是一个从供水水源地到水厂再到输配管网的系统工程,对水质参数进行快速、精确、连续的在线监测能更好地为城市供水提供保障。对城市供水水质在线监测中在线浊度仪清洗周期的确定进行了研究。     

水质在线监测仪在污水处理场的应用

水质在线自动监测系统是一套综合性自动监测仪器，以公司污水处理场水质在线仪为例，介绍在线监测系统的组成和工作流程，简述在线系统各单元运行方式，并对实际运行中存在的问题进行了总结并提出建议。     

水质毒性在线分析仪的运行特性及其在西江水质预警监测中的应用研究

西江肇庆河段是珠三角地区重要的饮用水源地,监测西江水质的生物毒性工作对于保障西江用水安全具有重要的现实意义。该文通过分析基于发光细菌法运行的水质毒性在线分析仪对不同重金属的响应特性,探讨了不同重金属的抑制区间;进而根据其在西江肇庆河段连续运行5个月的数据,分析了获取的发光细菌抑制率结果与实际水质的关系。实验结果表明,水质毒性在线分析仪的稳定运行可为西江水质的生物安全预警提供重要的参考。     

微囊藻毒素的危害及其分析方法研究进展

微囊藻毒素在蓝藻水华污染中是出现频率高、产量大、危害最为严重的蓝藻毒素,其污染已成为亟待解决的全球性环境问题.本文结合国内外最新相关文献,综述了微囊藻毒素的产生机理、理化性质,并详细介绍了微囊藻毒素对生物体(动物、植物、微生物及人类)的危害及微囊藻毒素测定方法的研究进展,最后对微囊藻毒素的测定分析技术和污染防治的发展方向进行了展望.     

DCS装置采集COD在线监测装置数据

由于COD(化学需氧量)属于国家节能减排水质监测的重点指标,环保部门要求COD在线监测装置将检测到的COD数值每2小时用无线传输仪通过GPRS网络传输到各市环境监测站。为了能及时掌控水质中COD的含量,实现达标排放,设置COD在线监测仪每1小时对水质检测一次,同时把检测数值传输到DCS中央控制室,及时调整生产装置和水质净化装置,使排放的污水达到国家要求。     

水库藻类细胞内微囊藻毒素变化规律

摘要:应用高效液相色谱,对北方某水库5个采样点藻类细胞内3种微囊藻毒素(MC-LR,RR和YR)进行了为期一年的监测.研究了细胞内微囊藻毒素随时间的变化规律,并探讨了环境因子对细胞内微囊藻毒素产生的影响.结果表明,藻类细胞内3种微囊藻毒素被检出的时间不一致,LR异构体在4月份下旬即可检测到,而RR和YR异构体则要到5月份中旬才能检测到.LR和YR异构体在9月份出现高峰值,而RR异构体在10月份达到全年的最大值.4—9月份,LR异构体含量最大,RR异构体次之,YR异构体含量最小;10—12月份,RR异构体含量最大,10月和11月LR含量大于YR,但是12月份LR未检出,而YR含量比11月份还高.环境因子对细胞内微囊藻毒素的影响也不一致:溶解氧和硝酸盐氮都与3种异构体呈显著负相关;总磷、溶解性总磷和磷酸盐都与RR异构体呈显著正相关,氨氮和LR异构体之间存在显著负相关.     

人工介质富集微生物对藻类和藻毒素降解试验研究

采用人工介质富集微生物的方法对藻类和微囊藻毒素的生物降解进行了试验研究.中试结果表明:在水力停留时间6～7 d,源水叶绿素a为15.3～266.1μg/L条件下,人工介质对叶绿素a的去除率达59.4%.运用高效液相色谱(HPLC)对微囊藻毒素进行了检测,当进水总微囊藻毒素TMC-RR和TMC-LR分别为0.25～8.93,0.15～4.73μg/L,胞外微囊藻毒素EMC-RR和EMC-LR分别为0.13～0.68,0.02～0.11μg/L时,人工介质对TMC-RR,TMC-LR和EMC-RR,EMC-LR平均去除率分别为69.8%,93.7%,42.2%和68.4%.聚合酶链反应(PCR)电泳图谱发现,人工介质上富集有大量的假单胞菌属和芽孢杆菌属等溶藻细菌.通过人工介质富集微生物的方法可有效降解太湖水体中的藻类和微囊藻毒素.     

