饮用水氯化消毒副产物及其遗传毒性.ppt

饮用水氯化消毒副产物及其饮用水氯化消毒副产物及其 遗传毒性的检测遗传毒性的检测鲁文清华中科技大学同济医学院公共卫生学院 劳动卫生与环境卫生学系饮用水氯化消毒是应用最为广泛、控制介水饮用水氯化消毒是应用最为广泛、控制介水 传染病最有效的方法传染病最有效的方法19741974年，年，RookRook和和BellarBellar等人发现饮用水加氯等人发现饮用水加氯 消毒会产生消毒副产物（消毒会产生消毒副产物（disinfection by-productsdisinfection by-products，， DBPsDBPs），如三卤甲烷（），如三卤甲烷（trihalomethanes, THMstrihalomethanes, THMs）、）、 卤乙酸卤乙酸(HAAs)(HAAs)等19761976年，美国国立癌症研究所又报道，氯仿年，美国国立癌症研究所又报道，氯仿 能引起雄性大鼠肾小管细胞腺癌和雄性小鼠的肝细能引起雄性大鼠肾小管细胞腺癌和雄性小鼠的肝细 胞癌 一、氯化副产物的主要类别二、饮用水氯化消毒的健康问题三、氯化消毒剂的代用品四、遗传毒性的类型及其检测方法五、饮水氯化副产物和氯化饮水提取物的遗传毒性检测一、氯化副产物的主要类别一、氯化副产物的主要类别（一）挥发性卤代有机物（一）挥发性卤代有机物（二）非挥发性卤代有机物（二）非挥发性卤代有机物（一）挥发性卤代有机物（一）挥发性卤代有机物三卤甲烷：氯仿一溴二氯甲烷二溴一氯甲烷溴仿卤乙腈：二氯乙腈溴代氯乙腈卤代酮： 三氯乙酮（二）非挥发性卤代有机物（二）非挥发性卤代有机物卤乙酸：二氯乙酸三氯乙酸溴代氯乙酸二溴乙酸溴代二氯乙酸卤代醛：二氯丙烯醛卤代羟基呋喃酮： 3-氯-4-二氯甲基-5-羟基-2(5氢)呋喃酮 （MX）l1979年美国环保局在“饮用水安全法”中提出100μg/L的 三卤甲烷标准。

1997年7月在正式提出的“消毒剂与消 毒副产物法”第一阶段中，三卤甲烷标准降到80 μg/L， 另一类消毒副产物一卤乙酸标准被定为60μg/L l世界卫生组织在“饮用水卫生标准”中推荐氯仿在饮用 水中的建议值为30 μg/Ll我国目前只在“生活饮用水卫生标准(GB5749-85)”中规 定三氯甲烷不得超过60μg/L ，对其它消毒副产物未提 出控制标准 l有机前体物：能与氯形成氯化副产物的有机物， 主要是腐殖酸、富里酸、藻类及其代谢产物等l水中氯化致突变物主要由氯与腐殖质反应生成 l2000年全国环境状况公布，城市居民日常生活排 放的污水和很多工业废水都含有大量的溶解状有 机物质 二、二、饮用水氯化消毒的健康问题饮用水氯化消毒的健康问题 （一）氯化副产物与致突变性（一）氯化副产物与致突变性/ /遗传毒性遗传毒性 （二）氯化副产物与癌症（二）氯化副产物与癌症 （三）氯化副产物对生长发育和生殖的影响（三）氯化副产物对生长发育和生殖的影响（一）氯化副产物与致突变性（一）氯化副产物与致突变性/ /遗传毒性遗传毒性l氯化饮用水的有机浓集物在Ames试验中具有致 突变性 l氯化副产物-MX是Ames试验中致突变活性最强 的化合物，MX在氯化饮水中的浓度处于ng/L 水平，但它的诱变活性占了氯化饮水有机浓集 物总诱变活性的15%-57%，是造成氯化饮水致 突变的重要成分。

