聚合树脂原位富集水环境中藻毒素的机制研究

【作者】 李爱峰； 范琳； 马菲菲； 赵慧；

【机构】 中国海洋大学环境科学与工程学院； 海洋环境与生态教育部重点实验室,中国海洋大学；

【摘要】 近年人们应用大孔聚合树脂在海洋或淡水环境中富集水体中溶解的藻毒素,对水环境中藻毒素污染状况进行监测和预警,以期达到减免水产养殖经济损失和保护人类健康的目的。目前聚苯乙烯大孔树脂HP20和SP700作为最常用的两种树脂,能够有效地吸附水环境中溶解的腹泻性贝毒、麻痹性贝毒、微囊藻毒素等。本研究以这两种大孔树脂为吸附剂,分别以腹泻性贝毒OA、DTX1毒素,微囊藻毒素MC-LR、[Dha~7]-MC-LR为吸附质,应用弗伦德里希等温吸附方程探讨树脂吸附这些毒素的动力学过程,结合树脂的比表面积、孔径分布结构等参数揭示其吸附机制。研究发现,在90%甲醇溶液中HP20树脂吸附OA、DTX1毒素的吸附容量大于SP700树脂的吸附容量,说明树脂孔径分布结构,尤其是微孔结构,在吸附过程中发挥了重要作用。在水溶液中HP20树脂吸附微囊藻毒素的吸附容量明显小于SP700树脂的吸附容量,说明树脂的比表面积发挥重要作用,这可能是由于"线形"分子结构的腹泻性贝毒能够进入树脂的微孔,而"环状"分子结构的微囊藻毒素不能进入这部分微孔中。腹泻性贝毒和微囊藻毒素分子的极性影响树脂吸附毒素的容量,树脂吸附DTX1和MC-LR毒素的亲和力分别强于其对应的脱甲基成分OA和[Dha~7]-MC-LR毒素。另外,应用HP20和SP700树脂原位监测铜绿微囊藻培养基中微囊藻毒素的实际效果显示,HP20树脂具有更高的灵敏度,说明在使用该技术的过程中要充分考虑树脂吸附和脱附毒素的效率,二者之间的平衡决定了方法的实际性能。更多还原