1. 
        
        1. 關注飲用水安全和人民健康 改善三峽水庫污染——記2017年中華醫學科技獎一等獎“三峽庫區及重慶市水中PTS 健康效應、污染過程及去除工藝的研究”
          發布日期:2018-10-22 15:20:57 來源:中華醫學信息導報 作者: 瀏覽次數:

            三峽水庫作為世界特大型水庫和我國最重要的淡水資源,總庫容393 億立方米,建設過程中水環境的變化對人類健康是否造成影響受到了廣泛關注。陸軍軍醫大學(原第三軍醫大學)曹佳教授帶領的課題組在科技部、國家自然科學基金委員會和重慶市科學技術委員會一系列重大項目的支持下,歷經16年,在三峽水庫建設的前、中、后期,系統開展了三峽庫區及重慶市水中持久性有毒物質(PTS)健康效應、污染過程及去除工藝等研究。經研究,在三峽庫區建設的前、中、后期,水中的有機污染物種類和濃度的變化不大,水質總體比較穩定,但化學物的檢出種類較多且具有多靶器官效應及三致效應;同時對三峽庫區進行了男性生殖健康流行病學調查;研發了一批給水和污水處理工藝,大幅提升了各種污染物的去除率。研究結果引起了黨中央領導和政府各部門對飲用水安全的高度關注,推動了國家飲用水標準的及時修訂,為保障人民群眾健康做出了積極的貢獻。在2017年中華醫學科技獎的評審中,“三峽庫區及重慶市水中PTS 健康效應、污染過程及去除工藝的研究”項目榮獲一等獎。

          曹佳團隊合影

           

          三峽大壩建成后是否造成水中污染物爆發性增長?

            PTS特別是持久性有機污染物(POPs)是指能通過各種環境介質(大氣、水、生物體等)長距離遷移并長期存在于環境中的天然或人工合成的化合物。自1999年以來,課題組在三峽水庫建設的前、中、后期,在重慶主城區長江和嘉陵江布置了11 個監測點,在庫區上、中、下游布置了7 個監測點,共計18個監測點系統地對重慶主城區及三峽庫區開展了長達10 年的污染狀況監測。檢測對象為未納入國家三峽水質監測點監測指標,但地表水中污染比較普遍并廣受大眾關注的五大類PTS,包括POPs(含毒性最強的二噁英類化學物)、同位素、抗生素、重金屬和微囊藻毒素。監測表明三峽水庫建成前后水質總體比較穩定,同位素、抗生素、重金屬和藻類毒素污染水平均處于較低水平或低于國家有關標準,POPs比較突出,庫區水中優先PTS 污染物為多環芳烴(PAHs)和鄰苯二甲酸酯(PAEs)。這為各級政府有針對性地進行環境監測、健康防護和污染治理提供了重要依據。

           

          水中優先POPs 產生了什么生物學效應?

            近年來,國際社會高度重視PTS 和POPs 對人類健康和環境產生的嚴重危害,簽署了禁止或限制使用POPs 的《斯德哥爾摩公約》,并啟動了一批國際重大研究項目。研究表明PTS,尤其是POPs 具有顯著的致癌、致畸、致突變效應(三致效應)以及內分泌干擾活性等,尤其內分泌干擾活性對人體生殖健康和生長發育危害較大。 

            項目首次系統深入開展了三峽庫區水中有機提取物(OE)和部分代表性化合物的生物學效應及機制研究,使用長江及嘉陵江水OE以及PAHs 和PAEs 為代表化合物,系統開展了生物學效應的實驗研究。發現水中有機污染物具有多靶器官效應及三致效應,特別是生殖毒性和發育毒性。低劑量污染物作用下雌性大鼠的卵巢功能下降乃至萎縮,影響生育功能,雄性大鼠睪丸中多種細胞的增殖受到抑制,雄性生殖能力下降。在染毒動物3代繁殖的研究中,發現污染物影響了F0代孕鼠的生長與繁殖,對F1代雄性仔鼠生長有明顯的生殖系統損傷,精子數目明顯降低,精子畸形率增加,其中對精子畸形的影響可以持續到F2 代。這對于尋找有效生物標志物、開展風險預警、健康干預奠定了重要基礎

           

          水中污染物是否造成健康風險?

            研究P A E s 的健康風險時,項目采用美國環境保護局飲用水中化學污染物對人體健康暴露風險評價方法,以非化學致癌物健康危害風險評價模型得出所研究水域各斷面,鄰苯二甲酸二(2 -乙基己基)酯(DEHP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二乙酯(DEP) 三種PAEs人體健康危害的年總風險在2.76×10-10 a-1~1.47×10-9a-1(a-1代表個人平均年風險),低于英國皇家協會、瑞典環境保護局及荷蘭建設環境部等推薦的最大可接受值(1.0×10-6a-1) ,表明這三種PAEs 健康危害風險水平尚在可接受范圍內。 

            P A H s 的健康風險研究表明,水域代表性采樣點非化學致癌物萘(Nap) 、苊(Ace)、芴(Fle) 和熒蒽( F l u ) 所致健康危害的平均個人年風險范圍分別為:1.12×10-11a-1~9.89×10-11a-1,6.98×10-13a-1~5.92×10-11a-1,5.50×10-13a-1~3.17×10-11a-1,1.89×10-12a-1~7.48×10-12a-1。化學致癌物苯并( a ) 芘(Bap)的平均個人年風險在1.16×10-8a-1~1.20×10-6a-1之間,遠低于國際輻射防護委員會(ICRP)推薦的最大可接受年風險水平(5.0×10-5a-1),表明五種PAHs 健康危害風險水平均在可接受范圍內。

