昆明、玉溪、曲靖三市水源地藻毒素調查報告

摘要：20世紀中葉以來，人口快速增長以及社會經濟迅猛發(fā)展導致化肥的使用量急劇增加，再加上含磷洗衣粉的大量使用，未經處理的富含N、P的生活污水和農業(yè)上未被利用的N、P等大量排入內陸水體，使全球范圍的水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象日趨嚴重，以至于帶來一系列的問題，其中最為突出的問題便為產毒藍藻的藻毒素。本文從藍藻爆發(fā)機制、藻毒素危害及監(jiān)測方法等幾方面對藻毒素進行理論介紹，并對昆明等三市水源地監(jiān)測實驗進行了描述。

關鍵字：藍藻 ；微囊藻毒素；監(jiān)測

前言

當前，水體富營養(yǎng)化已成為全球性的環(huán)境問題。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署發(fā)布的 的《全球環(huán)境展望 2004年年度報告》 （GEO - Year book of 2004）表明，在其所調查的 66個水域中，有 40%正遭受中、 重程度富營養(yǎng)化的影響。近年來，我國各類水體都存在不同程度的富營養(yǎng)化問題，湖泊水庫表現(xiàn)得尤為明顯。據(jù) 1999年對全國 130余個湖泊的調查資料顯示，高營養(yǎng)化湖泊占調查總數(shù)的43. 5% ，中營養(yǎng)化湖泊占調查總數(shù)的45.0%；在我國東南部經濟發(fā)達地區(qū)的湖泊富營養(yǎng)化常伴隨著藻類的瘋長，而分布在城市和近郊的一些湖泊甚至達到了超營養(yǎng)化狀態(tài)[1]。在富營養(yǎng)化的水體中，藻類異常繁殖，形成水華。藍藻水華是最常見的淡水水華，它們大多數(shù)是有毒的。而微囊藻毒素是一種在藍藻水華污染中出現(xiàn)頻率最高，產量最大和造成危害最為嚴重的藻毒素 。微囊藻毒素問題已成為社會公眾廣泛關注的熱點之一。

1.藍藻及其毒素

1.1藍藻及爆發(fā)機制

藍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，利用太陽能將二氧化碳還原成有機碳化合物，并釋放出自由氧。它們是重要的初級生產者，并具有高的營養(yǎng)價值。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]。

藍藻對人類的有益和有害的作用都很顯著。當湖泊、河流或水庫中藍藻大量繁殖而形成水華時，給人類帶來很大危害，這主要是因為一些產毒藍藻的大量繁殖使得一些毒素通過飲用水或被毒素污染的水產品進入人體，嚴重危害人類健康。

1.2微囊藻毒素

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

1.3微囊藻毒素的危害

大量的組織病理學表明，微囊藻毒素損害肝臟，急性微囊藻毒素中毒使哺乳動物（小白鼠和大白鼠）肝細胞結構破壞（如微絲塌陷、肝細胞收縮、毛細管破裂），身體中的血液在肝臟中大量匯集，導致肝臟大出血而死亡[4]。

一般認為，微囊藻毒素進入人體的主要途徑是通過飲水，因此飲用水中的微囊藻毒素受到廣泛關注。

2.藻毒素監(jiān)測技術

目前的環(huán)境監(jiān)測已經把藻毒素列為其中的一個指標，作為常規(guī)的水體檢測項目。我國最新生活飲用水衛(wèi)生標準（GB5749—2006）中規(guī)定藻毒素—LR限值為1μg/L[5]。因此對于藻毒素分析檢測的研究對于維護環(huán)境安全和人類健康具有重要意義。

3.監(jiān)測試劑與方法

微囊藻毒素常以痕量形式存在，且干擾物質較多，故其檢測方法要求較高。目前，高效液相色譜法（HPLC）是WHO（世界衛(wèi)生組織）、英美等發(fā)達國家和我國權威機構推薦的微囊藻毒素檢測法[6]，該方法具有準確、靈敏、重現(xiàn)性好，能同時分析出不同的微囊藻毒素異構體等優(yōu)點，故本次監(jiān)測也選用此方法。

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）、二氯甲烷（色譜純級）、去離子水（超純水儀制備，TOC<5μg/L）、藻毒素標準溶液（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)測水樣樣品來自昆明、玉溪、曲靖三個市的9個水源地。

首先用采水器采集1500mL水樣，用500目的不銹鋼篩過濾，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，依次經濾膜減壓過濾。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）。當甲醇液面接近萃取柱上層篩片時，加入10mL去離子水活化（活化過程不應使萃取柱變干，柱內始終充滿液體）。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，使水樣濾液流經預先活化的C18固相萃取柱進行富集（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測定

3.2.4.1 色譜條件

——色譜柱溫度：30℃；

——流動相：甲醇：磷酸緩沖液按體積比57：43混合；

——流速：1.0ml/min；

——檢測器：紫外檢測器波長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定試樣的響應峰面積。依據(jù)響應峰面積，在標準曲線上查出水樣中藻毒素的含量。

3.2.4.1 結果

在上述色譜條件下，藻毒素—LR的保留時間約為8.7min。

在上述色譜條件下，10個水樣色譜圖均未出鋒。

4.結論

從各水樣色譜圖中可看出在標樣保留時間約為8.7min時候，各樣品均未出鋒，所以水樣中未檢測出藻毒素。說明昆明、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，亦取得了很多有價值的研究成果。但在微囊藻毒素的產生機制、 致癌性的分子機制等方面尚有很多值得深入探討的問題。研究微囊藻毒素的產生是受遺傳控制還是環(huán)境因子左右，尚無定論。對于建立高效的藻毒素制備、提純的方法，調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，應予以足夠的重視。人們也正致力于微囊藻毒素的降解、防護和、預處理等方面的研究工作 ，以期減少以至消除微囊藻毒素對生態(tài)系統(tǒng)和人類的危害。

參考文獻

[1]國家環(huán)?？偩? 1999年中國環(huán)境狀況公報 [ J ]. 環(huán)境保護， 2000，（6） ： 3 - 8.

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

作者簡介：

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