全 文 ：113 科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald
资源与环境
2008 NO.20
Science and Technology Innovation Herald科技创新导报
目前,赤潮研究的重点是有毒赤潮。
能引发有毒赤潮的赤潮生物多数是甲藻,
拟菱形藻是迄今发现的可引发有毒赤潮的
唯一硅藻种属。
Perl等[1]报道了加拿大东部的爱德华王
子岛1987年秋季发生的一起因食用贻贝而
引起的中毒事件,造成153人中毒,3人死
亡。引起中毒的毒素是软骨藻酸(多莫酸
Domoic Acid,简称DA),其最初来源经鉴定
为多列拟菱形藻(Pseudo-nitzschia
multiseries)[2]。这是首例由硅藻引起的中毒
事件,被称为记忆缺失性贝毒(amnesic shell-
fish poisoning,简称ASP)事件[3]。DA中毒
的临床症状包括胃肠的影响(恶心,呕吐,腹
泻)和神经的影响(包括眩晕,定向力障碍,
意识降低,抽搐和短期记忆的永久丧失)[4]。
随着世界范围内赤潮发生频率的扩展
及拟菱形藻中毒事件的不断增加,不少专
家学者开始关注这一硅藻种类,并进行了
多方面的研究。以下将简单介绍拟菱形藻
有毒种及其对海洋生态系统的危害情况。
1 能产毒的拟菱形藻种类
拟菱形藻属约有20种,目前已发现的
可产生软骨藻酸的拟菱形藻种有9种。(表
1)[11],且在以下区域的贝类样品中发现有软
骨藻酸的存在[11]:北美、新西兰、日本、丹
麦、苏格兰、法国、西班牙、葡萄牙。
虽然有毒拟菱形藻在世界各地的海岸
都有分布,但在不同地区是有不同种的拟
菱形藻(或混合种)占优势。[6](加拿大的爱德
华王子岛东部是由P.multiseries占优势;加
拿大的Fundy湾是P.pseudodelicatissima;而
在北美的西海岸则是P.multiseries,P.
australis,和P.pseudodelicatissima共存;在荷
兰是P.multiseries和P.delicatissima;丹麦是
P.seriata;西班牙是P.australis;新西兰是P.
australis和P.delicatissima。)而且这些种在有
时在某地有毒性,在另一地则会无毒。(如
P.pseudodelicatissima在加拿大的Fundy湾;
P.delicatissima源自加拿大东部,现在在丹
麦和新西兰也发现有毒;P.seriata在丹麦。)
虽然极为稀少,但仍然存在着有毒的 P .
pungens菌株(目前只在太平洋中出现)以及
无毒的P.multiseries菌株,我们必须用最灵
敏的检测技术才能确定是否有毒性。目前
已知P.multiseries赤潮通常发生在较寒冷
的季节(秋季到春季),而P.pungens,P.
pseudodelicatissima和P.australis赤潮多发
生在温暖的季节。
2 DA及其对海洋生态系统的危害
2.1 DA是谷氨酸的类似物,一种有刺激性的
神经传导体,可与谷氨酸受体连接
D A有以下几个特点:
(1)具水溶性,热稳定性的刺激性毒素,
可与脑内特别是海马状突起的受体结合[4]。
(2)可导致大量神经元去极化,随之是
细胞内的钙离子增加,使得细胞膨胀而死
亡[ 5 ]。由于海马状突起上的神经细胞与记
忆的保留有关,这样就会导致记忆缺失性
贝类中毒事件的产生[5]。
(3)对大鼠和猴子的神经毒性也已经得
到证实[7]。在啮齿动物中,DA则会导致静
止,搔,抓等反应[8]。
(4)可导致哺乳动物和鸟类的神经极度退
化,失去控制。Shaw等人[9]研究发现,在哺乳
动物中,DA表现为谷氨酸的拮抗剂,通过与谷
氨酸受体结合并使神经过度兴奋,使神经受
损。因此,毒性由一个间接的,受体调节的机
制控制。因为机制包括对与受体结合的原初
反应的放大,DA的毒性有一个低的初始浓度。
2.2 DA不同的存在方式
DA在许多无脊椎动物中也很常见,这
些无脊椎动物对拟菱形藻和D A的反应也
存在着种与种的不同。当暴露在Pseudo-
nitzschia pungens中4小时后,Pacific oys-
ters的壳就会紧紧闭合,这是一个典型的双
壳贝类受到微藻胁迫的原初反应(见PST)。
在48小时暴露于藻中时,oysters内的毒素
水平都升高。而血细胞的数量和活跃性在
4小时时达到峰值,由于体内净化使DA逐
步下降,使血细胞恢复正常状态[10]。
在翡翠贻贝中, D A只发现存在于内脏
中[12]。当DA以溶解或食物脂质体的形式
提供给活体的贻贝时,只有不到1%的溶解
的DA和占6%的食物DA与贻贝组织结合。
以食物的方式摄入的D A集中在消化腺和
肾脏中。贻贝组织内的D A浓度并不会在
一个4 8小时的净化阶段后持续降低, D A
也不会转变成任何组织储存起来[13]。在72
小时后,大部分 D A出现在内脏中,超过
