近年来我国水量和水质性缺水问题严重,对现有水资源进行深度的开发利用既是可持续发展的必然要求,同时也是关系到国计民生的重大战略问题。城市回用水或再生水(recycled water/reclaimed water)主要指城市污水或生活污水经处理后达到一定的水质标准,可在一定范围内重复使用的非饮用水,是水资源的一种有效利用形式。　　 由于受现有处理工艺的限制,处理后的城市污水中仍含有各种有毒有害的有机物,其中包括具有致癌性的多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)。城市回用水在使用过程中既可以液态形式存在又可在喷洒过程中形成气溶胶,人体主要通过肺脏吸入、皮肤接触吸收、经消化道食入暴露于有毒有害物质,可能对人体具有遗传毒性作用,因而其潜在的健康风险受到广泛关注。　　 本研究立足于我国城市回用水再利用安全性问题,采用了一组不同遗传学终点的遗传毒性试验,包括体外哺乳动物细胞染色体畸变试验、体外胞质阻滞法微核试验、Ames试验、质粒DNA损伤试验和p53基因外显子的突变检测试验研究其对遗传物质的损伤,对城市回用水的致突变作用进行了初步探讨。同时采用气相色谱.质谱(GC-MS)联用的方法对枯水和丰水季节回用水中USEPA推荐的16种PAHs进行定量分析,在此基础上采用环境健康风险评价方法,开展三种不同回用条件下,微孔膜过滤+臭氧消毒处理工艺下具有我国水体基质特色的回用水中PAHs健康风险评价。并针对城市回用水灌溉农田后农作物是否会对人体健康产生影响的研究结果不一致的问题,采用城市回用水灌溉含水量大、浇灌次数多的蔬菜(黄瓜和圆白菜),并以当地井水灌溉蔬菜为对照,对人类食用部分按照《食品安全性毒理学评价程序和方法》(GBT-15193.1～15193.21-2003)的要求进行了急性经口毒性、致突变性、亚慢性毒性试验,评价城市回用水灌溉蔬菜的食用安全性。　　 本研究采集水样为天津市某再生水厂,其水源主要为周围生活污水,经过常规处理后形成污水处理厂二级出水,再经过混凝沉淀+微滤/超滤+部分反渗透+臭氧+液氯消毒工艺处理形成城市回用水。分别采集丰水季节和枯水季节水样,采集入水口水样即污水处理厂二级出水和出水水样即城市回用水,每次采集时间为1周,每天采集水样冻存于-80℃冰箱,每次采集水样混合后进行固相萃取测定其遗传毒性和16种PAHs的含量。　　 (一)在遗传毒性试验中,Ames试验和质粒DNA断裂试验结果为阳性。试验结果表明,未被去除有机污染物仍能引起移码型和碱基置换型突变作用和DNA断裂,丰水期与枯水期两次水样的Ames试验结果显示出水致突变性强于入水水样。同时通过测定DNA序列,证实回用水中有机物能诱导人胚肝细胞(L-02细胞)中抑癌基因p53外显子碱基发生突变。但在体外哺乳动物细胞染色体畸变试验和体外胞质阻滞法微核试验中,由于遗传学终点和敏感性的原因,并未观察到水样的致突变作用。提示还需进一步对城市回用水的致突变性进行深入研究。　　 (二)16种PAHs的含量测定中,通过气相色谱-质谱(GC-MS)分析发现,丰水期、枯水期回用水和污水处理厂二级出水两次水样中均检测出PAHs,主要为芴和菲,其次为荧葸、萘、芘等。丰水期入水水样(污水处理厂二级出水)中16种PAHs的总浓度为1777.9ng/L,出水水样1380.1ng/L;枯水期入水水样中16种PAHs的总浓度为2225.1ng/L,出水水样1827.1ng/L。丰水期PAHs含量低于枯水期,经过处理后回用水中PAHs含量有所降低。但目前的处理方法并不能完全去除水中的多环芳烃类物质。从回用水水样PAHs分子组成来看,主要以较低分子量(2环和3环)的PAHs为主,尤以3环PAHs含量最多。　　 (三)对城市回用水中多环芳烃健康风险评价研究显示,城市回用水在绿化、农业灌溉和景观娱乐三种不同回用途径下,多环芳烃的慢性长期危害指数分别为1.04×10-4、3.66×10-3、4.01×10-3,以上三种回用途径下多环芳烃的慢性长期危害总指数为7.77×10-3。城市绿化、农业灌溉和景观娱乐三种不同回用途径多环芳烃的致癌风险分别为7.88×10-8、2.77×10-6、3.04×10-6,三种回用途径总致癌风险为5.89×10-6。研究结果表明,回用水在城市绿化、农田灌溉和景观娱乐接触过程中多环芳烃所增加的致癌和非致癌风险均很低,回用水中多环芳烃的健康风险处于可接受水平。　　 (四)城市回用水灌溉蔬菜安全性评价研究显示,回用水灌溉的黄瓜和圆白菜急性口毒性试验LD50大于20.0g/kg·BW,属无毒级:Ames试验、小鼠骨髓细胞微核试验和小鼠精子畸形试验结果均为阴性,体内和体外试验均未见其具有遗传毒性;在亚慢性毒性试验中大鼠体重、进食量、脏器重量、血液学、生化指标、尿液及病理学检查均未见任何明显中毒症状和表现。本研究显示微孔膜过滤+臭氧消毒处理工艺城市回用水灌溉的蔬菜(黄瓜和圆白菜)急性毒性、遗传毒性及亚慢性毒性结果与井水浇灌蔬菜和空白对照组相比未见差异。现有实验结果未显示回用水灌溉蔬菜对大小鼠具有急性毒性、遗传毒性和亚慢性毒性作用。但对回用水灌溉蔬菜的食用安全性评价尚需更多的实验进行研究,如慢性毒性试验、致畸实验及多代繁殖试验等,以期最大限度对其食用安全性进行全面评价,同时还需要在回用水灌溉地区大量开展流行病学调查研究工作,以确保人体食用回用水灌溉农产品的安全性。