高藻水处理过程中藻源内毒素的释放机制、聚集行为和控制方法研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51508174
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    周石庆
  • 依托单位：
    湖南大学
  • 学科分类：
    E1001.饮用水工程
  • 结题年份：
    2018
  • 批准年份：
    2015
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

The increasing algae blooming and the release of algal-derived organic matters caused by eutrophication pose a great challenge for drinking water treatment plant. Endotoxins released by cyanobacteria may cause potential risk by blood, respiration and gastrointestinal exporsure. This research is to study the release, aggregation and control of endotoxins during water treatment process, in order to ensure the safety of drinking water. Field survey and lab experiment will be conducted to investigate the endotoxin contamination in water treatment. Meanwhile, we plan to study the kinetics of endotoxin release during oxidation of algae based on the multivariate nonlinear regression models. In addition, the fluorescence probe method is employed to study the aggregation and the molecular structure of endotoxin will be characterized in order to understand the aggregation mechanism. At last, the cost-effective control schemes of endotoxins are proposed and these studies provide technical support on management and control of algae-laden water.
水体富营养化带来的藻类爆发及次级代谢物污染问题给饮用水处理带来巨大挑战。藻类释放的内毒素能够通过血液、呼吸和胃肠暴露途径引发机体健康风险，研究藻源内毒素在饮用水处理过程中的释放机制、聚集行为和控制方法对于保障富营养化水源饮用水安全至关重要，目前国内外尚未系统开展相关研究。本课题拟通过实地调查与实验研究相结合的方法对高藻水处理过程中内毒素浓度水平进行跟踪检测，采用多元非线性回归模型研究藻类氧化过程中内毒素的释放机制及影响因素，利用荧光探针分子考察水相复杂基体中内毒素的聚集行为并进行微观结构表征解析其形成机制，从而提出经济高效的藻源内毒素控制技术方法，为供水部门应对高藻水污染问题的管理和控制提供科学技术支持。

结项摘要

水体富营养化带来的藻类爆发及次级代谢物污染问题给饮用水处理带来巨大挑战。藻类释放的内毒素能够通过血液、呼吸和胃肠暴露途径引发机体健康风险，研究藻源内毒素在饮用水处理过程中的释放机制、聚集行为和控制方法对于保障富营养化水源饮用水安全至关重要。本项目以高藻水处理过程中微囊藻源内毒素、藻毒素及胞内有机物的释放及控制方法为基础，对不同水处理工艺中内毒素去除效果进行分析评价，系统研究了藻源内毒素在藻类氧化过程中的释放与降解规律，利用荧光探针分子揭示了水相复杂基体中内毒素的聚集行为，遴选了适合高藻水处理的预氧化工艺及相关参数，控制藻类生长的同时减少内毒素对饮用水安全的影响，为供水部门应对高藻水污染问题的管理和控制提供科学技术支持。

项目成果

期刊论文数量（11）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（1）
Oxidation of microcystin-LR by copper (II) coupled with ascorbic acid: Kinetic modeling towards generation of H2O2
铜 (II) 与抗坏血酸结合对微囊藻毒素-LR 的氧化：生成 H2O2 的动力学模型
  • DOI：
    10.1016/j.cej.2017.09.166
  • 发表时间：
    2018-02
  • 期刊：
    Chemical Engineering Journal
  • 影响因子：
    15.1
  • 作者：
    Shiqing Zhou;Yanghai Yu;Julong Sun;Shumin Zhu;Jing Deng
  • 通讯作者：
    Jing Deng
A novel advanced oxidation process using iron electrodes and ozone in atrazine degradation: Performance and mechanism
使用铁电极和臭氧降解莠去津的新型高级氧化工艺：性能和机理
  • DOI：
    10.1016/j.cej.2016.08.001
  • 发表时间：
    2016-12
  • 期刊：
    Chemical Engineering Journal
  • 影响因子：
    15.1
  • 作者：
    Zhou Shiqing;Bu Lingjun;Shi Zhou;Bi Chen;Yi Qihang
  • 通讯作者：
    Yi Qihang
Removal of 2-MIB and geosmin by electrogenerated persulfate: Performance, mechanism and pathways
电生过硫酸盐去除 2-MIB 和土臭素：性能、机制和途径
  • DOI：
    10.1016/j.chemosphere.2016.11.134
  • 发表时间：
    2017-02-01
  • 期刊：
    CHEMOSPHERE
  • 影响因子：
    8.8
  • 作者：
    Bu, Lingjun;Zhou, Shiqing;Gao, Naiyun
  • 通讯作者：
    Gao, Naiyun
Iron electrode as efficient persulfate activator for oxcarbazepine degradation: Performance, mechanism, and kinetic modeling
铁电极作为奥卡西平降解的有效过硫酸盐活化剂：性能、机制和动力学模型
  • DOI：
    10.1016/j.seppur.2017.01.007
  • 发表时间：
    2017-05
  • 期刊：
    Separation and Purification Technology
  • 影响因子：
    8.6
  • 作者：
    Bu Lingjun;Zhou Shiqing;Shi Zhou;Bi Chen;Zhu Shumin;Gao Naiyun
  • 通讯作者：
    Gao Naiyun
A comparative study of microcystin-LR degradation by electrogenerated oxidants at BDD and MMO anodes
BDD 和 MMO 阳极电生氧化剂降解微囊藻毒素-LR 的比较研究
  • DOI：
    10.1016/j.chemosphere.2016.09.057
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    Chemosphere
  • 影响因子：
    8.8
  • 作者：
    Shiqing Zhou;Lingjun Bu;Yanghai Yu;Xu Zou;Yansen Zhang
  • 通讯作者：
    Yansen Zhang

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其他文献

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周石庆的其他基金

学术交流类：环境工程青年论坛
  • 批准号：
    52342001
  • 批准年份：
    2023
  • 资助金额：
    10 万元
  • 项目类别：
    专项基金项目
藻类毒性非蛋白氨基酸在饮用水消毒过程中的转化规律与N-DBPs生成机制
  • 批准号：
    51878257
  • 批准年份：
    2018
  • 资助金额：
    60.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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