水体异味及其藻源次生代谢产物研究进展

第28卷第4期2004年7月水生生物学报ACTAHYDROBIOLO(CASINICAVo1．28．No．4July，2004r~~一；综述5一、√水体异昧及其藻源次生代谢产物研究进展宋立荣李林陈伟甘南琴(中国科学院水生生物研究所，淡水生态与生物技术国家重点实验室，武汉430072)RESEARCHPRoGRESSoNTHEoFF．FLAVoURSANDSECoNDARYMETABoLⅡ-ESoFALGAEINTlⅡAQUATICENⅥRoNMENTSONGLi—Rong，LILin，CHE1NWeiandGANNan—Qin(InstituteofHydrobiology，ChineseAcademyofsc；StateKeyLaboratoryofFreshwaterEcologyandBiotechnology，Wuhan430072)关键词：异味；藻；次生代谢产物；水体；富营养化；Keywords：Of-flavour；Algae；Secondarymetabolite；Aquaticenvironment；Eutrophication；中图分类号：X17文献标识码：A文章编号：1000．32(1,7(2004)04—0434—06在淡水水体中，藻源次生代谢产物中对水环境影响最大的是蓝藻毒素和异味物质_1j，由于蓝藻毒素对人类的健康有直接危害，针对毒素的研究工作相对较多。然而，随着人们生活水平的不断提高，对饮用水、水产品的质量要求越来越高。水体异味，特别是藻源异味问题已引起人们的重视。由藻源次生代谢产物引起的水体异味问题是一个严重且普遍存在的环境问题。国外自二十世纪五十年代就开始了对水体异味的研究．至今已成为当今世界水环境研究热点之一，而中国在这方面的研究相对较晚，相关研究工作也较少。近几年来，中国科学院水生生物研究所等单位对我国一些湖泊水体异味问题的调查研究1-7J表明，我国普遍存在着水体异味问题，尤其是在滇池、太湖、巢湖、东湖等富营养化湖泊中，一些有害藻类过度繁殖，在生长过程中产生具有异味的挥发性次生代谢产物，释放到水体中，使水质与水产品产生刺鼻难闻的气味，导致人类饮用水水质下降并对人体健康构成威胁，水处理耗费大幅增加，渔业经济直接遭受损失以及大大减少人类消遣和旅游地区的美学价值等。随着湖泊富营养化过程的加剧，水及水产品异味问题也日益严重，因此亟待加强对水体异味的成因和治理对策研究。本文介绍了水体异味研究的背景及意义；概述了水体异味物质的分析方法，及异味问题在生物学领域的研究进展；比较了有关水体异味的防治技术，并展望相关研究动向，为开展水体异味研究和解决水体异味问题提供参考。1水体异昧的研究背景及意义异味是借助于人的感觉器官(鼻、口和舌)而被感知的．它包括两个方面：即嗅觉异味和味觉异味。在最新的异味轮状图(TasteandOdorWhee1)中，异味及导致异味的挥发性化合物被划分为13类，其中嗅觉异味占了8类，如土霉味、油脂味、草木味、鱼腥味、烂菜味、腐败味、氯化物味及药味等L8j。其中土霉味是淡水水体中存在最广泛且最难闻的异味。引起水体异味的原因除了工农业废水污染造成外，水体的富营养化是产生水体异味的主要原因。在富营养化水体中，由于营养物质过剩，使淡水生态系统的平衡遭到破坏。造成一些藻、菌微生物群落过剩生长，这些藻、菌等能不断分泌和产生出各种具有异味的次生代谢产物。这种由生物生产的次生代谢产物在世界各地的水体，尤其是富营养化水体中极为常见，它们不仅分布在水体中严重影响水质，而且还可以累积于水生生物体内，带来一系列水产品异味问题。如七十年代末，众所周知的北欧挪威的Mjosa湖中大量的颤藻“水华”所引起的难闻的霉味影响了那里的20万人的供水L9；1969年秋，在芬兰Oulu海域，由于鱼中难闻的霉味导致了当地居民失去了经济收入Ll；类似的事件在其他一些国家也有发生。可见，水体异味问题所造成的危害是严重的、多方面的，这包括：使人类饮用水水质下降，水处理耗费增加，渔业经济直接遭受损失以及大大减少人类消遣和旅游地区的美学价值等。早在1850年，在美国就发现了水体异味，二十世纪初，收稿日期：2003．11-30；修订日期：2004．02．20基金项目：国家重点基础研究发展规划项目(2o02c曰l4l2306)；中国科学院知识创新工程重要方向性项目(kscx2．1．10)资助作者简介：宋立荣(196l～)，男，江苏盐城人，研究员，从事藻类生物学研究通讯作者：宋立荣，E-mail：lrsong@ihb．ac．cn维普资讯http://www.cqvip.com4期宋立荣等：水体异味及其藻源次生代谢产物研究进展435澳大利亚也发现了鱼体的异味问题。二十世纪五十年代末、六十年代初国外就开展了对水体异味的研究，至二十世纪八十年代初，已有