翻译高级氧化技术降解微囊藻毒素

翻译原文：Degradationofcyanobacteriatoxinbyadvancedoxidationprocesses高级氧化技术降解微囊藻毒素FaresAlMomania,∗,DanielW.Smithb,MohamedGamalEl-Dinba化学工程系，Mutah大学，约旦b土木与环境工程系，艾伯塔省埃德蒙顿，阿尔伯塔大学，加拿大系T6G2M8摘要：例如O3，H2O2，O3/H2O2，O3/Fe(II)和芬顿方法的高级氧化技术（AOPs）可以用来处理水体中溶解的蓝藻毒素。实验对反应物的浓度、pH、温度进行了考察，并评估了其中的动力学。研究了单独使用O3或是与H2O2或Fe(II)联合来去除蓝藻毒素技术。实验对芬顿法处理高浓度的蓝藻毒素进行了研究，结论是MC-LR和MC-RR的去除只能达到60%。臭氧处理藻毒素可以成功地用二级动力学来描述，符合藻毒素和臭氧浓度一级动力学。在20℃，MC-LR起始浓度1mg/L，pH为2—11，二级动力学反应速度维持在6.79×104—3.49×103M−1s−1。其它的高级氧化技术（O3/H2O2，O3/Fe(II)，和芬顿）的为一级动力学。当其中的物质O3，H2O2，O3/Fe(II)浓度增加，或温度升高时，反应的速度提高。当pH=3，初始的毒素浓度1mg/L，一级反应速度是8.76±0.7s−1。关键词：蓝藻，芬顿，羟自由基（•OH），反应速率常数1：简介简介长久以来藻毒素是作为威胁人体健康的物质存在的。在处理水体时，或在不同的水管理过程中（例如治疗期间），抽取原水和输水的除藻剂的使用会使细胞中的毒素分泌出来进入到环境水体中。微囊藻毒素是一种由各种淡水蓝藻如微囊藻、鱼腥藻、念珠藻和颤物种分泌的单环七肽肝毒性物质。微囊藻毒素的总体结构是个环[-d-Alal-X-d-MeAsp-l-Z-Adda-d-Glu-Mdha-]。微囊藻毒素结构是三个D-丙氨酸(Ala)-L-X-D-赤-β-甲基天冬氨酸(Masp)-L-Y-A-dda-D-异丙氨酸(Glu)-N-甲基脱氢丙氨酸(Mdha)]，Adda(3-氨基-9-甲氨基-2,6,8-三甲基-10-苯基癸-4,6-二烯酸)。Adda是一种具有生物毒性的氨基酸。囊藻毒素的名称主要区别在两个氨基酸，X和Z。目前有多达75种的微囊藻毒素，通常由不同的藻分泌。MC-LR是由leucinL和argininR存在的最常见的一种毒素。由于肝毒性事件大量的报导，微囊藻毒素被广泛关注。藻毒素，尤其是它的肝毒性，一旦在水体中释放，便具有长久污染性。这种毒性在水体中不易发现，常发生急性的致死性，或是长期的毒性，如癌症。目前研究了水华爆发后不同的因素下水体中的毒素对所有水体使用者的影响。Harada和Lahti研究发现藻毒素和附带物有化学稳定性，蓝藻爆发后可以在水体中存在数天甚至数个月。Jones和Orr的研究发现，经过除藻剂的使用，铜绿藻爆发后其释放的藻毒素可以在九天之后除去。毒素素的分解是基于不同的因素的，如稀释、未被污染的基团吸附在微粒材料上、温度和pH依赖下的分解、光解、和生物降解等。Cousins研究了MC-LR的降解，发现在水库水体中经过一周后它开始降解。另一方面，毒素在去离子水中可存在27天，在水库中可存在12天。由于毒性和持久性，藻毒素在用水供应中是必须考虑的。因此它的去除方法及效率需要调查考证。本研究研究了数种去除溶解状态的藻毒素。Rositano和Nicholson用混凝剂（硫酸铁，明矾和聚合氯化铝氯）来除去溶解微囊藻毒素，但不得要领，几乎没有清除效果。Craig和Bailey实验证明活性炭对藻毒素有良好的去除效果。但是短时间的连续使用，可能会使活性炭性能失效。我们也评估了不同的氧化剂，如氯、臭氧、高锰酸钾、过氧化氢、臭氧结合过氧化氢破坏毒素的能力，并对这些氧化剂进行了实验室规模试验评估，以确定取对毒素的影响。目前要做的工作是用基于臭氧的高级氧化技术来处理含有或是不含天然有机物（NOM）的纯藻毒素（MC-LR和MC-RR）。主要的实验目标有：1）确定主要的实验条件使得藻毒素的降解量最大，2）确定不同的温度、pH条件下反应动力学级数。2：材料和方法：材料和方法2.1化学试剂所有的化学试剂的级别均是分析纯或是高效液相色谱纯（HPLC）。去离子水是由Milli-Q（Millicorp公司，美国）系统制得；90%纯度的微囊藻毒素-LR（MC-LR）是从Sigma-Aldrich购买的；97%纯度的微囊藻毒素-RR（MC-RR）是从Alexis公命名法：[H2O2]：浓度和时间的关系“t”（mg/L或M）[H2O2]i：初始双氧水浓度（mg/L或M）K1：一级反应动力学或是直接氧化（s-1）K1*：动力学或是臭氧氧化速度（M-1s-1）K2：一级动力