CN106986425A - 辉光放电等离子体诱导降解水体中don毒素的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种辉光放电等离子体诱导降解水体中DON毒素的方法,该方法包括以下步骤:⑴配制DON标准储备液;⑵配制各浓度DON标准溶液;⑶制作标准曲线:以各浓度DON毒素标准溶液的峰面积为纵坐标、DON质量浓度为横坐标建立回归方程标准曲线及线性回归方程;⑷将待测DON毒素水溶液加入到辉光放电等离子体反应器中,并加入催化剂进行辉光放电等离子体处理,产生辉光放电等离子体处理后的DON溶液;⑸处理后的DON溶液进行HPLC检测,由液相色谱峰面积对照DON溶液标准曲线求得DON溶液经过不同时间GDP处理后的溶液浓度并计算出降解率。本发明环保、无污染,可有效降解水溶液中的DON毒素。
Description
技术领域
本发明涉及一种控制DON的方法,尤其涉及辉光放电等离子体诱导降解水体中DON毒素的方法。
背景技术
脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol DON),又名呕吐毒素(vomitoxin),是B型单端孢霉烯族毒素,主要由禾谷镰刀菌(Fusarium.graminearum)和黄色镰刀菌(F. culmorum)产生(Osborne, L. E., & Stein, J. M. Epidemiology of Fusarium headblight on small-grain cereals. International Journal of Food Microbiology,2007, 119, 103-108.)。DON是最常见的一种污染粮食、饲料和食品的真菌毒素(Victor A.Tutelyan. Deoxynivalenol in cereals in Russia [J]. Toxicology Letters 2004,153, 173–179. ;Vidal, A., Marín, S., Ramos, A. J., Cano-Sancho, G., &Sanchis, V. Determination of flatoxins, deoxynivalenol, ochratoxin A andzearalenone in wheat and oat based bran supplements sold in the Spanishmarket. Food and Chemical Toxicology, 2013, 53, 133–138.),广泛存在于自然界受真菌污染的小麦、大麦、玉米等谷物籽实及其制品中(Pieters M N, J. Freijer, et al.Risk assessment of deoxynivalenol in food: Concentration limits, exposure andeffects[J]. Advances in Experimental Medicine, 2002, 504: 235-248.),其对饲料的污染率和污染水平居镰刀菌毒素之首(ERIKSEN G S, ALEXANDER J. Fusarium toxinsin cereals a risk assessment[J]. Nordic Council of Ministers, Terma Nord,1998, 508: 7-44.),给全球粮食产业造成巨大损失。这些毒素耐研磨,耐加热,容易进入食物链,严重威胁人畜健康(Senay Simsek, Kimberly Burgess, Kristin L. Whitney, etal. Analysis of Deoxynivalenol and Deoxynivalenol-3-glucoside in wheat [J].Food Control, 2012, 26: 287-292.)。DON导致家畜和家禽生产性能降低,体质量减轻、摄食减少,饲料转化率差,引起的急性中毒可导致人类和动物呕吐,腹泻、免疫损伤、神经功能障碍等副作用(ROTTER B A, PRELUSKY D B, PESTKA J J, et al. Toxicology ofdeoxynivalenol (vomitoxin) [J]. Journal of Toxicol Environmental Health,1996, 48(1): 1-34.;SCHLATTER J. Toxicity data relevant for hazardcharacterization[J]. Toxicology Letters, 2004, 153: 83-89.)。
