微囊藻毒素的树脂吸附与原位监测方法研究

摘要

近年来由于全球经济的快速发展，环境污染日益加重，其中水体富营养化是一个不容忽视的问题，其引发的蓝藻水华不仅严重危害生态环境，同时一些有毒蓝藻向水体中释放毒素，严重威胁人类的健康。其中以微囊藻毒素(MicrocystinsMCs)的存在最普遍，而且与人体健康关系最为密切，直接影响人类的饮水安全，因此加强水体中微囊藻毒素的监测是十分必要的。
　　 该研究通过分析铜绿微囊藻FACHB905产生的微囊藻毒素MC-LR和[Dha7]MC-LR在胞内外的分配情况，利用分离纯化出的两种微囊藻毒素，首次比较了HP20和SP700树脂吸附和脱附微囊藻毒素的动力学过程，并结合树脂的孔隙结构特征，探讨其吸附机制。同时利用不同藻密度的铜绿微囊藻培养体系，模拟了树脂原位吸附和监测微囊藻毒素的过程，为树脂吸附法监测和预警微囊藻毒素的实际应用提供理论基础和依据。
　　 研究结果表明，铜绿微囊藻905在对数生长初期、对数生长期和稳定期这三个时期，单位细胞的产毒水平逐渐下降，而两种微囊藻毒素在胞内和胞外的总量逐渐上升，且胞外与胞内的毒素分配比例也逐渐升高；微囊藻毒素在HP20和SP700树脂表面发生的吸附过程符合Freundlich等温吸附模型，两种树脂均能够在短时间内吸附不同浓度的微囊藻毒素，但在低浓度毒素溶液中，HP20树脂表现出更好的脱附效果，有利于微囊藻毒素的监测和预警；利用HP20和SP700树脂袋能够有效地快速监测培养体系中微囊藻毒素的存在，相比而言HP20树脂在低浓度的微囊藻毒素体系中具有更好的监测效果。因此，建议使用HP20树脂为吸附材料，结合高效液相色谱分析法建立水环境中微囊藻毒素污染的监测和预警技术。
　　 该研究成果为水环境中微囊藻毒素污染的监测和预警技术研发提供了理论基础和原始资料，对保障饮用水安全和保护人类健康具有重要的科学意义和研究价值。