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由于化学物质暴露是导致癌症发生的重要诱因，环境中化学致癌物质的监测成为环境科学中的一个主要部分。本论文使用umu检测法是测定化学物质遗传毒性的有效方法。
本论文在采用umu标准方法的基础上，对试验条件进行了改进和细化，在保证试验进行的条件下，减少了umu试验所需的样品量；并发现培养时暴气充分，菌液前培养后控制菌液浊度，严格控制反应温度，菌株的传代和筛选才能够获得较好的试验重现性。发现以HLB柱为浓缩柱，丙酮为洗脱溶剂的样品前处理方法显示出较好的遗传毒性诱导效应。
用已经优化的试验及前处理方法对环境中饮用水的umu效应进行了检测。发现水源水中的遗传毒性呈现季节性变化，夏季原水中的umu活性最高。89％被检测传统工艺出厂水的遗传毒性检测结果呈阳性。而前加氯预氧化对最终出水中的umu效应类致突变物质的生成起主导作用。
为了保证饮用水的安全，本论文对饮用水中试处理工艺进行了评价，发现深度处理工艺能够有效地降低饮用水的遗传毒性，其强度仅为传统工艺出水的39％，绝大部分中试工艺出水的遗传毒性检测结果为阴性。为了获得针对umu效应类物质的最佳处理工艺，本论文还对中试工艺各工艺段的处理工艺参数进行了研究，发现臭氧预氧化、中间氧化-活性炭工艺对最终出水的umu活性的降低起较大的作用，但气浮工艺且往往升高umu活性。
最后本论文通过计算了基于致癌风险评价动物致癌物4-NQO(4-硝基喹啉)的致癌强度，并结合水中umu活性的4-NQO等当量毒性，建立了基于umu活性的饮用水致癌风险评价方法。对传统处理工艺出水的风险评价结果表明，传统工艺出水中的致癌风险为1.55×10-6，而深度处理工艺能有效削减了饮用水的致癌风险到5.3×10-6，达到目前先进国家的水质管理要求。研究结果表明umu活性指标可以成为反映饮用水中致突变化学物质的一个综合性的新指标，其最大浓度值(MCL值)为873unit/L。