水庫(kù)微囊藻毒素變化規(guī)律及數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著水體富營(yíng)養(yǎng)化的日益加劇，藍(lán)藻水華的暴發(fā)越來(lái)越頻繁，由藍(lán)藻毒素引起各種動(dòng)物甚至人類中毒的事件也隨之增多，對(duì)人類社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境造成不良影響。微囊藻毒素(Microcystins，MCs)是一種在藍(lán)藻水華污染中出現(xiàn)頻率最高、產(chǎn)生量最大和造成危害最嚴(yán)重的藻毒素種類，其分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜、種類繁多，它是一類七肽單環(huán)肝毒素，對(duì)人類健康構(gòu)成了極大的潛在威脅。近20年來(lái)，我國(guó)湖泊水庫(kù)頻繁暴發(fā)藍(lán)藻水華現(xiàn)象，滇池、太湖、武漢東湖、淀山湖、武漢蓮花湖、三峽水

2、庫(kù)等水體均發(fā)現(xiàn)含有MCs。本文通過(guò)野外觀測(cè)，研究微囊藻毒素的變化規(guī)律及其影響因子，并結(jié)合生態(tài)動(dòng)力學(xué)模型，建立微囊藻毒素模型，為水庫(kù)微囊藻毒素的產(chǎn)生機(jī)制研究和水庫(kù)微囊藻毒素的預(yù)警提供科學(xué)依據(jù)。 為進(jìn)行水庫(kù)微囊藻毒素的野外觀測(cè)，首先優(yōu)化樣品預(yù)處理中萃取柱、淋洗、洗脫、濃縮定容等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，確定微囊藻毒素的提取程序，同時(shí)對(duì)比分析色譜柱、流動(dòng)相、柱溫等對(duì)MCs的保留特性、分離選擇性及分離度的影響，最終建立了固相萃取和高效液相色譜(SPE-

3、HPLC)富集和分析微囊藻毒素的方法。 應(yīng)用高效液相色譜，對(duì)北方某水庫(kù)5個(gè)采樣點(diǎn)水體中溶解性微囊藻毒素(extracellular microcystins，EMCs)和藻類細(xì)胞內(nèi)微囊藻毒素(intracellularmicrocystins，IMCs)3種異構(gòu)體(LR、RR和YR)進(jìn)行了為期1年的野外監(jiān)測(cè)，分析溶解性微囊藻毒素和細(xì)胞內(nèi)囊藻毒素全年的變化規(guī)律及其相互關(guān)系、分析微囊藻毒素3種異構(gòu)體之間的關(guān)系。根據(jù)野外實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，分析

4、環(huán)境因子對(duì)水體中溶解性微囊藻毒素和細(xì)胞內(nèi)微囊藻毒素3種異構(gòu)體產(chǎn)生的影響，確定3種異構(gòu)體的主要環(huán)境影響因子。 為計(jì)算分析水庫(kù)微囊藻毒素影響因子的變化過(guò)程，本文全面考慮了水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化內(nèi)部生態(tài)循環(huán)過(guò)程和水文氣象等外界影響因素，建立了水庫(kù)三維多因子生態(tài)動(dòng)力學(xué)模型。利用水庫(kù)2003年實(shí)測(cè)資料對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行率定分析，并根據(jù)率定所得到的模型參數(shù)和水庫(kù)2005年實(shí)測(cè)資料，利用該模型對(duì)水庫(kù)水域進(jìn)行逐日計(jì)算，驗(yàn)證分析水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化的時(shí)空演變過(guò)程。