近年来,随着水体富营养化的日益加剧,蓝藻暴发产生的微囊藻毒素(Microcystins,简称MCs)污染问题已经成为一个全球关注的热点。微囊藻毒素是蓝藻产生的次级代谢产物,具有强烈的致肝癌作用,其分子结构复杂、种类繁多,以痕量形式稳定地存在于各类不同程度富营养化水体中,传统的处理工艺很难有效去除,这对人体健康构成潜在威胁。因此,水体中微囊藻毒素的监测和季节性变化研究对预防和控制微囊藻毒素污染,减少藻毒素的危害,保护人体健康等具有重要意义。本文首先优化和验证了实验所需的酶联免疫试剂盒,基于优化后的酶联免疫方法对于桥水库、尔王庄水库和天津滨海新区人工湿地水体中微囊藻毒素的浓度进行长期监测;此外,利用石墨烯的偏振依赖吸收特性,基于还原氧化石墨烯(RGO)开发了微囊藻毒素检测的光学免疫传感器。主要研究结果如下:(1)在振荡条件下(400rpm)孵育抗体和微囊藻毒素共轭溶液成功优化酶联免疫(ELISA)试剂盒,经四参数曲线拟合标准曲线,测定结果准确度高达85%,批次内和批次间精确度小于15%,检出限(LOD)和定量限(LOQ)分别为0.011μg/L与0.032μg/L,测定不同浓度地表水样的加标回收率范围为70%-130%。试剂盒的变异性仅为1%。实验表明优化后的ELISA试剂盒性能很好。(2)在验证酶联免疫试剂盒的实验中,将实验所需的验证参数进行选择、分类和辨析,分别为必要参数:标准曲线/线性、准确性、精确性、检出限、定量限、加标回收率和仪器误差;非必要参数:真实性、稳定性、鲁棒性、特异性/选择性、灵敏性/反应性、交叉反应性/包容性、基质效应和偏差/干扰。同时,本研究设计了一个标准的ELISA试剂盒验证的流程,可适用于大多数的生化实验验证。(3)比较于桥水库、尔王庄水库和滨海新区人工湿地三个不同研究区域的微囊藻毒素浓度季节性变化,水体中微囊藻毒素浓度变化规律可概括为:夏季>秋季>春季>冬季,与研究区域的富营养化程度、水体功能区划分和微囊藻毒素浓度无关,为微囊藻毒素预防和治理建立科学的预警机制提供支持。(4)人工湿地系统对原水中(进水口)低浓度的微囊藻毒素具有稳定的去除效果,平均去除率为57.34%。人工湿地植物组合方式芦苇/千屈菜/鸢尾、香蒲/千屈菜/花叶芦荻/鸢尾、芦苇/千屈菜对水体中微囊藻毒素的平均去除率分别为:58.9%、57.5%、62.0%。(5)通过旋涂后的高温热还原法,制备得到厚度为8nm左右的还原氧化石墨烯。基于全内反射条件下石墨烯偏振依赖吸收特性,制得一种应用于微囊藻毒素检测的光学免疫传感器。该传感器具有较好的灵敏度和重现性,分别为0.08V/(μg/L)、3.7%,在微囊藻毒素LR浓度为0.15μg/L-5μg/L范围内呈现良好的线性关系,自来水样和水库水样平均加标回收率在80%-106%之间,具有良好的应用前景。