闽江流域福州区段水体环境病毒污染、存活规律与灭活处理
发布时间：2025-03-30 03:11
针对目前国际上在复合污染水体环境中病毒生态学领域，特别是植物病毒在水体中的生态行为与环境效应缺乏系统、深入或者还没有开展研究的状况，本论文进行了以弄清复合污染水体环境中病毒特别是植物病毒的生存规律与去除、灭活机理为主要研究目的，并对当前水体环境病毒学研究领域急需了解的几个方面展开研究和探讨，取得了一些新的结果与见解，主要包括： 1、闽江流域福州过境段病毒污染状况与危险程度预测 1．1．建立了简便、快速、低成本、适用范围广、回收率高的水体病毒浓缩方法 开发了在水样中预先加入钠化高岭土吸附病毒以提高其沉降性能，并优化了用聚合氯化铝絮凝剂絮凝沉降高岭土钠的水体病毒浓缩方法。该方法对人为污染的脊髓灰质炎病毒（Polivirus 1，PV1）、烟草花叶病毒（Tobacco mocaic virus,TMV）、大肠杆菌噬菌体（Phage of Ecoli，E.cp）在不同水质条件下者隋大于85％的回收率，说明该浓缩方法具有较广泛的适用性和应用前景。另外还探索了用金属氢氧化钙和氢氧化铝沉积修饰后的玻璃绒...
【文章页数】：145 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中英文摘要
1 研究背景与研究目标
1.1、 研究背景
1.1.1 概况
1.1.2 已从水环境中发现的人类致病性病毒及其危害
1.1.3 人类致病性病毒在各类水体环境中的存在状况
1.1.4 已从水环境中分离到的植物病毒
1.1.5 病毒在水环境中的生态行为
1.1.6 水体复合污染环境中的病毒生态
1.1.7 水与污水处理过程病毒去除
1.1.8 水与饮用水的病毒学指标和标准
1.1.9 水体病毒的监测
1.2、 本论文的研究目标和内容
1.2.1 问题的提出
1.2.1.1 闽江福州过境段存在的水环境问题
1.2.1.2 水体病毒理想浓缩方法的急需建立
1.2.1.3 水环境病毒污染危险因素与危害程度预测的必要性
1.2.1.4 水体环境中病毒生态行为与存活规律急需了解
1.2.1.5 目前缺乏水体病毒污染与灭活去除效率的理想指示系统
1.2.1.6 病毒消毒灭活制剂和消毒方法的需要改进
1.2.1.7 传统饮水处理工艺去除病原微生物的缺陷
1.2.1.8 废水生物处理过程对植物病毒去除效果研究尚属空白
1.2.2 研究目的和内容
2 闽江流域福州随境段病毒污染状况与危险程度预测
2.1、 前言
2.1.1. 概况
2.1.2. 闽江流域福州区段水体环境存在的问题
2.1.3. 水体环境中病毒的浓缩
2.1.4. 闽江江水病毒污眺险程度预测
2.1.5. 本章研究的内容和目的
2.2、 材料与方法
2.2.1. 水体病毒浓缩方法的优化
2.2.2. 水环境自然pH条件下的病毒连续浓缩
2.2.3. 监测点的布设、水样的采集与浓缩
2.2.4. 水质因子分析与测定方法
2.3、 结果与分析
2.3.1. 水体病毒最佳浓缩条件确定
2.3.1.1 水样中添加粘土悬浮物对病毒的吸附效果
2.3.1.2 高岭土钠对大肠杆菌噬菌体的吸附动力
2.3.1.3 均匀设计怯确定混凝沉降高岭土钠的操作条件
2.3.1.4 在最佳沉降高岭土钠操作条件下的病毒浓缩效果
2.3.2. 5个监测点水质理化特性及病毒污染状况
2.3.2.1 5个监测点水质总体状况
2.3.2.2 5个监测点病毒污染状况
2.3.2.3 病毒检出含量与水质因子的相关性及其统计分析
2.3.2.4 闽江水及福州内河浓缩水样的透射电镜观察
