申请日2015.12.25
公开(公告)日2016.05.04
IPC分类号G01N33/18
摘要
本发明公开了一种多遗传终点生物组试验评价净水厂生产废水回用遗传毒性的方法，所述方法以净水厂建有生产废水回用单元的出厂水为研究对象，以生物组遗传毒性试验：Ames试验、体内微核小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验、小鼠精子畸形试验、仓鼠卵巢细胞微核试验、SOS/umu试验为评价标准，当生物组遗传毒性试验中有3个阳性结果即表示存在生物遗传毒性安全性。本发明具有如下优点：①包含有基因突变、染色体畸变和DNA损伤三个遗传学终点;②试验生物包括原核、真核和哺乳类;③包括体内、体外试验;④包括性细胞和体细胞;⑤检测手段相对简便、快捷、经济及实验室通用性好。
权利要求书
1.一种多遗传终点生物组试验评价净水厂生产废水回用遗传毒性的方法，其特征在于所述方法以净水厂建有生产废水回用单元的出厂水为研究对象，以生物组遗传毒性试验：Ames试验、体内微核小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验、小鼠精子畸形试验、仓鼠卵巢细胞微核试验、SOS/umu试验为评价标准，当生物组遗传毒性试验中有3个阳性结果即表示存在生物遗传毒性安全性。
2.根据权利要求1所述的多遗传终点生物组试验评价净水厂生产废水回用遗传毒性的方法，其特征在于所述生物组遗传毒性试验进行之前，须对研究对象进行预处理，其中，Ames试验、体内微核小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验以及小鼠精子畸形试验采用同一预处理模式，仓鼠卵巢细胞微核试验和SOS/umu试验采用同一预处理模式。
3.根据权利要求2所述的多遗传终点生物组试验评价净水厂生产废水回用遗传毒性的方法，其特征在于所Ames试验、体内微核小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验以及小鼠精子畸形试验的预处理模式采用固相萃取法，以XAD-2型树脂为吸附树脂，具体步骤如下：
(1)使用前将树脂用重蒸甲醇、丙酮各提取8h，装入磨口瓶中以重蒸甲醇浸泡备用;
(2)将树脂湿法装入的玻璃吸附柱中至树脂床高110mm，并在吸附柱底部和树脂床上铺经甲醇和丙酮提取过得玻璃丝，然后放出甲醇，至甲醇恰好达树脂床顶部为止;
(3)用1000～1200ml蒸馏水分5～6次冲洗树脂柱，冲洗净残存甲醇后，保留树脂柱被蒸馏水覆盖，以防进气;
(4)吸附柱上端通过医用滴管与盛水容器相连，利用虹吸作用通过调节螺旋夹控制水样流经树脂床的流速为50～70mL/min，过柱水的总体积为250L;
(5)过柱完毕，用60～80ml重蒸的乙醚洗脱;
(6)洗脱液收集到烧杯中并加入烘干的无水硫酸钠进行脱水处理，最后用转移到KD浓缩器于43℃水浴的条件下浓缩至1ml以下，4℃冰箱保存备用。
4.根据权利要求3所述的多遗传终点生物组试验评价净水厂生产废水回用遗传毒性的方法，其特征在于所述XAD-2型树脂的颗粒度40～60目。
5.根据权利要求3所述的多遗传终点生物组试验评价净水厂生产废水回用遗传毒性的方法，其特征在于所述步骤(5)中，首次洗脱使乙醚在柱子中存留30～40min。
6.根据权利要求2所述的多遗传终点生物组试验评价净水厂生产废水回用遗传毒性的方法，其特征在于所述仓鼠卵巢细胞微核试验和SOS/umu试验的预处理模式如下：
(1)采集水样时，采样瓶内用待测水样润洗3次，每种水样采集10L;
(2)所有水样使用直径为142mm的Millipore微滤系统和孔径0.7μm的APFF玻璃纤维滤膜过滤后再经活化后的HLB柱富集;
(3)将水样通过样品管连接至活化好的HLB柱，每根HLB柱富集水样2升，富集完毕并抽干水后，以10mL二氯甲烷为淋洗剂分三次进行洗脱，旋蒸浓缩后，添加经脱水的无水硫酸钠，用氮气吹干后置换0.2mL生物实验溶剂DMSO于-20℃冰箱保存用于遗传毒性生物测试。
7.根据权利要求6所述的多遗传终点生物组试验评价净水厂生产废水回用遗传毒性的方法，其特征在于所述步骤(2)中，HLB柱采用二氯甲烷和甲醇活化柱子。
8.根据权利要求6所述的多遗传终点生物组试验评价净水厂生产废水回用遗传毒性的方法，其特征在于所述步骤(3)中，以10mL二氯甲烷为淋洗剂分三次进行洗脱时，第一次4mL、第二次3mL和第三次3mL。
说明书
一种多遗传终点生物组试验评价净水厂生产废水回用遗传毒性的方法
技术领域