口服微囊藻对泥鳅的亚慢性毒性效应

旨在研究微囊藻水华对鱼类的生态毒性及其机理.采用饲喂微囊藻水华浮沫的暴露方法对泥鳅进行口服暴露28 d,剂量为经腹腔注射微囊藻细胞抽取物LD50的1/10[即75 mg细胞抽提物/(kg.体重.d),约为10μgMC-RR/(kg.体重.d)].生长测定结果表明,饲喂微囊藻明显抑制泥鳅的生长,但没有改变实验鱼的肝体比.透射电镜观察发现,实验鱼肝细胞结构有明显的改变,细胞器受到损伤.所观察到的超微结构变化主要是内质网膨胀、细胞核变形等,但线粒体结构没有明显变化.显微观察还发现了脾细胞结构的变化,说明微囊藻毒素对泥鳅脾脏也有损伤作用.蛋白磷酸酶抑制测定法检测发现,受试泥鳅肌肉中没有微囊藻毒素的积累,可能是由于低剂量的微囊藻毒素暴露没有引起生物富集作用.     

多参数水质在线监测系统设计

设计了一种基于PLC的多参数水质在线监测系统,应用上位机软件对采样系统进行监控,完成从水样采集、处理到监控的流程.现场试验及应用证明该系统运行稳定,能够满足水质监测的指标规定,实时监测水质参数.     

酶联免疫吸附法检测雨生红球藻粉中微囊藻毒素含量

建立酶联免疫吸附法检测雨生红球藻粉中微囊藻毒素含量方法,并进行了方法学验证,标准曲线为y=-0.4004x+0.5217,R2=0.9995,检测范围0.1ng/mL—2ng/ml,平均加样回收率为95.2%,结果表明该方法快速、准确、可靠。运用该方法对10批20个样品进行了微囊藻毒素含量检测,结果表明雨生红球藻粉中微囊藻毒素含量远远低于食品限量要求,可以安全食用。     

东张水库藻类问题影响及消减建议

近年来,随着全球变暖以及各类污水排放量增加,水库蓝藻水华现象日益频繁,蓝藻中的产毒微囊藻等能分泌微囊藻毒素,具有致癌、致畸等毒副作用。东张水库是福清市水源地一级保护区,该文通过研究东张水库藻类数量随季节和垂直变化规律,提出了消减藻类对供水影响的措施,减少水华藻类对水厂供水水质的影响。     

介质阻挡放电降解水中微囊藻毒素的研究

微囊藻毒素Microcystin-LR,一种强烈的致癌剂,是蓝藻水华时产生的一种主要的藻毒素.本文研究了多根高压电极介质阻挡放电对该毒素的降解.从实验室培养的铜绿微囊藻中提取微囊藻毒素,经富集、纯化后于反相高效液相色谱对其分析检测.实验研究了峰值电压、频率、曝气量及电导率对介质阻挡放电降解微囊藻毒素的影响.研究表明:微囊藻毒素的去除率随峰值电压、频率、曝气量的增加而增大,但随电导率的增加而减小.     

微囊藻毒素对小鼠肝脏抗氧化系统的影响

通过灌胃染毒的方法研究了微囊藻毒素对小鼠抗氧化系统的毒性.结果显示,超氧化物歧化酶活性在第4周升高,过氧化氢酶活性在第3周和第4周下降,表明微囊藻毒素处理后导致H2O2积累,使得氧化损伤加强.谷胱甘肽含量从第2周开始出现明显下降.谷胱甘肽-S-转移酶活性在第4周时发生显著性升高,提示微囊藻毒素和谷胱甘肽结合的速率增高,从而加快了肝组织对微囊藻毒素的清除.本实验结果说明抗氧化系统在微囊藻毒素的解毒方面起到了十分重要的作用.     

微囊藻毒素对澳洲水泡螺的毒性效应

用梯度浓度的微囊藻毒素(6.7μg/L、26.7μg/L、66.7μg/L、166.7μg/L、333.8μg/L、1 335.2μg/L)和人工培养的有毒铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa7806)对澳洲水泡螺(Bulinus australinanus)分别进行急性和亚慢性毒性暴露,观察对螺的毒性效应.急性毒性实验结果表明,澳洲水泡螺对微囊藻毒素有很强的耐受力,试验期间(5 d)未发现螺中毒死亡情况,甚至当微囊藻毒素高达1 335.2μg/L时,仍无死亡.亚慢性口服毒性实验结果发现,澳洲水泡螺可以取食微囊藻,但不能消化;微囊藻严重影响螺生长、繁殖等生理活动,微囊藻的长期喂食暴露会使螺因饥饿或染病而死亡.     

