青草沙水库藻类增殖及其毒素形成研究

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1、复旦大学硕士学位论文青草沙水库藻类增殖及其毒素形成研究ThestudyonalgaegrowthandtheformationoftoxinsinQingcaoshaResearvoir——上海市科学技术委员会社会发展领域重大科技项目(09DZ120010B)项士研究生：张红梅导师：屈卫东教授导师组成员：何更生副教授王霞讲师张志杰讲师目录青草沙水库藻类增殖及其毒素形成研究1中文摘要1Abstract4mm9技术路线11第一部分库区藻类增殖和微囊藻毒素形成12第1节库区水质和富营养化状态评价12第2节青草沙库区藻类增殖影响因素分析与增长

2、模型的探索21第3节青草沙库区藻毒素污染影响因素分析和形成模型35第一部分小结51第二部分青草沙原水及其出厂水anatoxin-a污染状况研究52第1节HPLC检测水中anatoxin-a方法建立52第2节青草沙库区及水厂原水和出厂水anatoxin-a污染状况研究.......58第二部分小结63参考文献：6472发表论文、获奖情况及参与课题81mm82复巨大学硕士学位论文中英文摘要青草沙水库藻类增殖及其毒素形成研究中文摘要随着工农业的迅猛发展，污水排放量激增，水体污染加剧，中国主要水系呈现不同程度的富营养化状态。水体富营养化不仅导

3、致水质质量恶化，也成为藻类爆发的重要条件。近年来藻类及其毒素污染引发的的水体污染突发事件严重影响了安全供水、人群健康和社会稳定。人群可经每日饮水、食物和涉水娱乐等多种途径暴露藻类毒素。藻毒素种类众多，以微囊藻毒素（MCs)和神经类毒素anatoxin-a对水生生物种群和人群健康的危害和风险最强。根据暴露剂量和作用时间，藻类毒素可以产生多种有害效应。如：高剂量短期暴露人群可出现急性胃肠炎、呕吐、腹痛甚至死亡。大量研究表明微囊藻毒素是肿瘤的促进剂，也是肝癌和大肠癌的重要风险因素。我国和美国的人群流行病学研究表明长期从饮用水中暴露微囊藻毒素

4、可致肝癌、大肠癌。世界卫生组织（WHO)根据小鼠亚慢性染毒实验结果，提出了MC-LR在饮用水体旳限量值为l

5、ag/L。神经类毒素anatoxin-a由于其神经毒性有快速致死作用，引起了国际上的广泛关注。目前，WHO尚未发布饮用水中anatoxin-a限值标准，仅新西兰和澳大利亚给出了饮用水中的限量推荐值。而我国尽管藻类污染严重，但目前尚未关注anatoxin-a的污染和可能的健康风险问题，不仅没有水中anatoxin-a的检测方法，也未制定生活饮用水anatoxin-a限量标准。多种蓝藻属即可产生微囊藻毒素又能生成anatoxin-a

6、，当两者共存时有协同作用。青草沙水库的建立将缓解、改善上海市黄浦江水源污染严重，取水量超负荷等影响安全供水、水质水量难以满足日常生产生活需要和严重的水质污染带来的潜在公共卫生问题。青草沙水库地处长江口，取自长江水，利用“避咸蓄淡’’和水体自净，促使污染物降解，改善水质质量以保障上海市居民的饮用水安全。青草沙作为目前中国最大的河口型浅层水源水库，研究该水源藻类污染及其毒素形成不仅对于保障城市安全供水具有重大现实意义，也可为我国未来其他地区的河口水源提供借鉴。本研究在对青草沙库区水体水质质量进行评估的基础上，通过分析藻细胞密度和藻属鉴定以

7、了解认识青草沙库区藻细胞污染和藻种属构成，利用主成分分析对藻细胞增殖的影响因素进行分析，建立主成分回归方程；利用已建立的HPLC检测5种MCs异构体（MC-LF/LW/LR/RR7YR)方法，对青草沙库区MCs污染水平定性定量分析；采用广义最小二乘法分析溶解性MCs生成的影晌因素；在藻细胞密度、藻属鉴定和溶解性及胞内MCs定量基础上，分析总藻密度和蓝藻1复旦大学硕士学位论文中英文摘要密度与总MCs的相关性。建立神经类毒素anatoxin-a的HPLC检测方法，初步调查青草沙库区及以其为水源的水厂原水和出厂水中anatoxin-a污染状

8、况。第一部分青草沙库区藻类增殖及微囊藻毒素形成本研究对青草沙库区总氮（TN)、总磷（TP)、高锰酸盐指数（CODMn)、叶绿素a(Chl-a)、pH值、透明度（SD)、水温（WT)和溶解氧（DO)等常规水质指标进行连续监测，根据国家地表水环境质量标准（GB3838-2002)对青草沙库区水质质量进行评价；利用SD、TN、TP、Chl-a和CODm?5个水质指标，计算单个和富营养化综合指数（TSIm)以评价青草沙库区富营养化状态。结果显示，青草沙库区水质整体不符合国家地表水环境质量标准III类水质限值；DO和CODwn符合国家地表水环境

9、质量标准III类水质限值；pH值在8.0~9.2之间，偏弱碱性，多符合国家地表水环境质量标准III类水质限值;TN和chl-a在2月以后，超出国家地表水环境质量标准III类水质限值；TP水平多在0.05mg/L以上，不符