高铁酸钾和过氧乙酸氧化灭活肠道病毒的研究

发布时间：2020-09-15 21:10

　　 肠道病毒是饮用水和污水中的主要病毒之一,是造成人类和动物腹泻的罪魁祸首。在中国,60%以上的饮用水水源地有着不同程度的富营养化,进而出现藻华。藻所产生的藻源有机物会影响水厂的消毒灭活病毒的效果。本文通过研究不同pH条件下,绿色环保消毒剂-高铁酸钾对肠道病毒指示病毒——大肠杆菌噬菌体MS2的灭活,阐明不同pH条件下,高铁酸根不同离解态对MS2的灭活速率;同时考察在原水受到藻类污染时,藻细胞释放的藻源有机物(Algae Oganic Matter,AOM)包括胞外有机物(Extracellular Organic Matter,EOM)和胞内有机物(Intracellular Organic Matter,IOM)对高铁酸钾自身衰减和灭活MS2的影响。同时也考察了另一种新型消毒剂-过氧乙酸(Peracetic Acid,PAA)对污水中肠道病毒轮状病毒替代病毒——猪轮状病毒和诺如病毒替代病毒——杜兰病毒(Tulane Virus,TV)的灭活机理研究,研究不同pH条件下,轮状病毒OSU和杜兰病毒TV的聚集状态,以及聚集状态对于PAA灭活猪轮状病毒和杜兰的影响。取得的主要结论如下:(1)在不同pH条件下,高铁酸根具有不同存在形态,对MS2的灭活速率不同。H_2FeO_4和HFeO_4~-对MS2的灭活速率分别是FeO_4~(2-)的1935和8倍。当pH=7时,对MS2灭活做主要贡献的是HFeO_4~-(36%)和H_2FeO_4(59%);当pH=8时,HFeO_4~-(54%)和FeO_4~(2-)(41%)为MS2的灭活的主要贡献者,而H_2FeO_4的贡献量降为5%,这是因为其在总的Fe(Ⅵ)中仅占5×10~(-6);而当pH=8.7时,FeO_4~(2-)对灭活MS2的贡献高达79%,HFeO_4~-对灭活MS2的贡献为20%。(2)藻源有机物中,IOM和EOM均对Fe(Ⅵ)的衰减有促进作用,且pH相同的条件下,IOM对Fe(Ⅵ)的衰减影响更大,这可能是由于IOM和EOM成分的差异导致。从EEM图谱可以看出,IOM内含有的藻蓝蛋白具有抗氧化性,与Fe(Ⅵ)的反应快,且强于EOM内所含的腐殖酸和富里酸。(3)在MS2的灭活实验中,藻源有机物EOM和IOM均能降低高铁酸钾对MS2的灭活速率,而EOM的影响主要与病毒竞争Fe(Ⅵ),消耗一部分Fe(Ⅵ),使用于灭活MS2的Fe(Ⅵ)降低,而IOM的影响除了消耗部分Fe(Ⅵ)之外,还有对MS2的保护作用,从而进一步降低了MS2的灭活速率。(4)不同pH条件下杜兰病毒TV和猪轮状病毒OSU的聚集状态不同。在pH=3时,TV的聚集情况随时间的增加有显著性增强,而pH=4.5时未发现聚集;可以推测杜兰病毒TV的等电位点在3-4.5之间;而猪轮状病毒OSU在pH=3、4.5和5.4不同条件下,均未发生明显聚集,可推测其等电位点小于3;且PAA的存在对病毒聚集状况没有明显促进作用。(5)不同pH条件下,PAA对OSU的灭活情况没有显著性影响,而对TV的灭活却有显著性影响。且随着pH的升高,PAA对TV的灭活速率有所提高。结合不同pH条件下,OSU和TV的聚集,对比两者的灭活结果可知,病毒的聚集状态是影响不同pH条件下PAA对病毒灭活情况的主要因素。且病毒的聚集造成了PAA对其灭活情况的不稳定。所研究的不同PAA初始浓度对两种病毒的灭活速率没有显著性影响。(6)在pH=4.5的条件下PAA对OSU和TV灭活机理相似,即破坏两种病毒的蛋白质外壳,导致PAA进入病毒内进行遗传物质的破坏,从而使病毒失去感染力。
【学位单位】：华侨大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TU991.2
【部分图文】：

轮状病毒结构

三维荧光图谱

不同pH条件下高铁的衰减情况

【参考文献】

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本文编号：2819470