50%的DA在刚开始的24小时内已消除。因
为DA具有亲水性[11],毒素很可能被分泌到
体外而不是被利用于生物合成[14]。而且在
贻贝的摄食系统中 D A可以被转化成 D A
的异构体[16]。
在海洋扇贝Placopecten magellanicus
中曾经测到组织中含有浓度高达3100μg/g
的D A ,即使过了1 5天后毒素水平仍然极
高[14]。在razor clams中,DA不仅在内脏,
在足部、体管中也有分布,且在体内保留
时间[ 1 4 ]可以长达六个月。在另一种扇贝
Pecten maximus中,所有组织(除生殖腺和
内收肌)中的DA浓度占了个体总负荷量的
99%(580到760μg/g),而在生殖腺中的浓
度为8.2到11.0ug/g,在内收肌中浓度为
0.38到0.82μg/g(Campbell et al.,2001[16]),
比一般限制浓度(20μgDA)低。
浮游生物可作为DA的载体,在加利福
尼亚毒素通过鱼转移到鸟体内,明显可导
致鸟类死亡[15]。虽然在1987年就报道了人
类的ASP事件与DA有关,但到1991年九
月才第一次明确发现有水产动物死亡与
D A毒素有关。
在贝类和鱼类体内存在 D A使得毒素
可引发有毒赤潮的拟菱形藻及其对海洋生态的危害
骆开明
(广东省河源市河源职业技术学院 广东河源 517000)
摘 要:拟菱形藻是迄今发现的可引发有毒赤潮的唯一硅藻种属,本文简要介绍了拟菱形藻属中的有毒种类,以及其产生的毒素多莫酸(DA)
对海洋生态系统的危害情况。
关键词:拟菱形藻 多莫酸 危害
中图分类号:Q914.82 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2008)07(b)-0113-02
表1 目前已知可产生DA的硅藻
？＝不清楚或猜想,*=只有实验证明,**=有人类中毒或受害
事件,?**=可能发生但无证明文件的。
114科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald
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有可能通过食物链进行传播,即使DA没有累
积到致死剂量,也会对健康造成慢性影响。
然而,目前并无法预测到DA有何慢性影响。
对于DA的研究还有待于检测技术的进一步发
展 。
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5 保护区环境管理措施与水质防护对策
5.1 环境管理措施
(1)一级保护区。实行圈网管理或在边
界处设立界桩,警示限制作业内容;禁止建
设与取水设施无关的建筑物,限制可能对
地下水产生污染的管、渠通过。
(2)二级保护区及准保护区。在重要性
边界点设立界碑,明确保护范围和保护要
求;禁止建设严重污染企业和废弃物堆放
场,特殊需要的应经环保部门批准,并采取
严格的防污染措施。
(3)保持新薛河及其它地表水体水质不
低于(GB3838—2002)Ⅲ类标准,严禁在重
要补给区开山取石和开采矿产,禁止利用
污水灌溉农田,限制施用有毒、高残留化
肥、农药,大力推进植树造林和退耕还林
工程。
5.2 水质防护对策
(1)在饮用水水源地、岩溶水系统不同
功能区和新薛河不同河段布设水质监测
点,定期采集水样分析测试,全面掌控区内
水体环境质量状况;发现问题,查明原因,
及时处理。
(2)加强对上游城镇及工业污水、废水
的处理效果监测,建设农村人畜排泄物集
纳、处理工程系统,确保实现达标排放;开
展各类建设项目环境影响评价,杜绝产生
新的污染源;实施一级保护区村庄、与水
源地无关建筑的搬迁规划,改善水源地周
围生态环境。
(3)大力宣传保护饮用水水源安全的重
要意义,提高群众的水质防护意识;制定饮
用水水源地水质安全应急预案,及时控制
和处理各类水质污染事件的发生。
6 结语
(1)羊庄岩溶水系统是一个边界条件完
整、功能区清晰、蓄存条件优良、三水转
化显著的地下水系统,划分饮用水水源地
保护区,对于实现饮用水水源的科学化管
理,保障枣庄市和滕州市的饮水水质安全
具有重要意义。
(2)地下水水源地保护区划分应充分考
虑含水层的开放性、水源地开采影响范围
以及地下水循环交替能力等水文地质因
素,对潜水或微承压水水源地来说,保护区
范围应尽量涉及整个水文地质单元。
(3)水质模拟模型是目前划分大中型地
下水水源地保护区的最先进方法,计算结
果具有较高可信度,但计算时要使其在水
源地开采后形成的稳定流场或一定开采周
期后的非稳定动力场条件下运行。
参考文献
[1]李传谟,康凤新.岩溶水资源及增源增采
模型[M].济南:山东科学技术出版社,
1999,80-89.
[2]HJ/T338—2007,饮用水水源保护区划
分技术规范[S].
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