滇池和星云湖微囊藻生长、产毒及毒素质谱检测法研究
Study on the growth and toxin productions of the Microcystis and the mass spectrography for the detection of microcystins
本研究前部分为《滇池蓝藻水华污染控制技术研究监督监测》、《滇池与星云湖微囊藻产毒差异比较研究》两个课题的阶段总结,后部分是对微囊藻毒素串联质谱检测法的建立与评价.前者是基于两个研究多年积累的数据,分析若干生态因子的时空变化与微囊藻生长及产毒的联系,得出不同时间、不同水域、不同理化环境条件下微囊藻生长及产毒呈现出的部分规律,探讨滇池水华爆发及微囊藻毒素的产生机理.后者是对一种全新的色谱分析方法进行描述与评价.现将基本要点概述如下: (1)富营养环境是微囊藻生长的前提条件而非充分条件,微囊藻水华暴发与否和过饱和的氮、磷营养盐浓度变化并无直接因果关系.滇池中TP、TN浓度已远超微囊藻生长的需要量,但尚未达到抑制微囊藻生长的程度.水温和光照是影响微囊藻生长的主要因子,水温25℃以上微囊藻生长状况最佳,温度越低微囊藻生长越受限;光照也是影响微囊藻生长的主要因子,月日照总时数150小时(平均日照实照数5小时)一下的光照能保证其最佳生长量,光照过长会抑制其生长. (2)单位水体中叶绿素a含量与微囊藻单位细胞RR产毒量极显著相关,说明在生存竞争压力越大的情况下,微囊藻的单位产毒能力越强. (3)从岸边到湖心,富营养化水平逐渐降低、生物量减少、透明度增高.可以把12个采样点分为3组,近岸4个样点富营养化水平最高,污染最为严重;靠近湖心的4个样点的富营养化水平最低、透明度最高,污染较轻;处于海东湾封闭围隔外围的4个样点各种生态因子监测数值都属于平均水平. (4)通过统计对比滇池、星云湖微囊藻野外种的单位质量产毒和单位细胞产毒量:星云湖的LR、RR及总产毒量都比滇池的大. (5)滇池和星云湖都存在几种产毒及喜温特性不同的微囊藻,随着季节的变化,这几种微囊藻的构成比例会发生变化;另外,同一时间段两湖的微囊藻种组成也不尽相同,这是两湖单位体积水体中微囊藻产毒量存在差异并随季节变化的最主要原因. (6)在加权因子(安全系数)设定为10的前提下,如果某一时期滇池和星云湖中微囊藻细胞浓度分别超过0.407513*108个/升和0.329836*108个/升时,这两个湖泊的水体就存在藻毒素LR超标的风险,若没有物理除藻方法去除这些藻类,待藻细胞破裂后藻毒素全部释放出来,水体中藻毒素含量就会超标,危害人畜饮用水、水产品安全及农业灌溉. (7)使用HPLC分析滇池和星云湖藻样毒素过程中,色谱流程图中始终存在一个出峰时间位于LR之后,光谱特征极似微囊藻的物质,质谱分析得出其分子质量为1030.文献中已有三种分子量为1030的藻毒素,究竟是否属于其中一种,尚待确定. (8)目前国际上已有学者利用LC-MS分析水中藻毒素,但所用的色谱条件各不相同,而国内对用何种色谱条件来获得最优的藻毒素检测结果也缺乏共识.本研究参考并对比了现今几种不同的水中藻毒素液质分析方法的色谱条件,对其进行改良,并利用串联起来的两根色谱柱来提高分离效率和检出限.经过全面对比单柱色谱法和串联色谱法,作者认为串联柱色谱法是一种更为有效的、检测结果更能令人满意的色谱方法.??
- 作者：
- 钟启升
- 学位授予单位：
- 云南农业大学
- 专业名称：
- 环境科学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2008年
- 导师姓名：
- 杨良
- 关键词：
- 滇池；星云湖；微囊藻；微囊藻毒素；液质联用；串联色谱柱
- Dianchi Lake；XingyunLake；Microcystis；microcystins；LC-MS；chromatographic columns in series