【论文关键词】水污染有机物健康影响

【论文摘要】首先简述了水污染对人体健康的危害进程,然后调查了笔者所在地区河水中的有机污染物的种类,并对其健康危险性进行了初步研究。结果表明,大同河水和底泥中共检测出201种有机污染物,尤其以多环类所占比例最大,Ames试验也显示河水中可能含有基因毒性污染物。

1水污染对人体健康的危害进程

水污染直接或间接地危害着人体健康,如导致急性或慢性中毒、水传播疾病以及化学致癌作用,还可引起水的感官性状恶化,影响饮水卫生状况,从而间接影响人体健康。水污染对人体健康的危害历史由来已久,纵观其发展进程,大致可分为三个阶段:

第一阶段:主要是病原微生物污染引起的水传播疾病,如病菌引起的伤寒、霍乱、肠炎,病毒引起的脊髓灰质炎、柯萨奇病、传染性肝炎,寄生虫引起的血吸虫病、阿米巴痢疾、钩端螺旋体病等。这种水污染的健康危害发生最早、延续时间最长,严重威胁人类生命,迫使饮水消毒和自来水厂纷纷兴起。随着自来水厂的普及,水肠道传染病得到了有效控制,但在一些落后地区仍有暴发流行。

第二阶段:到本世纪中叶,随着工业的发展出现了水体受到工业废水及废渣的污染,特别是含砷、汞、镉、铬、铅等重金属废水的污染而对人体健康造成极大危害。在日本出现了震惊世界的两大公害病—甲基汞导致的水俣病和镉中毒导致的疼痛病,引起了各国政府的重视,在采取了一定的预防和治理措施后,这种污染危害渐趋缓和。

第三阶段:随着水质监测仪器的发展,装备有计算机的气相色谱/质谱仪(GC/MS)开始被用于水质分析,70年代初美国环保局首先在自来水中检测出767种有机化合物,引起了人们的广泛关注。到目前为止,全世界已在水中检测出2221种有机化合物,其中英国河水中检测出324种,第二松花江吉林段检测出317种,上海黄埔江中发现的有机化合物达500余种,可见水体中有机污染物的数量是惊人的。而且据报道,在美国自来水检出的767种有机物中有20种为致癌物,26种为可疑致癌物,18种为促癌或助癌物,可见水中有机污染物对人体健康具有极大的危害性。这种有机物污染引发的健康危害已成为目前世界各国研究的重点。

2大同河水中有机污染物的种类调查

大同地处国家确定的“九五”期间“三河三湖”重点治理流域之一的海河流域上游,大同地表水在御河和十里河汇合后经利仁皂汇入桑干河取道河北,该河段水质的状况直接影响北京和天津以及整个海河流域,影响到该区域的农业生产和人体健康。

为了弄清大同河水中有机污染物的种类,了解其对人体健康的危害性,我们委托中科院生态环境研究中心对堡子湾、小南头、红卫桥、交叉口、利仁皂的河水及底泥样品进行了GC/MS检测。

检测结果表明,在河水与底泥中共检测出201种有机物,其中烃类45种,醇类13种,醛类3种,酮类16种,酸类6种,酯类13种,酚类23种,苯系物13种,含氮化合物13种,多环类54种,含硫化合物2种。显然多环类化合物占相当大的比例。而且属于美国环保局优先监测的污染物,在河水中有31种,底泥中有12种;属于我国待定的优先监测的污染物,在河水中有28种,在底泥中有10种。

3大同河水中有机物的健康危险性研究

鉴于水体中存在如此众多的有机化合物,如何评价其健康危险性,是公众所关心的问题,很多科学家经过研究认为,由于水中有机物常以混合方式联合作用于人体,又基于致癌性与致突变性之间存在高度相关性,故可通过检测水中混合有机物致突变性的方法来推测其致癌可能危险性。因此Ames试验、SOS试验、UDS试验、微核试验、细胞转化试验等纷纷被用于测定水中有机污染物的致突变性评价,其中尤以Ames试验被国内外学者所接受。

Ames试验是利用鼠伤寒沙门氏菌的组氨酸缺陷型菌株发生回复突变的特征来检测致突变的短期生物学方法,与致癌相关度达80%~90%,是筛选致癌物的首选试验。它可不经过对复杂有机物的分离鉴定,直接测试混合液,能更好地反映污染环境中多种有机物质联合作用的效应,因而更具有实际意义。

为此,我们对部分河水进行了Ames试验。将红卫桥、交叉口河水各20毫升,用XAD-2树脂富集,二氯甲烷洗脱,经旋转蒸发器挥干,溶于二甲基亚砜中为适当浓度。由于回复突变是某些特定基因点上的突变,实验中采用带有不同突变基因的TA98和TA100两个菌株,TA100是碱基置换型突变菌株,TA98可用于检测各种移码型致突变物,尤其对氯化有机物最为敏感。以二甲基亚砜为阴性空白对照,以灭滴灵为TA98的阳性对照,以叠氮化钠为TA100的阳性对照。又分加和不加大鼠肝微粒体酶活化,按Ames试验的标准平板法检测基因毒性。试验结果以诱变指数MR表示,MR等于受试物平皿的实际回变菌落数除以阴性对照平皿的自发回变菌落数(即诱发回变菌落数与自发回变菌落数之比)。

结果发现红卫桥和交叉口河段水的提取物,对TA98和TA100两个菌株,每皿的提取物剂量增加,回变菌落数也增加,有的超过空白对照的两倍,显示弱阳性,由于样品有限,未能加大每皿的剂量,但仍说明大同河水中含有对人体健康有害的三致物质。另外,假定污染物的危害程度与其浓度呈线性关系,对各断面的河水进行多污染物的分析与评价,结果表明,有机污染物对健康的总影响度(TAS)>1,表明大同河水水质很差;其中尤以已知的人类致癌物苯并芘等多环芳烃化合物对健康的影响最大,苯并芘在各断面对健康的影响度贡献率达29%~98·8%。

4结论与建议

(1)GC/MS检测结果表明,大同河水水质很差,河水与底泥中共检出200种有机物,尤以多环类化合物所占比例最大,而且多种属于美国环保局和我国待定的优先监测污染物。

(2)Ames试验结果表明大同河水中可能含有基因毒性污染物,对人体健康有着致畸、致癌、致突变等潜在危险性。

(3)多污染物的分析与评价结果表明,大同河水中有机污染物对健康的总影响度(TAS)>1,尤以已知的人类致癌物苯并芘等多环芳烃化合物对健康的影响最大。

(4)河道底泥中存在着大量有机污染物,就象一颗化学定时炸弹,不断向水体释放二次污染,对人体健康形成长期威胁,因此应及时清除河床淤积物,以免发生突发性健康事故。

(5)大同河水的综合治理与海河流域治理的国家目标是息息相关的,直接影响北京和天津以及整个海河流域人民的健康状况,恢复其净水供应能力是实现国民经济持续发展的重要举措。

参考文献

1汪晋三,黄新华,程国佩.水化学与水污染〔M〕.广州:中山大学出版社,1990.

2王连生.有机污染物化学〔M〕.北京:科学出版社,1990.

3纪云晶.实用毒理学手册〔M〕.北京:中国环境科学出版社,1993.