秸稈分解產(chǎn)物光致過氧化氫對(duì)銅綠微囊藻抑制效能研究.pdf

1、水體富營養(yǎng)化帶來的日益嚴(yán)重的藻類問題，特別是近幾十年水華的頻繁發(fā)生，給人類的生產(chǎn)、生活帶來了嚴(yán)重的危害，同時(shí)也造成了嚴(yán)重的生態(tài)災(zāi)難。這些問題會(huì)因?yàn)槿祟惢顒?dòng)和自然過程導(dǎo)致的營養(yǎng)物濃度上升變得越來越突出。與此同時(shí)，全球范圍內(nèi)對(duì)水質(zhì)的改善需求越來越強(qiáng)烈。因此，探求綠色高效的藻類污染控制方法迫在眉睫。
　　目前，國內(nèi)外提出治理藻類爆發(fā)的方法多種多樣，但均面臨一定的局限性和二次污染問題。近年來發(fā)展起來的利用秸稈控藻方法具有綠色環(huán)保、成本低廉

2、的優(yōu)勢(shì)，深入研究秸稈抑藻機(jī)制對(duì)于我國水環(huán)境藻類控制方面極具現(xiàn)實(shí)意義。但是人們對(duì)秸稈抑藻涉及的光化學(xué)機(jī)理還缺乏認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致秸稈抑藻技術(shù)缺乏明確的理論支持，限制其在實(shí)際工程中的應(yīng)用。
　　本課題選取我國常見的稻稈、大麥稈和小麥稈為材料，采用波譜分析、活性氧表觀量子產(chǎn)率測(cè)定、藻類葉綠素a分析、活性氧淬滅等檢測(cè)技術(shù)和手段，從秸稈分解過程和分解產(chǎn)物、秸稈分解產(chǎn)物光致活性氧生成、活性氧中過氧化氫抑藻作用等方面開展秸稈分解產(chǎn)物特性及光化學(xué)抑藻效能

3、研究。
　　通過對(duì)秸稈分解產(chǎn)物結(jié)構(gòu)及吸光特性考察發(fā)現(xiàn)，秸稈分解產(chǎn)物中均含有醌類和酚類官能團(tuán)，與標(biāo)準(zhǔn)河水腐殖酸SRHA、富里酸SRFA結(jié)構(gòu)相似，這類溶解性有機(jī)質(zhì)是天然水體中重要的光敏劑，能夠吸收光子能量發(fā)生光敏反應(yīng)，抑制藻類生長。此外，提高水體中溶解氧含量，能夠增加秸稈分解產(chǎn)物含氧官能團(tuán)種類，有助于秸稈分解產(chǎn)物光化學(xué)反應(yīng)中活性氧ROS的生成。好氧分解的大麥稈表現(xiàn)出特殊的光譜特性（高酚羥基濃度，低E2/E3值），大麥稈中含有的類蛋白結(jié)

4、構(gòu)表明在分解過程中真菌或細(xì)菌的作用可能是導(dǎo)致其特殊性的主要原因，不僅改變了分解產(chǎn)物結(jié)構(gòu)，而且產(chǎn)生其他的有機(jī)物質(zhì)。稻稈和小麥稈分解產(chǎn)物中僅出現(xiàn)了類富里酸結(jié)構(gòu)。
　　在光照輻射下，秸稈分解產(chǎn)物均能夠發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)生成ROS（1O2、H2O2、·OH），好氧分解秸稈的ROS生成能力高于自然分解。具有特殊光譜特性的大麥稈分解產(chǎn)物表現(xiàn)出顯著的H2O2和·OH生成能力。好氧分解大麥稈ΦH2O2（14.73?10-5）約為SRHA的3倍，自然分

5、解大麥稈ΦH2O2略高于SRHA；稻稈分解產(chǎn)物ΦH2O2略低于SRHA和SRFA，但高于小麥稈，秸稈分解產(chǎn)物生成·OH的表觀量子產(chǎn)率與H2O2呈相似規(guī)律。SRFA生成1O2的能力高于秸稈分解產(chǎn)物，好氧分解小麥稈Φ1O2（2.75?10-3）略低于SRFA，高于SRHA，約為好氧分解大麥稈的1.5倍。
　　秸稈光化學(xué)抑藻實(shí)驗(yàn)表明，秸稈分解產(chǎn)物的光敏作用對(duì)銅綠微囊藻的生長具有顯著的抑制效果，在秸稈分解產(chǎn)物光敏化產(chǎn)生的三種活性氧ROS中