郑能雄/徐幽琼/王春兰/林华影/柯　华/林　侃/肖明发

(福州市疾病预防控制中心， 福建 福州 350004)

In vivo genetic toxicity of organic extractions from drinking and source water in Fuzhou

ZHENG Neng_xiong, XU You_qiong, WANG Chun_lan, LIN Hua_ying, KE Hua, LIN Kan, XIAO Ming_fa

(Fuzhou Center for Disease Control and Prevention, Fuzhou 350004,Fujian, China)

　　【摘要】 目的： 探讨福州市生活饮用水及其水源水的体内遗传毒性。 方法： 随机选择福州市5个区县(市)各1家水厂，采集水源水和出厂水各200 L，经XAD_2树脂柱收集其中的有机物，采用小鼠骨髓细胞微核试验和精子畸形试验检测其遗传毒性。 结果： 长乐市、平潭县水厂出厂水和水源水及福清市水厂出厂水具有致突变性；各出厂水有机提取物的致突变性基本高于同厂水源水。结论： 福州市部分生活饮用水水源水和出厂水受到一定程度的有机物污染。

　　【关键词】 生活饮用水; 有机提取物; 体内遗传毒性

　　中图分类号： R123　　　　文献标识码： A　　　　文章编号： 1004－616X(2010)06－0452－03

　　【ABSTRACT】 OBJECTIVE: To evaluate the in vivo genotoxicity of drinking and source water in Fuzhou. METHODS: Five districts were randomly chosen in Fuzhou with a water plant in every district. 200 liters drinking water and source water were sampled in every district. XAD_2 resin was used to extract the organic matter in water, and mouse bone marrow micronucleus and sperm abnormality test were used to detect the genotoxicity of the organic extractions. RESULTS: The drinking and source water of water plants in Changle city and Pingtan county and the drinking water of water plant in Fuqing city were mutagenic, and the genotoxicity of organic extractions of drinking water was higher than that of its source water. CONCLUSION: The drinking and source water of Fuzhou city had been polluted by organic compounds to some degree.

　　【KEY WORDS】 drinking water; organic extractions; in vivo genotoxicity

　　近年来，生活饮用水的安全问题已成为国内、外政府和人们广泛关注的问题，随着社会现代化的进程，水质污染问题日益严重，水源水在消毒处理过程中也使水中有机物含量增加，从而可能使出厂水具有一定的致突变性[1－2]。福州地区生活饮用水水源大都来自闽江，目前闽江水质特别是干流和主要支流水质有所改善，但个别断面仍然出现超标和污染严重的情况[3]。为分析福州地区生活饮用水污染情况，了解其遗传毒性，我们在福州市5区8县中随机选择了5个区县(市)各1家自来水厂的出厂水和水源水，采用体内外毒理学试验相结合综合评价其遗传毒性，本文中主要讨论体内试验结果。

1　材料与方法

1.1　试验动物

　　清洁级昆明种小鼠308只，购自上海斯莱克实验动物中心，许可证号：SCXK(沪)2003－0003。

1.2　主要试剂

　　XAD_2树脂，Giemsa粉末，伊红粉末(Sigma公司)；环磷酰胺(江苏恒瑞制药厂)；小牛血清(杭州四季青生物材料研究所)；二甲基亚砜(DMSO，Amresco公司)；其他试剂均为国产分析纯。

1.3　水样的采集与处理

　　在福州市5区8县中随机抽取5个区县(市)，分别是马尾区(A)、福清市(B)、台江区(C)、平潭县(D)和长乐市(E)，在2009年5月份分别采集上述5个区县(市)某水厂的水源水及出厂水各200 L。每份水样经装有XAD_2树脂的玻璃柱(1.5 cm×12 cm)过柱，流速30～50 ml/min，将吸附在树脂柱上的有机物用乙醚洗脱，每次接触10 min，冲洗3次，49 ℃水浴挥发干燥，最后用5 ml DMSO定容，置4 ℃冰箱保存备用。

1.4　试验方法

1.4.1　小鼠骨髓细胞微核试验　小鼠25～30 g，随机分为22个组，每组6只，雌雄各半，实验准备期饮用超纯水。水样有机提取物用超纯水稀释为高低两个剂量组，分别相当于原水样10 L和2 L，腹腔注射染毒，染毒量为0.005 ml/g，环磷酰胺50 mg/kg为阳性对照，DMSO为阴性对照。染毒2次，间隔24 h，第2次染毒6 h后处死。取双侧股骨骨髓涂片，干燥后甲醇固定10 min，Giemsa染液染色15 min。每只小鼠涂片2张，每片检查1 000个嗜多染红细胞(polychromatic erythrocyte, PCE)，计数微核，计算微核率。

1.4.2　小鼠精子畸形试验　雄性小鼠30～35 g，分组及剂量同微核试验，每组8只，饮用超纯水。经口灌胃染毒，连续5 d，每天1次，染毒量为0.025 ml/g，环磷酰胺40 mg/kg为阳性对照，DMSO为阴性对照，于首次染毒后第35天处死小鼠。取双侧附睾制备精子悬液，伊红染色15 min后涂片[4]，每个精液样本制片2张，每片观察1 000个精子，记录畸形的精子数。