DON具有急性毒性、慢性毒性、细胞毒性、遗传毒性等多种毒性作用(付杨,李洪军,贺稚非,等. 脱氧雪腐镰刀菌烯醇研究进展[J] 食品科学2011,32(21): 289-292.)。鉴于DON的严重的危害性,许多国际组织和国家卫生组织制定了法律法规严格限制食品中DON的含量。世界卫生组织和联合国粮农组织食品安全专家委员会(JECFA)对DON的研究结果是人体每日允许摄取量是1μg/kg体重(Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives(JECFA). Safety evaluation of certain mycotoxins in food: Deoxynivalenoltoxin [R/OL]. JECFA, 2001 [2010-03-12]. http://www.inchem. Org/documents/jecfa/jecmono/v47je01. htm.;Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives(JECFA). Deoxynivalenol toxin [R/OL]. JECFA, 2001 [2010-03-12]. http://www.inchem. Org/documents/jecfa/jecmono/v47je05. htm.)。世界卫生组织要求粮食和饲料中的DON含量不能超过1000μg/kg和5000μg/kg(Food Satety Department of WHO.Food safety issues: Gems/food regional diets: Revision September 2003[R/OL].Geneva: WHO 2003 [2010-03-12]. http://www.who.int/foodsafety/chem/gemsregional diet pdf.)。我国政府制定国家标准规定在食用小麦、面粉中DON的含量不得超过1000μg/kg(中华人民共和国卫生部. GB 2761—2011食品中真菌毒素限量[S]. 北京:中国标准出版社, 2011.;史建荣,刘馨,仇剑波,等. 小麦中镰刀菌毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇污染现状与防控研究进展[J] 中国农业科学 2014,47(18):3641-3654.)。
由于真菌毒素DON在小麦等谷物中普遍存在,人畜食用其污染的粮食会引起比较严重的不良反应,因此对于DON的清除是现阶段迫切需要解决的核心问题。目前,常用控制DON的方法主要有物理、化学和生物方法,物理方法包括热处理(MICHAEL BRETZ, MARITABEYER, BENEDIKT CRAMER, et al. Thermal Degradation of the Fusarium MycotoxinDeoxynivalenol[J]. J. Agric. Food Chem.2006, 54: 6445−6451.;Arnau Vidal,Vicente Sanchis, Antonio J. Ramos, et al. Thermal stability and kinetics ofdegradation of deoxynivalenol, deoxynivalenol conjugates and ochratoxin Aduring baking of wheat bakery products[J]. Food Chemistry, 2015, 178: 276-286.)、辐照(MURATA H, MITSUMATSU M, SHIMADA N. Reduction of feed-contaminatingmycotoxins by ultraviolet irradiation: an in vitro study[J]. Food AdditContam, 2008, 25(9): 1107-1110.;PARK B J, KOSUKE T, YOSHIKO S K, et al.Degradation of mycotoxin using microwave-induced argon plasma at atmosphericpressure [J]. Surface and Coating Technology, 2007, 201(9/11): 5733-5737.)