妫水湖富营养化及微囊藻毒素污染状况*

妫水湖富营养化及微囊藻毒素污染状况* 环境污染与防治 网络版 第9期 2008年9月 * 妫水湖富营养化及微囊藻毒素污染状况 1#邹雯雯 曹艳秋 弓爱君 闫 海 张牧凤 李 成 (北京科技大学，北京 100083) 摘要 调查了北京市延庆妫水湖富营养化状况及微囊藻毒素的污染水平。监测结果显示，湖中有 机物污染严重，高锰酸盐指数最高质量浓度达63.99 mg/L;同时，检测出微囊藻毒素MC-RR和MC-LR， 二者最高质量浓度值均出现在9月，分别为32.945、10.447 µg/L。妫水湖属极度富营养化水体，湖中 微囊藻毒素含量远高于《生活饮用水卫生标准》(GB 5749,2006)，应采取有效 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 及时治理。 关键词 妫水湖 富营养化 微囊藻毒素 高效液相色谱 Analysis and survey on water eutrophication and microcystins pollution in Guishui Lake Zou Wenwen，Cao Yanqiu，Gong Aijun，Yan Hai，Zhang Mufeng，Li Cheng. (Beijing University of Science and Technology, Beijing 100083) Abstract:In order to survey water eutrophication and microcystins pollution state in Beijing Yanqing Guishui Lake. Select six sample sites from upper reaches to lower reaches of Guishui Lake during June to October in 2007. Eutrophication parameters were determinated including algae cell density (ACD), secchi-depth (SD), chlorophyll-a(Chl-a), total phosphor(TP), total nitrogen(TN) and COD; At the same time, MCs were determinated by XAD-2 enrichment and HPLC determination with UV detector.Guishui Lake was rich-eutrophic and polluted heavily by organic matter. COD extremely exceeded standard request, maximum of which was 63.99 mg/L; Simultaneous, MC-RR and MC-LR could be detected out in Guishui Lake. Maximum concentration was discovered in September, MC-RR 32.945 µg/L and MC-LR 10.447 µg/L respectively. Guishui Lake was rich-eutrophication. Microcystins concentration in water of Guishui Lake was far higher than our country health standard. At present effective measures should be taken to improve water quality. Keywords:Guishui Lake;eutrophication;microcystins;HPLC 水体富营养化是指湖泊、水库和河流中接纳过多的氮和磷等营养物质，使水体的生态 结构与功能发生变化，导致藻类过量繁殖生长而出现水华的污染现象。蓝藻水华污染带来 [1]的主要危害是产毒蓝藻细胞破裂后向水体释放多种不同类型的藻毒素。微囊藻毒素(MCs) 是一种在蓝藻水华污染中出现频率最高、产生量最大和造成危害最严重的藻毒素种类，它 [2]攻击的主要靶器官是人类的肝脏，促进肝癌的发生。 妫水湖位于北京市延庆地界，是该县城仅有的一处水源，也是北京市第二大水库—— 官厅水库的重要来水之一。为此，笔者在2007年夏秋季节对妫水湖进行了微囊藻毒素和 富营养化相关指标的监测。 1 材料和方法 1.1 采样点的选择和采样频率 妫水湖为带状湖泊，根据其水域状况、环境条件、形态特征和工作需要，采样点布设 1#第一作者:邹雯雯，女，1983年生，硕士研究生，主要从事微囊藻毒素研究。通讯作者。 *北京市自然科学基金资助项目(No. 8063029);北京市教委产学研资助项目。 1 环境污染与防治 网络版 第9期 2008年9月 在入水口、出水口和水域内具有代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 性的地方，采水点尽量靠近工农业较发达、人口密度 、2#、3#、4#、5#和6#(见较大的区域。妫水湖自上游至下游布设监测点6处，编号为1# 图1)，于2007年6月至10月，每月采集1次水样进行各项指标的分析，各处采样点均位于湖中央。 