微囊藻毒素的毒性和去除研究进展

目前水体富营养化现象日益严重,蓝藻是造成富营养化的主要藻类,它所产生的微囊藻毒素具有遗传和致癌毒性.介绍了微囊藻毒素的毒性及其去除研究现状,对比分析了各个技术的去除效能,并在总结国内外研究的基础上,提出了微囊藻毒素去除领域今后研究的主要方向和需解决的问题.     

微囊藻毒素对鱼类致毒效应的研究进展

综述了微囊藻毒素对鱼类的致毒效应,微囊藻毒素不仅损害肝脏,还可导致其他组织(肾脏、心脏、脑、腮等)病变。另外还能引起机体的氧化损伤和血清酶的改变。微囊藻毒素对鱼类致毒机理可能是抑制蛋白磷酸酶的活性和造成氧化损伤。     

水体中溶解性微囊藻毒素与藻类细胞内微囊藻毒素的关系研究

应用高效液相色谱,对北方某水库水体中溶解性微囊藻毒素(extracellular microcystin,EMCs)和藻类细胞内微囊藻毒素(intracellular microcystin,IMCs)的3种异构体(LR、YR、RR)进行了为期1年的监测,研究了EMCs和IMCs随时间的变化规律及相互关系。结果表明：EMC-RR和IMC-RR的全年变化规律非常一致,在9月初之前其含量比较低,随后迅速上升并在10—11月份同时出现峰值;EMC-LR、IMC-LR、EMC-YR和IMC-YR全年出现多个起伏,且存在明显的差异,其峰值出现时间也不一样,EMC-LR和EMC-YR峰值出现在8—9月,而IMCLR与IMC-YR的峰值则出现在9月份中下旬。IMCLR和IMCRR是藻类细胞内主要毒素,但是2种异构体所占总的细胞内毒素的比值并不是固定的,5—12月份其比值不断下降。     

拉曼光谱在微囊藻毒素检测中的应用

拉曼光谱已经广泛应用于许多领域,但在检测环境毒物方面的应用还比较少.在论述了微囊藻毒素的特性及其现行检测方法的基础上,对拉曼光谱应用于微囊藻毒素检测的可行性及特点进行了分析,并对此方法做了展望.     

水环境中微囊藻毒素的检测现状概述

针对蓝藻暴发所产生的微囊藻毒素,分别阐述了其含义、结构特点及理化性质,综述了目前国内外有关水体中微囊藻的检测标准和限值,对两种常用的微囊藻毒素检测方式进行了对比,并简要介绍了微囊藻毒素在海河流域的检测概况.     

液相色谱-质谱法测定水中的微囊藻毒素

运用液相色谱-离子阱质谱法建立水中微囊藻毒素(MC-LR)的多反应监测的检测方法.采用全自动固相萃取装置富集、浓缩、净化样品.MC-LR的定量限为0.00001 mg/L;回收率为71％～91％;在0.05～0.60 mg/L范围线性关系良好,相关系数(r)达到0.999.离子阱质谱的多反应监测能有效地降低背景干扰,提...     

硅藻土对水中微囊藻毒素的吸附性能研究

富营养化是我国湖库面临的共性问题,藻类水华造成的藻毒素污染严重威胁到湖库型饮用水水源地的供水安全。选择硅藻土吸附去除水中微囊藻毒素(MC-LR),研究其吸附性能及稳定性。结果表明,硅藻土对水中微囊藻毒素(MC-LR)的平衡吸附量随着温度的升高而增大,最大能达到4.4μg/g,相同温度下,平衡吸附量随微囊藻毒素(MC-LR)起始浓度的增加而增加。硅藻土对微囊藻毒素(MC-LR)的吸附符合Langmuir等温吸附模型。吸附过程较符合一级速率方程,反应速率由多种因素共同控制。选择典型湖库自然水体,验证硅藻土对微囊藻毒素的吸附性能,1 h内可将微囊藻毒素(MC-LR)浓度降至1.0μg/L以下。通过对示范工程进出水跟踪监测,进一步验证了硅藻土对自然水体中微囊藻毒素具有良好的去除效果。     

S水厂粉末活性炭去除微囊藻毒素的应急技术研究

微囊藻毒素-LR(MC-LR)是蓝藻暴发期常见的毒素,其毒性大、分布广、结构稳定,难以通过常规工艺去除。S水厂原水取自太湖,蓝藻暴发期存在MC-LR污染。研究了木质、竹质、椰壳、煤质粉末活性炭对MC-LR的吸附特性。选取吸附性能较好的木质和竹质粉末活性炭,在高藻期开展生产试验,考察了S水厂净水工艺对MC-LR的应急去除效果。结果表明,在沉淀池后投加活性炭可使MC-LR去除50%~70%;当原水中MC-LR浓度较高时,还应考虑采用臭氧或光氧化等深度处理技术以保障饮用水供水安全。     

