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化学药剂氧化去除微囊藻毒素的研究进展 季颖 生物与环境工程学院，沈阳大学，沈阳110044 摘要：微囊藻水华是淡水水体有害藻类水华危害最为严重的一类，产生的主要代谢产物微囊藻毒素是具有 生物毒性的七肽单环肝毒素，是目前发现的最强的肝脏肿瘤促进剂，在湖泊、河流和水库中大量存在，成为 饮用水供给的重大安全隐患。因此，有效地把微囊藻毒素去除到安全的范围内对于安全供水意义重大。目前 国内外所研究使用的氧化去除微囊藻毒素的化学药剂主要有臭氧、液氯、铁盐、双氧水等，化学药剂大都价 格便宜、使用方便，但在不同程度上存在着有害副产物、药剂残留和去除效率等问题。近期的研究结果表明： 二氧化氯氧化去除微囊藻毒素是较有前途和安全的方法． 关键词：微囊藻毒素；氧化去处；化学药剂；二氧化氯 内陆水体富营养化的加剧引起了有害藻类水华的频繁发生，这已成为国内外普遍关注 的环境问题【11。微囊藻水华是淡水水体中危害最严重的一类，产生的微囊藻毒素为具有生物活 性的七肽单环肝毒素，是目前发现的最强的肝脏肿瘤促进剂[21。微囊藻毒素是蓝藻的微囊藻属 及其它几个属中的某些种或品系产生的次生代谢产物，由于这类蓝藻是产生淡水水华的主要 生物，因而使得大量水体中有微囊藻毒素存在。这类毒素已发现六十多种异构体，其中存在 较多，毒性较大的是LR，YR，RR[31。尤其近年来对藻类毒素的研究以及由藻类引起人、家 畜、家禽及野生动物中毒和死亡事件的频繁发生，使人们对水华的危害性有了新的认识，也 引起了广泛的关注[41。1998年世界卫生组织(WHO)在对饮用水质量基准的补充文件中规定微 ll 囊藻毒素．LR(游离的和与细胞结合的1的基准值为1g／Lm。我国在2001年修订并实施的《生 素去处方法的研究对于饮用水供水工艺非常重要。去除水中微囊藻毒素的方法主要有物理法、 生物法和化学氧化法，本文主要评述化学药剂氧化法去除藻毒素的现状及其前景。目前国内 外所研究使用的氧化去除微囊藻毒素的化学药剂主要有臭氧、液氯、双氧水、次氯酸钠、高 锰酸钾、铁盐和二氧化氯等。应用化学药剂氧化去处藻毒素，主要是应用化学药剂的强氧化 性使微囊藻毒素的结构发生氧化变化而达到脱毒的目的。国内外的大量文献得出：水体中的 微囊藻毒素可被臭氧、液氯、次氯酸钠、高锰酸钾药剂等在一定程度上去除。化学药剂大都 价格便宜、使用方便，但在不同程度上存在着有害副产物、药剂残留和去除效率等问题。探 索效率高、费用省和安全的藻毒素化学处理方法将成为水处理领域一个亟待解决的问题。 1臭氧 臭氧的氧化还原电位为2．07V，在天然元素中仅次于氟，在国外被广泛用作杀菌、消毒剂 【6】。臭氧分子直接作用于藻类毒素中的不饱和键并将其氧化降解而达到脱毒的目的[71。Stefan J．Hoger等人研究用臭氧处理含藻毒素水，结果显示去除效果与藻细胞密度、臭氧浓度、接触 时间和温度有关，并需要保持水中残留有O．05 mg／L的0，才能完全破坏藻毒素[Sl。RoSit锄。等用 臭氧处理4种不同水质中的微囊藻毒素的研究中发现：去除效果除了和臭氧浓度、接触时间和 温度等有关，还和水质有关。pH、碱度、溶解性有机碳等水质参数都对臭氧氧化效果有影响。 在水质情况一定时，臭氧残留量达到一定浓度时，微囊藻毒素可被氧化降解到高效液相色谱 检测限以下。但对于降解产物的生物毒性未作进一步的研究【9】。沈强等使用臭氧水溶液处理藻 粉，微囊藻毒素的毒性可以降低到用生物测试法无法检出的程度[71。臭氧氧化性强，消毒效果 好，产生的有害消毒副产物少，因而较其他化学氧化剂具有更广阔的应用前景。但臭氧处理 普遍存在着臭氧利用率低、有效氧化能力不足、运行成本相对昂贵等阀题，限制其应用f6】。对 于臭氧降解微囊藻毒素仍需要作更进一步的研究，其降解机制、产物结构和产物生物毒性， 并且臭氧和水体中其他物质的反应情况也需要具体研究。 2液氯和次氯酸钠 液氯用于饮用水消毒已有近百年的历史f101，国内外对其氧化降解微囊藻毒素的研究较多， 但同时对其脱毒效能也存在较大争议，近期的研究成果显示在某些条件下液氯可以有效地去 除部分藻毒素。但有害副产物和药剂残留仍是其使用的主要问题【6】。次氯酸钠处理微囊藻毒素 则是利用次氯酸钠在水中的C10。来氧化分解微囊藻毒素，来达到脱毒的目的。次氯酸钠处理 有一定的效果，