地表水中微囊藻毒素的危害与控制(综述)

微囊藻毒素(microcystin,MC)是一类环状多肽类物质,具有很强的肝毒性.微囊藻毒素在我国淡水水体分布广泛,许多大型水体和供水水库都已发生微囊藻水华,一些城市饮用水源受到污染.检测水体微囊藻毒素的方法主要有高效液相色谱(HPLC)和酶联免疫法(ELISA),但目前仍缺乏一种快速、经济的常规检测方法.要控制饮用水源中微囊藻毒素的含量,除了物理、化学、生物等去除手段外,水体富营养化防治是最有效、也是最根本的控制手段.     

水库水的藻毒素污染调查及产毒藻株的分离鉴定

通过对水库水进行定期采样,测定水样富营养化控制因子、叶绿素a和藻毒素的含量,了解水库水微囊藻毒素(MCLR)的污染状况、季节性变化规律以及分离鉴定释放毒素的产毒藻株,以期探讨引起藻毒素污染的内外原因.实验结果表明,在监测的8个月内水库水都检出MCLR,其变化规律与总氮、总磷和叶绿素a的含量呈现正相关,同时受水温变化幅度影响,4月和10月正是春秋两季季节交替的变温期,此时藻毒素含量明显高于其它月份,为藻毒素污染的暴增期;同时分离出5株产毒藻,其中1株为优势藻株,初步鉴定为微囊藻,产毒MCLR,是引起水库水MCLR污染的优势藻.     

煤泥水水质监测及软测量技术的应用

为了调控煤泥水系统的水质硬度,使其既有利于沉降又有利于浮选,实现煤泥水水质硬度的在线监测是基础保障.考虑到煤泥水水质硬度的在线监测技术还没有工业化应用,提出了以电导率为辅助变量的软测量技术.进行了实验室模拟水体试验和工业现场的循环煤泥水监测试验,试验结果表明,电导率与水质硬度的正线性相关性较好,线性相关系数的平方值分别为0.979 6和0.953 7.然后,建立相应水体的水质硬度和电导率关系的软测量模型,利用软测量模型对电导率数据进行处理和转换,可实现循环煤泥水系统的水质硬度的在线监测.     

免疫亲和柱净化-液相色谱-串联质谱法测定水环境中微囊藻毒素

建立了水环境中微囊藻毒素-LR(microcystin-LR, MC-LR)和微囊藻毒素-RR(microcystin-RR, MC-RR)的免疫亲和柱净化-超高效液相色谱-串联质谱(IAC-UPLC-MS/MS)的分析方法。过滤好的水质加入抗坏血酸防止氧化,混合均匀后将pH调节至中性,经过免疫亲和柱富集和净化后,采用LC-MS/MS测定,采用外标方法定量。以乙腈-0.1%甲酸水溶液(含5 mmol·L~(-1)乙酸铵)为流动相,梯度洗脱分离,电喷雾正离子多反应监测模式监测。结果显示,MC-LR、MC-RR在0.50～20.00 ng·mL~(-1)浓度范围内呈良好线性,线性相关系数均0.999 5,定量限为0.30 ng·mL~(-1)和0.50 ng·mL~(-1),在2.00、5.00和10.00 ng·mL~(-1) 3种添加水平下的加标回收率分别为88.52%～94.83%、84.71%～91.59%,相对标准偏差分别为0.54%～2.27%,0.39%～5.94%。结果表明本方法重现性好,灵敏度高,适合水环境中MC的实际测定。     

水质参数在线监测及远程传输系统的研制

本文讨论了1种具有远程数据传输功能的水质在线监测系统的研制与实现，它以AT89C51单片机为核心器件，构成监测5项水质常规参数的在线监测仪器，并通过公共电话网，将这些水质参数传送到远端的监控中心，提高了水环境监测的自动化水平，降低了水质在线监测设备的成本，在基层水环境监测部门及水处理厂具有推广价值。