饮用水中真菌和黄曲霉毒素的污染与控制

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真菌在营养元素的生物地球化学循环中发挥重要作用,并通过与其它生物的相互作用影响食物链。供水系统,如家庭和公共场所的自来水中的真菌可以通过饮水、淋浴摄入孢子等途径对人体健康造成重要影响,如呼吸道疾病,甚至有罹患癌症的风险。   本文首先对饮用水中真菌的存在和数量进行了考察。采样工作选择了人口密度较高的厦门市进行,样品采自四类地点,包括地表水、公共场所(医院、大学、公交车站)、居民家庭和地下水箱,总计22个采样点。在2011年2月至2012年1月一年间,每个采样点每月采集1次。真菌种类的鉴定采用形态学和分子生物学方法,结果表明地表水比其它三类样品具有更高的真菌水平。   在各种样品中,出现频率较高的真菌有Aspergillus spp.,Fusarium spp,Pencillium spp.Tricoderma spp,Mucor sp.and Rhizopus sp。采自居民家庭的水样中真菌数显著小于地表水样品。在居民庭和公共场所的样品中经常出现的真菌是Fusarium, Exophiala sp.and,Phialophora sp.产毒素真菌在个别月份的个别样品中有检出。其中,9月到11月的样品中检出了产黄曲霉素真菌;在11月和12月样品中检出了产伏马菌素和单端孢霉烯真菌。   本文研究了水中的真菌生成黄曲霉素的能力。结果表明1∶1的C∶N与其它碳氮比相比最适合真菌的生长,5.5-6.5是最合适的pH。本文采用HPLC对水样中的黄曲霉素浓度进行了测定,发现本研究中采用的模拟天然水体的TOC和TN的浓度和比例不能使真菌生成高于检出限的黄曲霉素。   本文还研究了不同浓度的两种常用混凝剂(硫酸铝和氯化铁)以及三种不同的滤料(石英砂、颗粒活性炭和陶粒)对水中Aspergillus flavus的处理效果。结果表明两种混凝剂均能有效去除水中的浊度和真菌,在(50mg/l)的高剂量下,A.flavus的去除率可以高达99.6%。石英砂和活性炭过滤对A.flavus有较好的去除效果。混凝处理中,出水中TN浓度随混凝剂升高而升高。过滤工艺对出水TOC和TN也没有去除效果。   本研究中以UV辐射和氯化作为消毒手段。结果表明单独使用UV对A.flavus30s可以达到2 log(99%)的去除效率;而单独使用氯化消毒,在消毒剂浓度分别为0.5,1,2和3 mg/L的情况下,接触时间分别为60,5,1,1 min可以达到2 log(99%)的去除效率。   本文进一步研究发现了UV和氯化组合比两种工艺独立处理效果更好。经5s的UV辐射接2或3mg/L,15min的氯化处理,可以达到41g的消毒效率。所有结果均显示UV辐射在低剂量氯化消毒作用下即可有效提升去除效率  
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