微囊藻毒素的检测及其治理研究进展

科 技 创 新
２ ０ １ ５ 年 第２ ９ 期ｌ 科技 创新 与应 用
微囊藻毒素 的检测及其治理研究进展
王 祥 炳 黄 晓 容
（ 重庆 市黔 江区环境监测 中心站 ， 重庆 ４ ０ ９ ０ ０ ０ ）
摘 要： 微囊藻毒素是 水体富营养化发 生后产生的最大危险物质之一 ， 对人体健康有极大的危害。文章主要从 藻毒素的危 害、 致 毒机理、 分析检测方法及其去除方法等方面， 对近年 来对藻毒素的研 究进展进行介 绍。
关键 词 ： 微 囊 藻毒 素 ； 检测； 去 除方 法 微囊 藻毒素 （ ＭＣ ）是 由微 囊 藻 （ Ｍｉ ｅ ｒ ｏ ｃ ｙ ｓ ｔ ｉ ｓ ） 、浮 游 蓝 丝 藻 （ Ｐ ｌ ａ ｎ ｋ ｔ ｏ ｔ ｈ ｒ ｉ ｘ ） 、 鱼腥藻 （ Ａ ｎ ａ ｂ ａ ｅ ｎ ａ ） 和颤藻（ Ｏ ｓ ｅ ｉ ｌ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ ｉ ａ ） 等 淡 水 藻 类 产生 的环 七 肽 肝毒 素Ⅲ 。微 囊 藻 毒 素是 ” 水华” 产 生 的最 大危 险物 质 之一 。 它 不 仅直 接 污 染饮 用 水 源 ， 还可 以在水 生 生 物 中富 集 ， 通 过 食 物链 而 进 入高 等 级 生物 体 内 ， 直接 威胁 人 类 的健 康 和 生存 。 １微 囊 藻 毒 素 的致 毒机 理 根据 藻毒 素 对生 理 系 统 、器 官 和 细胞 等 主 要器 官 的不 同 影 响 ， 般分为肝毒素 、 神经毒素和接触 、 肠 胃刺激性毒素 。 有报告指 出藻 毒素可能促进肿瘤的发生 。微囊 藻毒素可以促进机体内脂类物质 过氧化反应 ， 破坏机体氧 自由基的产生与清 除的平衡 ， 而体内 自由 基和许多疾病和外源性损伤的病理过程都有关联【 引 。 ２微 囊 藻 毒 素 的检测 方 法 水环境中 ＭＣ的分析 检测是研究其在水环境 中分 布和迁移规 律 以及去除方法 的基础。 目前 ＭＣ的检测方法可 以简单分为 ： 生物 检测法、 免疫检测法、 蛋白磷酸酶抑制法 、 色谱分析法和聚合酶链反 应（ Ｐ Ｃ Ｒ） 分析。 ２ ． １生 物 检 测法 生 物 检 测法 分 为 动物 实 验 和细 胞 学实 验 。 动物 实 验是 通 过 研究 藻 毒素 对 动 物 的急 性 毒性 作 用来 验 证 其毒 理 效 应 。 但 其 缺点 是 不 能 进 行定 性 分 析 ， 且 检测 灵 敏 度 不 高 。细 胞学 实 验 是 利用 原 代 肝 细 胞 来检测藻毒素 ， 可 大 大 减 少 受试 动物 的使 用 量 ， 同 时受 试 细胞 的 同 质性还可避免在动物实验各 出现的个体差异 ， 缺点是对操作者要求 较高 ， 要求操作人员掌握一定细胞培养技术 。 ２ ． ２色 谱 分析 法 分 析 ＭＣ的色 谱 技术 包 括 高 效 液 相 色 谱 （ Ｈ Ｐ Ｌ Ｃ ） ， 液 相 色谱 一 质 谱联用分析（ （ Ｌ Ｃ — ＭＳ ） ， 毛细管电泳技术（ ｃ Ｅ ） 等。 