2.3.3. 水体病毒连续浓缩效果
2.3.3.1 修饰玻璃绒柱用于浓缩大量水样低浓度病毒效果
2.3.3.2 玻璃绒浓缩材料表面结构扫描电镜观察
2.4、 讨论
2.4.1. 水体病毒浓缩方祛的选择
2.4.2. 闽江水病毒污染状况及微生物学危险程度预测
2.4.3. 植物病毒在闽江水中的污染状况及其同水质因子的相关性
2.4.4. 结语
3 病毒在不同水体环境中的存活时间差异性
3.1、 前言
3.1.1. 病毒在水环境中存活时间的确定
3.1.2. 水环境中影响病毒存活时间的因素
3.1.3. 本章的主要研究内容和目标
3.2、 材料与方法
3.2.1. 静态条件下三种病毒在不同温度和水质环境中的存活时间比较
3.3、 结果与分析
3.3.1. 间歇式条件下病毒在不同水温和水质中的存活动力
3.3.1.1 病毒在自来水及超纯水中的存活动力
3.3.1.2 病毒在闽江水中的存活动力
3.3.1.3 病毒在生活污水与膜过滤生活污水中的存活动力
3.3.1.4 相同温度下病毒在不同水体环境中的存活动力
3.4、 讨论
4 复合污染水体环境中病毒吸附与灭活规律
4.1、 前言
4.2、 材料与方法
4.2.1. 高岭土对TMV的吸附规律
4.2.2. 均匀设计法确定在复合污染水体中影响高岭土对TMV吸附的因素
4.2.3. 不同水质因子对病毒生存规律的影响
4.2.4. 水环境中存在生物起源的病毒灭活活性物质的可能性分析
4.3、 结果与分析
4.3.1. 水环境中高岭土对TMV的吸附规律
4.3.1.1 高岭土对TMV的吸附动力
4.3.1.2 蒸熘水和自来水pH对高岭土吸附TMV的影响
4.3.1.3 金属阳离子种类及其浓度对高岭土吸附TMV的影响
4.3.1.4 有机质的存在与含量对高岭土吸附TMV的影响
4.3.1.5 均匀设计浊确定影响高岭土对TMV吸附因素间的互作
4.3.1.6 高岭土吸附病毒的表面结构扫描电镜观察
4.3.2. 在一个水体复合污染系统中TMV的灭活机制
4.3.2.1 TMV在不同水质条件下的存活时间
4.3.2.2 水环境中存在灭活病毒活性物质的可能性及其性质
4.4、 讨论
4.4.1. 复合污染水体环境中影响高岭土吸附病毒的因素分析
4.4.2. 生物起源的灭活病毒活性物质的作用与特性
5 消毒剂和修饰砂过滤柱刘病毒的灭活研究
5.1、 前言
5.1.1. 水体病毒污染与指示系统
5.1.2. 饱和砂水系统中砂对病毒的吸附及金属氢氧化物修饰过滤砂柱对病毒的灭活
5.2、 材料与方法
5.2.1. 脆弱拟杆菌噬菌体作为水体病毒污染指示的可靠性和应用潜力评价
5.2.2. 砂对微生物的吸附及金属氢氧化物修饰砂过滤柱对微生物的灭活
5.3、 结果与分析
5.3.1. 消毒剂对不同微生物的灭活效果
5.3.1.1 微生物对自游氯消毒的抗性
5.3.1.2 氯与重金属协同作用对病毒的消毒效果
5.3.2. 天然与修饰砂对病毒的吸附与去除
5.3.2.1 水体pH对砂吸跗病毒的影响
5.3.2.2 不同价态和浓度的金属阳离子对砂吸附病毒的影响
5.3.2.3 水体中难溶性有机物质对砂吸附病毒的影响
5.3.3. 分批式修饰砂过滤柱对微生物的灭活效果
5.3.3.1 用不同浓度金属盐修饰砂过滤拄刑微生物去除效果
5.3.3.2 两种金属盐互相作用修饰砂柱对微生物去除的效果
5.3.4. 天然砂及修饰砂柱连续过滤对病毒的吸附与去除效果
5.3.4.1 砂柱对病毒的吸附去除效果
5.3.4.2 砂柱上吸附微生物的洗脱
5.3.4.3 水环境酸碱渡对砂柱吸附病毒的影响