           

          男性生殖健康人群的流行病學調查

            項目首次開展了三峽庫區最大規模的男性生殖健康人群流行病學研究,從2007 年5 月至12 月,課題組在三峽庫區重慶段上、中、下游中抽取2 個城區(沙坪壩區、南岸區),4個區縣(巫山、云陽、忠縣、萬州)為研究現場,建立了標本數為1976 例的國內較大的正常人群精液標本庫(最終符合全部研究要求的樣本數為1346例)。對所有研究對象的生物樣本進行了采集,并進行了完整的體格檢查和調查問卷。運用計算機輔助精子分析(CASA)技術進行了精液常規參數分析,包括精液量、pH 值、精子密度、總精子數、精子活力、正常形態精子率等指標。研究結果顯示,重慶地區人群符合世界衛生組織(第4版)精液質量標準的僅占38.9%,略低于國內其他地區,與歐美國家相比,也存在明顯差別。

            項目對232 名健康男性的尿液標本進行了2-羥基萘(2 - OHNa) 、2 - 羥基芴(OHFlu)、9-羥基菲(9-OHPh ) 和1 - 羥基芘( 1 -OHP)四種PAHs 代謝產物的含量檢測,研究結果提示三峽庫區育齡男性多環芳烴的暴露水平普遍較高,隨著尿中多環芳烴代謝產物濃度的增加,發生凋亡的精子數和精子DNA 的損傷也增加。此外,PAHs 的暴露水平與一些性激素水平相關,提示PAHs可能具有內分泌干擾效應。上述結果表明三峽庫區男性PAHs 的暴露可能對男性生殖系統產生不良影響,進而影響男性的生殖功能。

            研究還對232 名健康男性的尿液標本進行了五種PAEs代謝產物的含量檢測,包括鄰苯二甲酸單丁酯(MBP)、鄰苯二甲酸單芐酯(MBzP)、鄰苯二甲酸單乙酯(MEP)、鄰苯二甲酸單乙基己基酯( MEHP)以及鄰苯二甲酸(PA),結果提示尿中MBP濃度與正常精子率(AnnexinV-/PI-%)呈現負相關關系,與壞死精子率(PI+%)呈現正相關關系,即尿中MBP 含量越高正常未凋亡的精子越少,壞死的精子越多。MEHP 與壞死精子率(PI+%)也呈現正相關關系。

           

          如何有效去除水中PTS?

            三峽庫區水質質量以及人群健康水平是衡量三峽工程成功與否的重要標志,因此,有針對性地研究三峽庫區和重慶市水中特征污染物的環境監測技術和去除工藝,對于去除水環境中PTS污染、改善三峽庫區水質質量,具有十分重要的意義。 

            項目組研究了針對庫區主要污水處理廠的現有污水處理工藝,選取具有典型內分泌干擾特性的21 種抗生素類藥物(PhACs)為目標研究物質,較系統地分析研究了其在給水和污水處理廠各工藝單元的統計分布情況,以及總的去除率,結果發現PhACs 并不能在污水廠中完全去除,大多數PhACs 的去除主要發生在砂濾階段,加氯消毒階段幾乎無影響。針對以上現狀,課題組對現有水廠的關鍵工藝單元進行了除污性能強化改造。研制了新型聚合氯化鋁以及PACPDMDAAC雜化絮凝劑。圍繞強化混凝沉淀,開發了高效絮凝反應技術、高密度沉淀澄清技術、混凝直接過濾、混凝-膜法等不同的組合工藝和一體化設備,優選使用無機礦物強化混凝的材料及其投加技術。與傳統工藝相比,各項污染物的去除率均有大幅度提升,PhACs 總去除率提高了50%以上。

            

           

          推動國家《生活飲用水衛生標準》的修改

            項目組有關三峽庫區和重慶市水中持久性有機污染物系列研究工作,引起了黨中央領導的高度重視,2005年1月11日,在時任總書記胡錦濤同志的批示下,國家發展和改革委員會(國家發改委)、國家環境保護總局、國家建設部、重慶市委員會、重慶市政府多次召開會議聽取本課題組情況匯報,布置復查工作和提出整改措施,2005年1—2月,中國環境監測總站和重慶市有關部門共同對長江和嘉陵江的6 個斷面水質進行了采樣檢測。復查工作不僅證實了課題組的研究結果,而且發現POPs 污染有加重的趨勢。2005年2月25日,由國家發改委在重慶召集7 部委和重慶市、浙江省和安徽省召開了“城市飲用水有機污染問題調研座談會”,會上聽取了第三軍醫大學課題組的匯報。會議決定,國家投入巨資用于全國大中城市自來水廠工藝改造,增加能去除有機污染物的水深度處理工藝,并對二十年未變的國家《生活飲用水衛生標準》進行修改,飲用水指標從35 項增加至106項,新標準已于2007 年7 月1 日起在全國強制實施。研究結果對今后進一步進行整個三峽庫區的相關研究和污染治理,均具有重要的指導作用,對于指導三峽庫區和重慶市的環境監測、治理以及人群健康的預防工作具有重要意義,產生了較大的社會影響和經濟效益。 

            研究發表了20篇代表性SCI 論文,他引465次,單篇被引最高達63次,獲授權專利13項,2006年獲得中國環境新聞工作者協會頒發的“地球獎”團隊獎,課題組于2007年榮立集體二等功。(中華醫學信息導報韓靜、左舒穎整理)

          (摘自《中華醫學信息導報》2018年第33卷第19期)



          Produced By 大漢網絡 大漢版通發布系統 浙江6+1规则
            1. 
              
                  1.