铜绿微囊藻作为蓝藻水华中的最常见,分布最广泛的藻类,其藻细胞的过度繁殖与胞内有机物的大量释放,会给水体环境与人的供水安全带来严重的环境风险,因而寻求一种能够快速、高效去除藻细胞,有效降解藻类有机物,避免处理过程中产生新的环境风险的除藻技术至关重要。放电等离子体技术作为一种绿色的新型高级氧化技术,因其可高效快速去除藻类而受到广泛关注,但放电等离子体去除铜绿微囊藻的效果与机制仍需进一步探索。此外,放电等离Ceralasertib体外子体很容易造成藻细胞的破裂,从而使胞内溶解性有机物(Dissolved organic matter,DOM)大量释放,带来藻毒素、消毒副产物前体物增加等一系列新的潜在环境风险。因此,为了推进放电等离子体技术在蓝藻水华处理中的实际应用,有必要研究其去除水中铜绿微囊藻的机制及DOM释放带来的潜在环境风险。本研究以铜绿微囊藻为研究对象,构建了介质阻挡放电等离子体除藻系统,探究了放电等离子体去除水中铜绿微囊藻的效果与机制,分析了放电等离子体对胞内DOM的影响,并评估了这些DOM释放可能带来的潜在环境风险,主要取得如下研究结果:(1)提高放电电压,使用氧气作为放电气体,能够产生更多的O_3和·OH。提高溶液p H值,能够促进O_3向·OH转化,从而提高去除效果。在最佳放电条件下(放电电压为11.2 k V,p H=11,放电气体为氧气时),经放电处理40 min,细胞密度为10~7cells·m L~(-1)的铜绿微囊藻溶液(400 m L)的去除率能够达到96.2%。放电等离子体处理过程中,相较于O_3,·OH在去除过程中发挥着更为关键的作用。放电等离子体能够严重损害藻细胞结构形态,在2 min内完全破坏藻细胞膜,5 min内降解95%以上叶绿素a与藻胆蛋白,裂解细胞核,并使胞内物质溶出。同时短时间处理后(5 min)的藻细胞溶液失去了光合、繁殖与营养盐吸收能力,再培养8 d内,也无法恢复生长,从而达到快速有效、不可逆的去除铜绿微囊藻的目的。(2)在0-40 min内,溶液中溶解性有机碳与有机氮含量分别增加了5.3和4.7倍,表明了放电等离子体处理使得藻细胞破裂,使得胞内DOM大量释放,而处理过程中无机氮与无机磷的增加,表明胞内释放的DOM同时也在降解,矿化。紫外-可见光光谱分析表明DOM的相对分子质量与腐殖化程度随处理时间下降,红外光谱也发现等离子体处理后醇类、脂肪族化合物等有机物的官能团峰强下降。在放电处理40 min后,总蛋白质与多糖浓度分别下降了63.9%和84.7%。芳香族氨基酸、类腐殖酸等成分的荧光强度先增加后快速下降,进一步表明释放的DOM被有效降解。(3)DOM的释放使Adezmapimod核磁微囊藻毒素-LR浓度显著增加。经过3 min的等离子体处理,微囊藻毒素-LR的浓度达到了61.0μg·L~(-1),随后开始下降,在20 min时被完全去除。释放的DOM也可以作为后续消毒过程的前体物,进而促进消毒副产物(Disinfection by-products,DBPs)的生成。随着处理时间的增加,DBPs前体物也被有效降解。放电处理40 min后,总DBPs的生成潜力及其计算毒性分别下降了19.1%、19.3%。其中,含碳消毒副产物(C-DBPs)中的卤乙醛类、卤乙酸类和三卤甲烷类是主要生成的DBPs种类,其次是属于含氮消毒副产物(N-DBPs)的卤乙腈类,并因N-DBPs毒性更强,而对DBPs总毒性贡献最大。DOM的细胞毒性测定表明在整个处理过程中DOM毒性变化并不明显,且其毒性对培养于DOM溶液中的斑马鱼无法产生致死作用。氯化DOM对CHO细胞相对活性的抑制率在放电处理20 min时,达到48.4%,进一步表明了DOM释放带来的潜在消毒副产物毒性风险,随后通过延长处理时间,40 min时抑制率下降到了3.9%。这些结果表明了放电等离子体能够有效降低处理过程中的潜在环境风险。综上所述,本研究通过HBV hepatitis B virus构建介质阻挡放电等离子体体系,提供了一种能够快速有效去除水中铜绿微囊藻的方法,阐明了放电等离子体去除水中铜绿微囊藻的效果与机制,分析并评估了放电等离子体处理铜绿微囊藻过程中的潜在环境风险,该研究为放电等离子体技术治理蓝藻水华具有一定的理论价值和实践指导意义。