5.3.4.4 天然砂及修饰砂表面结构及吸附病毒状况扫描电镜观察
5.4、 讨论
5.4.1. 脆弱拟杆菌噬菌腓为病毒污染与去除指示物的可靠性分析
5.4.2. 金属盐同游离氯协同作用灭活病毒的效果
5.4.3. 影响砂及修饰砂吸附病毒的水质因素分析
6 TMV在废水生物处理过程中的灭活研究
6.1、 前言
6.2、 材料与方法
6.2.1. 间歇式活性污泥处理系统中工艺条件对污泥吸附TMV的影响及其机制
6.2.2. 连续运行活性污泥系统对TMV的灭活
6.2.3. TMV在稳定塘生态系统中的灭活与生存规律
6.3、 结果与分析
6.3.1. 间歇式活性污泥处理系统中工艺条件对污泥吸附TMV的影响及机制
6.3.1.1 不同浓度混合液悬浮固体对TMV的吸附规律
6.3.1.2 间歇式活性污泥系统中溶解氧对污泥吸附TMV的影响
6.3.2. TMV在连续运行活性污泥系统的吸附或去除
6.3.2.1 连续运行活性污泥系统去除TMV的能力
6.3.2.2 不同运行工艺特性的活性污泥系统中不同存在状态TMV浓度变化动力
6.3.2.3 与污泥吸附结合的TMV浓度变化动力
6.3.2.4 两种活性污泥系统中的TMV灭活动力
6.3.3.TMV在废水稳定塘生态系统中的灭活
6.3.3.1 TMV在不同微生物组合稳定塘生态模式中的灭活
6.3.3.1.1 不同微生物培养物及其组合对TMV生存的影响
6.3.3.1.2 各类微生物在不同系统中的生长状况
6.3.3.2 TMV在菌-藻及细菌生态系统中的灭活
6.3.3.3 TMV在分批式稳定塘系统中的灭活
6.4、 讨论
6.4.1. 好氧活性污泥系统对TMV的吸附灭活
6.4.2. TMV在废水稳定塘处理系统中的灭活
7 结论
8 参考文献
致谢
附录1 缩写词与英汉对照
附录2 有关培养基配方与试剂配制方法
附录3 攻博期间发表及投稿的论文目录和
插图1. 福州市ETM卫星红外成像图、4波段ETM卫星遥感合成图
插图2. 福州市内河污染状况图
插图3. 闽江水及福州内河浓缩水样中观察到的可疑病毒粒体
插图4. 连续浓缩水体病毒浓缩材料表面结构及其与病毒吸附状况扫描电镜观察图
插图5. 高岭土吸附病毒状况扫描电镜观察图
插图6. 天然石英砂及修饰砂表面结构及吸附病毒状态扫描电镜图
本文编号：4038098
【文章页数】：145 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中英文摘要
1 研究背景与研究目标
1.1、 研究背景
1.1.1 概况
1.1.2 已从水环境中发现的人类致病性病毒及其危害
1.1.3 人类致病性病毒在各类水体环境中的存在状况
1.1.4 已从水环境中分离到的植物病毒
1.1.5 病毒在水环境中的生态行为
1.1.6 水体复合污染环境中的病毒生态
1.1.7 水与污水处理过程病毒去除
1.1.8 水与饮用水的病毒学指标和标准
1.1.9 水体病毒的监测
1.2、 本论文的研究目标和内容
1.2.1 问题的提出
1.2.1.1 闽江福州过境段存在的水环境问题
1.2.1.2 水体病毒理想浓缩方法的急需建立
1.2.1.3 水环境病毒污染危险因素与危害程度预测的必要性
1.2.1.4 水体环境中病毒生态行为与存活规律急需了解
1.2.1.5 目前缺乏水体病毒污染与灭活去除效率的理想指示系统
1.2.1.6 病毒消毒灭活制剂和消毒方法的需要改进
1.2.1.7 传统饮水处理工艺去除病原微生物的缺陷
1.2.1.8 废水生物处理过程对植物病毒去除效果研究尚属空白
1.2.2 研究目的和内容