、吸附剂(Avantaggiato G, Havenaar R, Visconti A. Evaluation of the intestinalabsorption of deoxynivalenol and nivalenol by an invitro gastrointestinalmodel, and the binding efficacy of activated carbon and other adsorbentmaterials [J]. Food and Chemical Toxicology, 2004, 42(5): 817-824.;A. F. deSouza, D. Borsato, A. D. Lofrano, et al. In vitroremoval of deoxynivalenol bya mixture of organic and inorganic adsorbents. World Mycotoxin Journal, 2015;8 (1): 113-119.)处理,以及调控其制品的贮藏条件(低温贮藏和气调贮藏等),人工拣选和清洗等。然而,利用物理方法对DON进行脱毒时,常需要在高温或较为苛刻的条件下进行,且效果不够理想,加之高温和辐照会破坏食品或饲料的营养价值,造成有害物质残留等问题,物理吸附随时间延长,其吸附能力下降,而且这些脱除技术没有从根本上降解DON,而是转移到吸附剂、水、残渣和沉淀物中,这些物质的排放同样对环境造成污染。化学方法主要是使用杀菌剂来防治作物致病真菌以减少DON污染(Giovanna Pani, Barbara Scherm,Emanuela Azara, et al. Natural and Natural-like Phenolic Inhibitors of Type BTrichothecene in Vitro Production by the Wheat (Triticumsp.) PathogenFusarium culmorum[J]. J. Agric. Food Chem.2014, 62, 4969−4978.;MiriamHaidukowski, Michelangelo Pascale, Giancarlo Perrone, et al. Effect offungicides on the development of Fusariumhead blight, yield anddeoxynivalenol accumulation in wheat inoculated under field conditions withFusarium graminearum and Fusarium culmorum. J Sci Food Agric, 2005, 85:191–198.),以及采用化学试剂来降解DON(Young J C, Zhu H, Zhou T. Degradation oftrichothecene mycotoxins by aqueous ozone[J]. Food and Chemical Toxicology,2006, 44(3): 417-424.;Abramson D, House J D, Nyachoti C M. Reduction ofdeoxynivalenol in barley by treatment with aqueous sodium carbonate and heat[J]. Mycopathologia, 2005, 160(4): 297-301.),其带来农药残留,造成对食品或饲料的二次污染,降解不彻底等食品安全问题。生物方法主要是细菌(Cheng C B, Wan X C,Yang L S, et al. Detoxification of deoxynivalenol Bacillus strains [J].Journal of Food Safety, 2010, 30(3): 599-614.)、真菌(Garda-Buffon J, Kupski L,Badilae-Furlong E. Deoxynivaienol(DON) degradation and peroxidase enzymeactivity in submerged fermentation [J]. Cienciae Tecnologia de Alimentos,2011, 32(1): 198-203.)及酵母处理(程波财. 抑制镰刀菌及降解两种真菌毒素的益生菌筛选和机理研究[D]. 长沙:中南大学,2010.),以及基因工程方法(Schweiger W, BodduJ, Shin S, et al. Validation of a candidate deoxynivalenol-inactivating UDP-glucosyltransferase from barley by heterologous expression in yeast [J].Molecular Plant-Microbe Interactions, 2010, 23(7): 977-986.),其对DON脱毒具有高效专一的特点,但用于脱毒的效果还有待提高,微生物还缺乏安全评价,现有研究均还处于实验室阶段,距实际运用还有一定距离。
