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《水體中微囊藻毒素的監(jiān)測(cè)與分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、水體中微囊藻毒素的監(jiān)測(cè)與分析隨著水體富營(yíng)養(yǎng)化狀況的日益加劇，藍(lán)藻水華爆發(fā)帶來(lái)的微囊藻毒素污染成為一個(gè)全球關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題。微囊藻毒素(Microcystins,MCs)是由藍(lán)藻產(chǎn)生的一種具宥強(qiáng)烈致癌作用的肝毒素，其分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜、種類(lèi)繁多，以痕量形式穩(wěn)定存在于各類(lèi)富營(yíng)養(yǎng)化的天然水體中。冇資料表明，飲用水中的微囊藻毒素污染可能是除黃曲霉毒素以外導(dǎo)致肝癌的另一個(gè)重要誘岡，隨著世界各國(guó)對(duì)微囊藻毐素的重視，中W也在和關(guān)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中新增了微囊藻毒素這一指標(biāo)，如今水環(huán)境中微囊藻毒素的監(jiān)測(cè)與控制己變得非常重耍。一、微囊藻毒素的簡(jiǎn)介1.微囊藻毒素的產(chǎn)生一
2、般認(rèn)為MCs為細(xì)胞內(nèi)毒素，在藻類(lèi)死亡、細(xì)胞破裂后從細(xì)胞內(nèi)釋放到環(huán)境中。但是，已有研究發(fā)現(xiàn)，藻類(lèi)在死亡之前也會(huì)向水體中分泌毒素。關(guān)于MCs的產(chǎn)生機(jī)制主耍有兩種觀點(diǎn)：一種認(rèn)為是由遺傳學(xué)因素主導(dǎo)；另一種認(rèn)為是環(huán)境因素主導(dǎo)。2.微囊藻毒素的結(jié)構(gòu)微囊藻毒素是由水體屮藍(lán)綠藻如銅綠微囊藻(Microcystisaeruginosa)、負(fù)腥藻(Anabaenaspp.)、顫藻(Oscillatoriaruescens)等產(chǎn)生的具有生物活性的單環(huán)七肽化合物，其可表示為環(huán)(D—丙氨酸一L一X—赤一p—甲基一D—異天冬氨酸—L一Z—Adda—D—異谷氨酸
3、一N—甲基脫氫丙氨酸)。其中，Adda(3—氨基一9一甲氧基一2,6,8—三甲基一10—苯基一4,6—二烯酸)是MCs生物活性表達(dá)所必需的；X、Z為W個(gè)可變的氨基酸殘基，這兩個(gè)可變的L一氨基酸的更替及其它氨基酸的去中基化，衍生出眾多的毒素類(lèi)型，至今已發(fā)現(xiàn)MCs有60多種變體。在眾多變體屮存在最普遍、含景較多、毒性較大、研究詳細(xì)的是MC-RR、MC-LR,R、L分別代表精氨酸、亮氨酸。3.微囊藻毒素的性質(zhì)MCs的性質(zhì)穩(wěn)定，在水屮為屮性或帶負(fù)電荷的分子集團(tuán)，可溶于水(溶解度〉lg/L),在水中的自然降解過(guò)程緩慢，儀有少量能被水體微粒吸附
4、沉淀。純化的MCs在陽(yáng)光照射K穩(wěn)定，但當(dāng)其曝露于波長(zhǎng)在其吸收峰周?chē)淖贤饩€中，分子發(fā)生異構(gòu)化，方可使MC-LR快速降解。MCsM宥熱穩(wěn)定性，加熱煮沸(水浴100°C,30min)不致喪失毒性。現(xiàn)行Cl來(lái)水處理工藝的混凝、沉淀、過(guò)濾等不能宥效去除MCs。MCs不同異構(gòu)體穩(wěn)定性不同，一般的MCs是穩(wěn)定的，但也有的異構(gòu)體相對(duì)不穩(wěn)定，在室溫下能被水解。由于毒素構(gòu)型的變化使毒性的大小差異很大，如MC-LR的毒性大大高于MC-RR。在自然條件下，溫度和光照對(duì)構(gòu)型的變化似乎起著很重耍的作用，如從不同季節(jié)、不同水域甚至同一水域采集到同種微囊藻毒株的
