本发明专利技术公开了一种在不破坏藻细胞的前提下控制藻毒素风险的方法，包括如下步骤：对同时含有藻细胞和胞外藻毒素的水进行UV-C辐照和投加S2O82-联用处理，其中，所述UV-C的剂量为50mJ·cm-2～100mJ·cm-2，所述S2O82-的浓度为2mM～10mM，所述S2O82-在所述UV-C的激发下产生强氧化性的自由基SO4-·，所述自由基SO4-·氧化去除所述胞外藻毒素。本发明专利技术具有的优点包括：可以高效去除胞外藻毒素但又不会造成藻细胞的破坏，不加剧破坏藻细胞，防止大量藻毒素从藻细胞内释放，降低了安全风险；健康环保，处理过程中不产生消毒副产物，不造成新的危害；简单易制，应用灵活，可广泛用于处理同时含有藻细胞和胞外藻毒素的水。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水处理
，特别是涉及一种在不破坏藻细胞的前提下控制藻毒 素风险的方法。
技术介绍
随着水体富营养化，藻类大量生长，在适宜条件下甚至出现爆发式增长产生水华， 带来一系列环境问题和饮用水安全问题。有些可以产毒的藻细胞大量繁殖，其次生代谢产 物藻毒素对人体健康造成严重威胁。藻毒素种类很多，主要包括环肽类肝毒素、生物碱类神 经毒素和脂多糖类毒素等，短期或长期接触含有藻毒素的水体或饮用了含有藻毒素藻的 水，可能会导致腹泻、呕吐、头疼、发热、肌肉关节疼痛等多种症状，甚至可以导致死亡。1996 年巴西就曾发生过藻毒素致死事件，而藻毒素引起的家禽、水生动物死亡事件在全世界均 有报道。微囊藻毒素是毒性最强、分布最广的藻毒素之一，世界卫生组织规定饮用水中总微 囊藻毒素限值为Iyg · I/1，我国生活饮用水卫生标准(GB 5749-2006)毒理指标也对微囊藻 毒素 MC-LR做出了限定，限值亦为Iyg · IZ1。 藻毒素化学性质稳定，在水中自然降解过程十分缓慢，加热煮沸也不能将其去除。 目前，处理同时含有藻细胞和胞外藻毒素的水常用的工艺有:生物方法、物理方法、化学方 法及尚级氧化等。 生物方法是利用藻毒素降解菌将藻毒素分解成无毒或低毒物质。虽然可以较好去 除藻毒素，但耗时较长，且降解菌对环境条件要求苛刻，且出现冲击负荷时处理效果较差。 物理方法如絮凝沉淀、活性炭吸附、膜分离技术等，虽然可以有效去除藻细胞，但 是对藻毒素的去除效果有限。絮凝剂对胞外藻毒素几乎没有去除效果，且可能造成藻细胞 破裂释放出主要存在于胞内的大量的藻毒素。活性炭吸附可以较好去除藻细胞和藻毒素， 但投加量较大。膜分离技术成本较高，聚醚砜膜对藻毒素具有较好的去除效果，而亲水型的 醋酸纤维素膜对藻毒素去除率几乎为零。 化学方法如O3氧化、Cl2氧化、ClO2氧化、KMnO4氧化等，虽然可以有效氧化去除藻毒 素，但会造成藻细胞破裂，释放出主要存在于胞内的大量的藻毒素，需要投加大量氧化剂， 增加处理成本。氧化剂投加量大时会产生大量消毒副产物，从而带来新的安全威胁，尤其是 含卤素氧化剂，如投加大量Cl2会产生HAAs等，投加大量ClO 2会产生亚氯酸盐、氯酸盐等。而 投加大量O3会产生溴酸盐、甲醛等，投加大量KMnO 4会引起锰超标及色度超标等新安全问题。 高级氧化如UV-C与H2O2联用、UV-C与C10-联用等，利用UV-C激发产生强氧化性的自 由基，氧化分解藻毒素，虽然提高了处理效率与速率，但和化学方法有类似的问题，同样造 成藻细胞破裂释放大量藻毒素，使用含卤素氧化剂也会产生大量消毒副产物等，带来新的 安全问题。 因此迫切需要一种能在不破坏藻细胞的前提下控制藻毒素风险的方法。
技术实现思路
为了弥补上述现有技术的不足，本专利技术提出一种在不破坏藻细胞的前提下控制藻 毒素风险的方法。 本专利技术的技术问题通过以下的技术方案予以解决： -种在不破坏藻细胞的前提下控制藻毒素风险的方法，包括如下步骤:对同时含 有藻细胞和胞外藻毒素的水进行uv-c辐照和投加 S2O82I关用处理，其中，所述uv-c的剂量为 50mJ · cm-2~IOOmJ · cm-2,所述S2〇82-的浓度为2mM~10mM，所述S2〇82-在所述UV-C的激发下 产生强氧化性的自由基SOf ·，所述自由基SO^ ·氧化去除所述胞外藻毒素。 本专利技术与现有技术对比的有益效果是： 本专利技术的有益效果为:本专利技术将UV-C与S2O82H关用，S2Of能够在UV-C激发下产生强 氧化性的自由基SOf ·，自由基SOf ·能够高效氧化去除胞外藻毒素，从而降低或消除水中 藻毒素对人体或家畜、水生动物等可能造成的安全威胁，同时，本专利技术的处理方法又不会破 坏藻细胞，防止了大量藻毒素从藻细胞内释放到水体中，降低了安全风险，达到控制藻毒素 风险的目的，同时减少了氧化剂投加量，降低了处理成本。 