藻毒素污染監(jiān)測和評價

藻毒素污染監(jiān)測和評價
藻毒素來源于藍藻的新陳代謝過程，在藍藻存活期間大部分存在于其細胞內(nèi)部，僅當(dāng)其死亡后才釋放到水環(huán)境中。因此對藻毒素的監(jiān)測不同于一般污染物的監(jiān)測，除“水華”發(fā)生期間對藻毒素進行監(jiān)測外，在其余時間還應(yīng)對可能引起藻類過量生長的環(huán)境條件以及水環(huán)境中藻類的生長狀態(tài)進行監(jiān)測，目的是為了有效地預(yù)防控制“水華”的爆發(fā)、減輕藻毒素對環(huán)境及人類健康的影響。根據(jù)監(jiān)測對象的不同，將各時段內(nèi)實施的監(jiān)測分為污染潛勢監(jiān)測、藻類生長監(jiān)測、藻毒素污染水平監(jiān)控等專項監(jiān)測。
1 污染潛勢監(jiān)測
即對藍藻生長條件的監(jiān)測�！八�華”是由水體中藍藻數(shù)量在短時間內(nèi)急劇增加而產(chǎn)生的藻類個體的過度積聚所產(chǎn)生的。其產(chǎn)生的條件是氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)有效供給、充足的光照條件、合適的水溫和特定的水文氣象因素。可通過監(jiān)控藍藻生長所需的環(huán)境條件來預(yù)測藻毒素污染產(chǎn)生的時間，對可能發(fā)生的污染潛勢進行監(jiān)測。首先應(yīng)結(jié)合水體富營養(yǎng)化的常規(guī)監(jiān)測，發(fā)生器| 多用表| 驗電筆| 示波表| 電流表| 鉤表| 測試器| 電力計| 電力測量儀| 光度計| 電壓計| 電流計| 對水體中的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的濃度水平進行監(jiān)視性監(jiān)測，特別要測定能直接為藻類吸收的溶解態(tài)氮、磷的濃度；同時還要監(jiān)控反映藻類生長狀態(tài)的PH、溶解氧、透明度等水體理化參數(shù)，此類監(jiān)測可以結(jié)合常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測每月監(jiān)測1~2次。在較高水溫下藍藻較其他藻類有更高的生長速度，在水溫高于25℃的夏、秋季節(jié)是“水華”的多發(fā)季節(jié)，這一階段監(jiān)測頻次應(yīng)增加到每周一次。
2 藍藻生長監(jiān)測
藻毒素是藍藻生長過程中產(chǎn)生的，藻類的生物量與藻毒素的濃度水平有很大的關(guān)系�？梢圆捎脺y定水體中葉綠素a濃度及藻類個體計數(shù)的方法測定藻類的生物量。葉綠素a濃度作為藻類生物量的衡量指標(biāo)，具有測試精度高、數(shù)據(jù)可比性強等特點，且測試方法簡便，但不足之處是無法區(qū)別出產(chǎn)毒藻與非產(chǎn)毒藻；采用藻類個體計數(shù)的方法可區(qū)分出各種藻類的生物量，但其測定結(jié)果與測試人員的經(jīng)驗有關(guān)，數(shù)據(jù)可比性不強。在實際工作中可以采用兩種方法結(jié)合的方式，即在藻類生長旺盛的夏、秋季，每周測定水中葉綠素a的濃度以監(jiān)測水體中藻類總量，而每月進行藻類個體計數(shù)，確定藻類的種群分布，監(jiān)控產(chǎn)毒藻的生長。此外還可利用藍藻細胞內(nèi)所含藻膽素來測定藍藻的數(shù)量，這種方法已有可進行現(xiàn)場測定的商品化熒光檢測器，并已應(yīng)用于對藍藻的自動監(jiān)測。
