摘要：微囊藻毒素是水體污染的主要來源之一。本文對微囊藻毒素致毒機理及防治方法研究進展進行了闡述。

關鍵詞：微囊藻毒素；致毒機理；防治方法

隨著現(xiàn)代社會城市化、工業(yè)化的進程加快，各種生活污水、工業(yè)污水大量排入江河湖海，造成水體富營養(yǎng)化程度日益嚴重，浮游藍藻大量繁殖，形成水華。藍藻繁殖而產(chǎn)生的微囊藻毒素（Microcystins，MC），是藻類污染水質的主要成分。不僅污染飲用水源，而且進入魚蝦等水生動物體內(nèi)，通過食物鏈在人體內(nèi)富集，對人類健康造成危害。據(jù)2004年資料，己知有80多種微囊藻毒素[1]。我國的“生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范”[2]和“城市供水水質標準”[3]中都規(guī)定MC最高濃度為1.0ug/L。通過研究微囊藻毒素毒理學，建立有效的檢測及去除方法，對于保障水體安全具有重要意義。

1.微囊藻毒素的分子結構及性質

1959年，Bishop等首次從銅綠微囊藻(MicrocysfisAernginosa)中分離得到的具有明確基本結構的微囊藻毒素—Microcystin，是一種含有7個氨基酸的多肽[4]。現(xiàn)在研究表明，微囊藻是一種單環(huán)七肽毒素，一般結構為D－丙氨酸－L－X－赤－甲基－D－異天冬酸－L－Y－Adda－D－異谷氨酸－N－甲基脫氫丙氨酸（X、Y為2種可變氨基酸，其中毒性較大的是微囊藻毒素－LR、YR、RR，L、Y、R分別為亮氨酸、酪氨酸、精氨酸）[5]。MC易溶于水，在水中的溶解度達1g/L以上。在水體中的穩(wěn)定時間與水體的特征有關，在去離子水中可保持穩(wěn)定狀態(tài)長達27d，在自然水庫中7d可發(fā)生降解而失去活性。能夠被紫外線光解或通過異構化作用而喪失毒性，在波長240nm處具有一個強烈的吸收峰[6]。MC具有熱穩(wěn)定性，加熱煮沸不致喪失毒性。

2微囊藻毒素的致毒機理

目前，對MC的毒理學研究表明，MC致毒有兩種途徑，對肝臟的毒性和遺傳毒性。

2.1肝臟毒性及促肝腫瘤作用

MC是一類肽毒素，肝臟是其主要的靶器官[7]。能夠導致肝臟大面積出血、壞死、腫脹、瘀血、肝細胞結構破壞等。MC可以導致原代培養(yǎng)肝細胞的明顯損傷，同時還可以導致細胞內(nèi)活性氧類的升高。隨染毒時間延長和劑量增大，繼而形成團塊狀增生活躍的細胞，細胞收縮，核同縮成顆粒狀，大部分細胞核膜完整，部分細胞崩解[8]。可特異的抑制細胞內(nèi)能控制許多生化過程的蛋白磷脂酸酶1和2A（該酶的抑制作用已被證明與促腫瘤作用有直接關系）[9]，從而損害了細胞增殖的正常的制動作用，促進腫瘤的發(fā)育。

2.2遺傳毒性

MC不但在染色體水平上造成遺傳損傷，影響細胞的分裂增殖，還可以直接作用于DNA分子，引起DNA分子移碼型突變。農(nóng)清清等人研究微囊藻毒素-LR對HL60細胞的遺傳毒性效應[10]，結果表明，MC-LR可引起HL60細胞DNA和染色體損傷，具有細胞遺傳毒性。

3微囊藻毒素的防治方法

目前對MC的防治方法主要分為物理防治、化學防治、生物防治等。

3.1物理防治

物理法主要采取截流、疏浚、稀釋和污水分流等措施。但這些方法費時費力，且效果不明顯。20世紀70年代以來，隨著水源污染的日益嚴重以及消毒副產(chǎn)物的檢出，研究人員發(fā)現(xiàn)活性炭對飲用水源中的酚類、農(nóng)藥、消毒副產(chǎn)物及其前體物等有很好的去除效果。Hoffmann等應用活性炭去除藻毒素的實驗研究發(fā)現(xiàn)[11]，活性炭能吸附藍藻產(chǎn)生的MC，投加量為800mg/L可達到良好的去除效果。

3.2化學防治

3.2.1加氯處理

加氯是應用最早和目前應用最廣泛的氧化除藻方法，它常用于水源水的預處理工藝中以殺死藻類，使藻類及藻毒素易于在后續(xù)常規(guī)水處理工藝中去除。Tsuji等的研究證實[12]，去除效果主要取決于水中自由氯含量，用濃度為0.7mg/L的自由氯經(jīng)60min處理后，水中僅有35％的MC被去除，當自由氯濃度增大到2.8mg/L時接觸30min后，MC的去除率達99％。另外，MC的去除效果還依賴于pH值的大小，pH值越大，有效氯的氧化作用越小，其對毒素的降解作用也隨之減小[13]。

3.2.2加臭氧處理

臭氧的氧化能力很強，20世紀60年代臭氧開始用于原水預氧化，目前廣泛應用于飲用水處理中。Himberg的研究結果顯示，0.2mg/L的臭氧可以消除16％～60％的藻毒素，濃度為0.6mg/L時，去除率可達83％以上。

3.3生物防治

利用水生生物控制微囊藻水華簡單易行，效果顯著且無二次污染。

3.3.1浮游動物對微囊藻水華的控制

浮游動物一方面通過攝取微囊藻直接抑制其過度繁殖，另一方面通過改變周圍光線的強度和營養(yǎng)條件間接地影響微囊藻的繁殖。

3.3.2高等水生植物對微囊藻水華的控制高等水生植物抑制藻類生長的作用機制除了對光和礦質營養(yǎng)的競爭外，其根系可向水體中分泌有機物質，這些物質能夠傷害或殺死某些藻類[4]。

參考文獻
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[13]趙建偉，黃廷林，何文杰.水源水中微囊藻毒素預處理方法研究進展.中國公共衛(wèi)生，2007，23（3）：276-278.

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