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微囊藻毒素(MCs)是藻类水华中最常见的一类藻毒素，其强烈的致癌作用对饮用水安全提出了挑战。本文针对富营养化水体中的藻毒素问题，选择官厅水库典型地点分析了水库水中MCs的污染状况，并利用15N同位素示踪技术研究了无机氮形态和铜绿微囊藻产生MCs之间的关系，在此基础上，探讨了水中溶解态MCs的电化学降解过程与机制。
对官厅水库夏季优势藻组成及胞内MCs种类和含量进行了分析，并对水中胞外MCs进行了为期一年的定时检测。结果表明，2003年9月官厅蓝藻水华中微囊藻所占比例高达97.2％，主要由铜绿微囊藻、惠氏微囊藻和伪丝微囊藻组成，所占比例依次为52.7％，36.2％和8.3％。HPLC和LC-MS分析证明，水华藻细胞内含有五种MCs，其中三种是最常见的MCRR、MCYR与MCLR，另外两种推断为MCYY和Mglu-LR，其中MCYY可能为一种新MCs。胞内MCs主要组分MCRR与MCLR含量分别为1.69和1.44mg/g干藻重。水中MCs的检测结果表明，2003年9月月亮岛水域MCLR含量高达32.37μg/L，但2003年11月、2004年5月均未检测到MCs，2004年7、8、9三个月也只在部分样点检测到了痕量MCLR，浓度全部低于0.5μg/L。
利用15N同位素示踪技术研究了无机氮形态和铜绿微囊藻产毒的关系，结果发现NH4+态氮比NO3-态氮更有利于微囊藻产生MCs。实验中，铜绿微囊藻对NO3-态和NH4+态15N的吸收利用率分别为63.46％和76.48％；不同培养条件下产生MCLR的HPLC和LC-MS-MS分析结果表明，15NH4+标记组产生MCLR的数量是15NO3-标记组的1.98倍，是未标记组的2.13倍。15NO3-标记组可有1-3个15N原子引入MCLR分子，引入2个15N的概率最大；15NH4+标记组可有2-4个15N原子引入MCLR分子，引入3个15N的概率最大。NH4+态氮比NO3-态氮在MCLR分子中有更多的结合位点。NO3-态15N原子可结合在MCLR分子中Ala、Leu、Asp和Arg四个氨基酸中，NH4+态15N原子，除此四个氨基酸外还可结合在MCLR分子中Glu和Mdha氨基酸中。
采用DSA(R)电极研究了电化学过程对水中MCs降解的可能性，考察了MCs的电化学降解效果及电流密度、初始pH值、初始氯离子含量、以及初始MCs含量等主要因素的影响，探讨了MCs的电化学降解机理。研究结果表明，电化学方法对MCs具有较好降解效果。实验条件下(1.85mMCl-，电流密度8.89mA/cm2，20℃，初始pH7.00)，水中12.58mg/LMCRR和8.29mg/LMCLR可在15min内被完全去除。高电流密度、高氯离子含量、低初始pH值和低初始MCs含量均有利于MCs降解速率的提高。降解后MCs分子中的Adda基团被破坏，肽环被修饰或断开。MCs电化学降解的主要机理是，在电化学反应过程中水中的氯离子原位转化为活性氯氧化MCs。