3 藻毒素污染狀況監(jiān)測
發(fā)現(xiàn)水體中藍藻等產(chǎn)毒藻數(shù)量急劇增加后，要進一步增加監(jiān)測的頻次，每天觀察“水華”的產(chǎn)生和遷移情況，及時預(yù)測可能出現(xiàn)污染的時間和地點，同時對水體中的藻毒素的污染狀況進行監(jiān)測。用于藻毒素監(jiān)測較為成熟的方法有生物法、化學(xué)法、酶聯(lián)免疫法（ELISA)、蛋白磷酸酶抑制法（PPIA）等，較為常用的是酶聯(lián)免疫法和化學(xué)法。ELISA法檢測具有選擇性強、靈敏度高、操作簡便、儀器成本低的特點，已有用于監(jiān)測藻毒素的商品試劑盒出售，適用于大批量、高頻率的日常監(jiān)測工作，但采樣ELISA監(jiān)測的結(jié)果是某一特定毒素，對多種毒素的交叉作用反應(yīng)低，不能監(jiān)測所有的毒素，而且商品試劑盒目前售價過高，在一定程度上阻礙了其在常規(guī)監(jiān)測中的運用�；瘜W(xué)分析法包括氣相色譜、薄層色譜、高效液相色譜、液相色譜/質(zhì)譜等方法，其中運用最為廣泛的為高效液相色譜法，理論上對于可獲得標(biāo)準(zhǔn)樣品的雜毒素均可以進行準(zhǔn)確的定量分析。但由于目前已發(fā)現(xiàn)的60多種藻毒素中，除常見的幾種外大多數(shù)還沒有標(biāo)準(zhǔn)樣品，這限制了其應(yīng)用范圍。近年來液相色譜/質(zhì)譜法也開始應(yīng)用于藻毒素的檢測，該方法可較準(zhǔn)確分辨出各種藻毒素，具有較強的抗干擾能力，靈敏度還比高效液相色譜法有所提高。
4 監(jiān)測點位選擇
藻毒素主要對人體健康產(chǎn)生危害，因此監(jiān)測的重點水域應(yīng)為與人類生活關(guān)系密切的飲用水水源地、娛樂水域以及居民區(qū)附近的水體。由于藍藻可隨風(fēng)漂移的特點，在設(shè)置點位時著重考慮下風(fēng)向和藻類容易聚集的港灣；針對藍藻根據(jù)光照強度調(diào)整其生長的水深的特點，在光照強烈的中午應(yīng)采集水面下1~2米層的水樣，而在光照稍弱的早、晚，應(yīng)將采樣深度調(diào)整至水面下0.5米。
5 藻毒素環(huán)境污染評價
我國現(xiàn)行的地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）和世界衛(wèi)生組織推薦的飲用水標(biāo)準(zhǔn)中，微囊藻毒素-LR濃度控制標(biāo)準(zhǔn)限值均為1μg/L，這是目前水體中藻毒素污染通用的評價標(biāo)準(zhǔn)，超過此標(biāo)準(zhǔn)限值，即有可能對人體健康產(chǎn)生威脅，但對于其他類型的藻毒素還沒有統(tǒng)一的評價標(biāo)準(zhǔn)。參照世界衛(wèi)生組織推薦的評價方法，可以根據(jù)水體中產(chǎn)毒藻的數(shù)量和藻毒素的濃度分為輕度、中度和重度威脅，具體評價標(biāo)準(zhǔn)見表2。
              表2  藻毒素污染風(fēng)險評價標(biāo)準(zhǔn)

級別	產(chǎn)毒藻的生物量		微囊藻毒素濃度（μg/L）	對人體健康影響
	產(chǎn)毒藻個體數(shù)（個/毫升）	葉綠素a*（μg/L）
輕度威脅	2.0×104	10	4	長期損害
中度威脅	1.0×105	50	20	產(chǎn)生輕度反應(yīng)
重度威脅	2.0×107	5000	2000	直接接觸可產(chǎn)生急性中毒反應(yīng)

*產(chǎn)毒藻為優(yōu)勢種群時采用。