摘要：20世紀(jì)中葉以來(lái)，人口快速增長(zhǎng)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展導(dǎo)致化肥的使用量急劇增加，再加上含磷洗衣粉的大量使用，未經(jīng)處理的富含N、P的生活污水和農(nóng)業(yè)上未被利用的N、P等大量排入內(nèi)陸水體，使全球范圍的水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，以至于帶來(lái)一系列的問(wèn)題，其中最為突出的問(wèn)題便為產(chǎn)毒藍(lán)藻的藻毒素。本文從藍(lán)藻爆發(fā)機(jī)制、藻毒素危害及監(jiān)測(cè)方法等幾方面對(duì)藻毒素進(jìn)行理論介紹，并對(duì)昆明等三市水源地監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了描述。

關(guān)鍵字：藍(lán)藻 ；微囊藻毒素；監(jiān)測(cè)

前言

當(dāng)前，水體富營(yíng)養(yǎng)化已成為全球性的環(huán)境問(wèn)題。聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署發(fā)布的 的《全球環(huán)境展望 2004年年度報(bào)告》 （GEO - Year book of 2004）表明，在其所調(diào)查的 66個(gè)水域中，有 40%正遭受中、 重程度富營(yíng)養(yǎng)化的影響。近年來(lái)，我國(guó)各類水體都存在不同程度的富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題，湖泊水庫(kù)表現(xiàn)得尤為明顯。據(jù) 1999年對(duì)全國(guó) 130余個(gè)湖泊的調(diào)查資料顯示，高營(yíng)養(yǎng)化湖泊占調(diào)查總數(shù)的43. 5% ，中營(yíng)養(yǎng)化湖泊占調(diào)查總數(shù)的45.0%；在我國(guó)東南部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的湖泊富營(yíng)養(yǎng)化常伴隨著藻類的瘋長(zhǎng)，而分布在城市和近郊的一些湖泊甚至達(dá)到了超營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)[1]。在富營(yíng)養(yǎng)化的水體中，藻類異常繁殖，形成水華。藍(lán)藻水華是最常見(jiàn)的淡水水華，它們大多數(shù)是有毒的。而微囊藻毒素是一種在藍(lán)藻水華污染中出現(xiàn)頻率最高，產(chǎn)量最大和造成危害最為嚴(yán)重的藻毒素 。微囊藻毒素問(wèn)題已成為社會(huì)公眾廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)之一。

1.藍(lán)藻及其毒素

1.1藍(lán)藻及爆發(fā)機(jī)制

藍(lán)藻是地球上最早出現(xiàn)光合自養(yǎng)生物，它們利用水作為電子供體，利用太陽(yáng)能將二氧化碳還原成有機(jī)碳化合物，并釋放出自由氧。它們是重要的初級(jí)生產(chǎn)者，并具有高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。固氮藻類在維持全球土壤和水體肥力方面起著十分重要的作用[2]。

藍(lán)藻對(duì)人類的有益和有害的作用都很顯著。當(dāng)湖泊、河流或水庫(kù)中藍(lán)藻大量繁殖而形成水華時(shí)，給人類帶來(lái)很大危害，這主要是因?yàn)橐恍┊a(chǎn)毒藍(lán)藻的大量繁殖使得一些毒素通過(guò)飲用水或被毒素污染的水產(chǎn)品進(jìn)入人體，嚴(yán)重危害人類健康。

1.2微囊藻毒素

水體中的藍(lán)藻水華可由一至數(shù)個(gè)優(yōu)勢(shì)種組成，其中一些可能產(chǎn)毒。已知的藍(lán)藻水華中有60%—70%含有毒株。能夠產(chǎn)毒的藍(lán)藻有：魚(yú)腥藻、束絲藻、擬柱胞藻、節(jié)球藻、微囊藻、顫藻和鞘絲藻等，產(chǎn)生的毒素種類也不相同[3]。

1.3微囊藻毒素的危害

大量的組織病理學(xué)表明，微囊藻毒素?fù)p害肝臟，急性微囊藻毒素中毒使哺乳動(dòng)物（小白鼠和大白鼠）肝細(xì)胞結(jié)構(gòu)破壞（如微絲塌陷、肝細(xì)胞收縮、毛細(xì)管破裂），身體中的血液在肝臟中大量匯集，導(dǎo)致肝臟大出血而死亡[4]。

一般認(rèn)為，微囊藻毒素進(jìn)入人體的主要途徑是通過(guò)飲水，因此飲用水中的微囊藻毒素受到廣泛關(guān)注。

2.藻毒素監(jiān)測(cè)技術(shù)

目前的環(huán)境監(jiān)測(cè)已經(jīng)把藻毒素列為其中的一個(gè)指標(biāo)，作為常規(guī)的水體檢測(cè)項(xiàng)目。我國(guó)最新生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB5749—2006）中規(guī)定藻毒素—LR限值為1μg/L[5]。因此對(duì)于藻毒素分析檢測(cè)的研究對(duì)于維護(hù)環(huán)境安全和人類健康具有重要意義。