饮用水中微囊藻毒素限值与生物预处理控制

微囊藻毒素-LR(MCLR)是强烈的肝脏肿瘤促进剂,许多国家和地区规定了饮用水中微囊藻毒素(MC)的最高浓度。常规制水工艺不能有效去除富营养化原水中的MC,导致给水厂出厂水中MC超过浓度限值,对人类健康构成潜在威胁。采用阶式生物膜反应器处理含MC的富营养化湖水,HRT为2 h时,藻类的去除率大于90％,细胞外MCLR和MCRR的去除率分别达到86.7％和81.7％以上,总MCLR和MCRR的去除率分别达到71.5％和80.5％以上。阶式生物膜反应器可用于富营养化原水的生物预处理。     

蓝藻暴发期给水厂微囊藻毒素应急去除技术研究

微囊藻毒素-LR是蓝藻暴发期常见的毒素,其毒性大、分布广、结构稳定,且难以通过饮用水常规工艺去除,成为饮用水中的潜在危害物质.针对此情况,对南太湖S水厂原水中微囊藻毒素-LR的发生情况进行了监测,对各制水工艺去除微囊藻毒素-LR的效果进行了分析,同时结合室内试验,对该水厂的微囊藻毒素-LR应急去除技术进行了初步探索.     

全内反射荧光免疫传感器用于微囊藻毒素-LR的在线检测

利用自行研制的全内反射荧光免疫传感器,研究了水中微囊藻毒素-LR(MC-LR)的检测方法,包括MC-LR免疫芯片的制备方法,传感器系统检测MC-LR的流程优化等,并在太湖某饮用水源地水质在线监测站开展了长期连续运行研究。结果表明,传感器系统对微囊藻毒素抗体的检出限为1.0ng/mL;在间接竞争免疫检测模式下,传感器测定MC-LR共需要5个步骤,且单个周期的检测时间为15min;传感器对MC-LR的检出限为0.10μg/L,定量检测区间为0.20~4.0μg/L;加标回收试验结果显示,传感器对MC-LR的回收率为(100±20)%,且平行测定的相对标准偏差小于5%;此传感器长期连续运行稳定,监测数据可靠,揭示了太湖水体中MC-LR浓度季节变化规律,可满足饮用水源地中MC-LR的检测要求。     

UV/H_2O_2降解微囊藻毒素的人工神经网络模型

试验建立了UV/H_2O_2高级氧化工艺降解微囊藻毒素MC-LR的人工神经网络模型.研究了UV强度、H_2O_2投加量、MC-LR初始浓度、pH等对降解速率的影响,并以反向传播算法的神经网络模型对多因素条件下的降解效果进行仿真预测.结果表明,降解速率不受初始MC-LR浓度的影响;UV的加强及H_2O_2投加量的增加能有效提高MC-LR的降解速率;pH的降低能大幅度改善降解效果,尤其在酸性条件下,pH的变化对降解速率的影响程度更大.     

富营养化水体中蓝藻毒素的危害及其控制

本文较详细地介绍了水体中藻毒素的种类、特性及其危害。按毒素的靶器官分类，可分为肝脏毒素、神经毒素和皮肤、肠胃刺激性毒素3种，其中已解明藻毒素分子结构的有70余种。本文还介绍了关于藻毒素净化研究的主要成果。为防范和减少藻毒素的危害，同时还提出了藻毒素危险管理对策的主要内容。     

超高效液相色谱-串联质谱法测定水中8种微囊藻毒素

微囊藻毒素主要是由水中蓝绿藻凋亡后产生的一类常见的环肽肝脏毒素,对水生生物及人体健康具有非常大的危害性。建立准确、快速检测微囊藻毒素的方法对中国民众饮水安全非常重要。对固相萃取、色谱和质谱等条件进行优化,建立了超高效液相色谱-串联质谱同时检测水中8种微囊藻毒素(LR、RR、YR、WR、LW、LA、LF、LY)的方法。该方法检出限为0.002～0.006μg/L,定量限为0.006～0.018μg/L,加标回收率为85.3%～107.5%,相对标准偏差小于11%。该方法可为地表水中微囊藻毒素的日常检测提供技术支持。     

水源水中藻类及藻毒素控制试验研究

研究了氯、高锰酸钾、臭氧等单独预氧化及与混凝沉淀联合作用时,水源水中藻类及藻毒素含量的变化规律,发现预氧化对藻类的去除作用有限,混凝沉淀对藻毒素的去除作用也有限,而两者的联合作用可提高对藻类和藻毒素的去除效果;在合适的投加量下,藻类去除率在80%以上,藻毒素的去除率近90%,可有效减轻后续处理工艺的负荷,保障饮用水的安全。     

富营养化水体中蓝藻毒素的研究进展

众多研究表明,蓝藻毒素的释放对水体产生不利影响,它不仅对水生植物、水生动物等生物体会有负面影响,同时也会对人类的健康产生危害,解决由此产生的污染问题已迫在眉睫.近年来频繁发生的水体富营养化所产生的蓝藻毒素严重影响饮水用水安全.随着人们对水安全的重视和蓝藻毒素研究的不断深入,藻毒素快速、高灵敏分析检测已成为研究的热点.对目前国内外的藻毒素的致毒解毒机理和检测技术进行综述,并对这些方法的优缺点进行分析,以期寻找或建立一套灵敏度高、简单易行且快速的藻毒素检测系统.     