图1 妫水湖水质采样点布置图 1.2 水样的采集及测定指标 在水面以下0.5 m处，用有机玻璃采样器采集水样20 L，用于测定水体富营养化指标:藻细胞密度(ACD)(血细胞计数板法)，透明度(SD)(塞氏盘法)，叶绿素-a(Chl-a)(分光光度法)，总磷(TP)(钼酸铵分光光度法)，总氮(TN)(碱性过硫酸钾消解,紫外分光光度法)，高锰酸盐指数(酸性高锰酸钾法);采用XAD-2树脂富集,高效液相色谱测定微囊藻毒素MC-LR和MC-RR。 1.3 营养状况评价及相关性分析 在0,100分的范围内分别赋予i评价参数相应的评分值M，然后由式(1)计算评分i [3]指数值M，对水体营养状况进行评价，结果见表1。对ACD、Chl-a和MC浓度的变化规律作图并进行相关性分析。 n M=1/n (1) M,ii,1式中:n为参与的评价参数数。 表1 湖泊富营养化评分标准 2 环境污染与防治 网络版 第9期 2008年9月 2 结果和讨论 2.1 XAD-2树脂富集,HPLC检测微囊藻毒素的条件 XAD-2树脂用甲醇浸泡30 min以上，然后用水以倾析法洗涤5,6次，浸泡于水中备用。取处理好的XAD-2树脂40 g湿法装柱，柱床高约45 cm，用1 000 mL蒸馏水淋洗，将残存的甲醇冲净。取10 L模拟水样以10 ml/min的速度过柱富集。然后用300 mL纯甲醇洗脱。洗脱液经旋转蒸发浓缩至5 mL，然后经孔径为0.45 µm的滤膜减压抽滤，待测。 液相色谱仪为日立L7110，配L7420紫外,可见检测器，分离色谱柱为Inerteil ODS-3(C18柱，粒径5 µm，直径4.6×柱长250 mm);柱温为25 ?;流动相:乙腈?水(体积分数为0.05%的三氟乙酸溶液) =30?70(体积比);流速:l.0 mL/min;进样量:20 µL;检测波长:239 nm;MC-RR保留时间为3.645 min，MC-LR保留时间为13.225 min(见图2)。 图2 实际水样中的MCs色谱图 2.2 水体富营养化评价 根据2007年6月至10月的水质监测结果(见表2)，分别对Chl-a、SD、TP、TN和高锰酸盐指数进行相关性分析，6月至10月，TP质量浓度在0.26,0.48 mg/L，最大值出现在8月，属劣?类以上水质;TN质量浓度在2.36,6.73 mg/L，最大值出现在7月，亦属劣?类以上水质;高锰酸盐指数质量浓度在39.55,63.99 mg/L，最大值出现在8月，可见妫水湖有机物污染严重，属富营养化水体。以与水体富营养化密切相关的5项指标Chl-a、 ，[34]SD、TP、TN和高锰酸盐指数，根据评分法的评价模式，由式(1)求得妫水湖水体的评分值M为90，为极度富营养化水体。 为了考察ACD、Chl-a和MC的相关性，依据表2数据对ACD、Chl-a和MCs进行作 3 环境污染与防治 网络版 第9期 2008年9月 图分析，见图3。由图3可以看出，6月ACD和Chl-a含量较低，可能是由于湖水温度低、浮游植物少引起;随着季节的变化，湖水中ACD和Chl-a含量逐渐升高，7月左右达到最高峰，二者质量浓度分别为262 500个/mL和28.397 mg/L，这一时期MCs呈逐渐升高趋势，但是并未达到峰值，而是在ACD和Chl-a峰值出来后的一段时间才出现MCs峰，可能是由于藻类细胞代谢死亡后产生毒素释放于水体中;9月左右MC-RR和MC-LR均出现峰值，质量浓度分别为32.945、10.447 µg/L，而此时的ACD和Chl-a已呈下降趋势;8月期间，正值妫水湖丰水期，降雨量大，ACD和Chl-a被大量雨水稀释，浓度出现小波动。 表2 不同时间妫水湖水质测定结果 图3 妫水湖中ACD、Chl-a和MCs的质量浓度变化 2.3 藻细胞密度、叶绿素-a和微囊藻毒素的相关性分析 总之，ACD、Chl-a和MCs三者在调查期间总体变化趋势基本一致，呈现出很好的相关性;MCs随着相应水体中ACD的增加而增加，只是调查期间妫水湖中MCs峰滞后于水体中的ACD和Chl-a峰。 3 结 论 为期近半年的水质监测表明，妫水湖水体污染状况不容乐观。有关水体富营养化的指标(Chl-a、SD、TN、TP和高锰酸盐指数)均揭示了该水体属极度富营养化水体;在夏秋季的水体中也检测出了高浓度的MCs，其最高浓度值出现在9月，MC-RR和MC-LR分别达32.945、10.447 µg/L，均超出《生活饮用水卫生标准》(GB 5749,2006)1 µg/L的 4 环境污染与防治 网络版 第9期 2008年9月 规定。应采取有效的措施及时整治。 参考文献 [1] SKOCOVSKAA B，HILSCHEROVAB K，BABICAB P，et al.Effects of cyanobacterial biomass on the Japanese quail[J].Toxicon，2007，49:793-803. [2] MOHAMED ZAKARIA A.Toxic cyanobacteria and cyanotoxins in public hot springs in Saudi Arabia[J]. Toxicon，2008，51:17-27. [3] 金相灿，屠清瑛.中国湖泊富营养化调查规范[M].北京:中国环境科学出版社，1990:208-286. [4] 王洪敏.里杜湖富营养化综合评价及预测[J].环境污染与防治，2003，25(1):54-56. 责任编辑:赵 多 (收到修改稿日期:2008-05-20) ?版权所有 《环境污染与防治》杂志社 5