.超音波对Chlorella+sp与Chodatella+sp之破坏及释出各类有机物中萤光强度值之变化.pdfVIP

超音波對 Chlorella sp.與 Chodatella sp. 之破壞及釋出各類有機 物中螢光強度值之變化 1 2 3 3 4 4* 趙升雲 、何曉蓉 、陳振正 、仲崇毅 、廖少威 、賴文亮 1.武夷學院環境與建築工程系 副教授 2.大仁科技大學環境資源管理系專題生 3.大仁科技大學環境管理研究所副教授 4.大仁科技大學環境管理研究所教授 *通訊作者 (台灣屏東縣鹽埔鄉新二村維新路 20 號, Tel: +886ext.460, email: lai@mail.tajen.edu.tw) 摘 要 本研究以實驗室恆溫培養箱進行 Chlorella sp.與 Chodatella sp.之培養，至其穩定 期，利用離心機取出適量藻體，再加入定量體積之 0.015 M 過氯酸鈉溶液，藉以控 制藻水之離子強度。之後，利用超音波產生機變換不同功率及時間，進行藻體之破 壞實驗，並利用螢光顯微鏡、電子顯微鏡與粒子表面電位測定儀記錄藻體自發性螢 光強度、外觀變化及界達電位，藉以瞭解藻體物性之變化；另總有機碳分析儀及螢 光激發發射光譜儀則是作為藻體釋出非揮發性溶解性有機碳(non-purgeable dissolved organic carbon, NPDOC) 與五類有機物性質，包括芳香族蛋白質(酪胺酸) 、芳香族蛋 白質、似黃酸、溶解性微生物產物(色胺酸)及似腐植酸平均螢光強度值之測定。 研究結果顯示，利用光學/螢光顯微鏡配合影像分析軟體，發現藻體細胞內含色 素未受超音波作用時，呈現翠綠色，但經超音波功率 100 W及 15 min之作用時間後， 轉成墨綠且透光程度變差，且靜置30 min後，有凝聚現象產生。而Chodatella sp.在超 音波功率為20 、60及 100 W ，作用時間為15 min ，自發性螢光強度之衰減百分率(對應 原藻體) ，分別為8 % 、25 %及58 % ；在相同條件下，Chlorella sp. 之自發性螢光強度 衰減百分率(對應原藻體) ，則是30 % 、43 %及61 % 。藻體之界達電位絶對值，在高 功率(100 W)作用下，隨超音波作用時間之增加而減少。Chodatella sp.隨著超音波強 度增強，在掃瞄式電子顯微鏡觀察到藻體表面網格深度變淺，且刺毛斷裂；Chlorella sp.則是逐漸變形且表面有小疙瘩產生。 Chodatella sp.及 Chlorella sp.在不同超音波功率及作用時間下，兩種藻體釋出之 NPDOC ，在低功率下(20 及 40 W) ，變動不大，但在高功率作用(100W)時，則呈現明 顯之增加，且在 Chodatella sp ，芳香族蛋白質(BOD5)與黃酸平均螢光強度值佔全部 五類螢光強度值之百分比，從 20%增至 60% ，而. Chorella sp.中腐植酸之平均螢光強 度值佔全部五類螢光強度值之百分比，則是從 5%增至 20% 。 關鍵字 ：超音波；非揮發性之溶解性有機碳；螢光激發發射光譜儀；界達電位 1. 前言 國內水庫水源，目前大都作為自來水廠處理之原水 ，然而依國內監測資料顯示， 大部份水庫皆呈現優養化之現象，此與國內水源保護區之管理不佳及政府未貫徹政 策相關。藻類滋生是飲用水源或娛樂用水主要之水質問題[1] 。藻類不僅會增加水中 濁度，其亦水中臭及味之來源 [2 、3] 。且藻體產生之化學物質，如microcystins 及 modularins ，已被視為對人體及其它動物具有高毒性[4 、5] 。目前對藻體之控制較有 用之方法，包括微過濾、化學藥劑添加(臭氧、高錳酸鉀及二氧化氯) 、控制富營養鹽 水之排放、熱處理之分解及生物處理，然而這些處理方法均有些缺點，最重要的是 有二次污染物產生之虞。 超音波(ultrasonication)屬於一疏密波，分為正壓(波峰)與負壓(波谷)兩部分，向 液體內照射強度較大的超音波時，利用超音波在水中產生零