（二）氯化副产物与癌症（二）氯化副产物与癌症1. 动物试验2. 流行病学研究 氯化副产物与癌：动物试验氯化副产物与癌：动物试验* *氯化副产物 / 作者（年代）受试动物结果三卤甲烷 氯仿 国家肿瘤研究所（1976）小鼠肝肿瘤 国家肿瘤研究所（1975）大鼠肾肿瘤 Jorgenson (1985)大鼠肾肿瘤 一溴二氯甲烷 国家毒理项目（1987）大鼠结肠和肾肿瘤 国家毒理项目（1987）小鼠肝和肾肿瘤 二溴一氯甲烷 国家毒理项目（1984）小鼠肝肿瘤 溴仿 国家毒理项目（1989）大鼠结肠肿瘤氯化副产物与癌：动物试验氯化副产物与癌：动物试验* *氯化副产物 / 作者（年代） 受试动物结果 卤乙酸 二氯乙酸 Herren-Freund (1987), Bull (1990),小鼠肝肿瘤 DeAngelo (1991), Daniel (1982), Pereira (1996) DeAngelo (1996)大鼠肝肿瘤 三氯乙酸 Herren-Freund (1987), Bull (1990),小鼠肝肿瘤Pereira (1996) 溴代二氯乙酸 Bull小鼠肝和肺肿瘤 二溴乙酸Bull小鼠肝肿瘤So (1995)大鼠结肠肿瘤 溴代氯乙酸Bull小鼠肝肿瘤氯化副产物与癌：动物试验氯化副产物与癌：动物试验* *氯化副产物 / 作者（年代） 受试动物结果卤乙腈 溴代卤乙腈 Bull (1985)小鼠皮肤癌氯化羟基呋喃酮 3-氯-4-二氯甲基-5-羟基-2(5氢)呋喃酮（MX) Komulainen （1997） 大鼠甲状腺、肾上腺、 肝脏、肺、胰腺、 乳房等部位肿瘤， 淋巴瘤和白血病暴露氯化副产物与暴露氯化副产物与结肠癌结肠癌：：流行病学调查流行病学调查* *作者（年代）暴露因子相对危险性调查结果癌症结局HildesheimTHMs1.13(0.7-1.8)阳性（NS） 发病率 (1998) Marrett(1995) THMs1.5(1.0-2.2)阳性（NS） 发病率 Young(1987) THMs0.73(0.44-1.21)阴性（NS） 发病率 Zierler(1986)氯＋氯胺0.89(0.86-0.93)阴性死亡率 Cragle(1985)氯化水3.36(2.41-4.61) 阳性 发病率 Gottleb(1982)地面水＋地下水 1.01阳性（NS）死亡率 Wilkins(1981)地面水＋井水0.89(0.57-1.43) 阴性（NS）死亡率 Brenniman(1980)氯化的地下水1.11阳性（NS）死亡率 Alvanja(1978)氯化水 1.61阳性 死亡率NS：无统计学差异 暴露氯化副产物与直暴露氯化副产物与直肠癌肠癌：：流行病学调查流行病学调查* *作者（年代）暴露因子相对危险性调查结果癌症结局Hildesheim(1998) THMs1.7(1.1-2.6)阳性发病率 Marrett(1995) THMs0.99(0.5-1.4)阴性（NS）发病率 Zierler(1986)氯化水0.96(0.89-1.04)阴性（NS）死亡率 Gottleb(1982)地面水＋地下水 1.79阳性发病率 Wilkins(1981)地面水＋井水1.42(0.7-3.16)阳性（NS）死亡率 Young(1981)氯1.39(0.67-2.86)阳性（NS）死亡率 Brenniman(1980)氯化的地下水1.22阳性（NS）死亡率 Alvanja(1978)氯化水 1.93阳性死亡率NS：无统计学差异暴露氯化副产物与膀胱暴露氯化副产物与膀胱癌癌：：流行病学调查流行病学调查* *作者（年代）暴露因子相对危险性调查结果癌症结局Cantor(1998) THMs1.5(0.9-2.6)阳性(NS）发病率 King(1996) THMs1.6(1.08-2.46)阳性发病率 McGeehin(1993) THMs 1.8(1.1-2.9)阳性发病率 Zierler(1988)氯＋氯胺1.4(1.2-2.1)阳性死亡率 Cantor(1987)氯化的地面水1.8阳性发病率 Gottleb(1982)地面水＋地下水 1.2阳性(NS）死亡率 Young(1981)氯1.04(0.43-2.5阳性(NS）死亡率 Wilkins(1981)地面水＋井水2.2(0.71-9.39)阳性(NS）死亡率 Brenniman(1980)氯化的地下水0.98阴性(NS）死亡率 Alvanja(1978)氯化水 1.69阳性死亡率NS：无统计学差异（三）氯化副产物对生长发育和生殖的影响（三）氯化副产物对生长发育和生殖的影响1. 