铁在不同磷源条件下对铜绿微囊藻生长与产毒的影响

针对磷和微量元素铁对藻类生长的共同作用,研究不同磷源下藻细胞生长与产毒过程中磷与铁的共同作用特性。试验选用产毒铜绿微囊藻为藻种,以硝态氮为氮源,分别以磷酸氢二钾(K_2HPO_4)、小分子有机磷甘油磷酸钠(Na Gly)和大分子有机磷卵磷脂(LEC)为磷源,同步考察不同铁离子(Fe~(3+))浓度下藻类的生长与产毒表现。结果表明:K_2HPO_4和NaGly是藻细胞优先利用的磷源,在这两种磷源条件下,藻细胞的生长与产毒均得到促进,藻细胞平均粒径随培养时间保持稳定; LEC不利于藻细胞的生长与产毒,且藻细胞平均粒径波动较大。在对数增长期中,叶绿素a与胞内藻毒素(MC-LR)呈现正相关关系,在培养过程中藻细胞胞内总磷与藻液中总的碱性磷酸酶活性并未显现出相关性。不同磷源下微量元素铁对藻细胞的生长状况影响不同,NaGly与铁的协同作用更有利于藻细胞的生长与产毒。     

地表水中新型有毒有机污染物研究进展

近10 a来,抗生素、环境激素和微囊藻毒素等新型有毒有机污染物在水体中污染程度逐渐加重,极大地危害人类健康,已经受到国内外学者广泛关注。综述了抗生素、环境激素和微囊藻毒素3类典型新型有毒有机污染物的来源、危害、检测技术方法和研究现状;根据文献报道调查了中国部分地区地表水中这3类有机污染物的污染水平,提出应该从科学研究和水环境监测2个角度重视这3类新型有毒有机污染物,保障人民群众饮水安全和身体健康。     

铜绿微囊藻增殖与产毒过程中的氮磷限制与主控因子研究

通过正交试验,研究了PO_4~(3-)-P分别与NO~-_3-N和NH~+_4-N两种无机氮形态共存条件下对铜绿微囊藻增殖和产毒素的影响。结果表明:在PO_4~(3-)-P和NO~-_3-N共存环境下,当ρ(PO_4~(3-)-P)≤0.10 mg/L时,藻类生长受到限制,ρ(NO~-_3-N)升高对藻细胞生长的促进作用不显著;在磷营养适宜后,ρ(NO~-_3-N)≤5.0 mg/L能有效控制藻类过度增长。在PO_4~(3-)-P和NH~+_4-N共存环境下,只有当ρ(PO~(3-)_4-P)≤0.05 mg/L时,NH~+_4-N对藻细胞生长的促进作用才能得到限制;在磷营养适宜后,ρ(NH~+_4-N)≤1.0 mg/L才能有效控制藻类过度增长。MC-LR是铜绿微囊藻产生的主要藻毒素。NO~-_3-N培养条件下,ρ(NO~-_3-N)≥10.0 mg/L时,ρ(PO_4~(3-)-P)对产毒量具有显著促进的影响;ρ(NO~-_3-N)10.0 mg/L时,ρ(PO_4~(3-)-P)的影响不明显。NH~+_4-N培养条件下,所有ρ(PO~(3-)_4-P)下的产毒量均在ρ(NH~+_4-N)=10.0 mg/L达到最大值。NH~+_4-N是富营养化防治过程中需要优先控制的氮形态,过高的ρ(NO~-_3-N)(≥10.0 mg/L)和ρ(NH~+_4-N)(≥5.0 mg/L)会大幅激发藻毒素的合成。     

水上介质阻挡放电等离子体去除微囊藻毒素-LR的研究

研究水上介质阻挡放电等离子体对微囊藻毒素-LR(MC-LR)的去除及其反应动力学。在室温和常压下,考察了峰值电压、初始电导率、溶液初始浓度和pH对降解率影响。结果表明,水上介质阻挡放电等离子体降解MC-LR的过程均符合一级反应动力学。随着峰值电压的升高,MC-LR的降解率升高。高的溶液初始电导率和初始浓度不利于放电等离子体MC-LR的去除,反应过程中溶液的电导率增长速率与毒素降解速率呈现正相关性;pH在酸性和碱性条件下更有利于毒素的去除,反应20min后溶液pH均会下降到3左右,H+浓度直线上升;初始浓度为26.16μg/L的MC-LR经过100min的处理之后降解到0.23μg/L,去除率达到99.35%,低于国家《生活饮用水卫生标准》(GB5749～2006)限值1μg/L。