论文部分内容阅读
根据资料报道,在世界各水体中已检出有机化合物2221种,饮用水中检出765种,其中117种被认为或被怀疑为致癌物。饮用水中的有机化合物主要有三个来源:水源中天然存在的有机物;由于人为污染进入水体的人工合成有机物;饮用水在净化消毒过程中形成的消毒副产物。
氯化消毒目前仍然是我国城市供水的主要消毒方法。通常用余氯的浓度作为饮水消毒生物学评价的指标。随着水污染的日益加重,消毒过程中使用的消毒剂的量也越来越大,与此同时也产生相应更多的氯化消毒副产物(CBPs)。自1974年Rook发现氯化消毒可以形成氯仿等致癌物以来,已经发现的饮用水消毒副产物大约有500种左右。
臭氧生物活性炭工艺(O<,3>-BAC)是将臭氧化学氧化、活性炭物理化学吸附、生物氧化降解技术合为一体的新兴工艺。许多研究发现,该方法能够显著改善COD<,MN>、MN、浊度、氨氮等一般指标以及三卤甲烷、氯乙酸、葸、挥发酚等毒理学指标。但关于该饮用水深度处理工艺对有机物的综合致突变能力的去除及其长期安全性的评价却很少有报道。
优质饮用水的生产和消费是目前国内外民众关注的焦点。由于水中有机物种类繁多,并且含量较低,传统的理化分析难以满足长期安全性检测和监测的需要。饮用水中的微量有毒、有害物对机体危害的流行病学资料非常难以得到,因此,选择遗传毒理学方法评价饮用水的潜在危险性非常重要。本文选择覆盖不同遗传终点的体外诱变试验及p53 ELISA试验,对O<,3>-BAC处理的管道饮用水进行遗传毒性评价,获得剂量.反应关系,探讨其诱变性及潜在致癌危险性的可能机制及变化规律,为制定饮用水卫生标准及优化制水工艺提供科学依据。材料与方法 水样采集:水样来自于某自来水水厂处理工艺过程中的6个点。1号原水,2号前接触水,3号沙滤水,4号后接触水,5号生物活性炭处理水和6号出厂水。每点用25公斤塑料桶采集四桶共100公斤。 吸附与挥发:沉淀后,采用美国产Amberlite XAD<,-2>表面积366m<2>/g,孔积率0.41mL/mL大孔树脂作吸附剂,以每分钟100~120mL的流速对水样进行吸附富集,然后用丙酮,二氯甲烷洗脱;收集的洗脱液过滤除菌;39℃,56℃挥发,加入二甲基亚砜(DMSO)转换成一定体积用于各项试验。 Ames试验:用沙门氏组胺酸营养缺陷型TA98和TA100二菌株,加和不加体外活化系统,检测直接和间接致突变物。设3.00、1.50、0.75和0.38L/皿4个剂量组。受试物0.1ml/皿进行试验。每个样品平行做3皿,计算平均值和离均值,根据MR值判断是否具有诱变性。若MR>2,并且有剂量-反应关系则判断为阳性。 双微核试验:取抗凝血0.4mL于4.5mL1640培养液中(80%1640,20%小牛血清,青霉素、链霉素各100μg/mL),再加入植物血凝素(PHA)0.1mL,于37℃培养箱培养44小时,加入O.1 mL细胞松弛素(Cyto-B)(总体积5m1),继续培养4小时后染毒,每瓶加样10μl。设3.00、1.50、0.75和0.38L/0.1ml 4个剂量组,阴性对照用DMSO,阳性对照用丝裂霉素(MMC,终浓度0.1μg/mL),染毒24小时后收获细胞。固定,离心,Giemsa染色,凉干后镜检。每个剂量组计数1000个细胞,并计算细胞微核率。 单细胞凝胶电泳(彗星)试验:选用健康男性成年人外周血,经梯度离心分离得到外周单个核细胞(PMNC),设3.00、1.50、0.75和0.38L/0.1ml4个剂量组。DMSO(O.1m1)为阴性对照,4-NQO(4硝基喹啉氧化物,100μmol/L)为阳性对照。PMNC(0.4ml PMNC,4.5ml1640,受试物100μl,总体积5ml)加PHA后37℃培养20小时,染毒30分钟后凝胶制片、细胞融解、解旋、电泳、中和、染色、镜检。镜检采用Olympus荧光显微镜及其分析软件。每个样本观察100个细胞,计算细胞尾长,采用SPSS软件对数据进行LSD检验。 人胚肺成纤维细胞(KMB17)p53 ELISA:细胞培养,1×10<4>个细胞,接种
变化规律,为制定饮用水卫生标准及优化制水工艺提供科学依据。
水样采集:水样来自于某自来水水厂处理工艺过程中的6个点。1号原水,2号前接触水,3号沙滤水,4号后接触水,5号生物活性炭处理水和6号出厂水。每点用25公斤塑料桶采集四桶共100公斤。
吸附与挥发:沉淀后,采用美国产Amberlite XAD<,-2>表面积366m<2>/g,孔积率0.41mL/mL大孔树脂作吸附剂,以每分钟100~120mL的流速对水样进行吸附富集,然后用丙酮,二氯甲烷洗脱;收集的洗脱液过滤除菌;39℃,56℃挥发,加入二甲基亚砜(DMSO)转换成一定体积用于各项试验。
Ames试验:用沙门氏组胺酸营养缺陷型TA98和YA100二菌株,加和不加体外活化系统,检测直接和间接致突变物。设3.00、1.50、0.7本文选择饮用水深度处理过程中的各水样,能够比较好的代表整个过程中有机物的致突变性动态的变化规律。本研究采用覆盖不同遗传终点的短期诱变试验,包括Ames试验、人外周血淋巴细胞微核试验和人淋巴细胞凝胶电泳试验,并对人胚肺成纤维细胞突变型p53蛋白进行了检测。Ames试验是细菌试验,主要检测基因突变。单细胞凝胶电泳和微核试验采用人的外周血淋巴细胞,分别检测DNA损伤和染色体损伤。虽然体外试验不能直接外推到体内,动物试验的结果也不能简单地外推到人,但本研究发现在3.0L/0.1ml剂量时,原水、前接触水、沙滤水、后接触水3种致突变试验阳性;沙滤水、出厂水均检测出p53表达的增加,应当引起注意。尤其是单细胞凝胶电泳、微核试验和ELISA试验,用的是人外周淋巴细胞和人胚肺细胞,意义更大。几个试验结果显示臭氧活性炭对饮用水的深度处理能够降低其诱变性。本研究采样均为现场采样,其结果可为评价深度处理水的潜在健康风险及其安全性、制定饮用水卫生标准及优化制水工艺提供科学依据。水源水一旦污染,要改变水质污染危机最保守需要30年,因此应该加强水质保护,减少污染。
对三个诱变试验结果比较发现,三个诱变试验结果有较好的一致性。单细胞凝胶电泳试验的检出限最低,在较低剂量0.75L/0.1ml即可检出阳性,灵敏度较高;Ames试验和微核试验都在3.0L/0.1ml的剂量检出阳性;微核试验样品用量较少;但Ames试验的线性关系最好,有较好的剂量一反应关系。
结论
(1)自来水深度处理能够显著降低水的诱变性;(2)沙滤水在试验剂量内能够诱导人胚肺细胞p53蛋白的高表达,经深度(O<,3>-BAC)处理后其表达降低;(3)三个诱变试验有较好的一致性。