高 效 液 相 色谱 （ Ｈ Ｐ Ｌ Ｃ ）是 环 境监 测 不 可 或 缺 的技 术 支 撑 ， 对 藻 类 毒 素 及其 同系 物 可做 到 定 性 和定 量 分 析 ， 是 了解 藻 类 毒 素 化学 性 质 和结 构 的 重要 手 段 。 但Ｈ Ｐ Ｌ Ｃ方 法 需要 经 过专 门培 训 的操 作 技术 人员 ， 依赖大型仪器设备 ， 同时需要购买高纯度标准样品 ， 这些特性 均限制了该方法在普通实验室的普及和应用。Ｌ Ｃ — Ｍ Ｓ选择性好 ， 能 够实现水体多种藻类毒素混合物的同时分离 和鉴定 。目前有报道 Ｌ Ｃ — ＭＳ对 ＭＣ — Ｌ Ｒ、 ＭＣ — Ｙ Ｒ 、 Ｍ Ｃ — Ｒ Ｒ的检测 下 限分别 为 ３ ７ 、 ４ ２和 ２ ３ ｎ ｇ ／ Ｄ ４ １ 。同 ＨＰ Ｌ Ｃ法 相 比较其 灵 敏度 不 够 ， 其 检测 下 限仅 为 ｌ ｍ ｇ ／ Ｌ 。 故 目前 Ｃ Ｅ法 仅 限 于快 速 和应 急 检 测 ，一般 不 作 为 常规 水 体 检测 藻 类 毒 素 的手 段 。
一
主要有 高 锰 酸盐 法 、 臭 氧法 、 光 催 化氧 化 法 等 。 高锰 酸盐 作 为 一种 强 氧 化剂 可 以氧 化各 类 有 机 化合 物 ， 对 有 机 物 分子 中功 能 团的 破坏 能 力 非常 强 ，甚 至 可 以分 裂 苯 环 ，破 坏 Ｍ Ｃ 分子中的不饱 和双键 ， 因此消除 ＭＣ毒性 十分有效 ； 有研究认为高 锰酸盐能有效去除 Ｍ Ｃ，也有报告指出该方法反而使水体藻毒素浓 度 升高 。光 催 化 氧化 是 一 种 高级 氧 化 技术 ， 光催 化 产 生 的 羟 自由基 可 明显 抑 止 藻类 生 长 同时具 有 杀 菌消 毒 的 能力 。 ３ ． ３生 物法 ＭＣ是一类环状肽类有机化合物 ，可以利群来降解藻类毒素 ；与前述化学及物理方法相 比， 生 物法的成本低廉且不会产生二次污染 。目前生物法研究 中报道较多 的是部分水生植物和微生物对藻毒素 的降解 。
Ｐ ｌ ｆ ｕ ｇ ｍ ａ ｃ ｈ ｅ ｒ 等研 究 报 道 了水 生 芦 苇 对 周 围 水 环 境 中藻类 毒 素 的 吸收 和 降解 作 用［ ５ １ 。国 内的 尹 黎燕 等研 究 了苦 草 根对 藻类 毒 素 的 降解 作 用［ ６ １ 。 这 两类 水 生生 物 虽均 具 有 降解 水体 中藻 类 毒素 的 能力 ， 但缺点是作用周期长 ， 而 且 在 这个 作 用 过 程 中 ， 还会 出 现 藻类 毒 素 的富积与迁移 ， 存在通过食物链传递 到高等动物的风 险。 ３ ． ４ 复合 处 理工 艺 臭氧一 活性 炭是结合臭氧的氧化性和活性炭的吸附性 ，去除率 可达 ９ ９ ％ 以上 ， 该法 是 解决 ＭＣ污染 的 理想 方 法 。 可 以同时 考 虑各 净水单元对藻毒素 的去除效果 以进行各单元工艺 的优化组合 ， 确保 饮 用 水 安全 。 综上 所 述 ， 目前对 微 囊 藻 毒 素检 测 及 治 理技 术 研 究 尚不 完 善 ， 还存在一些问题 ， 但 是 随 着对 微囊 藻毒 素 研 究 的 深 入 ， 最终完全认 识其合成机理 ， 找 到 快 速 准确 的检 测 方 法 ， 开发 更 为 高效 的微 囊 藻 毒 素 去除 技 术 。