辉光放电等离子体(glow discharge plasma,GDP)处理是一种绿色环保、新兴的电化学高级氧化技术,利用外加电场作用,在水体中持续产生如H·、·OH、H2O+gas、H2O2等高活性粒子(SENGUPTA S K, SINGH O P. Contact glow discharge eelectrolysis: astudy of its chemical yields in aqueous inert-type electrolytes[J]. Journalof Electroanalytical Chemistry, 1994, 369(1): 113-120.),可使有机物彻底降解为CO2、H2O和简单无机盐,已较多地用于研究水体中有机污染物的降解(GAI Ke, QI Huili,ZHANG Yuquan, et al. Degradation of indole in aqueous solution using contactglow discharge plasma[J]. Journal of Applied Electrochemistry, 2010, 40(3):615-619.;WANG Lei, LIU Yongjun. Enhancement of phenol degradation by electronacceptors in anodic contact glow discharge electrolysis[J]. Plasma Chemistryand Plasma Processing, 2012, 32(4): 715-722.;HONG S M, MIN Z W, MOK C, et al.Aqueous degradation of imidacloprid and fenothiocarb using contact glowdischarge electrolysis: Degradation behavior and kinetics[J]. Food Scienceand Biotechnology, 2013, 22(6): 1773-1778.),其特点是降解效率高,能够彻底降解,以及不使用有害化学试剂,不会造成二次污染。但目前用于降解DON的研究尚未见报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种环保、无污染的辉光放电等离子体诱导降解水体中DON毒素的方法。
为解决上述问题,本发明所述的辉光放电等离子体诱导降解水体中DON毒素的方法,包括以下步骤:
⑴配制DON标准储备液:
将DON标准品溶解于色谱级甲醇中,且定容至10mL,即得DON质量浓度为100.0μg/mL的DON标准储备液,并储存于4℃备用;
⑵配制DON标准溶液:
用除去溶解氧且浓度为1g/L的硫酸钠溶液稀释所述DON标准储备液,分别配制成质量浓度为20.0μg/mL、15.0μg/mL、10.0μg/mL、5.0μg/mL、2.0μg/mL、1.0μg/mL、0.5μg/mL 的DON标准溶液,并储存于4℃备用;
⑶制作标准曲线:
分别取20μL质量浓度为20.0μg/mL、15.0μg/mL、10.0μg/mL、5.0μg/mL、2.0μg/mL、1.0μg/mL、0.5μg/mL 的DON标准溶液按HPLC的条件进行检测,分别得到各浓度DON毒素标准溶液的峰面积,并以峰面积为纵坐标、DON质量浓度为横坐标建立回归方程标准曲线,得到线性回归方程为y = 25.64098x + 0.39389;
⑷将辉光放电等离子体反应器置于恒温磁力搅拌器上部,接通冷却水恒温20℃,在40r/min下,将浓度为4.00~12.00μg/mL待测DON毒素水溶液25mL从采样口加入到辉光放电等离子体反应器中,并加入过氧化氢或硫酸亚铁至其质量浓度为100mg/L,在直流电压为600V、电流范围为85~95mA的条件下产生辉光放电等离子体处理后的DON溶液;
