江南某城市饮用水及其水源水中微囊藻毒素调查及初步健康风险评价

第33卷第7期2014年7月环境化学ENVIＲONMENTALCHEMISTＲYVol．33，No．7July20142014年3月20日收稿*环保公益性行业科研专项(201309060);水体污染控制与治理科技重大专项(2013ZX07502001)资助．＊＊通讯联系人，Tel:010－84943183;E-mail:lvyb@cnemc．cnDOI:10．7524/j．issn．0254-6108．2014．07．027江南某城市饮用水及其水源水中微囊藻毒素调查及初步健康风险评价*王超1彭涛2吕怡兵1＊＊滕恩江1邢冠华1(1．中国环境监测总站，北京，100012;2．扬州市环境监测中心站，扬州，225007)目前我国水体富营养化严重，蓝藻水华频繁爆发，产生具有肝毒性的微囊藻毒素(MCs)，威胁饮用水安全．水中MCs主要包括蓝藻细胞内的胞内MCs(IMCs)和溶解于水中的胞外MCs(EMCs)．江南地区人口稠密，水网遍布，近年来经济快速发展，向河流湖泊排放大量氮、磷等营养物质，环境条件比较适合蓝藻生长，水体易受MCs污染．本研究对江南某市城区自来水厂水源水及对应的饮用水中MCs(ＲＲ、YＲ、LＲ、LW和LF)开展了5个月的调查研究，探讨水源水和饮用水中MCs的浓度水平和分布特征，并进行初步健康风险评价，以期为提高饮水安全性提供依据．1材料与方法1．1主要仪器和试剂超高压液相色谱(U3000，美国Dionex公司)，三重四极杆串联质谱(API4000，美国ABSCIEX公司)，固相萃取仪(Autotrace，美国Caliper公司)，ＲＲ、YＲ、LＲ、LW和LF标准品(纯度≥95%，美国Alexis公司)，乙腈、甲醇(色谱纯)．1．2样品采集和分析2012年8月至12月，选择供水覆盖城区的3个自来水厂，分别同时采集水源水和出厂饮用水．每月月初采集1次，每次采集2L水样，运至实验室后，立刻经过0．45μm滤膜抽滤，分离出蓝藻和滤液，置于4℃冰箱保存．IMCs前处理:将含蓝藻的滤膜反复冻融3次，75%甲醇浸提，采用C18固相萃取柱进行富集和净化．EMCs前处理:采用C18固相萃取柱对经过滤的水样进行富集和净化．仪器分析条件:选择C18色谱柱(2．1mm×50mm，1．7μm)、以乙腈和水(均含0．1%甲酸)为流动相，进行梯度洗脱，质谱采用多反应监测模式，外标法定量分析．具体条件详见文献［1］．1．3质量保证和质量控制每批样品做全程空白样、实验室空白样、平行样和水样加标样(或空白加标样)．所有空白样均未检出MCs．平行样品相对标准偏差小于10%．EMCs和IMCs的加标回收率为69%—119%．2结果和讨论2．1水源水及其饮用水中MCs的浓度水平及分布特征水源水中可检出EMCs和IMCs，经过自来水厂处理，出厂的饮用水中只检出EMCs．水源水中EMCs和IMCs的浓度为1．71—35．38ng·L－1、0．04—39．07ng·L－1，随时间和水源地点而呈现不同的分布特征:除8—9月1#水厂水源水EMCs浓度小于IMCs浓度，其余水源水EMCs浓度均大于IMCs浓度．3个水厂的水源水MCs(EMCs、IMCs)和出水MCs(EMCs)的浓度为1．56—74．45ng·L－1、ND(未检出)—17．2ng·L－1(表1)，其中LＲ浓度均低于《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)和《生活饮用水卫生标准》(GB/T5749—2006)规定的标准限值(1．0μg·L－1)．5种MCs的浓度分布以5个月MCs浓度的算数平均值表征，发现水源水中ＲＲ、YＲ和LＲ浓度相对较高，分别为6．6、1．7、3．6ng·L－1，比例为53%、14%和29%，检出率为100%、87%和100%;水厂出水中ＲＲ、YＲ和LＲ浓度亦相对较高，浓度为0．65、0．48、0．72ng·L－1，比例为32%、24%和36%，检出率明显下降(47%、60%和20%)．水源水和出水中MCs浓度随时间而变化，浓度最高的月份集中于8—10月，11和12月浓度较低，这与8—10月适宜蓝藻生长代谢产生MCs，11和12月蓝藻停止生长，且水中MCs不断降解有关．3个水厂出水的平均MCs浓度范围为0.96—3．73ng·L－1，明显小于水源水的平均MCs浓度(5．99—24．50ng·L－1)，MCs的平均去除率为83%—86%，说明自来水厂常规的水处理(曝气、过滤、加氯杀菌等)虽不能完全消除MCs，但可显著降低水中MCs的浓度．2．2饮用水健康初步风险评价由于缺乏权威机构提供MCs致癌性的可靠数据，本研究只针对MCs非致癌性进行饮用水健康风险评价，采用风险指数(HI)进行计算:1238环境化学33卷HI=CDI/ＲfD(1)式中，ＲfD为污染物的参考剂量，mg·(kg·d)－