藻毒素污染监测和评价

藻毒素污染监测和评价
藻毒素来源于蓝藻的新陈代谢过程，在蓝藻存活期间大部分存在于其细胞内部，仅当其死亡后才释放到水环境中。因此对藻毒素的监测不同于一般污染物的监测，除“水华”发生期间对藻毒素进行监测外，在其余时间还应对可能引起藻类过量生长的环境条件以及水环境中藻类的生长状态进行监测，目的是为了有效地预防控制“水华”的爆发、减轻藻毒素对环境及人类健康的影响。根据监测对象的不同，将各时段内实施的监测分为污染潜势监测、藻类生长监测、藻毒素污染水平监控等专项监测。
1 污染潜势监测
即对蓝藻生长条件的监测。“水华”是由水体中蓝藻数量在短时间内急剧增加而产生的藻类个体的过度积聚所产生的。其产生的条件是氮、磷等营养物质有效供给、充足的光照条件、合适的水温和特定的水文气象因素。可通过监控蓝藻生长所需的环境条件来预测藻毒素污染产生的时间，对可能发生的污染潜势进行监测。首先应结合水体富营养化的常规监测，发生器| 多用表| 验电笔| 示波表| 电流表| 钩表| 测试器| 电力计| 电力测量仪| 光度计| 电压计| 电流计| 对水体中的氮、磷等营养物质的浓度水平进行监视性监测，特别要测定能直接为藻类吸收的溶解态氮、磷的浓度；同时还要监控反映藻类生长状态的PH、溶解氧、透明度等水体理化参数，此类监测可以结合常规水质监测每月监测1~2次。在较高水温下蓝藻较其他藻类有更高的生长速度，在水温高于25℃的夏、秋季节是“水华”的多发季节，这一阶段监测频次应增加到每周一次。
2 蓝藻生长监测
藻毒素是蓝藻生长过程中产生的，藻类的生物量与藻毒素的浓度水平有很大的关系。可以采用测定水体中叶绿素a浓度及藻类个体计数的方法测定藻类的生物量。叶绿素a浓度作为藻类生物量的衡量指标，具有测试精度高、数据可比性强等特点，且测试方法简便，但不足之处是无法区别出产毒藻与非产毒藻；采用藻类个体计数的方法可区分出各种藻类的生物量，但其测定结果与测试人员的经验有关，数据可比性不强。在实际工作中可以采用两种方法结合的方式，即在藻类生长旺盛的夏、秋季，每周测定水中叶绿素a的浓度以监测水体中藻类总量，而每月进行藻类个体计数，确定藻类的种群分布，监控产毒藻的生长。此外还可利用蓝藻细胞内所含藻胆素来测定蓝藻的数量，这种方法已有可进行现场测定的商品化荧光检测器，并已应用于对蓝藻的自动监测。
3 藻毒素污染状况监测
发现水体中蓝藻等产毒藻数量急剧增加后，要进一步增加监测的频次，每天观察“水华”的产生和迁移情况，及时预测可能出现污染的时间和地点，同时对水体中的藻毒素的污染状况进行监测。用于藻毒素监测较为成熟的方法有生物法、化学法、酶联免疫法（ELISA)、蛋白磷酸酶抑制法（PPIA）等，较为常用的是酶联免疫法和化学法。ELISA法检测具有选择性强、灵敏度高、操作简便、仪器成本低的特点，已有用于监测藻毒素的商品试剂盒出售，适用于大批量、高频率的日常监测工作，但采样ELISA监测的结果是某一特定毒素，对多种毒素的交叉作用反应低，不能监测所有的毒素，而且商品试剂盒目前售价过高，在一定程度上阻碍了其在常规监测中的运用。化学分析法包括气相色谱、薄层色谱、高效液相色谱、液相色谱/质谱等方法，其中运用最为广泛的为高效液相色谱法，理论上对于可获得标准样品的杂毒素均可以进行准确的定量分析。但由于目前已发现的60多种藻毒素中，除常见的几种外大多数还没有标准样品，这限制了其应用范围。近年来液相色谱/质谱法也开始应用于藻毒素的检测，该方法可较准确分辨出各种藻毒素，具有较强的抗干扰能力，灵敏度还比高效液相色谱法有所提高。
4 监测点位选择
藻毒素主要对人体健康产生危害，因此监测的重点水域应为与人类生活关系密切的饮用水水源地、娱乐水域以及居民区附近的水体。由于蓝藻可随风漂移的特点，在设置点位时着重考虑下风向和藻类容易聚集的港湾；针对蓝藻根据光照强度调整其生长的水深的特点，在光照强烈的中午应采集水面下1~2米层的水样，而在光照稍弱的早、晚，应将采样深度调整至水面下0.5米。
5 藻毒素环境污染评价
我国现行的地表水环境质量标准（GB3838-2002）和世界卫生组织推荐的饮用水标准中，微囊藻毒素-LR浓度控制标准限值均为1μg/L，这是目前水体中藻毒素污染通用的评价标准，超过此标准限值，即有可能对人体健康产生威胁，但对于其他类型的藻毒素还没有统一的评价标准。参照世界卫生组织推荐的评价方法，可以根据水体中产毒藻的数量和藻毒素的浓度分为轻度、中度和重度威胁，具体评价标准见表2。
              表2  藻毒素污染风险评价标准

级别	产毒藻的生物量		微囊藻毒素浓度（μg/L）	对人体健康影响
	产毒藻个体数（个/毫升）	叶绿素a*（μg/L）
轻度威胁	2.0×104	10	4	长期损害
中度威胁	1.0×105	50	20	产生轻度反应
重度威胁	2.0×107	5000	2000	直接接触可产生急性中毒反应

*产毒藻为优势种群时采用。