⑸按每5min取出0.5mL所述处理后的DON溶液进行HPLC检测,由液相色谱峰面积对照DON溶液标准曲线求得DON溶液经过不同时间GDP处理后的溶液浓度并计算出降解率;根据DON毒素的质量浓度c和降解时间t的关系,确定lnc对t呈现线性关系,其动力学方程为:lnc= -0.04134t + 2.59135;其中c为基质浓度;t为时间,单位为min。
所述步骤⑶中HPLC的检测条件是指采用配有可变波长紫外检测器和色谱工作站的Agilent 1100 Serise液相色谱系统;色谱柱为5µm,4.6×250mm的Eclipse Pluse C18柱;流动相:甲醇与水的体积比为20:80;波长为220nm的紫外检测器;柱温为30℃;流量为1.000mL/min;进样量为20μL;检测低线为0.01μg/mL;DON相对保留时间为9.7min。
所述步骤⑷中辉光放电等离子体反应器包括一侧设有进水口、另一侧设有出水口且置于磁力搅拌器磁子上的反应器腔体;所述反应器腔体顶部设有采样口,并于该采样口的两侧分别设有碳棒、尖端外露的铂电极;所述碳棒与直流电源的负极相连;所述铂电极与直流电源的正极相连。
所述碳棒的直径为1.0cm。
所述铂电极是指将直径0.5mm的铂丝密封于烧结石英管中而制得,且一端为尖端。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明当电压为600V,电流为85~95mA,辉光放电等离子体能有效诱导降解水体中的DON毒素,40min内其降解效率达82%,120min后没有检测到DON毒素的存在。Fe2+、H2O2对降解反应具有催化作用,可提高DON毒素的降解速率。
⑴经测试,水溶液中DON的含量随降解时间的延长而显著降低,当降解时间为120min时,DON已检测不到。图3为降解不同时间后DON水溶液的HPLC谱图。由图3可知,DON的初始质量浓度为12.00μg/mL,降解40min后质量浓度减小至2.13μg/mL,其降解效率达82%。降解120min后,未检出DON(低于0.01μg/mL)。此外,从B图可以看出,HPLC检测到DON和其它物质,可以推测是辉光放电等离子体,在降解DON毒素过程中可能产生的小分子羧酸类物质。从C图可以看出,HPLC已检测不到DON毒素,表明DON已被辉光放电等离子体完全降解。
⑵由图4所示,降解效率随时间的变化可分为两个阶段,在最初的40min内DON被快速降解,降解率达到了82%。这说明,在这个时间段内,辉光放电等离子体中的活性粒子HO·、HO2·、H·、水化电子、H2O2等作用于被降解分子,发生氧化还原或水解等反应使其断键降解。当其结构改变或者去除,毒素就会减少。随后DON降解速率降低,这主要是由于反应过程中产生的中间产物消耗·OH,致使与DON发生反应的·OH减少。降解120min后检测不到DON,表明GDP能有效、彻底地降解DON毒素。
⑶将初始质量浓度分别为4.00μg/mL和12.00μg/mL的DON毒素溶液进行GDP处理,将处理后的DON溶液根据高效液相色谱条件进行检测,由液相色谱峰面积对照图2的DON溶液标准曲线求得DON溶液经过不同时间GDP处理后的溶液浓度并计算出降解率,由图5可看出,随着处理时间的增加,DON溶液的降解率逐渐升高,处理40min后,降解率均为82%,说明对于GDP处理初始浓度对DON降解率无显著影响。4.00μg/mL和12.00μg/mL的DON分别在处理时间为100和120min后检测不到。初始浓度高较初始浓度低时处理时间延长。
⑷在12.00μg/mL DON毒素水溶液中,分别加入FeSO4和H2O2,使其质量浓度为100mg/L,其降解效率如图6所示,由图6说明,DON毒素水溶液均可被降解,经HPLC未检出。在H2O2存在的条件下DON毒素降解最快,H2O2具有明显的催化作用。因为加入H2O2后,反应体系中H2O2、·OH、O2、HO2·等氧化性粒子的数目增多,使降解效率提高。Fe2+也具有催化作用,可较快地降解DON毒素。与有关Fe2+离子在辉光放电等离子体中作用的许多报道相一致。原因是Fe2+可以与放电过程中产生的H2O2发生Fenton反应,产生更多的·OH,从而提高DON毒素的降解率。
H2O2 + Fe2+ → ·OH + Fe3+ (1)
·OH + Fe2+ → OH- + Fe3+ (2)
Fe3+ + H2O2 → HO2·+ Fe2+ + H+ (3)
⑸图7是初始质量浓度为12.00μg/L的DON水溶液pH随降解时间变化趋势图。由图7可以看出,随着降解时间的增加降解液的pH先迅速降低,然后上升。原因是DON与·OH等高活性粒子反应生成了羧酸类物质,而随着反应的进行,羧酸类物质又与·OH等高活性粒子反应生成了酸性更小的CO2和H2O。
