水体富营养化中藻毒素的危害与检测方法

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1、富营养化水体中藻毒素的危害及检测方法1.1水体富营养化1.2藻毒素简介1.3藻毒素的分类及危害1.4藻毒素的含量标准1.5藻毒素的检测方法1.6藻毒素的去除1.7研究展望目录水体出现富营养化现象时，浮游藻类大量繁殖，形成水华（淡水水体中藻类大量繁殖的一种自然生态现象）。因占优势的浮游藻类的颜色不同，水面往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。这种现象在海洋中则叫做赤潮或红潮。是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类

2、及其他生物大量死亡的现象。1.1水体富营养化（eutrophication）太湖昆明滇池苏州环城河武汉中山公园长江武汉段水体富营养化化使得藻类疯长，其中有毒藻类产生大量、种类繁多的藻毒素。1.2藻毒素简介藻毒素的分子量在1000左右,易溶于水,在水中是中性和带负电荷的分子团,在常规条件下几乎不与酸碱反应。在水中藻毒素的自然降解过程十分缓慢,同时它也有很高的耐热性,一般水处理工艺的混凝、沉淀、煮沸不能破坏它的毒性。1.3藻毒素的分类及危害藻毒素肝毒素神经毒性藻毒素细胞毒性藻毒素皮肤毒性藻毒素刺激毒性藻毒素毒性作用1.3.

3、1.11.3.1.21.3.1按毒性作用分类1.3.1.1肝毒性藻毒素以单环七肽微囊藻毒素(microcystin,MC)和五肽节球藻毒素(nodularin)为代表。MC是毒性最大、分布最广、研究最多的藻毒素，一般记为环-D-丙氨酸1-L-X2-赤-B-甲基-D-异天冬氨酸(MeAsp)3-L-Z4-Adda5-D-异谷氨酸6-N-甲基脱氢丙氨酸(Mdha)7。MC产生并存在于蓝藻活细胞内，当蓝藻细胞衰老、死亡或溶解后MC从中大量释放到水体中。1.3.1.2神经毒性藻毒素主要有类毒素-α(anotoxin-a)、类毒

4、素-α(s)[saxitoxin-α(s)]和麻痹贝类毒素(paralyticshellfishtoxins,PSTs)3类。它们均为生物碱类物质,作用迅速,可影响乙酰胆碱的正常释放,导致神经肌肉过度兴奋而痉挛,最后致使动物呼吸受限窒息死亡。神经毒素不稳定,半衰期短,自然条件下即可迅速降解为无毒。藻毒素富营养化形成形式赤潮藻毒素1.3.2.1水华藻毒素1.3.2按富营养化形成形式分类1.3.2.21.3.2.2赤潮藻毒素海洋中大约有300种能够形成赤潮，而其中有毒的有70种左右。常见的赤潮藻毒素有：（Ⅰ）麻痹性贝毒（p

5、lalalyticshellfishpoison，PSP）；（Ⅱ）短裸甲藻毒素（blevitoxin，BTX）；（Ⅲ）溶血性毒素（hemolytictoxin）；（Ⅳ）氨等。（Ⅰ）麻痹性贝毒（palalyticshellfishpoison，PSP）是到目前为止分布最广、危害最大的一类。PSP主要有亚历山大藻、裸甲藻和膝沟藻等产生。PSP的毒素作用机制与河豚毒素相似，都是通过选择性阻断电压门控Na+通道，是神经及肌肉细胞Na+内流导致动作电位无法形成。海洋生物中，由于贝类对麻痹性贝毒具有极强的抵抗性，因此这种毒性就在贝

6、类体内储存累计，人类或动物食用这些有毒贝类会产生一系列神经麻痹症状，严重的可能致命。（Ⅱ）短裸甲藻毒素（blevitoxin，BTX)是一种混合的醚环类化合物，主要由短裸甲藻分泌而来。短裸甲藻主要危害神经系统，故而称之为神经性贝毒（NSP），它也是主要通过贝类积累毒素，人们食用染毒的贝类后中毒。（Ⅲ）溶血性毒素（hemolytictoxin）被认为是类似于Digitonin（洋地黄皂甙）的物质，使动物红血球细胞溶解破裂引起动物死亡。典型藻类：小定鞭藻。（Ⅳ）氨主要由夜光藻代谢产生。夜光藻是浮游生物，是甲藻中较为特殊的1

7、个种类，具异养特性。其危害的对象主要为鱼类，具有鱼毒素的性质，对水生生物有剧毒，它可麻痹和严重损伤鳃组织的呼吸上皮，对皮膜组织产生刺激和炎症，是病源微生物易于侵入。氨在碱性条件下，能形成毒性较强的非离子氨（NH3），因此在偏碱性的环境中，氨对有鳃的水生动物的危害更大。1.3.2.2水华藻毒素淡水水体中的藻毒素种类很多，尤其是蓝藻毒素。主要包括：（Ⅰ）肝毒素（hepatotoxins）（作用于肝脏）；（Ⅱ）神经毒素（neurotoxins）（作用于神经系统）；（Ⅲ）脂多糖（polysacchrides）内毒素（位于细胞壁

8、外层）；（Ⅳ）其他毒素。（Ⅰ）肝毒素包括：①微囊藻毒素（microcystinMC）、②节球藻毒素（nodularin）其中微囊藻毒素是最重要的肝毒素，它是一种环状七肽。一般结构为：（D-Ala-X-D-MeAsp/D-Asp-Y-Adda-D-Glu-Mdha/Dha）相对分子质量约为1000，MeAsp为D-赤-β-甲基天冬氨