水华暴发期蓝藻胞外有机物释放过程的指纹荧光光谱解析及其在水质安全预警中的应用

基本信息
批准号:21507108
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:20.00
负责人:王志刚
学科分类:
依托单位:扬州大学
批准年份:2015
结题年份:2018
起止时间:2016-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:陈小锋,吴鸿琳,曲海波,陈剑,安鹏
关键词:
微囊藻毒素荧光光谱胞外有机物蓝藻水华水质安全
结项摘要

Based on the understanding that cyanobacterial cell extracellular organic matter (EOM) and algal toxins, odor substances belong to the same release process and their release ability is affcted by similar factors, a novel idea was proposed that algal toxins concentration in water can be retrieved or predicted based on EOM components analysis. The release process of EOM components from microcystis aeruginosa in water bloom period will be analyzed by fluorescence fingerprint spectra technique combined with chemometrics methods; those EOM components that significant correlated with algal toxins concentration currently and on time series will be screened out, and concentration retrieving and predicting models for algal toxins will be builded based on linear mathematical model (multiple linear regression model, vector autoregression model) and nonlinear mathematical model(BP NN model). With actual measurement data in the water field where cyanobacterial water bloom actually occured, the concentration retrieving and predicting models for algal toxins will be further improved combing water quality and weather parameters. In this project, fluorescence fingerprint spectra that can be determined on-line and in time was applied for analyzing EOM components and concentration, therefore on-line monitoring and early-warning for water quality damage caused by cyanobacterial bloom can be realized with the retrieving and predictiving model.

基于蓝藻细胞胞外有机物(EOM)与藻毒素、异味物质同属一个动态释放过程的认识,提出了一种基于EOM组分分析的水体藻毒素浓度反演及预测的新思路。利用指纹荧光光谱技术,结合化学计量学方法解析水华暴发期铜绿微囊藻EOM组分的释放过程;通过探索EOM各组分浓度与藻毒素浓度间的相关性,筛选获得与藻毒素浓度当期和时间序列上显著相关的EOM组分;尝试采用线性数学模型(多元线性回归模型和向量自回归模型)以及非线性数学模型(BP神经网络模型)构建藻毒素浓度的反演及预测模型;根据野外蓝藻水华实际发生水域的实际测量数据,结合水质、气象参数,对藻毒素浓度反演及预测模型进行修正。本课题利用可在线实时测量的指纹荧光光谱解析EOM组分及浓度,结合相关模型应用,为蓝藻水华水质致害过程的在线监测与预警提供了可能。

项目摘要

本课题利用三维荧光光谱技术,结合化学计量学方法,对蓝藻胞外有机物(EOM)的指纹荧光光谱特征、光谱组分信息及其释放过程进行了分析,解析了蓝藻生长过程中EOM的动态释放规律;通过对微囊藻毒素MC-LR浓度与EOM光谱组分间动态释放关联性的分析,筛选出了与MC-LR浓度显著相关的EOM组分;构建了一种新颖的水体MC-LR浓度反演模型。研究结果表明,蓝藻释放的EOM主要包括类蛋白和类腐殖质两类组分,二者具有相似的动态释放规律,在蓝藻衰亡期出现集中大量释放,而结合态胞外有机物(bEOM)中类腐殖质含量的快速上升可以作为蓝藻细胞结构破碎的前兆标志;溶解态胞外有机物(dEOM)中类蛋白荧光峰T和类腐殖质荧光峰C是与MC-LR浓度最显著相关的两种EOM组分;以dEOM中类蛋白T或者类腐殖质C的荧光强度,结合叶绿素a浓度,可以快速准确地反演蓝藻释放的MC-LR浓度。相关的研究结果,可以为利用荧光技术在线监测蓝藻水华致害过程,保障饮用水的安全提供理论和方法基础。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
2

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.10.026
发表时间:2022
3

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

DOI:
发表时间:2018
4

面向云工作流安全的任务调度方法

面向云工作流安全的任务调度方法

DOI:10.7544/issn1000-1239.2018.20170425
发表时间:2018
5

水氮耦合及种植密度对绿洲灌区玉米光合作用和干物质积累特征的调控效应

水氮耦合及种植密度对绿洲灌区玉米光合作用和干物质积累特征的调控效应

DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2019.03.004
发表时间:2019

王志刚的其他基金

批准号:11075053
批准年份:2010
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
批准号:30430230
批准年份:2004
资助金额:130.00
项目类别:重点项目
批准号:51673183
批准年份:2016
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:30571501
批准年份:2005
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:81372311
批准年份:2013
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:11675196
批准年份:2016
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:81674013
批准年份:2016
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:30770566
批准年份:2007
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:31200390
批准年份:2012
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39300035
批准年份:1993
资助金额:5.30
项目类别:青年科学基金项目
批准号:70773115
批准年份:2007
资助金额:20.00
项目类别:面上项目
批准号:31301265
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10904005
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51878435
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:31670375
批准年份:2016
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:81130025
批准年份:2011
资助金额:240.00
项目类别:重点项目
批准号:11004076
批准年份:2010
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51473155
批准年份:2014
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:10372080
批准年份:2003
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:31630026
批准年份:2016
资助金额:233.00
项目类别:重点项目
批准号:11674123
批准年份:2016
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:51073145
批准年份:2010
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
批准号:51909278
批准年份:2019
资助金额:22.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81700644
批准年份:2017
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11775079
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:21706027
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:70473095
批准年份:2004
资助金额:12.00
项目类别:面上项目
批准号:31460329
批准年份:2014
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81560465
批准年份:2015
资助金额:38.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:18902008
批准年份:1989
资助金额:3.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21174139
批准年份:2011
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:11374004
批准年份:2013
资助金额:76.00
项目类别:面上项目
批准号:31870493
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:61902366
批准年份:2019
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11401104
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10405009
批准年份:2004
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50573088
批准年份:2005
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:60171027
批准年份:2001
资助金额:21.00
项目类别:面上项目
批准号:11375063
批准年份:2013
资助金额:72.00
项目类别:面上项目
批准号:11305190
批准年份:2013
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81860521
批准年份:2018
资助金额:34.80
项目类别:地区科学基金项目
批准号:31660359
批准年份:2016
资助金额:39.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81573592
批准年份:2015
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:41101191
批准年份:2011
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81000168
批准年份:2010
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81370523
批准年份:2013
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:81102896
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71773136
批准年份:2017
资助金额:49.00
项目类别:面上项目
批准号:11575032
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:30370402
批准年份:2003
资助金额:21.00
项目类别:面上项目
批准号:10775051
批准年份:2007
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:81071158
批准年份:2010
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:30400429
批准年份:2004
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51075310
批准年份:2010
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:20674092
批准年份:2006
资助金额:29.00
项目类别:面上项目
批准号:31401845
批准年份:2014
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11274049
批准年份:2012
资助金额:78.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

蓝藻胞外含氮有机物在水华生消过程中的变化规律研究

批准号:51809210
批准年份:2018
负责人:邱晓鹏
学科分类:E1007
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
2

蓝藻胞外聚合物在供水过程中的行为特征及对水质安全的影响研究

批准号:51708480
批准年份:2017
负责人:孙凤
学科分类:E1001
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
3

湖泊蓝藻水华暴发期微囊藻毒素遥感定量估算模型研究

批准号:41471282
批准年份:2014
负责人:吕恒
学科分类:D0113
资助金额:90.00
项目类别:面上项目
4

胞外磷酸酶在甲藻水华过程中的作用

批准号:30600088
批准年份:2006
负责人:曹秀云
学科分类:C0303
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目