利用水螅研究巢湖蓝藻资源化过程中藻毒素含量变化

摘要

水体富营养化导致蓝藻水华的爆发，给水体环境带来严重的污染，蓝藻爆发不但危害水质和水生生物的安全，而且其产生的微囊藻毒素也对水质和水生生物的安全产生危害。巢湖水体近年来富营养化较为严重，湖中蓝藻在夏季常大量繁殖形成蓝藻水华湖靛（其中优势藻属为铜绿微囊藻），蓝藻湖靛的一次污染和释放藻毒素而造成二次污染都将严重危害巢湖水质和水生动物等的安全，但是它含有丰富的蛋白质、氨基酸、脂肪等营养成分，可做资源化开发。蓝藻的资源开发方法较多，如可用于堆肥，提取藻蓝蛋白等。但是在蓝藻资源化过程中，产品中微囊藻毒素的检测一直是一个难题。化学检测法是微囊藻毒素检测的常见方法之一，精确度高，但是，化学检测的费用高，若大批量的检测，成本非常昂贵。生物检测法所需成本则相对较低。本实验利用对污染物很敏感的常见水生生物水螅作为分析载体，为微囊藻毒素的检测找到一个有效途径，既可以分析蓝藻资源化产品中微囊藻毒素含量，又较大的减少检测分析的成本。主要结果如下：
　　 1、利用水螅研究MC-LR对其的急性毒性作用。微囊藻毒素成分较为复杂，本实验选取的是微囊藻毒素中毒性较大的MC-LR，研究MC-LR对水螅的急性毒性作用。研究结果表明，水螅对MC-LR反应敏感，当MC-LR浓度达到1.853mg/L的时候，36h内水螅就会死亡；当水体中的MC-LR浓度达到5.598mg/L的时候，12h内水螅就会死亡。通过机率单位分析法计算得到24h的半致死浓度为(LC50)为12.158mg/L，48h水螅的半致死浓度为4.029mg/L。
　　 2、利用水螅研究MC-LR对其的慢性毒性作用。计算安全浓度(SC)和96h的LC50，再根据等对数间距方法设置了7个浓度梯度和一个空白对照，每组浓度各5个平行。这7个浓度梯度是524.8μg/L、263.0μg/L、131.8μg/L、66.07μg/L、33.11μg/L、16.60μg/L、8.318μg/L。通过培养水螅20个世代，以获得水螅在MC-LR的慢性毒性作用下，水螅的世代周期、所带芽体数、触手长短变化以及繁殖后代数等的实验数据，探讨MC-LR对水螅的慢性毒性作用。结果表明，MC-LR对水螅的慢性毒性效果较明显，对水螅的种群稳定造成危险。
　　 3、HPLC检测部分蓝藻资源化产品中的MC-LR含量。本实验选取的样品主要是蓝藻分解和蓝藻堆肥产品样，用于研究生物检测方法的灵敏性。选取的样品为：蓝藻水解7天样品，蓝藻堆肥产品样品，提取上述样品中的藻毒素，供HPLC检测和水螅灵敏度分析。实验检测水螅的提取物的反应敏感性，实验表明，水螅对藻毒素提取样品反应敏感。
　　 4、分析上述样品中微囊藻毒素的提取物对水螅的毒性作用，通过比较分析实验结果，分析利用水螅检测微囊藻毒素的灵敏度和有效性。结果表明：水螅可用于MC-LR的检测。生物检测方法的精确度没有化学方法高，但是有相应较高的灵敏度即可应用于蓝藻资源化产品中微囊藻毒素的检测。