K6Nb10.8O30对微囊藻毒素的光催化降解研究

通过合成含铌类复合氧化物光催化剂,开展其光催化降解藻毒素试验,研究其光催化降解微囊藻毒素的降解效率和机理,为去除水体中微囊藻毒素提供高效环保的水处理技术。采用溶胶凝胶法制备了铌酸盐光催化剂K6Nb10.8O30,利用X射线衍射、扫面电镜、紫外可见漫反射光谱等对光催化剂进行了结构表征,该化合物结构是属于四方相钨青铜结构,空间群为P4/mbm（127）,晶粒呈长方柱性,直径约为150nm,长度约400～600nm,吸收能带为2.92eV;在紫外光（UVA）辐照条件下,考察了催化剂对微囊藻毒素（MC-LR）的光催化降解效果,利用高效液相色谱测定水体中微囊藻毒素浓度。结果表明,光催化剂K6Nb10.8O30能够有效的降解藻毒素,降解过程受到pH值、藻毒素的初始浓度、催化剂投加量和光照的影响;在光辐射强度为556μW/cm2、pH4.24、催化剂投加量为0.375g/L的试验条件下,初始浓度3mg/L的藻毒素在180min之内降解率达到93%;对催化剂反应前后的红外光谱分析表明,藻毒素的降解最终不是被催化剂吸附,而是被光催化降解;动力学研究表明,微囊藻毒素的光催化剂降解反应符合一级反应动力学规律,随着微囊藻毒素初始浓度的增大,反应速率常数逐步降低,半衰期也逐渐变长。     

微囊藻毒素的研究进展

随着环境污染的加剧,自然界的许多水体日益福营养化,水体的福营养化直接导致了藻类的迅猛生长,严重影响了水的质量[1].淡水藻类中蓝藻的过度繁殖,会造成水味腥臭、透明度下降、消耗水体溶解氧,其中的微囊藻属、颤藻属、鱼腥藻属、念珠藻属等藻类自身及其代谢产物有毒性和致癌作用,危害人体健康[2].研究发现,蓝绿藻水华中的微囊藻毒素与人群中的肝癌有密切的关系[3～5].     

硫掺杂二氧化钛的光催化活性及其对微囊藻毒素的降解

为了更方便高效和绿色环保处理水中的微囊藻毒素(MC-LR),采用溶胶-凝胶法制备了硫(S)掺杂的二氧化钛(TiO2)纳米光催化剂粉体(S-TiO2),利用X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)以及紫外可见光的反射光谱,分析测定了催化剂的结构特征,并以浓度为0.1μg/mL的MC-LR的光降解效果考察了其光催化活性,研究其光降解条件。结果表明,本实验制备的催化剂为锐钛矿结构,S以S+6的形式进入TiO2晶格。催化剂的最优制作工艺为:掺杂量([S]/[Ti])0.25,500℃下煅烧3h,且制备的S-TiO2具有较好的稳定性和回收性,重复利用5次,降解率仅下降3.98%;最优MC-LR可见光降解工艺为:光强3 000lx,催化剂投加量0.1g/L,反应时间16h。在此催化剂制备条件以及可见光降解反应条件下,MC-LR的降解率为100%,残留量低于WHO规定的藻毒素含量限值。     

高铁酸钾对微囊藻毒素的去除效果探讨

研究高铁酸钾对微囊藻毒素（MC—LR）的去除效果,探讨不同反应影响因素（反应时间、K2FeO4质量浓度、温度和pH）对去除率的影响。结果表明,K2FeO4能够有效地去除水中的MC—LR。K2FeO4对MC—LR的去除率与K2FeO4。投加质量浓度、反应时间成正相关,其中K2FeO4质量浓度对去除效果的影响较为明显;反应温度对去除率的影响不显著;pH对去除率也有重要影响,当pH分别为2和10时去除率分别为94．51％和87．96％。正交试验的结果也进一步证明了不同反应影响因素对去除效果的影响显著程度。     

微囊藻毒素对小鼠肝脏的毒性研究

为研究微囊藻毒素(MC)对小鼠肝脏的影响,采用腹腔注射MC抽提物,剂量分别为对照、MC3.33μg/(kg.d)和6.67μg/(kg.d),注射MC抽取物14 d后发现,与对照组小鼠肝脏相比,注射MC抽提物的小鼠肝脏肿大,且随注射剂量的增加,小鼠肝脏的相对质量增加,肝脏的黏连程度更加明显。     

