昆明、玉溪、曲靖三市水源地藻毒素调查报告

摘要：20世纪中叶以来，人口快速增长以及社会经济迅猛发展导致化肥的使用量急剧增加，再加上含磷洗衣粉的大量使用，未经处理的富含N、P的生活污水和农业上未被利用的N、P等大量排入内陆水体，使全球范围的水体富营养化现象日趋严重，以至于带来一系列的问题，其中最为突出的问题便为产毒蓝藻的藻毒素。本文从蓝藻爆发机制、藻毒素危害及监测方法等几方面对藻毒素进行理论介绍，并对昆明等三市水源地监测实验进行了描述。

关键字：蓝藻 ；微囊藻毒素；监测

前言

当前，水体富营养化已成为全球性的环境问题。联合国环境规划署发布的 的《全球环境展望 2004年年度报告》 （GEO - Year book of 2004）表明，在其所调查的 66个水域中，有 40%正遭受中、 重程度富营养化的影响。近年来，我国各类水体都存在不同程度的富营养化问题，湖泊水库表现得尤为明显。据 1999年对全国 130余个湖泊的调查资料显示，高营养化湖泊占调查总数的43. 5% ，中营养化湖泊占调查总数的45.0%；在我国东南部经济发达地区的湖泊富营养化常伴随着藻类的疯长，而分布在城市和近郊的一些湖泊甚至达到了超营养化状态[1]。在富营养化的水体中，藻类异常繁殖，形成水华。蓝藻水华是最常见的淡水水华，它们大多数是有毒的。而微囊藻毒素是一种在蓝藻水华污染中出现频率最高，产量最大和造成危害最为严重的藻毒素 。微囊藻毒素问题已成为社会公众广泛关注的热点之一。

1.蓝藻及其毒素

1.1蓝藻及爆发机制

蓝藻是地球上最早出现光合自养生物，它们利用水作为电子供体，利用太阳能将二氧化碳还原成有机碳化合物，并释放出自由氧。它们是重要的初级生产者，并具有高的营养价值。固氮藻类在维持全球土壤和水体肥力方面起着十分重要的作用[2]。

蓝藻对人类的有益和有害的作用都很显著。当湖泊、河流或水库中蓝藻大量繁殖而形成水华时，给人类带来很大危害，这主要是因为一些产毒蓝藻的大量繁殖使得一些毒素通过饮用水或被毒素污染的水产品进入人体，严重危害人类健康。

1.2微囊藻毒素

水体中的蓝藻水华可由一至数个优势种组成，其中一些可能产毒。已知的蓝藻水华中有60%—70%含有毒株。能够产毒的蓝藻有：鱼腥藻、束丝藻、拟柱胞藻、节球藻、微囊藻、颤藻和鞘丝藻等，产生的毒素种类也不相同[3]。

1.3微囊藻毒素的危害

大量的组织病理学表明，微囊藻毒素损害肝脏，急性微囊藻毒素中毒使哺乳动物（小白鼠和大白鼠）肝细胞结构破坏（如微丝塌陷、肝细胞收缩、毛细管破裂），身体中的血液在肝脏中大量汇集，导致肝脏大出血而死亡[4]。

一般认为，微囊藻毒素进入人体的主要途径是通过饮水，因此饮用水中的微囊藻毒素受到广泛关注。

2.藻毒素监测技术

目前的环境监测已经把藻毒素列为其中的一个指标，作为常规的水体检测项目。我国最新生活饮用水卫生标准（GB5749—2006）中规定藻毒素—LR限值为1μg/L[5]。因此对于藻毒素分析检测的研究对于维护环境安全和人类健康具有重要意义。

3.监测试剂与方法

微囊藻毒素常以痕量形式存在，且干扰物质较多，故其检测方法要求较高。目前，高效液相色谱法（HPLC）是WHO（世界卫生组织）、英美等发达国家和我国权威机构推荐的微囊藻毒素检测法[6]，该方法具有准确、灵敏、重现性好，能同时分析出不同的微囊藻毒素异构体等优点，故本次监测也选用此方法。

3.1仪器与试剂

仪器：高效液相色谱仪、ODS-C18固相萃取柱、旋转蒸发仪、超纯水仪、0.45μm 混合纤维素酯微孔滤膜、采水器、500目的不锈钢筛、50mL注射器。

试剂：甲醇（色谱纯级）、二氯甲烷（色谱纯级）、去离子水（超纯水仪制备，TOC<5μg/L）、藻毒素标准溶液（称取微囊藻毒素—LR 0.5mg用500μL甲醇溶解，再用去离子水定容至50mL，避光冰箱保存）。

3.2分析步骤

3.2.1水样采集与处理

此次监测水样样品来自昆明、玉溪、曲靖三个市的9个水源地。

首先用采水器采集1500mL水样，用500目的不锈钢筛过滤，去除水样中大部分浮游生物和悬浮物。取1200mL水样于玻璃杯式滤器中，依次经滤膜减压过滤。然后取1000mL滤液置于棕色试剂瓶，将试剂瓶在—20℃条件下保存。

3.2.2水样的富集与洗脱

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）。当甲醇液面接近萃取柱上层筛片时，加入10mL去离子水活化（活化过程不应使萃取柱变干，柱内始终充满液体）。连接50mL注射器。

3.2.2.2藻毒素的富集与淋洗

将1000 mL的各水样滤液分别注入50mL注射器，使水样滤液流经预先活化的C18固相萃取柱进行富集（控制流速为8mL/min—10mL/min）。富集完毕，用10mL二氯甲烷以2mL/min流速将C18固相萃取柱中的组分洗脱。

3.2.3定容

将洗脱液在40℃用旋转蒸发器浓缩至即将干的状态，用尖嘴吸管吸出，加甲醇定容至100μL。

3.2.4测定

3.2.4.1 色谱条件

——色谱柱温度：30℃；

——流动相：甲醇：磷酸缓冲液按体积比57：43混合；

——流速：1.0ml/min；

——检测器：紫外检测器波长238 nm。

3.2.4.1 定量

吸取10μL试样注入液相色谱仪，在上述色谱条件下测定试样的响应峰面积。依据响应峰面积，在标准曲线上查出水样中藻毒素的含量。

3.2.4.1 结果

在上述色谱条件下，藻毒素—LR的保留时间约为8.7min。

在上述色谱条件下，10个水样色谱图均未出锋。

4.结论

从各水样色谱图中可看出在标样保留时间约为8.7min时候，各样品均未出锋，所以水样中未检测出藻毒素。说明昆明、曲靖、玉溪三市的饮用水水源地均未有微囊藻毒素出现。

微囊藻毒素的研究历史已久，亦取得了很多有价值的研究成果。但在微囊藻毒素的产生机制、 致癌性的分子机制等方面尚有很多值得深入探讨的问题。研究微囊藻毒素的产生是受遗传控制还是环境因子左右，尚无定论。对于建立高效的藻毒素制备、提纯的方法，调查微囊藻毒素的污染状况以及慢性、 亚慢性暴露所引起的危害，应予以足够的重视。人们也正致力于微囊藻毒素的降解、防护和、预处理等方面的研究工作 ，以期减少以至消除微囊藻毒素对生态系统和人类的危害。

参考文献

[1]国家环保总局. 1999年中国环境状况公报 [ J ]. 环境保护， 2000，（6） ： 3 - 8.

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

作者简介：

赵静，女，（1988.4.5）出生，本科，中级职称，在云南省德宏州民族第一中学从事生物教育工作