微囊藻毒素的检测与污染控制技术研究进展_麻丽华

环境与健康杂志2007年11月第24卷第11期JEnvironHealth,November2007,Vol.24,No.11文章编号:1001-5914(2007)11-0930-03微囊藻毒素的检测与污染控制技术研究进展麻丽华1,向军2摘要:微囊藻毒素是富营养化的淡水水体中常见的藻类毒素,由于其毒性大,分布广,结构稳定,成为水环境中的潜在危害物质之一。随着世界各国对微囊藻毒素的重视,中国也在相关水质标准中增添了微囊藻毒素这一指标。因此,水环境中微囊藻毒素的检测与控制越来越凸显其重要性。笔者系统地介绍了近几年国内外对饮用水中微囊藻毒素的检测技术和污染控制技术的研究状况,提出开发高效、廉价的藻毒素处理技术将成为今后的一个研究方向。关键词:微囊藻毒素;水污染;控制中图分类号:R123.1文献标识码:ADeterminationandPollutionControlofMicrocystinsMALi-hua,XIANGJun.ChangzhouInstituteofLightIndustryTechnology,Changzhou,Jiangsu213164,ChinaAbstract:Asamostcommonalgaltoxinineutrophicfreshwaterbody,microcystinscanbeproducedbythebloom-formingCyanophytamicrocystis,ithasbecomeapotentialhazardoussubstanceinaquaticenvironmentsforitstoxic,distributionandstability.Withtheincreasingrecognitionofmicrocystins,Chinahadaddedmicrocystin-LRintotherelatedwaterqualitystandards.Itisveryimportanttodetectandcontrolthemicrocystinsintheaquaticenvironment.Thispapersystematicallyintroducedthecurrentsituationofresearchesaboutthedeterminationandpollutioncontroltechniqueofmicrocystinsindrinkingwaterathomeandabroadinresentyearsandthensomeissuesworthofpayingmoreattentiontoanddoingfurtherstudyinpollutioncontrolinfuturewerepresented.Keywords:MicrocystinsUWaterpollutionUControl随着工业化进程的不断发展,日趋严重的水体富营养化已成为全球性的环境问题。水体富营养化带来的问题中,尤为严重的是水生藻类的快速繁殖,致使在夏秋季节淡水水体中常常爆发大面积的水华,引起水体感官性状的恶化,同时,由于藻类分泌出的毒素而导致的水体污染则直接威胁到人类的健康。笔者就目前国内外关于淡水水体中微囊藻毒素(microcystins,MC)的检测技术与污染控制技术的研究作一综述。1MC的结构、理化特征及其毒效应1.1MC的结构与理化性质MC是一类具有生物活性的环状七肽肝毒素,主要是由铜绿微囊藻产生,绿色微囊藻、鱼腥藻、束丝藻、念珠藻等藻类也能产生此类毒素。MC的结构可以表示为环(D-丙氨酸-L-X-赤-β-甲基-D-异天冬氨酸-L-Z-Adda-D-异谷氨酸-N-甲基脱氢丙氨酸)。其中,Adda的全称为3-氨基-9-甲氧基-2,6,8-三甲基-10-苯基-4,6-二烯酸,是一种包含20个碳原子的特殊的氨基酸,是MC生物活性表达所必需的基团;X、Z为两个可变的L-氨基酸,它们的更替及其他氨基酸的去甲基化,衍生出众多的毒素类型。至今已发现的65种MC异构体中,普遍存在且毒性较大的包括MC-LR、MC-RR和MC-YR。其中,L、R、Y分别代表亮氨酸、精氨酸和酪氨酸。MC的性质稳定,在水中为中性或带负电荷的分子集团,可溶于水(在水中的溶解度>1g/L)。其在水中的自然降解过程缓慢,仅有少量能被水体微粒吸附沉淀。纯化的MC在阳光照射下依然稳定,只有当其曝露于波长在其吸收峰周围的紫外线中时,MC的分子发生异构化,方可使MC-LR、MC-RR快速降解。此外,MC具有较强的耐热性,加热煮沸不能使其丧失毒性。1.2MC的毒效应MC具有较强的肝毒性[1],并对心、肾及胃肠也具有一定的毒性[2],它对动物及人类均有毒害作用。动物和人类通过直接接触或饮用含有MC的水而中毒。动物