微囊藻毒素对小白鼠肝脏的毒理效应

以微囊藻体内提取的微囊藻毒素(MC)试液对ICR小白鼠进行腹腔注射实验，小白鼠肝脏充血、肿胀，出现死亡。通过电子显微镜对肝细胞超微结构观察，实验表明，MC试液使小白鼠肝细胞超微结构出现较大异常变化，内质网破碎，发生核糖体的脱粒现象；线粒体内部结构尤其是嵴发生变形、碎裂，出现溶解。解体的部分内质网碎片包绕在线粒体周围，细胞内容物稀疏，细胞质结构分布比较随机，规律性降低。研究结果表明，MC—LR的腹腔注射剂量为0．06mg／kg时，会使ICR小白鼠肝细胞超微结构有显著变化并出现小白鼠死亡现象。     

微囊藻毒素及其生殖毒性的研究进展

工业化、城市化的发展以及农业生产中大量化肥的使用,使自然界许多水体的污染逐渐加重,出现富营养化现象,导致藻类尤其是蓝藻的过度繁殖生长,不仅破坏了水生生态系统,而且对经济和社会发展、环境以及人类健康的影响很大[1-6]。蓝藻广泛地生长在世界各地的水体中,某些种类的蓝藻     

微囊藻毒素在鲤体内富集的初步研究

为了解微囊藻毒素MC-LR在鲤各组织器官中的生物富集作用,采用腹腔注射法将MC-LR纯品稀释液(0.215μg/g)注射到鲤体内,酶联免疫吸附法(ELISA)检测0、1、3、12、24和48 h时肾脏、肝脏、肌肉、胆囊、空肠和卵巢中MC-LR含量分布和积累规律.结果显示,MC-LR在肾脏含量最高,均值为(1.007±0.120)μg/g(各器官均按干重计),其次是肝脏(0.490±0.060)μg/g、胆囊(0.355 ±0.011) μg/g、空肠(0.210±0.005)μg/g、卵巢(0.082±0.021)μg/g和肌肉(0.047±0.003) μg/g.鲤不同组织器官对MC-LR的富集能力存在较大差异,肾脏是MC-LR的主要靶器官,卵巢中也存在少量MC-LR富集,肌肉对MC-LR的生物富集量远低于其他组织器官.试验48 h时,鲤体内各组织器官中和鱼缸水中MC-LR含量均有一定程度的下降,表明鲤体内对MC-LR有较强的解毒机制.     

微囊藻毒素对金鱼胚胎发育的影响

将发育至卵裂期的金鱼胚胎暴露于不同浓度的微囊藻毒素中。结果显示。金鱼胚胎的孵化率逐渐降低,而畸形率升高,且毒素致畸的半数有效质量浓度EC50=2866．2μg/L。主要畸形症状是：胚体浑浊、模糊或自行解体,弯体,弯尾。孵化异常。卵黄破裂逸出等。     

光催化氧化处理池塘水体微囊藻毒素试验

利用光催化氧化原理对池塘水体的藻毒素进行了处理试验,取得了明显的去除效果.光催化速率受到催化剂用量、反应体系pH值及UV照射时间等因素的影响.投加500 mg/LTiO2处理COD质量浓度约为100 mg/L、MC-LR质量浓度约为1.5×10-9g/mL的微污染水体,紫外光照射150 min,pH值调至4时,体系COD的去除率最高可达51.26%,MC-LR的去除率最高可达91.3%,同时反应不会对环境产生二次污染.     

太湖微囊藻毒素在罗非鱼体内累积及生物降解的初步研究

为了解蓝藻水华期间微囊藻毒素在罗非鱼体内的分布及累积传递过程,2008年6～8月采集了高密度蓝藻池塘及太湖网箱内的鱼样及水样,用ELISA法对鱼样和水样进行微囊藻毒素MC-LR含量的检测.结果表明,池塘水体微囊藻毒素MC-LR含量在0.123～0.514 μg/L,MC-LR含量随着藻密度的下降而降低,对照组水体MC-LR浓度显著高于实验组MC-LR含量.池塘鱼体肌肉组织微囊藻毒素MC-LR累积含量在1.194～3.615ng/g,肝脏组织微囊藻毒素MC-LR累积含量显著高于肌肉组织.将池塘与网箱罗非鱼转至无微囊藻水体中暂养,跟踪检测MC-LR含量变化,池塘和网箱鱼体肌肉组织微囊藻毒素MC-LR含量均低于人体每日可耐受摄入量,而肝脏组织藻毒素MC-LR含量则分别需要经过10～20d自然生物降解后降低至安全摄入量之下.讨论了微囊藻毒素在鱼体组织分布与食物链中的累积传递.     

