富营养化淡水水体中微囊藻毒素的研究进展

微囊藻毒素（Microcystins,MCYSTs,MCs）为富营养化淡水水体中最常见的藻类毒素,从毒理学、环境科学、生物学及化学等方面对MCs的研究已有较多报道。本文综述了关于MCS在产生机理、毒理效应、分离检测方法和水处理过程中的去除方法等方面的研究进展,并对目前研究的不足提出了几点意见。     

微囊藻毒素生物降解的研究进展

蓝藻水华污染造成的最主要危害之一是产生和释放以微囊藻毒素(microcystins,MCs)为主的多种藻毒素,其在饮用水中的存在可以导致人类癌症,因此对人们的健康构成了严重威胁.从MCs降解微生物菌种、酶催化降解途径和降解基因3个方面,介绍了近年来国内外MCs生物降解的研究进展.     

微囊藻毒素污染控制技术的研究进展

主要对水环境中微囊藻毒素污染的产生、毒性和去除方法进行了综述,在如何高效去除MCs方面具有重要意义.     

滇池底泥微生物菌群对微囊藻毒素的生物降解

采用滇池水华蓝藻中提取提纯的微囊藻毒素（microcystins，MCs）作为微生物生长的碳源和氮源，从长期暴露于蓝藻水华的滇池底泥中，通过从含低浓度到高浓度MCs的逐步培养驯化，获得了高效降解MCs的微生物混合菌群，在初始MC-RR和LR浓度大约分别为50mg／L和30mg／L下，3d内可将MCs全部降解。进一步活性研究显示，不同含碳和含氮化合物虽然能够促进混合微生物菌群的生长，但对降解MCs却无明显的促进作用，说明MCs既可以作为微生物生长的碳源，又可以作为微生物生长的氮源，在富含有机物的天然水体中并不一定能够促进微生物对MCs的生物降解。     

滇池底泥微生物菌群对微囊藻毒素的生物降解

采用滇池水华蓝藻中提取提纯的微囊藻毒素(microcystins,MCs)作为微生物生长的碳源和氮源,从长期暴露于蓝藻水华的滇池底泥中,通过从含低浓度到高浓度MCs的逐步培养驯化,获得了高效降解MCs的微生物混合菌群,在初始MC-RR和LR浓度大约分别为50 mg/L和30 mg/L下,3 d内可将MCs全部降解.进一步活性研究显示,不同含碳和含氮化合物虽然能够促进混合微生物菌群的生长,但对降解MCs却无明显的促进作用,说明MCs既可以作为微生物生长的碳源,又可以作为微生物生长的氮源,在富含有机物的天然水体中并不一定能够促进微生物对MCs的生物降解.     

高效降解微囊藻毒素食酸戴尔福特菌USTB-04的培养与活性研究

主要针对筛选的高效降解微囊藻毒素(microcystins,MCs)的食酸戴尔福特菌USTB-04(Delftia acidovorans,DA菌)的培养方法进行了研究.结果表明,以葡萄糖、甘油和乙醇作为惟一碳源时,与氯化铵和尿素相比,酵母粉是支持DA菌生长的较好氮源.在以酵母粉作为惟一氮源时,与甘油和乙醇相比,葡萄糖是提高DA菌生长速度的较好碳源.进一步研究显示,以葡萄糖和酵母粉作为碳源和氮源时,可以支持DA菌的快速稳定生长,但在以甘油和酵母粉作为碳源和氮源时.培养出的DA菌降解MCs的比活性最高.此研究在培养高细胞浓度DA菌作为生物催化剂用于饮用水源中的MCs去除方面具有重要意义.     

巢湖和太湖微囊藻毒素差异性研究

采用固相萃取高效液相色谱法检测巢湖和太湖水体中5种微囊藻毒素(MCs)——MC-RR、MC-YR、MC-LR、MC-LA、MC-LY的含量。结果表明,巢湖水体中的MCs以MC-RR、MC-LA、MC-LY为主,太湖水体主要以MC-RR、MC-LR、MC-LA为主,其中太湖MC-LR的最高质量浓度为2.558μg/L,超过《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中对集中式生活饮用水地表水源地的限定值(1μg/L)。分析巢湖和太湖水体中MCs与水质指标之间的相关性,发现同种MCs与两湖环境因子的相关性存在明显差异。逐步回归拟合结果表明,氨氮和DO分别能与巢湖MC-LR、MC-LY进行拟合;Chl-a、TOC能与太湖MC-LR回归拟合,TOC能与太湖MC-YR进行拟合。由于多数MCs不能通过水质指标的拟合结果来预测,因此在未来研究中需结合环境因子和MCs的遗传机制来共同分析MCs在水中的分布规律。     