3.監(jiān)測(cè)試劑與方法

微囊藻毒素常以痕量形式存在，且干擾物質(zhì)較多，故其檢測(cè)方法要求較高。目前，高效液相色譜法（HPLC）是WHO（世界衛(wèi)生組織）、英美等發(fā)達(dá)國(guó)家和我國(guó)權(quán)威機(jī)構(gòu)推薦的微囊藻毒素檢測(cè)法[6]，該方法具有準(zhǔn)確、靈敏、重現(xiàn)性好，能同時(shí)分析出不同的微囊藻毒素異構(gòu)體等優(yōu)點(diǎn)，故本次監(jiān)測(cè)也選用此方法。

3.1儀器與試劑

儀器：高效液相色譜儀、ODS-C18固相萃取柱、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、超純水儀、0.45μm 混合纖維素酯微孔濾膜、采水器、500目的不銹鋼篩、50mL注射器。

試劑：甲醇（色譜純級(jí)）、二氯甲烷（色譜純級(jí)）、去離子水（超純水儀制備，TOC<5μg/L）、藻毒素標(biāo)準(zhǔn)溶液（稱取微囊藻毒素—LR 0.5mg用500μL甲醇溶解，再用去離子水定容至50mL，避光冰箱保存）。

3.2分析步驟

3.2.1水樣采集與處理

此次監(jiān)測(cè)水樣樣品來(lái)自昆明、玉溪、曲靖三個(gè)市的9個(gè)水源地。

首先用采水器采集1500mL水樣，用500目的不銹鋼篩過(guò)濾，去除水樣中大部分浮游生物和懸浮物。取1200mL水樣于玻璃杯式濾器中，依次經(jīng)濾膜減壓過(guò)濾。然后取1000mL濾液置于棕色試劑瓶，將試劑瓶在—20℃條件下保存。

3.2.2水樣的富集與洗脫

3.2.2.1 C18固相萃取柱的活化

用注射器取10mL甲醇注入C18固相萃取柱（自然滴下）。當(dāng)甲醇液面接近萃取柱上層篩片時(shí)，加入10mL去離子水活化（活化過(guò)程不應(yīng)使萃取柱變干，柱內(nèi)始終充滿液體）。連接50mL注射器。

3.2.2.2藻毒素的富集與淋洗

將1000 mL的各水樣濾液分別注入50mL注射器，使水樣濾液流經(jīng)預(yù)先活化的C18固相萃取柱進(jìn)行富集（控制流速為8mL/min—10mL/min）。富集完畢，用10mL二氯甲烷以2mL/min流速將C18固相萃取柱中的組分洗脫。

3.2.3定容

將洗脫液在40℃用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器濃縮至即將干的狀態(tài)，用尖嘴吸管吸出，加甲醇定容至100μL。

3.2.4測(cè)定

3.2.4.1 色譜條件

——色譜柱溫度：30℃；

——流動(dòng)相：甲醇：磷酸緩沖液按體積比57：43混合；

——流速：1.0ml/min；

——檢測(cè)器：紫外檢測(cè)器波長(zhǎng)238 nm。

3.2.4.1 定量

吸取10μL試樣注入液相色譜儀，在上述色譜條件下測(cè)定試樣的響應(yīng)峰面積。依據(jù)響應(yīng)峰面積，在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出水樣中藻毒素的含量。

3.2.4.1 結(jié)果

在上述色譜條件下，藻毒素—LR的保留時(shí)間約為8.7min。

在上述色譜條件下，10個(gè)水樣色譜圖均未出鋒。

4.結(jié)論

從各水樣色譜圖中可看出在標(biāo)樣保留時(shí)間約為8.7min時(shí)候，各樣品均未出鋒，所以水樣中未檢測(cè)出藻毒素。說(shuō)明昆明、曲靖、玉溪三市的飲用水水源地均未有微囊藻毒素出現(xiàn)。

微囊藻毒素的研究歷史已久，亦取得了很多有價(jià)值的研究成果。但在微囊藻毒素的產(chǎn)生機(jī)制、 致癌性的分子機(jī)制等方面尚有很多值得深入探討的問(wèn)題。研究微囊藻毒素的產(chǎn)生是受遺傳控制還是環(huán)境因子左右，尚無(wú)定論。對(duì)于建立高效的藻毒素制備、提純的方法，調(diào)查微囊藻毒素的污染狀況以及慢性、 亞慢性暴露所引起的危害，應(yīng)予以足夠的重視。人們也正致力于微囊藻毒素的降解、防護(hù)和、預(yù)處理等方面的研究工作 ，以期減少以至消除微囊藻毒素對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類的危害。

參考文獻(xiàn)

[1]國(guó)家環(huán)保總局. 1999年中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào) [ J ]. 環(huán)境保護(hù)， 2000，（6） ： 3 - 8.

[2]周云龍 植物生物學(xué) 高等教育出版社 1999年11月：284—297.

作者簡(jiǎn)介：

趙靜，女，（1988.4.5）出生，本科，中級(jí)職稱，在云南省德宏州民族第一中學(xué)從事生物教育工作