微囊藻毒素对鱼类的毒性研究

在水产养殖过程中，由微囊藻引发的鱼病以致死亡的事例频频发生，特别是近年来，水产养殖技术的提高，人们以追求高效、高产为养殖的主要目的．使水体的富营养化日趋严重，致使水华发生已成为全国以至于全球性的环境问题。而微囊藻是淡水水体水华最常见的藻类。     

太湖微囊藻毒素在罗非鱼体内累积及生物降解的初步研究

为了解蓝藻水华期间微囊藻毒素在罗非鱼体内的分布及累积传递过程,2008年6～8月采集了高密度蓝藻池塘及太湖网箱内的鱼样及水样,用ELISA法对鱼样和水样进行微囊藻毒素MC-LR含量的检测。结果表明,池塘水体微囊藻毒素MC-LR含量在0.123～0.514μg/L,MC-LR含量随着藻密度的下降而降低,对照组水体MC-LR浓度显著高于实验组MC-LR含量。池塘鱼体肌肉组织微囊藻毒素MC-LR累积含量在1.194～3.615ng/g,肝脏组织微囊藻毒素MC-LR累积含量显著高于肌肉组织。将池塘与网箱罗非鱼转至无微囊藻水体中暂养,跟踪检测MC-LR含量变化,池塘和网箱鱼体肌肉组织微囊藻毒素MC-LR含量均低于人体每日可耐受摄入量,而肝脏组织藻毒素MC-LR含量则分别需要经过10～20d自然生物降解后降低至安全摄入量之下。讨论了微囊藻毒素在鱼体组织分布与食物链中的累积传递。     

微囊藻对银鲫生长和消化酶活性的影响及毒素积累

研究了淡水常见养殖品种银鲫(Carassius auratus)在有毒微囊藻环境条件下的生长和消化酶活性以及微囊藻毒素在鱼体内的积累情况.实验分为添加有毒微囊藻的实验组和不添加微囊藻的对照组2组,每组设3个平行,每个平行10尾银鲫,实验周期42 d.结果表明,有毒微囊藻能够极显著的抑制银鲫的生长(P＜0.01),添加微囊藻实验组的增重率为38.6%,不添加微囊藻的增重率为87.70%;有毒微囊藻能显著降低银鲫的消化酶活性(P＜0.05),添加微囊藻的实验组的银鲫的肠、肝胰脏蛋白酶活性和肠、肝胰脏淀粉酶活性分别是对应不添加微囊藻的对照组活性的60.6%、71.3%、65.4%、68.2%;而且毒素会最终在银鲫体内积累,并可通过食物链传到人类,从而对人类构成潜在的风险.因此,养殖水体微囊藻水华应该被引起足够重视.     

太湖微囊藻毒素在罗非鱼体内的累积及生物降解的初步研究

为了解蓝藻水华期间微囊藻毒素在罗非鱼体内的分布及累积传递过程,2008年6月至8月采集了高密度蓝藻池塘及太湖网箱内的鱼样及水样,用ELISA法对鱼样和水样进行微囊藻毒素MC-LR含量的检测。结果表明：池塘水体微囊藻毒素MC-LR含量变化范围在0.123～0.514ug/L间,MC-LR含量随着藻密度的下降而降低,对照组水体MC-LR浓度显著高于实验组MC-LR含量。池塘鱼体肌肉组织微囊藻毒素MC-LR累积含量在1.194～3.615ng/g间,肝脏组织微囊藻毒素MC-LR累积含量显著高于肌肉组织。将池塘与网箱罗非鱼转至无微囊藻水体中暂养,跟踪检测MC-LR含量变化,池塘和网箱鱼体肌肉组织微囊藻毒素MC-LR含量均低于人体每日可耐受摄入量,而肝脏组织藻毒素MC-LR含量则分别需要经过10～20天自然生物降解后降低至安全摄入量之下。并讨论了微囊藻毒素在鱼体内的组织分布与食物链中的累积传递。     