2 闽江流域福州随境段病毒污染状况与危险程度预测
2.1、 前言
2.1.1. 概况
2.1.2. 闽江流域福州区段水体环境存在的问题
2.1.3. 水体环境中病毒的浓缩
2.1.4. 闽江江水病毒污眺险程度预测
2.1.5. 本章研究的内容和目的
2.2、 材料与方法
2.2.1. 水体病毒浓缩方法的优化
2.2.2. 水环境自然pH条件下的病毒连续浓缩
2.2.3. 监测点的布设、水样的采集与浓缩
2.2.4. 水质因子分析与测定方法
2.3、 结果与分析
2.3.1. 水体病毒最佳浓缩条件确定
2.3.1.1 水样中添加粘土悬浮物对病毒的吸附效果
2.3.1.2 高岭土钠对大肠杆菌噬菌体的吸附动力
2.3.1.3 均匀设计怯确定混凝沉降高岭土钠的操作条件
2.3.1.4 在最佳沉降高岭土钠操作条件下的病毒浓缩效果
2.3.2. 5个监测点水质理化特性及病毒污染状况
2.3.2.1 5个监测点水质总体状况
2.3.2.2 5个监测点病毒污染状况
2.3.2.3 病毒检出含量与水质因子的相关性及其统计分析
2.3.2.4 闽江水及福州内河浓缩水样的透射电镜观察
2.3.3. 水体病毒连续浓缩效果
2.3.3.1 修饰玻璃绒柱用于浓缩大量水样低浓度病毒效果
2.3.3.2 玻璃绒浓缩材料表面结构扫描电镜观察
2.4、 讨论
2.4.1. 水体病毒浓缩方祛的选择
2.4.2. 闽江水病毒污染状况及微生物学危险程度预测
2.4.3. 植物病毒在闽江水中的污染状况及其同水质因子的相关性
2.4.4. 结语
3 病毒在不同水体环境中的存活时间差异性
3.1、 前言
3.1.1. 病毒在水环境中存活时间的确定
3.1.2. 水环境中影响病毒存活时间的因素
3.1.3. 本章的主要研究内容和目标
3.2、 材料与方法
3.2.1. 静态条件下三种病毒在不同温度和水质环境中的存活时间比较
3.3、 结果与分析
3.3.1. 间歇式条件下病毒在不同水温和水质中的存活动力
3.3.1.1 病毒在自来水及超纯水中的存活动力
3.3.1.2 病毒在闽江水中的存活动力
3.3.1.3 病毒在生活污水与膜过滤生活污水中的存活动力
3.3.1.4 相同温度下病毒在不同水体环境中的存活动力
3.4、 讨论
4 复合污染水体环境中病毒吸附与灭活规律
4.1、 前言
4.2、 材料与方法
4.2.1. 高岭土对TMV的吸附规律
4.2.2. 均匀设计法确定在复合污染水体中影响高岭土对TMV吸附的因素
4.2.3. 不同水质因子对病毒生存规律的影响
4.2.4. 水环境中存在生物起源的病毒灭活活性物质的可能性分析
4.3、 结果与分析
4.3.1. 水环境中高岭土对TMV的吸附规律
4.3.1.1 高岭土对TMV的吸附动力
4.3.1.2 蒸熘水和自来水pH对高岭土吸附TMV的影响
4.3.1.3 金属阳离子种类及其浓度对高岭土吸附TMV的影响
4.3.1.4 有机质的存在与含量对高岭土吸附TMV的影响
4.3.1.5 均匀设计浊确定影响高岭土对TMV吸附因素间的互作
4.3.1.6 高岭土吸附病毒的表面结构扫描电镜观察
4.3.2. 在一个水体复合污染系统中TMV的灭活机制
4.3.2.1 TMV在不同水质条件下的存活时间
4.3.2.2 水环境中存在灭活病毒活性物质的可能性及其性质
4.4、 讨论
4.4.1. 复合污染水体环境中影响高岭土吸附病毒的因素分析
4.4.2. 生物起源的灭活病毒活性物质的作用与特性
5 消毒剂和修饰砂过滤柱刘病毒的灭活研究
5.1、 前言
5.1.1. 水体病毒污染与指示系统
