摘要
随着我国建设海洋强国战略的大力推进，涉海行业迎来了新一轮的发展高峰。然而，由于海水中携带着成千上万的微生物，会引起海水养殖业中水生生物疾病的暴发。此外，有害微生物会随着船舶压载水运输到各海域，引起外来生物入侵等问题。基于硫酸根自由基（?SO4-）的高级氧化技术（AOTs）由于广谱性且不产生二次污染等优点受到广泛的关注，但是目前的研究局限于细菌、藻类和病毒等方面，对海水原生动物的灭活研究较少。本文利用紫外（UV）活化过硫酸盐（PDS）的AOTs，以海洋尾丝虫（Uronemamarinum）作为海水原生动物的代表，主要研究UV/PDS体系对U.marinum的灭活效应、机理及消毒副产物（DBPs）的产生与控制等方面的内容。研究结果如下： （1）在UV强度为30μW/cm2，PDS浓度1mM，反应120s内对初始细胞密度为103cell/mL的U.marinum灭活率达到1.47-log，UV/PDS中产生的自由基以?SO4-和羟基自由基（?OH）为主。?SO4-和?OH对U.marinum的灭活贡献率分别为42%和38%。随着UV强度和氧化剂PDS浓度的增加，UV/PDS灭活U.marinum的效率增加。而随着细胞初始密度和溶解性有机碳（DOM）浓度的增加，U.marinum的灭活率降低。 （2）U.marinum灭活的机理研究表明，相比于单独PDS和单独UV，UV/PDS对细胞的破坏程度更强烈，扫描电子显微镜（SEM）中观察到U.marinum细胞破碎，酶标仪测定胞外DNA浓度达到7.35ng/μL。另外，UV/PDS中超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性表达先增加后下降，表明破坏了细胞的防御机制。与对照组相比，UV/PDS会对U.marinum的基因、蛋白和代谢物的表达有影响。在转录组学与蛋白组学研究中发现差异基因和差异蛋白显著富集在多条与氧化应激及细胞凋亡功能相关的信号通路。代谢组学分析表明，差异性代谢物显著富集在嘌呤代谢通路，其中次黄嘌呤、鸟苷和尿酸等差异代谢物的表达异常。 （3）UV/PDS灭活U.marinum的过程中测定DBPs的浓度，主要的无机DBPs氯酸盐（ClO3-）和溴酸盐（BrO3-）、有机DBPs以可吸附有机卤素（AOX）来计算总量，发现体系中DBPs的控制与海水中天然有机质（NOM）浓度有关。以腐殖酸（HA）为代表模拟海水中的存在的NOM，发现随着HA浓度的增加，体系中ClO3-、BrO3-和AOX的生成浓度降低。 综上，UV/PDS可以有效灭活U.marinum，为科学有效灭活海水中有害原生动物的研究提供一定的理论依据。
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