不同填料载体生物膜对微囊藻毒素的去除效果

利用自行设计的生物膜培养装置,通过对4种不同填料载体进行连续曝气循环培养生物膜,对湖水中的溶解态微囊藻毒素(MCs)的去除作用进行了研究。结果表明,填料载体上生物膜从形成到稳定大约需要3周;生物膜形成后对MCs的去除效率由高到低的顺序是:颗粒活性炭柱>多密孔球型滤料柱>塑料悬浮填料柱>陶瓷滤球柱。在实验水质条件下,当水力停留时间(HRT)=5 h,进水MCs浓度为21.5～47.25μg/L时,颗粒活性炭、多密孔球型滤料柱对MCs的去除率最高可达100%,塑料悬浮填料柱对MC-LR和MC-RR的去除率分别为70%和88%。当HRT=2.5 h时,塑料悬浮填料柱对MC-RR的去除率为MC-LR的2倍。生物膜对MCs的降解效果随温度(5～20℃)和溶解氧的升高而增加。塑料悬浮填料作为合适的生物膜挂膜填料载体对水源水的生物预处理具有良好的应用前景。     

阳澄湖和滆湖微囊藻毒素分布及其与富营养化因子的关系

2013年6—10月进行了阳澄湖和滆湖的水样采集及分析,对水体中胞内和胞外3种微囊藻毒素(MC-LR,MCRR,MC-YR)和TN、TP、Chl-a等富营养化指标在两湖的分布情况及关系进行了研究。结果表明,阳澄湖的微囊藻毒素及富营养化因子浓度在不同点位的差异小,而滆湖从北部到南部呈下降趋势,两湖相比,滆湖的浓度远远高于阳澄湖;富营养化因子影响微囊藻毒素的浓度分布和变化;相关性分析表明MC-LR、MC-RR和MC-YR与CODMn、TN、TP、PO3-4-P、Chl-a分别呈极显著正相关性(P0.01),MC-LR、MC-YR与NH+4-N呈显著负相关(P0.05);逐步回归性分析显示Chl-a是影响3种微囊藻毒素浓度的关键因子,可以通过Chl-a对水体中MCs的浓度进行预测,为微囊藻水华和微囊藻毒素污染的预警提供重要的科学参考。     

水环境中微囊藻毒素检测技术研究进展

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里新增了微囊藻毒素这项指标.因此,水环境中微囊藻毒素的检测和控制变得非常重要,而检测更是控制的基础.比较详细地综述了目前国内外在微囊藻毒素检测方面的各种不同的研究方法和成果;并在总结这些研究的基础上,展望了微囊藻毒素检测的发展方向.     

微囊藻毒素的生物降解综述

从微囊藻毒素降解菌、降解途径和影响降解的因素三方面，对国内外微囊藻毒素生物降解的研究现状及发展趋势作一介绍。     

微囊藻毒素污染控制技术的研究进展

主要对水环境中微囊藻毒素污染的产生、毒性和去除方法进行了综述，在如何高效去除MCS方面具有重要意义。     

水源水微囊藻毒素污染及控制方法

饮用水源藻毒素污染已越来越引起人们的关注，微囊藻毒素（Microcystins，即MCYST）是由蓝藻的部分藻属产生的环肽化合物，性质稳定，已被证明具有明显的肝毒性，是肝肿瘤促进剂之一。目前消除水体中MCYST的主要方法有物理法、化学法和生物法，多项研究表明臭氧、光催化氧化、氯化、活性炭以及生物控制等方法能较好地去除毒素。     