1.5　统计分析

　　应用SPSS 16.0软件对各地水厂出厂水和水源水各剂量组与阳性和阴性对照组间的差异进行方差齐性检验、方差分析、组间均数两两比较等。

2　结　果

2.1　小鼠骨髓细胞微核试验结果

　　见表1。由表1可看出，各组出厂水和水源水均不同程度引起小鼠骨髓细胞微核率的增加，出厂水的微核率均高于同厂水源水，其中福清、台江、平潭水厂高剂量组和长乐水厂高低剂量组出厂水和水源水比较差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)；除马尾、台江水厂的水源水两个剂量组及出厂水低剂量组和福清水厂水源水低剂量组外，其余各组与阴性对照组比较差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01)；所有剂量组和阳性对照组比较差异均具有统计学意义(P<0.05)。

2.2　小鼠精子畸形试验结果

　　由表2可看出，出厂水引起的小鼠精子畸形率均高于同厂水源水，其中福清、平潭和长乐水厂高、低剂量组出厂水和水源水比较差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01)；除马尾水厂、台江水厂的水源水和出厂水及福清水厂的水源水外，其余各组畸形率与阴性对照组比较差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01)；所有剂量组和阳性对照组比较差异有显著性(P<0.05)。

3　讨　论

　　水中有机提取物的致突变性与水样中有机物的种类和含量有关，本文采取体内小鼠骨髓细胞微核试验和精子畸形试验评价福州市生活饮用水的遗传毒性，结果基本一致，长乐市、平潭县和福清市采样水厂的出厂水及长乐市和平潭县采样水厂水源水的有机提取物有致突变性；长乐市采样水厂的水源水取自闽江下游水，闽江水近年来污染严重，水质呈下降趋势，平潭县四面环海，水源为湖水，湖水的自净能力较弱，一旦受到污染恢复困难，且容易受到周围海水影响。

　　各水厂出厂水的遗传毒性基本高于其水源水，可能与氯化消毒过程中产生氯化消毒副产物增加出厂水的诱变活性，同时还可能使其具有致畸、致癌性有关。目前，饮用水中已经确定的几百种氯化消毒副产物仅占总氯化消毒副产物的50％，其中3_氯_4_(二氯甲基)_5_羟基_2(H)_呋喃酮、二氯乙酸和三氯乙酸是已被证实为有明确遗传毒性的氯化消毒副产物[5－6]。

　　生活饮用水的安全问题日益受到关注，众多研究表明水质污染与一些疾病尤其是恶性肿瘤的发生关系密切，目前一些国家和地区已经建立了水源遗传毒性的监测网，监控其对人类健康的影响[7－8]。随着近年福州市经济的快速发展，水污染问题日益严重，因此有必要建立饮用水的遗传毒性监测网络。福州市雨量丰富，采样时各水源为丰水期，但长乐市及平潭县水厂的出厂水和水源水仍具有致突变性，其原因不仅在于其源水污染严重，可能与其水厂氯化消毒处理设备和工艺也有关；福清市水厂出厂水致突变性也较强，可能与其水厂氯化消毒处理设备和工艺有关。因此除了采取有效措施保护水源免受进一步污染外，还需改进水消毒设备和工艺，学习国内外先进技术，保证饮用水的安全性。

参考文献

[1]  Weber N, Higuchi T, Tessari J, et al. Evaluation of the effects of water disinfection by byproducts, bromochloroacetic and dibromoacetic acids, on frog embryogenesis[J]. J Toxicol Environ Health A, 2004, 67(12):929－939.

[2]  寇文揆,寇文斐.农村生活饮用水与安全卫生评价[J].内蒙古水利,2005,3(1):56－57．

[3]  省闽江九龙江流域整治联席会议办公室.闽江流域水环境综合整治工作情况通报[R].福州：福建省环境保护局,2007.

[4]  魏　青,范瑞泉,杨杏芬,等.小鼠精子畸形试验方法的改良与效果评价[J].中国公共卫生,2002,18(7):835.

[5] Wright JM,Schwartz J, Vartiainen T, et al. 3_chloro_4 (dichloromethyl)_5_hydroxy_2(5H)_furanone(MX) and mutagenic activity in Masschusetts drinking water[J]. Eviron Health Perspect, 2002, 110(2):157－164.

[6]  Nissinen TK, Miettinen IT, Martikaainen PT, et al. Disin_ fection by_products in Finnish drinking water[J]. Chemosphere,2002,48(1):9－20.

[7]  Tokmak B, Capar G, Dilek FB, et al. Trihalomethanes and associated potential cancer risks in the water supply in Ankara,Turkey[J].Environ Res,2004,96 (3):345－352.

[8]  Koivusalo M, Pukkala E,Vartiainen T, et al. Drinking water chlorination and cancer: a historical cohort study in Finland [J].Cancer Causes Control, 1997,8(2):192－200.

收稿日期： 2010－05－20； 修订日期： 2010－07－20

基金项目： 福州市科学计划项目(2008－G－119)

作者简介： 郑能雄(1951－　)，男，福建福州人，本科，主任医师，研究方向：卫生疾病控制。

中华医学之家：http://www.xinxi85.com

投稿信箱：zhyxzj85@163.com

联系电话：029--85327298     主编QQ：693891972