2、本发明辉光放电等离子体可有效降解水体中的DON毒素。Fe2+、H2O2均具有催化作用。此外,降解速率明显依赖于反应体系中·OH自由基的浓度,·OH越多,DON毒素的降解速率越快;而且由降解液pH值先迅速降低,然后上升的变化趋势可推断出反应过程中产生羧酸类物质,直至生成CO2和H2O。因此,本研究为DON毒素的降解提供了理论依据,在食品质量安全控制领域具有非常重要的意义。
3、本发明环保、无污染。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本发明中辉光放电等离子体反应器的结构示意图。
图2为本发明DON标准曲线。
图3为本发明降解不同时间后DON水溶液的液相色谱图(A:0min时,DON水溶液的质量浓度12.00μg/mL,B:40min,C:120min)。
图4为本发明DON浓度随降解时间变化趋势。
图5为本发明4.00μg/mL和12.00μg/mL的DON随降解时间变化趋势。
图6为本发明Fe2+和H2O2对DON降解效率的影响。
图7为本发明DON降解液pH随时间变化趋势。
图8为本发明DON降解动力学拟合曲线(12.00μg/L DON,A:对照,B:100mg/LFeSO4,C:100mg/L H2O2)。
图中:1—进水口;2—出水口;3—反应器腔体;4—采样口;5—碳棒;6—铂电极;7—磁力搅拌器磁子。
具体实施方式
辉光放电等离子体诱导降解水体中DON毒素的方法,包括以下步骤:
⑴配制DON标准储备液:
将DON标准品(北京泰乐祺科技有限公司提供)溶解于色谱级甲醇(山东禹王实业有限公司化工分公司提供)中,且定容至10mL,即得DON质量浓度为100.0μg/mL的DON标准储备液,并储存于4℃备用。
⑵配制DON标准溶液:
用除去溶解氧且浓度为1g/L的硫酸钠溶液稀释DON标准储备液,分别配制成质量浓度为20.0μg/mL、15.0μg/mL、10.0μg/mL、5.0μg/mL、2.0μg/mL、1.0μg/mL、0.5μg/mL 的DON标准溶液,并储存于4℃备用。
⑶制作标准曲线:
分别取20μL质量浓度为20.0μg/mL、15.0μg/mL、10.0μg/mL、5.0μg/mL、2.0μg/mL、1.0μg/mL、0.5μg/mL 的DON标准溶液按HPLC的条件进行检测,分别得到各浓度DON毒素标准溶液的峰面积,并以峰面积为纵坐标、DON质量浓度为横坐标建立回归方程标准曲线(参见图2),得到线性回归方程为y = 25.64098x + 0.39389(该方程相关系数R2= 0.99987)。
其中:HPLC的检测条件是指采用配有可变波长紫外检测器和色谱工作站的Agilent 1100 Serise液相色谱系统;色谱柱为5µm,4.6×250mm的Eclipse Pluse C18柱;流动相:甲醇与水的体积比为20:80;波长为220nm的紫外检测器;柱温为30℃;流量为1.000mL/min;进样量为20μL;检测低线为0.01μg/mL;DON相对保留时间为9.7min。
⑷将辉光放电等离子体反应器置于恒温磁力搅拌器上部,接通冷却水恒温20℃,在40r/min下,将浓度为4.00~12.00μg/mL待测DON毒素水溶液25mL从采样口加入到辉光放电等离子体反应器中,并加入过氧化氢(分析纯,上海中秦化学试剂有限公司)或硫酸亚铁(分析纯,天津化学试剂有限公司)至其质量浓度为100mg/L,在直流电压为600V、电流范围为85~95mA的条件下产生辉光放电等离子体处理后的DON溶液。
其中:辉光放电等离子体反应器包括一侧设有进水口1、另一侧设有出水口2且置于磁力搅拌器磁子7(78HW–1恒温磁力搅拌器,杭州仪表电机厂生产)上的反应器腔体3(参见图1)。反应器腔体3顶部设有采样口4,并于该采样口4的两侧分别设有直径为1.0cm的碳棒5、尖端外露的铂电极6;碳棒5与DH1722–6型高压直流电源(北京大华无线电仪器厂提供)的负极相连;铂电极6与DH1722–6型高压直流电源的正极相连。
铂电极6是指将直径0.5mm的铂丝密封于烧结石英管中而制得,且一端为尖端。
⑸按每5min取出0.5mL处理后的DON溶液进行HPLC检测(按照GB/T 23503-2009《食品中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的测定免疫亲和层析净化高效液相色谱法》测定),由液相色谱峰面积对照DON溶液标准曲线求得DON溶液经过不同时间GDP处理后的溶液浓度并计算出降解率;根据DON毒素的质量浓度c和降解时间t的关系,确定lnc对t呈现线性关系,其动力学方程为:lnc = -0.04134t + 2.59135(该方程相关系数R2= 0.99305);其中c为基质浓度;t为时间,单位为min。