高效液相色谱法检测水中5种微囊藻毒素

使用Agilent1260型高效液相色谱仪,建立定量测定天然水体中5种微囊藻毒素（MC-RR、YR、LR、LA、LY）的分析方法。比较甲醇/三氟乙酸（TFA）水溶液与甲醇/磷酸两种流动相体系,待测物质的响应程度,结果发现,TFA作为缓冲溶液时,基线较磷酸稳定,因此,选择甲醇/TFA水溶液作为流动相。比较不同TFA体积比例,待测物质的分离程度,结果显示,甲醇/0.02%的TFA水溶液作为流动相时,5种MCs含量的分离度较好。比较等度和梯度洗脱条件,发现,梯度洗脱条件5种MCs的分离度较等度洗脱条件好。该方法 MC-RR、YR、LR、LA、LY的最低检出限（LOD）分别为0.015、0.035、0.018、0.032和0.026μg/L,最低定量限（LOQ）分别是0.049、0.117、0.062、0.106和0.086μg/L。在0.10～1.50μg/mL的线性范围内,相关系数R2≥0.99,实际水样回收率为73.9%～103.3%。     

饮用水中蓝藻毒素污染研究进展

日趋严重的水体富营养化已成为全球性的环境问题，藻类及藻毒素给传统净水工艺带来了诸多不利影响，增加了水处理难度。对饮用水中蓝藻毒素去除技术进行了具体的论述，系统分析了各种技术的去除效果和局限性，并对藻毒素研究前景进行了展望。     

天然水华蓝藻中微囊藻毒素的提取和净化研究

利用天然水华蓝藻为原料，通过筛选、比较不同极性提取剂对微囊藻毒素的提取效果，80％甲醇溶液有较高的提取效率，而乙醇溶液可实现无毒提取，优化了提取方法。并通过调节溶液pH为藻胆蛋白等电点的方法去除共提取的大量藻胆蛋白，取得了很好的净化效果，为微囊藻毒素的分离和纯化研究提供了基础。     

藻毒素处理技术研究进展

介绍了藻毒素的结构、性质及危害,总结了其物理、化学,物理化学和生物处理方法。对藻毒素的处理技术进行了展望。微囊藻毒素（MC）处理将是未来重要的研究领域。文章最后提出了几点努力方向。     

微囊藻毒素生物毒性作用机制与调控策略的研究进展

近年来,有关水体富营养化导致微囊藻毒素污染以及对微囊藻毒素生物毒性的调控研究成为全球环境关注的热点。基于对微囊藻毒素结构特性、生成机制、迁移转化规律和污染现状的探讨,归纳总结了微囊藻毒素的典型生物毒性及其毒性作用机制。为有效防控微囊藻毒素环境风险,深入探讨了微囊藻毒素的源消减调控策略、针对微囊藻毒素迁移过程的调控策略及针对微囊藻毒素毒理过程的调控策略。最后,对微囊藻毒素生物毒性作用机制及调控策略的研究进行了展望,为微囊藻毒素污染防治提供理论与技术支持。     

微囊藻毒素的产生及其影响因子

介绍了光照、温度、营养元素、pH值等环境因子对微囊藻的生长及其毒素生成的影响.一定强度的光照促进毒素的合成,微囊藻生长在较低的温度或营养元素受限制时,生长速率下降,但毒素产率较高.微囊藻毒素的含量在藻的指数生长后期与稳定期达最大值,毒素产率则在指数生长初期达最大.不同环境因子可能通过不同途径影响毒素的产生,需进一步研究藻毒素的功能及合成途径.     

饮用水中柱孢藻毒素与类毒素-A控制研究进展

柱孢藻毒素和类毒素-A是目前饮用水处理领域关注的两种新兴藻类分泌毒素。柱孢藻毒素分子结构稳定、沸点高、水中溶解度高,可引起严重的急性肝中毒,同时具有较强的细胞毒性与基因毒性。类毒素-A分子量小、结构简单、神经毒性极大,被称为"极速致死因子"。鉴于其广泛存在于蓝藻生长的水源水中,其浓度与微囊藻毒素相当,对饮用水安全构成较大威胁,为此对柱孢藻毒素与类毒素-A的结构特征、毒性、检测方法及控制方法进行了综述。两种溶解性藻毒素在饮用水常规处理中均难以有效去除,氯化消毒对柱孢藻毒素的降解具有较好的效果而难以氧化类毒素-A,臭氧氧化和高级氧化对两种藻毒素的去除具有一定的效果。如何强化净水工艺中柱孢藻毒素和类毒素-A的有效控制是目前该领域新的研究方向之一。