5.1.2. 饱和砂水系统中砂对病毒的吸附及金属氢氧化物修饰过滤砂柱对病毒的灭活
5.2、 材料与方法
5.2.1. 脆弱拟杆菌噬菌体作为水体病毒污染指示的可靠性和应用潜力评价
5.2.2. 砂对微生物的吸附及金属氢氧化物修饰砂过滤柱对微生物的灭活
5.3、 结果与分析
5.3.1. 消毒剂对不同微生物的灭活效果
5.3.1.1 微生物对自游氯消毒的抗性
5.3.1.2 氯与重金属协同作用对病毒的消毒效果
5.3.2. 天然与修饰砂对病毒的吸附与去除
5.3.2.1 水体pH对砂吸跗病毒的影响
5.3.2.2 不同价态和浓度的金属阳离子对砂吸附病毒的影响
5.3.2.3 水体中难溶性有机物质对砂吸附病毒的影响
5.3.3. 分批式修饰砂过滤柱对微生物的灭活效果
5.3.3.1 用不同浓度金属盐修饰砂过滤拄刑微生物去除效果
5.3.3.2 两种金属盐互相作用修饰砂柱对微生物去除的效果
5.3.4. 天然砂及修饰砂柱连续过滤对病毒的吸附与去除效果
5.3.4.1 砂柱对病毒的吸附去除效果
5.3.4.2 砂柱上吸附微生物的洗脱
5.3.4.3 水环境酸碱渡对砂柱吸附病毒的影响
5.3.4.4 天然砂及修饰砂表面结构及吸附病毒状况扫描电镜观察
5.4、 讨论
5.4.1. 脆弱拟杆菌噬菌腓为病毒污染与去除指示物的可靠性分析
5.4.2. 金属盐同游离氯协同作用灭活病毒的效果
5.4.3. 影响砂及修饰砂吸附病毒的水质因素分析
6 TMV在废水生物处理过程中的灭活研究
6.1、 前言
6.2、 材料与方法
6.2.1. 间歇式活性污泥处理系统中工艺条件对污泥吸附TMV的影响及其机制
6.2.2. 连续运行活性污泥系统对TMV的灭活
6.2.3. TMV在稳定塘生态系统中的灭活与生存规律
6.3、 结果与分析
6.3.1. 间歇式活性污泥处理系统中工艺条件对污泥吸附TMV的影响及机制
6.3.1.1 不同浓度混合液悬浮固体对TMV的吸附规律
6.3.1.2 间歇式活性污泥系统中溶解氧对污泥吸附TMV的影响
6.3.2. TMV在连续运行活性污泥系统的吸附或去除
6.3.2.1 连续运行活性污泥系统去除TMV的能力
6.3.2.2 不同运行工艺特性的活性污泥系统中不同存在状态TMV浓度变化动力
6.3.2.3 与污泥吸附结合的TMV浓度变化动力
6.3.2.4 两种活性污泥系统中的TMV灭活动力
6.3.3.TMV在废水稳定塘生态系统中的灭活
6.3.3.1 TMV在不同微生物组合稳定塘生态模式中的灭活
6.3.3.1.1 不同微生物培养物及其组合对TMV生存的影响
6.3.3.1.2 各类微生物在不同系统中的生长状况
6.3.3.2 TMV在菌-藻及细菌生态系统中的灭活
6.3.3.3 TMV在分批式稳定塘系统中的灭活
6.4、 讨论
6.4.1. 好氧活性污泥系统对TMV的吸附灭活
6.4.2. TMV在废水稳定塘处理系统中的灭活
7 结论
8 参考文献
致谢
附录1 缩写词与英汉对照
附录2 有关培养基配方与试剂配制方法
附录3 攻博期间发表及投稿的论文目录和
插图1. 福州市ETM卫星红外成像图、4波段ETM卫星遥感合成图
插图2. 福州市内河污染状况图
插图3. 闽江水及福州内河浓缩水样中观察到的可疑病毒粒体
插图4. 连续浓缩水体病毒浓缩材料表面结构及其与病毒吸附状况扫描电镜观察图
插图5. 高岭土吸附病毒状况扫描电镜观察图
插图6. 天然石英砂及修饰砂表面结构及吸附病毒状态扫描电镜图
本文编号：4038098
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