本专利技术不仅处理效果好，而且健康环保，氧化剂最终生成SO42'无毒副作用，藻毒 素被氧化不产生有毒副产物，最终产物安全无毒，不造成新的危害，处理试剂简单易制，应 用灵活，本专利技术可广泛用于处理同时含有藻细胞和胞外藻毒素的水。【具体实施方式】 下面结合优选的实施方式对本专利技术作进一步说明。 本专利技术提供，在一些具体实 施方式中，该方法包括如下步骤:对同时含有藻细胞和胞外藻毒素的水进行UV-C辐照和投 加 S2〇82-联用处理，其中，所述UV-C的剂量为50mJ · cm-2~IOOmJ · cm-2,所述S2〇82-的浓度为 2mM~10mM，所述S 2〇82-在所述UV-C的激发下产生强氧化性的自由基S04- ·，所述自由基 SOf ·氧化去除所述胞外藻毒素。所述S2Of在UV-C辐照的激发下产生强氧化性的自由基SO^ ·的反应式如下： 自由基SO4- ·氧化去除胞外藻毒素是指藻毒素分子被SO4- ·氧化成两个或两个以 上小分子。 联用处理是指利用UV-C源所产生的UV-C对同时含有藻细胞和胞外藻毒素的水进 行辐照，同时向水中投加 S2〇82_，福照时间可以由所需UV-C的剂量与UV-C源所产生的UV-C强 度计算确定。 其中，同时含有藻细胞和胞外藻毒素的水是指在水中能检测出至少一个藻细胞且 可以检测出胞外藻毒素。水既可以是环境水体(包括湖泊、河流、池塘、水库、海洋等一切被 水覆盖的地表），也可以是水处理厂或水处理设备中的水。 水中含有的藻细胞既可以是能够产生藻毒素的藻细胞，也可以是不产生藻毒素的 藻细胞。藻细胞既可以是膜完整的藻细胞，也可以是膜不完整(如膜穿孔、破裂、破碎等）的 藻细胞或其碎片。 胞外藻毒素可以是膜完整的藻细胞排放出的存在于细胞外的藻毒素和/或膜不完 整的藻细胞或其碎片释放出的存在于细胞外的藻毒素。其中，藻毒素是微囊藻毒素（如MC-LR、MC-RR等），也可以是其他藻毒素，如鱼腥藻 毒素-a、短裸甲藻毒素-B等。本专利技术实施例中的S2O82+和UV-C易得，应用灵活，UV-C的产生源可以是太阳或也可 以是一切包含产生UV-C的元件的设备或装置(例如搭置起可移动易拆装的或固定的UV-C设 备或装置，或在原有水处理设备、装置、设施上加装UV-C设备或装置;还可以是新建的UV-C 设备）。其中，产生UV-C的元件包括低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、二极管等一 切可以产生UV-C的元件。所述辐照是指UV-C照射进入水中，既包括所述产生UV-C的元件与 水接触使得UV-C直接进入水中，也包括太阳或所述产生UV-C的元件不与水接触使得UV-C间 接进入水中。 投加 S2〇82_的是指投加一切生成S2〇82_的化学物质，如通过电离、水解、氧化等方式 能生成S 2O8I的化学物质，如Na2S2〇8、K2S2〇8等，在投加时，既可以是直接投加所述化学物质， 也可以是投加所述化学物质制成的特定浓度的S 2Of的溶液，只要保证投加后S2Of在水中 的终浓度为2mM~IOmM即可。 其中，所述不破坏藻细胞是指基本不造成藻细胞的细胞膜穿孔、破裂或破碎，在水 中，原本细胞膜完整的藻细胞将基本保持其细胞膜的完整性，使得细胞内的大量藻毒素不 会释放出来;原本是细胞膜膜不完整的藻细胞不会造成其进一步的破本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在不破坏藻细胞的前提下控制藻毒素风险的方法，其特征在于，包括如下步骤：对同时含有藻细胞和胞外藻毒素的水进行UV‑C辐照和投加S2O82‑联用处理，其中，所述UV‑C的剂量为50mJ·cm‑2～100mJ·cm‑2，所述S2O82‑的浓度为2mM～10mM，所述S2O82‑在所述UV‑C的激发下产生强氧化性的自由基SO4‑·，所述自由基SO4‑·氧化去除所述胞外藻毒素。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陶益，侯德林，刘玲静，周婷如，张锡辉，
申请(专利权)人：清华大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东;44
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