本发明属于饮用水遗传毒性检测及评价领域，涉及一种生物组试验准确评价净水厂生产废水回用遗传毒性的方法。
背景技术
水资源是自然生态环境资源和可持续发展战略性资源，是维持生态系统和经济健康发展的重要影响因素。水资源的高效利用对国家的经济稳步发展的影响力日趋加剧，这成为了评价一个国家综合竞争力的重要指标。随着经济的发展，民众的环保意识也在不断提高，这促使政府部门加强对环境的整治和保护力度。一方面，由于供水厂生产废水并不符合《污水综合排放标准》GB18466-2005和《污水排入城镇下水道水质标准》CJ343-2010等标准直接排入下水道或自然水体;且另一方面，《中华人民共和国水法》以及《中华人民共和国水污染防治法》等的执行不可违反。我国自80年代末开始，将供水厂生产废水处理提上议事的日程，近年来各省市环保部门积极督促各地的供水厂在改扩建及新建供水厂时需要同步建设处理排泥水的工艺流程。《室外给水设计规范》(GB50013-2006)第10.1节明确规定必须对供水厂生产废水进行处理，但要求不影响供水厂出水水质。因此，随着这些标准和法规的严格执行，供水厂生产废水的处理(或回用)是供 水企业的必然趋势。
生产废水回用作为解决水资源危机的有效途径已得到社会各界的广泛认同及重视。有调查数据表明发达国家回用水的回用率高达80%，我国约为50～60%。虽然回用生产废水具有节约水资源和减少废水对环境的污染等优点。但是也存在着许多担忧，一方面，随着原水的水质日趋下降，原水中污染物种类和浓度均在增加和上升，导致废水水质恶化，因而在回用时，存在着污染物在处理流程中不断积累的风险;另一方面，随着WHO水质标准的更迭，我国也将1995版的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-1995)更迭为GB5749-2006版，指标由35项指标增加到106项，且严格修订水质指标标准限值，对供水厂处理工艺提出更大的挑战。因此，在供水厂实施回用操作之前，仍需要经过充分的科学论证以保证回用的安全性。
由于高新技术产业的多元化，伴随着多种类、难降解的新生污染物质排入饮用水水源中，并且生产废水回用时，一些难降解的污染物质重新回到水处理系统中，给饮用水安全带来了潜在的威胁。虽然饮用水技术得到了较大的发展，但对于纳米尺寸、痕量、亲水等有机物难于去除。此类物质通过协同作用、相加作用等方式联合作用于生物体，故理化分析方法无法反映多种污染物质作用对生物体的综合毒性效应和长期效应。另有研究表明，饮用水致突变性强弱与TOC或CODMn等指标并无对应关系，以3-氯-4(二氯甲基)-5-羟基-2(5H)-呋喃酮(MX)为例，其毒性可以和黄曲霉相比，是迄今为止在氯消毒自来水中发现的最强的致突变物质，其浓度为ng/L级，对TOC等 贡献甚微，但对饮用水致突变性贡献可达11～67%，这意味着单项的理化水质指标和少数有毒物质的最高容许浓度尚不能完全保证饮用水的安全性，即使各项水质指标满足生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)106项水质标准，作为人们长期饮用的毒性蓄积，也可能存在一定的安全风险。
目前已经建立的短期遗传毒性方法有200多种，分别检测基因突变、DNA损伤和染色体(组)畸变，很多研究者普遍使用其中的一到两种方法对水源水、自来水厂出水、管道出水等进行检验和评价。由于受试细胞或动物对有毒污染物质产生个体敏感性及特异性，会造成假阴性结果，造成对饮用水安全的误判，进而影响人类基因库的质量。所以，建立一种涵盖基因突变、DNA损伤和染色体(组)畸变的多遗传终点，涉及不同种类的受试动物，准确可行，快捷经济的方法评价生产废水回用安全性势在必行。
发明内容
本发明针对背景技术的实际问题，提供了一种多遗传终点生物组试验评价净水厂生产废水回用遗传毒性的方法。
一种多遗传终点生物组试验评价净水厂生产废水回用遗传毒性的方法，以净水厂建有生产废水回用单元的出厂水为研究对象，以生物组遗传毒性试验：Ames试验、体内微核小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验、小鼠精子畸形试验、仓鼠卵巢细胞微核试验、SOS/umu试验为评价标准，当生物组遗传毒性试验中有3个阳性结果即表示存在生物遗传毒性安全性。
本发明具有如下优点：
①包含有基因突变、染色体畸变和DNA损伤三个遗传学终点;
②试验生物包括原核、真核和哺乳类;
③包括体内、体外试验;
④包括性细胞和体细胞;
⑤检测手段相对简便、快捷、经济及实验室通用性好。