市水污染影響
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【論文摘要】首先簡述了水污染對人體健康的危害進程,然后調查了筆者所在地區河水中的有機污染物的種類,并對其健康危險性進行了初步研究。結果表明,大同河水和底泥中共檢測出201種有機污染物,尤其以多環類所占比例最大,Ames試驗也顯示河水中可能含有基因毒性污染物。
1水污染對人體健康的危害進程
水污染直接或間接地危害著人體健康,如導致急性或慢性中毒、水傳播疾病以及化學致癌作用,還可引起水的感官性狀惡化,影響飲水衛生狀況,從而間接影響人體健康。水污染對人體健康的危害歷史由來已久,縱觀其發展進程,大致可分為三個階段:
第一階段:主要是病原微生物污染引起的水傳播疾病,如病菌引起的傷寒、霍亂、腸炎,病毒引起的脊髓灰質炎、柯薩奇病、傳染性肝炎,寄生蟲引起的血吸蟲病、阿米巴痢疾、鉤端螺旋體病等。這種水污染的健康危害發生最早、延續時間最長,嚴重威脅人類生命,迫使飲水消毒和自來水廠紛紛興起。隨著自來水廠的普及,水腸道傳染病得到了有效控制,但在一些落后地區仍有暴發流行。
第二階段:到本世紀中葉,隨著工業的發展出現了水體受到工業廢水及廢渣的污染,特別是含砷、汞、鎘、鉻、鉛等重金屬廢水的污染而對人體健康造成極大危害。在日本出現了震驚世界的兩大公害病—甲基汞導致的水俁病和鎘中毒導致的疼痛病,引起了各國政府的重視,在采取了一定的預防和治理措施后,這種污染危害漸趨緩和。
第三階段:隨著水質監測儀器的發展,裝備有計算機的氣相色譜/質譜儀(GC/MS)開始被用于水質分析,70年代初美國環保局首先在自來水中檢測出767種有機化合物,引起了人們的廣泛關注。到目前為止,全世界已在水中檢測出2221種有機化合物,其中英國河水中檢測出324種,第二松花江吉林段檢測出317種,上海黃埔江中發現的有機化合物達500余種,可見水體中有機污染物的數量是驚人的。而且據報道,在美國自來水檢出的767種有機物中有20種為致癌物,26種為可疑致癌物,18種為促癌或助癌物,可見水中有機污染物對人體健康具有極大的危害性。這種有機物污染引發的健康危害已成為目前世界各國研究的重點。
2大同河水中有機污染物的種類調查
大同地處國家確定的“九五”期間“三河三湖”重點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匯合后經利仁皂匯入桑干河取道河北,該河段水質的狀況直接影響北京和天津以及整個海河流域,影響到該區域的農業生產和人體健康。
為了弄清大同河水中有機污染物的種類,了解其對人體健康的危害性,我們委托中科院生態環境研究中心對堡子灣、小南頭、紅衛橋、交叉口、利仁皂的河水及底泥樣品進行了GC/MS檢測。
檢測結果表明,在河水與底泥中共檢測出201種有機物,其中烴類45種,醇類13種,醛類3種,酮類16種,酸類6種,酯類13種,酚類23種,苯系物13種,含氮化合物13種,多環類54種,含硫化合物2種。顯然多環類化合物占相當大的比例。而且屬于美國環保局優先監測的污染物,在河水中有31種,底泥中有12種;屬于我國待定的優先監測的污染物,在河水中有28種,在底泥中有10種。
3大同河水中有機物的健康危險性研究
鑒于水體中存在如此眾多的有機化合物,如何評價其健康危險性,是公眾所關心的問題,很多科學家經過研究認為,由于水中有機物常以混合方式聯合作用于人體,又基于致癌性與致突變性之間存在高度相關性,故可通過檢測水中混合有機物致突變性的方法來推測其致癌可能危險性。因此Ames試驗、SOS試驗、UDS試驗、微核試驗、細胞轉化試驗等紛紛被用于測定水中有機污染物的致突變性評價,其中尤以Ames試驗被國內外學者所接受。
Ames試驗是利用鼠傷寒沙門氏菌的組氨酸缺陷型菌株發生回復突變的特征來檢測致突變的短期生物學方法,與致癌相關度達80%~90%,是篩選致癌物的首選試驗。它可不經過對復雜有機物的分離鑒定,直接測試混合液,能更好地反映污染環境中多種有機物質聯合作用的效應,因而更具有實際意義。
為此,我們對部分河水進行了Ames試驗。將紅衛橋、交叉口河水各20毫升,用XAD-2樹脂富集,二氯甲烷洗脫,經旋轉蒸發器揮干,溶于二甲基亞砜中為適當濃度。由于回復突變是某些特定基因點上的突變,實驗中采用帶有不同突變基因的TA98和TA100兩個菌株,TA100是堿基置換型突變菌株,TA98可用于檢測各種移碼型致突變物,尤其對氯化有機物最為敏感。以二甲基亞砜為陰性空白對照,以滅滴靈為TA98的陽性對照,以疊氮化鈉為TA100的陽性對照。又分加和不加大鼠肝微粒體酶活化,按Ames試驗的標準平板法檢測基因毒性。試驗結果以誘變指數MR表示,MR等于受試物平皿的實際回變菌落數除以陰性對照平皿的自發回變菌落數(即誘發回變菌落數與自發回變菌落數之比)。
結果發現紅衛橋和交叉口河段水的提取物,對TA98和TA100兩個菌株,每皿的提取物劑量增加,回變菌落數也增加,有的超過空白對照的兩倍,顯示弱陽性,由于樣品有限,未能加大每皿的劑量,但仍說明大同河水中含有對人體健康有害的三致物質。另外,假定污染物的危害程度與其濃度呈線性關系,對各斷面的河水進行多污染物的分析與評價,結果表明,有機污染物對健康的總影響度(TAS)>1,表明大同河水水質很差;其中尤以已知的人類致癌物苯并芘等多環芳烴化合物對健康的影響最大,苯并芘在各斷面對健康的影響度貢獻率達29%~98·8%。
4結論與建議
(1)GC/MS檢測結果表明,大同河水水質很差,河水與底泥中共檢出200種有機物,尤以多環類化合物所占比例最大,而且多種屬于美國環保局和我國待定的優先監測污染物。
(2)Ames試驗結果表明大同河水中可能含有基因毒性污染物,對人體健康有著致畸、致癌、致突變等潛在危險性。
(3)多污染物的分析與評價結果表明,大同河水中有機污染物對健康的總影響度(TAS)>1,尤以已知的人類致癌物苯并芘等多環芳烴化合物對健康的影響最大。
(4)河道底泥中存在著大量有機污染物,就象一顆化學定時炸彈,不斷向水體釋放二次污染,對人體健康形成長期威脅,因此應及時清除河床淤積物,以免發生突發性健康事故。
(5)大同河水的綜合治理與海河流域治理的國家目標是息息相關的,直接影響北京和天津以及整個海河流域人民的健康狀況,恢復其凈水供應能力是實現國民經濟持續發展的重要舉措。
參考文獻
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