江都市疾病预防控制中心 刘剑

　　近年来，随着工农业的发展和环境的变化，排入水体的各种污染物不断增加，从而加速了生活饮用水及淡水湖泊富营养化的进程，使得浮游藻类大量繁殖且浮游藻类能产生大量的毒素，加重水体污染。美国 、日本、澳大利亚、印度、加拿大、芬兰等10多个国家，都曾报道了其湖泊、水库中有毒水华的形成，并分离出了有毒藻株[1] 。80年代初我国对34个湖泊的调查表明，1/2以上的湖面处于富营养化状态，且发现这些富营养化湖主　要集中在城市的近郊[2]。水体富营养化、藻类污染及其毒素污染现象已经成为全球范围内日益严峻的环境与公共卫生问题，越来越多的学者对此方面的研究也日趋深入。现对藻类毒素的研究概况加以综述。
　　藻类是一群具有色素、营自氧生活、生长于淡水和咸水水体中的一类低等生物。其种类繁多，且大多能产生毒素，目前，已发现的藻类中约80%以上均能产生毒素。其中蓝绿藻是淡水藻类中毒性最强、污染范围最广、最具有代表性的一类，其产生的毒素有四十多种，这些都给人们净化水质带来困难。
1、主要的藻类毒素有
1.1多肽肝毒素
　　多肽肝毒素为铜绿微囊藻、水华鱼腥藻、泡沫节球藻等藻类所产生。拒其化学结构不同又分为微囊藻肝毒素（Microcystin MCYST）、节球囊毒素。其中微囊藻肝毒素分布最广，也最具有代表性。它是由Bishopsh首先于1959年发现，1988年Rinehart确定其分子结构才[3]。现已知其有几十种异构体，目前研究的较详细的有MCYST-LR，MCYST-RR，MCYST-YR。此类毒素水溶性强且能耐高温。能够作用于肝细胞表面的特异性受体，大剂量作用将直接导致肝损伤，小剂量的慢性刺激将诱发肝癌，并且和其它一些肝肿瘤促进剂有协同作用。对水体中的微囊藻毒素的含量以往多用动物急性毒性测试来间接推算，近年来外国一些实验室采用高压液相色谱（HPLC）及酶联免疫吸附试验（ELISA）进行毒素含量的直接检测，其灵敏度可达ng水平[4],为检测环境中藻类污染水平提供了新的技术方法。
1.2生物碱类神经毒素
　　此类毒素多为水华鱼腥藻（NRC-44-1）、水华囊丝藻所产生。水华鱼腥藻毒素-α是由Devlin首先于1977年从水华鱼腥藻中分离出的，并证明它是一种神经毒碱。是一种强烈的神经肌肉兴奋阻断剂，中毒动物因呼吸肌瘫痪而死亡。这类毒素的致死作用很快，常使饮用含毒素的牲畜死在水边。另有水华束丝藻所产生的石房蛤毒素及新石房蛤毒素能阻滞细胞膜上的钠通道，从而导致动物死亡。
1.3细胞毒素
　　藻类次极代谢物中已发现多种细胞素，具有很强的杀细胞或抗生作用，有的还能促进癌变作用。能产生这类毒素的藻类种属范围很广，其毒性作用及机理尚待进一步研究。
除以上三种毒素外，还有一些藻类毒素的毒性及作用机理目前尚不明确，还在研究之中。
2、藻毒素主要的健康危害
　　藻毒素产生的肝毒素可使人们和动物中毒。1996年巴西发生一起血透中心因使用含铜绿MCYST的水而导致腹透病人肝衰竭并死亡的事件[5]。动物实验研究发现，腹腔注射MCYST可使大鼠和小鼠在3小时内死亡，死前出现苍白和虚脱现象并伴抽搐。尸体解剖发现肝肿大，肝小叶中心性坏死，肝脏内有大量的红细胞，而其他部位呈缺血状态[6]。美国芝加哥和泥泊尔加德满报道人群中曾引起腹泻爆发，病人出现厌食、乏力，在其排泄粪中找到类似蓝绿藻小体[7]。国外动物试验资料显示，微囊藻毒素不仅破坏肝细胞的结构，同时在胃肠内也可测出毒素的存在[8]。微囊藻毒素是蛋白磷酸酶1和2A的强烈抑制剂，其产生的作用于一些促癌剂如tetradecanoylphorbolacetatel(TPA)和okadaicaid非常相似[9]，是迄今为止已发现的最强的肝肿瘤促进剂。流行病学调查显示饮水中的微囊藻毒素与肝癌的发病率高度相关[10]。海门1972-1992年用不同水源的肝癌死亡率高低顺序为泥沟水、河水和浅井水，这表明肝癌发病高低与藻毒素污染程度一致，从全省来看，9个消化道肿瘤高发县均为太湖、洪泽湖流域或水网地区，而低发地区为非水网地区或多山地区，这也提示水中藻类和藻毒素污染与肝肿瘤有关联[11]。