研究表明,指数速率模型可在较大范围内拟合有机物的降解,降解速率与基质浓度的关系表达为:
v = - dc/dt = kcn (4)
式(4)中v为降解反应速率;t为处理时间,c为基质浓度;k为降解速率常数,是单位浓度的反应速率,又称为比速;n为反应级数。在不同条件下降解动力学方程不同,可根据DON毒素的质量浓度c和降解时间t的关系来确定。由于lnc对t呈现线性关系(5),如图8所示,可确定反应级数为一级,即n=1。
lnc=-kt+b (5)
由-dt/dc = kc积分可得式(5),直线斜率为降解速率常数k,当c=1/2c0,即DON毒素质量浓度降解一半时,所经历的时间称为半衰期t1/2,其动力学方程参数列于表1。由表1可知,添加FeSO4和H2O2催化剂后,降解速率常数k增大,表明降解速率增大。此外,其半衰期值与实验结果相一致。添加FeSO4和H2O2催化剂后的t1/2比对照短,可较快地降解DON毒素。
表1 DON降解动力学参数
Claims (5)
1.辉光放电等离子体诱导降解水体中DON毒素的方法,包括以下步骤:
⑴配制DON标准储备液:
将DON标准品溶解于色谱级甲醇中,且定容至10mL,即得DON质量浓度为100.0μg/mL的DON标准储备液,并储存于4℃备用;
⑵配制DON标准溶液:
用除去溶解氧且浓度为1g/L的硫酸钠溶液稀释所述DON标准储备液,分别配制成质量浓度为20.0μg/mL、15.0μg/mL、10.0μg/mL、5.0μg/mL、2.0μg/mL、1.0μg/mL、0.5μg/mL 的DON标准溶液,并储存于4℃备用;
⑶制作标准曲线:
分别取20μL质量浓度为20.0μg/mL、15.0μg/mL、10.0μg/mL、5.0μg/mL、2.0μg/mL、1.0μg/mL、0.5μg/mL 的DON标准溶液按HPLC的条件进行检测,分别得到各浓度DON毒素标准溶液的峰面积,并以峰面积为纵坐标、DON质量浓度为横坐标建立回归方程标准曲线,得到线性回归方程为y = 25.64098x + 0.39389;
⑷将辉光放电等离子体反应器置于恒温磁力搅拌器上部,接通冷却水恒温20℃,在40r/min下,将浓度为4.00~12.00μg/mL待测DON毒素水溶液25mL从采样口加入到辉光放电等离子体反应器中,并加入过氧化氢或硫酸亚铁至其质量浓度为100mg/L,在直流电压为600V、电流范围为85~95mA的条件下产生辉光放电等离子体处理后的DON溶液;
⑸按每5min取出0.5mL所述处理后的DON溶液进行HPLC检测,由液相色谱峰面积对照DON溶液标准曲线求得DON溶液经过不同时间GDP处理后的溶液浓度并计算出降解率;根据DON毒素的质量浓度c和降解时间t的关系,确定lnc对t呈现线性关系,其动力学方程为:lnc= -0.04134t + 2.59135;其中c为基质浓度;t为时间,单位为min。
2.如权利要求1所述的辉光放电等离子体诱导降解水体中DON毒素的方法,其特征在于:所述步骤⑶中HPLC的检测条件是指采用配有可变波长紫外检测器和色谱工作站的Agilent 1100 Serise液相色谱系统;色谱柱为5µm,4.6×250mm的Eclipse Pluse C18柱;流动相:甲醇与水的体积比为20:80;波长为220nm的紫外检测器;柱温为30℃;流量为1.000mL/min;进样量为20μL;检测低线为0.01μg/mL;DON相对保留时间为9.7min。
3.如权利要求1所述的辉光放电等离子体诱导降解水体中DON毒素的方法,其特征在于:所述步骤⑷中辉光放电等离子体反应器包括一侧设有进水口(1)、另一侧设有出水口(2)且置于磁力搅拌器磁子(7)上的反应器腔体(3);所述反应器腔体(3)顶部设有采样口(4),并于该采样口(4)的两侧分别设有碳棒(5)、尖端外露的铂电极(6);所述碳棒(5)与直流电源的负极相连;所述铂电极(6)与直流电源的正极相连。
4.如权利要求3所述的辉光放电等离子体诱导降解水体中DON毒素的方法,其特征在于:所述碳棒(5)的直径为1.0cm。
5.如权利要求3所述的辉光放电等离子体诱导降解水体中DON毒素的方法,其特征在于:所述铂电极(6)是指将直径0.5mm的铂丝密封于烧结石英管中而制得,且一端为尖端。
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