5、毒性表現(xiàn)出很大差異。MCs會(huì)給動(dòng)植物的生長(zhǎng)、發(fā)育以及生存帶來(lái)嚴(yán)重的破壞，飲用水屮的微囊藻毒素會(huì)嚴(yán)重威脅人類(lèi)的健談。水體中含一定濃度的MCs可導(dǎo)致魚(yú)卵變形，蚤類(lèi)死亡，魚(yú)類(lèi)行為和生長(zhǎng)異常甚至死亡；泥鰍卵發(fā)育階段對(duì)MC-LR最敏感，主要表現(xiàn)為心臟發(fā)育異常、小尖和身體彎曲，并發(fā)現(xiàn)心臟和肝是MC-LR的主要攻擊目標(biāo)。研允MCs對(duì)藻類(lèi)、微生物和真菌生長(zhǎng)的效應(yīng)發(fā)現(xiàn)：初始50mg?L1的MCsp」‘完全抑制灰色念珠藻和負(fù)腥藻的生長(zhǎng)，使細(xì)胞溶解，并抑制二鋱化碳的吸收和光合作用的效應(yīng)，這也是銅綠微囊藻利用MCs的殺藻作用使其在自然條件下保持為優(yōu)勢(shì)藻種的
6、重耍原因冇學(xué)者發(fā)現(xiàn)如果給貽W投喂含MCs的藍(lán)藻可導(dǎo)致芄死亡，在W類(lèi)組織中檢測(cè)到了游離和結(jié)合態(tài)的MCs，并推測(cè)MCs主耍與蛋白磷酸酶進(jìn)行結(jié)合；宵人181也從咸水湖的羅非魚(yú)中檢測(cè)到了MC的存在，并發(fā)現(xiàn)MC在魚(yú)肉組織中的含量已接近或高于飲用水MC(MC-LR)標(biāo)準(zhǔn)1(ig*L_1的水平。另外，飲用水中痕量MCs的存在促進(jìn)人類(lèi)腫瘤形成的現(xiàn)象也不容忽視。為了確保飲用水的安全健康，1998年W際衛(wèi)生組織(WHO)出版的《飲用水衛(wèi)生基準(zhǔn)》制定了微囊藻毒素的飲用水標(biāo)準(zhǔn)，推薦源水中LR的標(biāo)準(zhǔn)為1?!?,我國(guó)衛(wèi)生部也在2001年頒布的《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)
7、范》中推薦飲用水源水中微囊藻毒素含量標(biāo)準(zhǔn)，與WHO相同。二、水體中微囊藻毒素的監(jiān)測(cè)微囊藻毒素是目前已知的一種在藍(lán)藻水平污染屮出現(xiàn)頻率最高、產(chǎn)生景最大和造成危害最嚴(yán)重的藻毒素種類(lèi)，因此建立健全對(duì)湖泊、河流、水庫(kù)、飲用水源水體中微囊藻毒素的監(jiān)測(cè)監(jiān)控方法至關(guān)重要。在20世紀(jì)80年代對(duì)全國(guó)范圍
8、Aj的水源水質(zhì)進(jìn)行過(guò)全面的調(diào)查，結(jié)果表明34個(gè)湖泊屮有一半以上的湖泊面積處于富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，全國(guó)淡水水體富營(yíng)養(yǎng)化日益嚴(yán)重，涉及范圍不斷擴(kuò)大。通過(guò)對(duì)各大飲用水水源及各種湖泊的監(jiān)測(cè)表明，在夏秋季節(jié)薇類(lèi)水華嚴(yán)重，每年長(zhǎng)達(dá)7?8個(gè)只，而天然
9、水體藍(lán)藻水平80%是產(chǎn)生毒素的。從加拿大、閂本、芬蘭、美國(guó)、屮國(guó)等地對(duì)湖水、河水、水庫(kù)水、井水及自來(lái)水等水樣的檢測(cè)結(jié)果看，有的水體中微囊藻毒素檢出率高達(dá)60%?87%，淡水水源受到微囊藻毒素的檢測(cè)方法的研究H益深入，需要建立一種簡(jiǎn)單、
