城市污水再生水中典型病毒与药物的风险评价

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在当前水资源严重短缺的形势下,再生水作为“第二水源”,将其合理回用,可减少水环境再次污染的同时也可缓解水资源紧缺,具有社会、经济、环境三重效益。随着再生水不断地推广应用,其中的某些有害污染物在回用过程中可能会对人体健康与生态环境安全带来一定的潜在危害。为保障再生水在回用过程中的安全性,评价回用过程中各类风险因子对人体和生态的潜在危害和风险具有十分重要的现实意义,以便为当地再生水回用的风险管理与控制提供理论依据和数据支持。本研究以3种典型人体肠道内病毒腺病毒(Ad V)、肠道病毒(EV)、轮状病毒(RV)和5种典型药物氧氟沙星(OFL)、罗红霉素(ROX)、磺胺甲恶唑(SMZ)、四环素(TC)、对乙酰氨基酚(AP)为研究对象,分别利用实时荧光定量q PCR和高效液相色谱质谱连用技术HPLC-MS对青岛市3座城市污水处理厂再生水及其补给河道段中的病毒和药物进行检测。基于检出结果,结合剂量反应关系,利用“四步法”对上述8个风险因子在城市绿化、道路降尘、景观用水、家用绿化以及冲厕等不同再生水回用途径下暴露的职业与非职业人员的人体健康风险进行评价。同时参考药物的毒性数值结合风险等级,利用风险商值RQs法对WWTP-2四期工程三级出水补给河道时对生态环境存在的风险进行评价。主要结论如下:1、再生水中典型病毒的健康风险评价(1)56个样品中仅4个样品呈现HAd V阳性,检出浓度在ND~924.44 copies/L范围内,EV与RV均未有检出。(2)以10-4/a为病毒感染可接受个人年风险,WWTP-1再生水厂出水、WWTP-2一期与四期工程三级出水回用作城市绿化、道路降尘、景观用水、家用绿化以及冲洗厕所等途径时,HAd V对暴露人群具有一定的健康风险且职业人员的一次受感染风险Pi略高于非职业人员。(3)通过比较城市绿化、道路降尘、景观用水、家用绿化以及冲洗厕所等回用途径下再生水中HAd V对人体健康风险大小可知,上述各回用途径对职业人员的健康风险大小依次为:城市绿化≈道路降尘≈景观用水>家用绿化>冲洗厕所;对非职业人员的健康风险大小则依次为:城市绿化>道路降尘>景观用水>家用绿化>冲洗厕所。2、再生水中药物残留的健康风险评价(1)再生水中OFL、ROX、TC以及AP的检出浓度范围分别为0.96~11.13 ng/L、0.79~7.52 ng/L、ND~0.01 ng/L、ND~0.01 ng/L,SMZ未有检出。(2)以10-8/a为药物残留对人体健康风险可忽略水平,WWTP-2四期工程三级出水回用作城市绿化、道路降尘、景观用水、家用绿化以及冲洗厕所等途径时,OFL、ROX、TC以及AP对暴露人群所产生的健康年风险可忽略。(3)通过比较城市绿化、道路降尘、景观用水、家用绿化以及冲洗厕所等回用途径下再生水中每种药物残留对人体健康风险大小可知,上述各回用途径下各药物残留对职业人员的健康风险大小依次为:道路降尘>城市绿化>景观用水>家用绿化>冲洗厕所,对非职业人员的健康风险大小则依次为:城市绿化>道路降尘>家用绿化>景观用水>冲洗厕所。3、再生水补给河道中药物残留的生态风险评价(1)再生水补给河道舞阳路段水样中OFL、ROX以及AP这三种药物检出浓度范围分别为1.75~10.47 ng/L、1.38~7.36 ng/L、ND~1.10 ng/L,SMZ与TC未有检出;OFL对暴露于该浓度下的水生生物呈现中等风险,ROX与AP对暴露于该浓度下的水生生物呈现低风险,SMZ与TC对生态环境的风险并不显著。(2)再生水四期工程总排水口上游水样中OFL、ROX、SMZ、TC以及AP这五种药物检出浓度范围分别为1.48~9.72 ng/L、ND~5.88 ng/L、ND~0.19 ng/L、ND~2.15 ng/L,SMZ未有检出;OFL对暴露于该浓度下的水生生物呈现中等风险,ROX、TC以及AP对暴露于该浓度下的水生生物呈现低风险,SMZ对生态环境的风险并不显著。
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