1997年董传辉对泰兴等4个肝癌高发区进行肝癌危险度评估，发现长期饮用有微囊藻毒素污染的沟塘河滨及浅井水是肝癌最主要的危险因素之一，时间越长，罹患结肠癌的危险性越大。曾有报道肝癌高发区饮沟塘水居民肝癌死亡率较饮井水者高5~8倍。据资料报道：饮用井水、自来水、河水和池塘水者的结直肠癌发病率分别为3.19/10万、7.99/10万、45.06/10万和126.04/10万，女性分别为3.06/10万、5.17/10万、63.43/10万、81.76/10万，均呈依次递增趋势(P<0.01) 。RR分析显示,饮用池塘水、河水者,罹患者结直肠癌危险性分别达到14.13和39.51(男性)以及20.73和26.72(女性)[12]。资料表明：大肠癌发病率与当地浅表水源中的毒素含量，经Spearman等级相关分析，两者存在正相关（P<0.01）[13] 。水花鱼腥藻毒素-α具有很强烟碱样神经阻断作用,动物中毒后出现角弓反张、流涎。从束丝囊中分离出的一种类似贝类毒素的生物碱毒素,给动物染毒之后,动物出现共济失调,呼吸困难,肌肉痉挛颤动,最终因呼吸肌瘫痪而死亡。目前,藻类毒素的危害及其作用机理还有许多为我们所不清楚的,有待于进一步研究。
3、藻毒素的处理
3.1生物降解法
　　水体中的细菌和其它微生物对藻毒素有一定的降解作用，也叫自净作用，但过程较复杂，所需时间较长，相对缓慢；实验室中采用的人工制造的生物反应器能够迅速而有效的去除藻毒素。吕锡武等人采用序批式生物膜反应器对微囊藻毒素RR、YR和LR进行了生物降解试验研究，结果表明，需氧生物处理对藻毒素的降解远比厌氧生物处理有效。
3.2物理方法
　　活性炭吸附过滤法：活性炭吸附法可分为粉末活性炭吸附和颗粒活性炭吸附。其中颗粒活性炭的去除毒素效果较好且用量较粉末活性炭要少。另外采用滤膜微滤、超滤、钠滤等方法可以将大部分的藻毒素分子去除，但是水厂用于处理水源水成本太高。目前只有英美等发达国家的一些较大的水厂在使用这种方法。
3.3化学方法
　　Brentonc.Nicholson等人通过试验发现氯气、次氯酸钙以及次氯酸钠与水接触达30分钟后可以除去水体中大约95%的MCYST和节球藻毒素[14]。另有一些科学家通过实验发现氯气、高锰酸钾可能使藻细胞裂解反而使水中的MCYST增加，而使用石灰水或明矾则不会使水中的MCYST增加。因此石灰水和明矾可能比灭藻剂或氯气更适合用于控制淡水中的蓝藻毒素。Stefanj.Hoger等人通过实验研究发现利用臭氧的氧化作用可以去除淡水中的藻毒素，并且不会导致藻细胞裂解。但利用臭氧来去除淡水中藻毒素受藻毒素浓度以及臭氧浓度、作用时间的影响，并需要保持水中有一定量的臭氧残留，才会有较好的效果。现在，有一些科学家正在研究利用光学作用来去处淡水中的藻细胞以及藻毒素。如：微囊藻毒素可以较为容易地通过特定波长的紫外光照射而去除，其去除率和光线的强度有关。研究员将二氧化钛放入注有微囊藻毒素的蒸馏水中，水中的二氧化钛（0~5/L）受到紫外线的照射后，就会展开破坏毒素的反应，研究表明在自然水体中同样适应[15]。
4、结论
　　淡水中的藻类和藻毒素污染越来越受到人们的关注和重视。要控制水体中的藻毒素，解决这一问题，主要依靠政府部门实施可持续发展战略，坚持执行环境保护基本国策，实行污染物排放总量控制计划，做好饮用水水源的保护工作。从源头上做起，控制工业污染以控制水体富营养化，控制藻类生长繁殖，必将事半功倍。目前，各国使用的各种处理方法的成本都比较高，还必须研制开发高效低成本的新方法。我们卫生部门还应该做好调查工作，为制定水中藻类毒素含量卫生标准提供依据，从而有利于开展卫生评价和卫生监测工作，确保人民身体健康。对于藻类毒素的检测与提取方法，目前，国内外的科学家都在积极研究，但是技术水平还需进一步提高，有待于我们科学工作者去开拓。
5、参考文献
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