郑州市城市污水回用的健康风险评价

论文摘要

目的：以郑州市五龙口城市污水处理厂的进出水为研究对象,对二级和三级处理工艺的效果进行评价,探讨再生水回用于景观娱乐用水时对人体产生的健康风险。并通过综合毒性试验,对其水质安全性加以评价分析,从而定性和定量表达水中污染物引起的健康危害。方法：（1）对该污水处理厂进出水中的化学有机物和重金属的分布规律进行检测,并对其浓度、去除率及回用于景观用水时水质保证率进行了比较分析。（2）以重金属铜（Cu）、镉（Cd）、铅（Pb）、锌（Zn）为例,对二级出水和三级出水回用于景观娱乐用水时对人体的健康产生的致癌和非致癌风险进行了风险评价。（3）对进出水进行综合毒性测试：采用发光细菌毒性测试法检测进出水的急性毒性,利用蚕豆根尖微核试验和人血淋巴细胞彗星试验检测进出水的遗传毒性。（4）统计学分析：运用统计软件SPSS 12.0,分别使用单因素方差分析（analysis of variance, ANOVA）、Bonfferoni两两比较、Levene方差齐性检验对数据进行统计学分析（检验水准α=0.05）。结果：（1）通过非参数假设检验分析,进水、二级出水和三级出水中所有污染物的浓度都近似服从对数正态分布,用K-S检验进行数值检验,为保证率的计算及健康风险评价模型的建立奠定了基础。（2）进出水中各污染物的浓度均不同,差异有统计学意义（P<0.05）；在二级出水的基础上,三级出水中氨氮（NH3-N）和TP的去除率较高；回用于景观娱乐用水时,二级出水中NH3-N、TP、TN、Cd符合要求的概率较低,三级出水中TP保证率明显提高,其它指标的保证率均有所提高。（3）二级出水和三级出水回用于景观用水时造成的致癌年风险范围在10-8-10-10/a,小于国际辐射防护委员会（ICRP）所推荐的风险最大可接受水平5×10-5/a。非致癌化学物对人体健康危害的年风险范围在10-10～103/a,远小于国际上公认的风险最大可接受水平10-6/a。（4）毒性结果：二级出水及三级出水对发光菌的抑光率、蚕豆根尖微核细胞千分率、人外周血淋巴细胞产生彗星的尾长和拖尾率均低于进水（F=12.159,P=0.008；F=56.850,P=0.001；F=18.165,P=0.001；F=167.635,P=0.001）。三级出水染毒人外周血淋巴细胞产生彗星的拖尾率低于二级出水（P<0.05）。结论：（1）城市污水经过二级生物处理后,污染程度明显下降；三级处理在城市污水回用中起着重要的作用,是保障污水回用水质达标的有效手段。（2）再生水回用于城市生态景观用水危害风险概率较低,对人体健康的致癌和非致癌危害效应可以忽略。（3）进水经处理后毒性显著下降,但对环境仍具有一定的生态风险性,对再生水进行毒性评价至关重要。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 2 材料与方法
• 2.1 实验材料和仪器设备
• 2.1.1 水样采集与保存
• 2.1.2 实验材料
• 2.1.3 主要试剂
• 2.1.4 主要仪器及设备
• 2.1.5 主要试剂的配制和保存
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 化学有机物指标的检测
• 2.2.2 重金属指标的检测
• 2.2.3 检测结果的处理和分析
• 2.2.4 化学指标去除效果的评价
• 2.2.5 健康风险评价的方法
• 2.2.6 发光细菌毒性检测
• 2.2.7 蚕豆根尖微核试验
• 2.2.8 人外周血淋巴细胞彗星试验
• 2.2.9 统计学处理
• 3 结果
• 3.1 化学有机物指标的检测结果
• 3.2 重金属指标的检测结果
• 3.3 致癌化学物健康风险评价结果
• 3.4 非致癌化学物健康风险评价结果
• 3.5 发光细菌毒性测试法测定结果
• 3.6 蚕豆根尖微核试验结果
• 3.7 人外周血淋巴细胞彗星试验结果
• 4 讨论
• 4.1 化学污染物的处理效果
• 4.1.1 化学有机物指标的处理效果
• 4.1.2 重金属指标的处理效果
• 4.2 化学污染物的健康风险评价
• 4.3 污水处理厂出水的生物毒性检测
• 4.3.1 对发光菌的发光率的影响
• 4.3.2 对蚕豆根尖细胞微核率的影响
• 4.3.3 对人外周血淋巴细胞的DNA损伤的影响
• 5 结论
• 参考文献
• 附图
• 综述
• 参考文献
• 个人简历 在学期间发表的学术论文与研究成果
• 致谢