太阳辐射增强氯气淡水中甲藻水华的应急控制:效率和机制

Water research(IF=11.4)2024-11-1

西安建筑科技大学 文刚课题组

与普通的蓝藻相比,鞭毛藻需要较低的温度,并且它在春季和秋大量繁殖。鞭毛藻爆发还会导致一些水生生物死亡。然而,淡水鞭毛藻的分类和实验室培养技术仍面临挑战,对其研究仍然缺乏。本研究揭示了太阳能/氯气对典型鞭毛藻褐皮藻的去除效果及机理。单独模拟太阳能对去除藻类的影响可以忽略不计,以及单独氯气对去除藻类的影响也很小。然而,太阳能/氯具有更好的去除效果,其肩长还原因子和kmax增强因子分别为2.80和3.8,表明太阳能/氯比单独使用太阳能和氯具有更短的潜伏期和更快的失活速率。随着氯用量的增加,藻类的去除率逐渐提高,但随着细胞密度的增加,藻类的去除率下降。当实验温度提高到30°C时,除藻效率显著提高,因为该温度不适多甲藻的生存。由太阳/氯产生氯和羟基自由基(•OH)对细胞膜的伤害造成细胞膜完整性下降,导致细胞内活性氧增加,抑制光合作用和抗氧化系统。由于严重的细胞损伤或囊肿形成,在氯或太阳能/氯系统中均未观察到细胞再生。此外,自然太阳辐射与模拟太阳辐射具有相同的增强作用。然而,与119介质相比,太阳能/氯在真实水中的藻类去除效率降低,主要是由于真实水基质中的本底物质消耗了氧化剂或充当遮光剂。

原文链接:Emergency control of dinoflagellate bloom in freshwater with chlorine enhanced by solar radiation: Efficiency and mechanism

https://doi.org/10.1016/j.watres.2024.122275

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