高鐵酸鉀和過氧乙酸氧化滅活腸道病毒的研究

發(fā)布時間：2020-09-15 21:10

　　腸道病毒是飲用水和污水中的主要病毒之一,是造成人類和動物腹瀉的罪魁禍首。在中國,60%以上的飲用水水源地有著不同程度的富營養(yǎng)化,進而出現(xiàn)藻華。藻所產(chǎn)生的藻源有機物會影響水廠的消毒滅活病毒的效果。本文通過研究不同pH條件下,綠色環(huán)保消毒劑-高鐵酸鉀對腸道病毒指示病毒——大腸桿菌噬菌體MS2的滅活,闡明不同pH條件下,高鐵酸根不同離解態(tài)對MS2的滅活速率;同時考察在原水受到藻類污染時,藻細胞釋放的藻源有機物(Algae Oganic Matter,AOM)包括胞外有機物(Extracellular Organic Matter,EOM)和胞內有機物(Intracellular Organic Matter,IOM)對高鐵酸鉀自身衰減和滅活MS2的影響。同時也考察了另一種新型消毒劑-過氧乙酸(Peracetic Acid,PAA)對污水中腸道病毒輪狀病毒替代病毒——豬輪狀病毒和諾如病毒替代病毒——杜蘭病毒(Tulane Virus,TV)的滅活機理研究,研究不同pH條件下,輪狀病毒OSU和杜蘭病毒TV的聚集狀態(tài),以及聚集狀態(tài)對于PAA滅活豬輪狀病毒和杜蘭的影響。取得的主要結論如下:(1)在不同pH條件下,高鐵酸根具有不同存在形態(tài),對MS2的滅活速率不同。H_2FeO_4和HFeO_4~-對MS2的滅活速率分別是FeO_4~(2-)的1935和8倍。當pH=7時,對MS2滅活做主要貢獻的是HFeO_4~-(36%)和H_2FeO_4(59%);當pH=8時,HFeO_4~-(54%)和FeO_4~(2-)(41%)為MS2的滅活的主要貢獻者,而H_2FeO_4的貢獻量降為5%,這是因為其在總的Fe(Ⅵ)中僅占5×10~(-6);而當pH=8.7時,FeO_4~(2-)對滅活MS2的貢獻高達79%,HFeO_4~-對滅活MS2的貢獻為20%。(2)藻源有機物中,IOM和EOM均對Fe(Ⅵ)的衰減有促進作用,且pH相同的條件下,IOM對Fe(Ⅵ)的衰減影響更大,這可能是由于IOM和EOM成分的差異導致。從EEM圖譜可以看出,IOM內含有的藻藍蛋白具有抗氧化性,與Fe(Ⅵ)的反應快,且強于EOM內所含的腐殖酸和富里酸。(3)在MS2的滅活實驗中,藻源有機物EOM和IOM均能降低高鐵酸鉀對MS2的滅活速率,而EOM的影響主要與病毒競爭Fe(Ⅵ),消耗一部分Fe(Ⅵ),使用于滅活MS2的Fe(Ⅵ)降低,而IOM的影響除了消耗部分Fe(Ⅵ)之外,還有對MS2的保護作用,從而進一步降低了MS2的滅活速率。(4)不同pH條件下杜蘭病毒TV和豬輪狀病毒OSU的聚集狀態(tài)不同。在pH=3時,TV的聚集情況隨時間的增加有顯著性增強,而pH=4.5時未發(fā)現(xiàn)聚集;可以推測杜蘭病毒TV的等電位點在3-4.5之間;而豬輪狀病毒OSU在pH=3、4.5和5.4不同條件下,均未發(fā)生明顯聚集,可推測其等電位點小于3;且PAA的存在對病毒聚集狀況沒有明顯促進作用。(5)不同pH條件下,PAA對OSU的滅活情況沒有顯著性影響,而對TV的滅活卻有顯著性影響。且隨著pH的升高,PAA對TV的滅活速率有所提高。結合不同pH條件下,OSU和TV的聚集,對比兩者的滅活結果可知,病毒的聚集狀態(tài)是影響不同pH條件下PAA對病毒滅活情況的主要因素。且病毒的聚集造成了PAA對其滅活情況的不穩(wěn)定。所研究的不同PAA初始濃度對兩種病毒的滅活速率沒有顯著性影響。(6)在pH=4.5的條件下PAA對OSU和TV滅活機理相似,即破壞兩種病毒的蛋白質外殼,導致PAA進入病毒內進行遺傳物質的破壞,從而使病毒失去感染力。
【學位單位】：華僑大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TU991.2
【部分圖文】：