复合生物制剂降解饲料中霉菌毒素的研究

目的 研究复合生物制剂降解饲料中霉菌毒素的效果,寻求一种安全、绿色、高效的生物降解霉菌毒素的方法。方法 将嗜热链球菌、戊糖片球菌和布氏乳杆菌混合发酵产物、酵母细胞壁提取物、杜仲叶提取物复配制成生物制剂,对黄曲霉毒素B1(AFB1)、玉米赤酶烯酮(ZEN)和呕吐毒素(DON)进行体外降解试验,并探究降解饲用玉米中霉菌毒素的复合生物制剂适宜配比。结果 实验结果表明复合生物制剂与各组分单独使用相比,其对AFB1、ZEN和DON的降解率有显著提高(P<0.05),降解率均达到90%以上;复合生物剂添加量为1%时,对饲用玉米中3种霉菌毒素的降解率最高,均超过90%。结论 复合生物制剂对黄曲霉毒素B1、玉米赤酶烯酮毒素和呕吐毒素具有显著的降解作用,其适宜添加量为1%。     

微囊藻毒素对鱼类组织器官的毒理学研究进展

自从1878年澳大利亚学者George Francis首次报道有毒蓝藻的爆发以来,蓝藻水华现象已成为全球关注的环境问题之一[1].有毒蓝藻产生的微囊藻毒素(Microcystin,简称MCs),是淡水水体中存在最为普遍、毒性最强的毒素.已发现MCs可在无脊椎动物和脊椎动物中积累,引起很多器官的损伤[2].     

虎林市月牙湖微囊藻水华爆发时及其后期的藻类丰度和毒素含量

2013年7月和9月对虎林市珍宝岛湿地保护区月牙湖爆发的惠氏微囊藻Microcystis wesenbergii水华进行调查研究。7月水华爆发时,惠氏微囊藻丰度为75×106~198×106ind·L-1之间,生物量在107.70~284.3mg·L-1之间,微囊藻毒素含量在0~1.84g·L-1之间,严重影响湿地保护区动植物,尤其是野生荷花的生长。而秋季9月微囊藻毒素含量在0.242~0.407g·L-1之间,对人的健康有一定威胁。     

微囊藻毒素对凡纳滨对虾肝胰腺氧化损伤研究

在水温(22±1)℃、pH 8.0～8.5、溶解氧7～8 mg/L下,对体质量(16.0±1.0) g凡纳滨对虾注射浓度为3.52×10^-4 mmol/kg的微囊藻毒素20μL。分别于注射后0、2、4、8、16、24、48、72 h测定凡纳滨对虾死亡率,并取肝胰腺组织,检测其超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶3种抗氧化酶活性及丙二醛含量的变化,研究微囊藻毒素对凡纳滨对虾肝胰腺相关免疫酶活性的影响。试验结果显示：注射微囊藻毒素后,凡纳滨对虾72 h死亡率为13.33%;凡纳滨对虾肝胰腺中丙二醛含量逐渐升高,8 h后显著高于对照组,并于72 h达到最大值(4.02±0.02) nmol/mg(P<0.05);超氧化物歧化酶、过氧化氢酶及谷胱甘肽过氧化物酶活性在72 h内均呈先升后降的趋势,并分别在2、4、8 h达到最高,随后活性逐渐降低,16 h后逐渐低于对照组,且活性均于72 h达到最低值。试验结果表明,微囊藻毒素导致凡纳滨对虾肝胰腺脂质过氧化反应逐渐增强并抑制凡纳滨对虾抗氧化相关酶活性,造成氧化应激,72 h内便会造成肝胰腺严重氧化损伤。     

郑州郊区精养池塘微囊藻毒素检测分析

选择郑州郊区黄河南岸成片精养池塘5口,在养殖高峰期的8月份和养殖淡季的3月份各取水样1次。8月份藻毒素的检出率为100%,检出质量浓度范围为0.12~0.32μg/L,平均0.21μg/L;3月份5口精养池塘有3口检出藻毒素,检出率为60%,检出质量浓度范围为0.08~0.16μg/L,平均为0.08μg/L。总体上郑州郊区精养池塘的藻毒素含量较低,但应注意养殖高峰季节暴发蓝藻水华和天气突变。