【摘要】：微囊藻毒素LR(MC-LR)是藍(lán)藻生長(zhǎng)代謝過程中釋放的一種潛在致癌物,通過口服和生物富集作用進(jìn)入人體肝臟,嚴(yán)重危害人體健康。目前,常規(guī)的水處理工藝不能穩(wěn)定、高效地降低水體中的MC-LR濃度。因此,為保障飲用水的水質(zhì)安全,對(duì)MC-LR濃度開展實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)及預(yù)警十分必要。本文利用三維熒光光譜技術(shù),結(jié)合平行因子分析方法(PARAFAC),對(duì)實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的和太湖水體銅綠微囊藻的胞外有機(jī)物(EOM)進(jìn)行了組分分析,同時(shí)探究藻細(xì)胞生物量、EOM組分與MC-LR釋放濃度間的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)性,篩選出了與MC-LR濃度高度相關(guān)的特征EOM組分,并建立了基于EOM特征組分的MC-LR濃度反演方程。相關(guān)結(jié)論如下:1.實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的銅綠微囊藻dEOM(溶解態(tài)胞外有機(jī)物)和bEOM(結(jié)合態(tài)胞外有機(jī)物)三維熒光光譜圖中具有4個(gè)明顯的熒光峰,即低激發(fā)波長(zhǎng)類色氨酸熒光峰S,高激發(fā)波長(zhǎng)類色氨酸熒光峰T,紫外區(qū)、可見區(qū)類腐殖質(zhì)熒光峰A、C;太湖水華暴發(fā)期銅綠微囊藻dEOM三維熒光光譜圖中的4個(gè)熒光峰與之一致,但bEOM三維熒光光譜圖中除了熒光峰T、A、C之外,還出現(xiàn)了類酪氨酸熒光峰D。2.主成分分析表明,實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的銅綠微囊藻dEOM和bEO中熒光峰S、T代表同一種類蛋白,熒光峰A、C代表同一種類腐殖質(zhì)。太湖水體銅綠微囊藻dEOM和bEOM中熒光峰A、C代表同一種類腐殖質(zhì),dEOM熒光峰S、T都可以歸為類蛋白,但來(lái)源不唯一,bEOM熒光峰D、T都屬于類蛋白特征峰,但不可歸為一類。3.PARAFAC分析表明,實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的銅綠微囊藻dEOM可分為3個(gè)組分,組分1為類色氨酸、組分2為類腐殖質(zhì),組分3為類蛋白。bEOM可分為2個(gè)組分,即類蛋白和類腐殖質(zhì)。太湖銅綠微囊藻dEOM和bEOM均可分為3個(gè)組分,dEOM組分1、2、3分別為類蛋白、類腐殖質(zhì)、類色氨酸,bEOM組分1、2、3分別為類酪氨酸、類蛋白、類腐殖質(zhì)。同時(shí),各熒光峰強(qiáng)度與EOM對(duì)應(yīng)組分得分值呈極顯著相關(guān),變化規(guī)律相似,熒光峰強(qiáng)度變化基本可以反映對(duì)應(yīng)EOM各組分的含量變化。尤其是熒光峰A、C,其熒光強(qiáng)度和類腐殖質(zhì)組分得分值的相關(guān)系數(shù)接近于1,變化規(guī)律完全相同。4.MC-LR濃度與藻細(xì)胞生物量相關(guān)性分析表明,實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)銅綠微囊藻的生物量與MC-LR濃度的整體相關(guān)系數(shù)為0.433,在穩(wěn)定期、衰亡前期、衰亡期,藻細(xì)胞生物量與MC-LR濃度呈極顯著相關(guān),其相關(guān)系數(shù)分別為0.839、0.512、0.680。太湖水華暴發(fā)期,葉綠素a濃度與MC-LR濃度的相關(guān)系數(shù)僅為0.174。因此,利用藻細(xì)胞生物量對(duì)實(shí)際水體中MC-LR濃度進(jìn)行反演是不可靠的。5.對(duì)于實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的銅綠微囊藻,在穩(wěn)定期、衰亡期,藻細(xì)胞對(duì)EOM組分和MC-LR的釋放能力呈極顯著相關(guān)。對(duì)于太湖銅綠微囊藻,葉綠素a歸一化的EOM各熒光峰強(qiáng)度與MC-LR濃度的變化規(guī)律相似,根據(jù)熒光峰強(qiáng)度與MC-LR的相關(guān)性,dEOM熒光峰S、T、A、C和bEOM熒光峰D、T、C與MC-LR濃度呈極顯著相關(guān),其相關(guān)系數(shù)在0.462～0.815之間,可以作為MC-LR濃度反演的特征組分。6.建立基于EOM特征組分的MC-LR濃度反演線性回歸方程,根據(jù)決定系數(shù)、均方根誤差和均方根相對(duì)誤差3個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)回歸方程反演效果。結(jié)果表明,bEOM熒光峰T的反演效果最理想,對(duì)于不同葉綠素a濃度范圍,回歸系數(shù)相對(duì)集中,決定系數(shù)R2為0.841,均方根誤差0.579μg·L-1,均方根相對(duì)誤差37.10%。綜上所述,葉綠素a歸一化的EOM特征組分與MC-LR濃度之間變化規(guī)律相似,藻細(xì)胞對(duì)這兩者的釋放能力呈極顯著相關(guān),利用EOM特征組分構(gòu)建的反演線性回歸方程獲得了較好的反演效果。因此,基于銅綠微囊藻EOM特征組分反演MC-LR濃度的方法是可行的。
【圖文】：

圖１－２．技術(shù)路線逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ邋ｒｏｕｔｅ逡逑

圖２－１．實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)銅綠微囊藻_灒希停ǎ幔┖停丁輳希停ǎ猓┑娜夤餛淄煎義希，

本文編號(hào)：2686036