论文部分内容阅读
有机污染物在水环境中的污染日趋严重，虽然大多数有机污染物在水中含量甚微，但在长期、低剂量暴露条件下，往往会对生态环境和人体健康造成严重的、甚至是不可逆的影响。目前，环境管理和监测部门主要是依赖化学分析手段对饮用水源水质进行监测和评价，重点关心国家水质标准中规定的化合物是否超标，至于是否存在健康危害还没有引起重视，有关饮用水源水潜在健康损伤效应检测方法的研究还很缺乏。目前针对饮用水源水这类微污染水体的监测和评价，需要发展适宜于饮用水源水这种低污染水质、有关健康损伤的生物学检测方法；并以此为先导，可以进一步结合化学分析方法追踪其中的关键致毒物质，从而为更好的保护饮用水源水提供技术支撑，为环境管理部门提供决策依据。
因此，在本研究中，首先引用医学领域中用于研究单一化合物生殖毒性和内分泌干扰活性的检测方法，对不同流域的饮用水源水开展细胞水平的多指标成组毒性研究，筛选这些毒性检测方法中的敏感细胞和敏感指标。其次，应用筛选出的对不同饮用水源水质有响应的敏感指标，对江苏省主要饮用水源水中总有机提取物的生殖毒性和内分泌干扰活性进行研究，并重点评价南京市饮用水源水中不同极性组分对总有机提取物内分泌干扰活性的贡献，从而筛查出具有生物活性的组分。最后，利用仪器分析手段分析活性组分中有机污染物的种类和污染水平，从而鉴别出关键致毒有机物。研究的主要结果如下：
(1)生精细胞、支持细胞和间质细胞三种生殖细胞中，生精细胞最为敏感；所建立起来的FDA/PI双染观察细胞形态变化、MTT法检测细胞活力变化、LDH泄露检测细胞膜变化，流式细胞定量检测细胞凋亡和坏死比率、放射免疫法检测间质细胞睾酮含量变化一系列检测指标可应用于评价饮用水源水的生殖毒性。内分泌活性检测中所建立的雌激素、雄激素、甲状腺激素受体报告基因试验方法，可定量评价化合物与雌激素受体、雄激素受体、甲状腺激素受体直接结合的能力，并可以区分激动剂和拮抗剂，是检测饮用水源水的内分泌干扰活性的有力工具。
(2)将上述反映潜在健康损害的敏感检测指标应用于江苏饮用水源水的生殖毒性和内分泌干扰活性的检测。结果表明，由于各点位污染情况不同，其潜在的生殖毒性大小和起始效应剂量存在差异：所检测的11个点位中，有6个点位样品在250倍浓缩时会导致生精细胞活力下降；1个点位200倍浓缩样能引起生精细胞形态受损；4个点位在250倍浓缩时可显著影响间质细胞睾酮的分泌。3个点位水样的有机提取物在浓缩200倍时具有显著的拟甲状腺激素活性；所有11个点位水样在12.5-200倍浓缩的实验浓度内，有机提取物均具有显著的抗甲状腺激素活性效应。
对应的化学分析表明，这些点位所检出的有机污染物包括有机氯农药及其代谢物、多氯联苯、多环芳烃和酚类等，且各点位检出的有机物种类和存在水平皆有很大的差异。
(3)为评价饮用水源水中不同极性组分对总提取物内分泌干扰活性的贡献率，鉴别出活性组分及其中的关键致毒有机污染物，重点对南京市饮用水源水进行了深度研究。研究结果表明，饮用水源水非极性组分是拟雌激素活性的主要贡献者，非极性组分和中等极性组分是拟甲状腺激素活性的主要贡献者，非极性组分、中等极性组分和极性组分是抗甲状腺激素活性的贡献者。非极性组分主要检出有机氯农药及其代谢物和多氯联苯，中等极性组分主要检出多环芳烃，极性组分主要检出酚类化合物，这些被检出的有机污染物本身具有内分泌干扰活性，是饮用水源水内分泌干扰活性的主要贡献者。