藻毒素污染監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)

藻毒素污染監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)
藻毒素來(lái)源于藍(lán)藻的新陳代謝過(guò)程，在藍(lán)藻存活期間大部分存在于其細(xì)胞內(nèi)部，僅當(dāng)其死亡后才釋放到水環(huán)境中。因此對(duì)藻毒素的監(jiān)測(cè)不同于一般污染物的監(jiān)測(cè)，除“水華”發(fā)生期間對(duì)藻毒素進(jìn)行監(jiān)測(cè)外，在其余時(shí)間還應(yīng)對(duì)可能引起藻類(lèi)過(guò)量生長(zhǎng)的環(huán)境條件以及水環(huán)境中藻類(lèi)的生長(zhǎng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，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(duì)環(huán)境及人類(lèi)健康的影響。根據(jù)監(jiān)測(cè)對(duì)象的不同，將各時(shí)段內(nèi)實(shí)施的監(jiān)測(cè)分為污染潛勢(shì)監(jiān)測(cè)、藻類(lèi)生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)、藻毒素污染水平監(jiān)控等專(zhuān)項(xiàng)監(jiān)測(cè)。
1 污染潛勢(shì)監(jiān)測(cè)
即對(duì)藍(lán)藻生長(zhǎng)條件的監(jiān)測(cè)。“水華”是由水體中藍(lán)藻數(shù)量在短時(shí)間內(nèi)急劇增加而產(chǎn)生的藻類(lèi)個(gè)體的過(guò)度積聚所產(chǎn)生的。其產(chǎn)生的條件是氮、磷等營(yíng)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�？赏ㄟ^(guò)監(jiān)控藍(lán)藻生長(zhǎng)所需的環(huán)境條件來(lái)預(yù)測(cè)藻毒素污染產(chǎn)生的時(shí)間，對(duì)可能發(fā)生的污染潛勢(shì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。首先應(yīng)結(jié)合水體富營(yíng)養(yǎng)化的常規(guī)監(jiān)測(cè)，發(fā)生器| 多用表| 驗(yàn)電筆| 示波表| 電流表| 鉤表| 測(cè)試器| 電力計(jì)| 電力測(cè)量?jī)x| 光度計(jì)| 電壓計(jì)| 電流計(jì)| 對(duì)水體中的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度水平進(jìn)行監(jiān)視性監(jiān)測(cè)，特別要測(cè)定能直接為藻類(lèi)吸收的溶解態(tài)氮、磷的濃度；同時(shí)還要監(jiān)控反映藻類(lèi)生長(zhǎng)狀態(tài)的PH、溶解氧、透明度等水體理化參數(shù)，此類(lèi)監(jiān)測(cè)可以結(jié)合常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測(cè)每月監(jiān)測(cè)1~2次。在較高水溫下藍(lán)藻較其他藻類(lèi)有更高的生長(zhǎng)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(cè)頻次應(yīng)增加到每周一次。
2 藍(lán)藻生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)
藻毒素是藍(lán)藻生長(zhǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的，藻類(lèi)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(cè)定水體中葉綠素a濃度及藻類(lèi)個(gè)體計(jì)數(shù)的方法測(cè)定藻類(lèi)的生物量。葉綠素a濃度作為藻類(lèi)生物量的衡量指標(biāo)，具有測(cè)試精度高、數(shù)據(jù)可比性強(qiáng)等特點(diǎn)，且測(cè)試方法簡(jiǎn)便，但不足之處是無(wú)法區(qū)別出產(chǎn)毒藻與非產(chǎn)毒藻；采用藻類(lèi)個(gè)體計(jì)數(shù)的方法可區(qū)分出各種藻類(lèi)的生物量，但其測(cè)定結(jié)果與測(cè)試人員的經(jīng)驗(yàn)有關(guān)，數(shù)據(jù)可比性不強(qiáng)。在實(shí)際工作中可以采用兩種方法結(jié)合的方式，即在藻類(lèi)生長(zhǎng)旺盛的夏、秋季，每周測(cè)定水中葉綠素a的濃度以監(jiān)測(cè)水體中藻類(lèi)總量，而每月進(jìn)行藻類(lèi)個(gè)體計(jì)數(shù)，確定藻類(lèi)的種群分布，監(jiān)控產(chǎn)毒藻的生長(zhǎng)。此外還可利用藍(lán)藻細(xì)胞內(nèi)所含藻膽素來(lái)測(cè)定藍(lán)藻的數(shù)量，這種方法已有可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定的商品化熒光檢測(cè)器，并已應(yīng)用于對(duì)藍(lán)藻的自動(dòng)監(jiān)測(cè)。
3 藻毒素污染狀況監(jiān)測(cè)
發(fā)現(xiàn)水體中藍(lán)藻等產(chǎn)毒藻數(shù)量急劇增加后，要進(jìn)一步增加監(jiān)測(cè)的頻次，每天觀察“水華”的產(chǎn)生和遷移情況，及時(shí)預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)污染的時(shí)間和地點(diǎn)，同時(shí)對(duì)水體中的藻毒素的污染狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。用于藻毒素監(jiān)測(cè)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(cè)具有選擇性強(qiáng)、靈敏度高、操作簡(jiǎn)便、儀器成本低的特點(diǎn)，已有用于監(jiān)測(cè)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(cè)工作，但采樣ELISA監(jiān)測(cè)的結(jié)果是某一特定毒素，對(duì)多種毒素的交叉作用反應(yīng)低，不能監(jiān)測(cè)所有的毒素，而且商品試劑盒目前售價(jià)過(guò)高，在一定程度上阻礙了其在常規(guī)監(jiān)測(cè)中的運(yùn)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(yùn)用最為廣泛的為高效液相色譜法，理論上對(duì)于可獲得標(biāo)準(zhǔn)樣品的雜毒素均可以進(jìn)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(jiàn)的幾種外大多數(shù)還沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)樣品，這限制了其應(yīng)用范圍。近年來(lái)液相色譜/質(zhì)譜法也開(kāi)始應(yīng)用于藻毒素的檢測(cè)，該方法可較準(zhǔn)確分辨出各種藻毒素，具有較強(qiáng)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(cè)點(diǎn)位選擇
藻毒素主要對(duì)人體健康產(chǎn)生危害，因此監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)水域應(yīng)為與人類(lèi)生活關(guān)系密切的飲用水水源地、娛樂(lè)水域以及居民區(qū)附近的水體。由于藍(lán)藻可隨風(fēng)漂移的特點(diǎn)，在設(shè)置點(diǎn)位時(shí)著重考慮下風(fēng)向和藻類(lèi)容易聚集的港灣；針對(duì)藍(lán)藻根據(jù)光照強(qiáng)度調(diào)整其生長(zhǎng)的水深的特點(diǎn)，在光照強(qiáng)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(píng)價(jià)
我國(guó)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(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，超過(guò)此標(biāo)準(zhǔn)限值，即有可能對(duì)人體健康產(chǎn)生威脅，但對(duì)于其他類(lèi)型的藻毒素還沒(méi)有統(tǒng)一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。參照世界衛(wèi)生組織推薦的評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。
              表2  藻毒素污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

級(jí)別	產(chǎn)毒藻的生物量		微囊藻毒素濃度（μg/L）	對(duì)人體健康影響
	產(chǎn)毒藻個(gè)體數(shù)（個(gè)/毫升）	葉綠素a*（μg/L）
輕度威脅	2.0×104	10	4	長(zhǎng)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(shì)種群時(shí)采用。