动物试验2. 流行病学研究氯化副产物与生长发育和生殖的作用：动物试验氯化副产物与生长发育和生殖的作用：动物试验* *作者（年代）受试动物氯化副产物 结 果Epstein (1992)大鼠二氯乙酸软组织缺损 Smith (1988)大鼠三氯乙腈软组织缺损 Smith (1989)大鼠三氯乙腈软组织缺损 Smith (1988,1989)大鼠卤乙腈胚胎死亡 Toth (1992)大鼠二氯乙酸睾丸上皮细胞变性 Lander (1994)大鼠二溴乙酸睾丸上皮细胞变性 Cicmanec (1991)狗二氯乙酸睾丸上皮细胞变性 暴露氯化副产物与暴露氯化副产物与出生缺陷出生缺陷：：流行病学调查流行病学调查 * *结局／作者 暴露因子 相对危险性调查结果畸形 Aschengrau(1993) 氧化的地面水1.5(0.7-2.1)阳性(NS) Bove(1992) THM > 80μg/L1.6(1.2-2.0)阳性 神经管缺损 Bove(1992) THM > 80μg/L3.0(1.3-6.6)阳性 口裂 Bove(1992) THM > 100μg/L3.2(1.2-7.3)阳性 心脏缺损 Bove(1992) THM > 80μg/L1.8(1.0-3.3) 阳性(NS) NS：无统计学差异暴露氯化副产物与生长发育：暴露氯化副产物与生长发育：流行病学调查流行病学调查* *结局／作者暴露因子 相对危险性调查结果体重偏低 Kanitz(1996)二氧化氯 5.9(0.8-14.9)阳性(NS) 次氯酸钠 6.0(0.6-12.6)阳性(NS) 二氧化氯+次氯酸钠 6.6(0.9-14.6)阳性(NS) Savitz(1995)THM > 83μg/L 1.3(0.8-2.1)阳性(NS) Bove(1992)THM > 80μg/L 1.3(1.1-1.5)阳性 Kramer(1992)THMs 1.3(0.8-2.2)阳性(NS) 生长迟缓 Bove(1995) THM > 100μg/ L 1.5(1.2-1.9)阳性 Kramer(1992)氯仿 ≥ 10μg/L 1.8(1.1-2.9)阴性NS：无统计学差异以上数据来自Mills 等人, Health risks of drinking water chlorination by-products: report of an Expert Working Group. Chronic Diseases in Canada. 1998, 19 (3).三、氯化消毒剂的代用品三、氯化消毒剂的代用品（一）氯胺（一）氯胺l最常用的代用品。

l消毒产生的THMs和致突变活性均较氯消毒低得多 l本身具有致突变性，杀菌效果较差 （二）二氧化氯（二）二氧化氯 l非常有效的消毒剂l不产生THMs ，不使饮水的有机浓集物具致突变性 l成本较其它消毒方法高 ，应用技术较复杂 （三）臭氧（三）臭氧l不会产生THMs和卤代有机物 l出厂水无剩余臭氧，需用第二消毒剂l费用相当昂贵 四、四、遗传毒性的类型及其检测方法遗传毒性的类型及其检测方法（一）遗传毒性和遗传毒物（一）遗传毒性和遗传毒物（二）遗传学损伤的分类（二）遗传学损伤的分类（三）检测化学物遗传毒性的方法（三）检测化学物遗传毒性的方法 （一）遗传毒性和遗传毒物（一）遗传毒性和遗传毒物遗传毒性（genetic toxicity） 损伤DNA和改变DNA的能力,指遗传学的改变 和损伤 遗传毒物（genotoxic agents） 引起生物体发生突变的物质称为致突变物，因 其能损伤遗传物质，故又称为遗传毒物 （二）。