基本信息
- 项目名称：
- 三峡库区腹地水体微生物污染调查及其风险评价
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本研究在三峡库区腹地忠县、万州、云阳和忠县4区县内的长江干流、排污口和入江支流共设置了21个监测点，2008年3月、7-8月和11月先后从监测点的江水、河水和排污口上下游5~10米的江（河）水中采集了93份水样。用平皿计数法和多管发酵法分别监测了水样中的细菌总数和总大肠菌群数，并结合水体接触问卷调查用β-泊松数学模型定量评价了监测点水体中大肠杆菌的感染风险。在监测分析的基础上，对三峡库区腹地微生物污染的主要来源进行了探讨，并对三峡水库微生物污染的防治提出了一些具体措施。本研究能为两岸人民用水安全提供有效预警，也能为政府相关部门开展库区污染源和点排查工作，以及环境保护、监控、治理和决策提供有效参考。
- 详细介绍：
- 长江是两岸人们生活、工农业生产用水的水源，也是我国主要淡水资源。三峡工程的兴建，使三峡水库的水质安全倍受国内外关注。三峡水库水质好坏除与入境的水质有关外，还取决于境内污染物的排放，因此需要长期监测。目前，对三峡库区水体的监测主要集中在化学指标，由于微生物指标受地域和检测时间的限制，较少实施。而细菌总数和总大肠菌群数是水质监测的两项重要微生物指标，在水质卫生学监测或湖泊、水库营养状态及污染程度的评价、预测方面有着重要作用，而且总大肠菌群数还能反映水体受粪便污染的状况，确定水污染来源，间接反映水体病原菌的水平。 本研究在三峡库区腹地忠县、万州、云阳和忠县4区县内的长江干流、排污口和入江支流共设置21个监测点，2008年3月、7-8月和11月先后从监测点的江水、河水和排污口上下游泳5-10米的江（河）水中采集了93份水样。用平皿计数法和多管发酵法分别监测了水样中的细菌总数及总大肠菌群数，并将监测结果和水体接触问卷调查结合起来，利用数学模型对监测点水体的致病性大肠杆菌的潜在健康风险进行了定量评价，对其水质微生物污染进行了分析，比较全面反应了三峡库区腹地入江支流、城市排污口、工业和养殖废水对三峡水库长江流域水质的影响。监测发现，长江两岸未经处理的排污口和经城的长江支流对三峡水库的微生物污染较重，而污水处理厂下游、城效支流和远离排污口的江水污染较轻，而不同季节对细菌总数的影响大，对总大肠菌群数影响不明显。水体接触调查发现，两岸居民接触江水的主要方式为游泳，接触江水后平均每人误摄入水量为28.4 mL，一部分有不同程度的临床症状。大肠杆菌风险评价结果为III类以上的水体大肠杆菌的感染风险较高。在监测分析的基础上，还对三峡库区腹地微生物污染的主要来源进行了探讨，并对三峡水库微生物污染的防治提出一些具体措施。 研究成果能对两岸人民用水安全提供有效预警，也能为政府相关部门开展库区污染源和点排查工作，以及环境保护、监控、治理和决策提供有效参考。本研究成果已被重庆市万州区环境保护局采用，并用作三峡库区水体污染源排查及治理的重要参考，并且研究成果以论文的形式被《环境与健康杂志》期刊录用。
作品图片
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 三峡工程的兴建，使三峡水库的水环境保护倍受国内外关注。本课题组利用业余时间对三峡库区腹地不同水体进行微生物污染监测，并结合水体接触流行病学用数学模型对其进行风险初步评估，以期能为两岸人们生活用水安全提供有效预警，为政府部门开展库区环境保护、监控、治理和决策提供可靠的依据。
科学性、先进性及独特之处
- 生物监测结合数学模型定量评价微生物感染风险，可以预警水体污染危害程度，类推并提前采取相关措施预防其他可能存在于水体中的更严重病原体。本作品将三峡库区水体微生物污染监测和水体接触问卷调查相结合，用数学模型对监测点水体的微生物感染风险进行定量评价，并运用该风险分析结果，量化三峡库区面、源及点的污染程度。
应用价值和现实意义
- 对三峡库区水体进行微生物污染监测及其风险评价，符合国家关于加强库区生态环境监测，确保库区水质安全的需要。本研究对库区腹地水体进行微生物污染监测，并结合水体接触问卷调查用数学模型对大肠杆菌的感染风险进行定量评价，分析微生物污染程度和风险危害，有助于了解入江支流、城市污水和工业废水对三峡水库水质的影响，为两岸人们用水安全提供有效预警，也为政府部门开展库区环境保护、监控、治理和决策提供可靠的依据。
学术论文摘要
- 对库区水体微生物污染调查和风险评估有助于了解其水质卫生状况。08年3月、7-8月和11月从万州、云阳、开县和忠县的21个监测点共采集93份水样，用平皿计数法和多管发酵法分别测定水样的细菌总数和总大肠菌群数，结合水体接触问卷调查用数学模型对大肠杆菌感染概率进行初步评价。结果，74.2%为极不清洁水，25.8%为不清洁和不太清洁水。根据国家地表水环境质量标准判断，9.7%为I类、29.0%为II类、36.6%为III类、24.7%为IV类及以上水质。主要为排污口附近的江河水和经城的河水污染较重，污水处理厂下游、城郊支流和远离排污口的江水污染较轻，而不同季节对细菌总数的影响大，对总大肠菌群数影响不明显。调查发现，两岸居民接触江水的主要方式为游泳，占调查人数的19.64％，接触江水后平均每人误摄入水量为28.4 mL，42.9%的人有临床症状表现。大肠杆菌感染风险评价发现，水体属I-III类地表水的大肠杆菌感染概率在二千八百万分之一以下；属IV类以上的感染概率在四千八百万分之一以上。研究表明，长江两岸未经处理的排污口和经城的长江支流对三峡水库的微生物污染较重，应采取相应措施。
获奖情况
- 本作品已被《环境与健康杂志》录用。
鉴定结果
- 本研究成果已被重庆市万州区环境保护局采用。
参考文献
- 1、钟成华. 三峡水库对重庆段水环境影响及其对策[M]. 重庆: 西南师范大学出版社, 2004. 2、Soller J A. Use of microbial risk assessment to inform the national estimate of acute gastrointestinal illness attributable to microbes in drinking water[J]. Journal of Water and Health, 2006, 04(2): 165-186.
同类课题研究水平概述
- 中国从20世纪70年代起开始生物监测工作以来，取得了很多研究成果，特别是在运用藻类、原生动物、底栖无脊椎动物等指示水体污染状况方面研究较多。随着社会的发展，环境污染问题必然越来越受重视，这就要求有一个连续不断的，能快速反馈环境质量监控系统，及时反映环境质量状况，以便采取有的防治措施。通常化学物质的浓度是可以测定的，而生物性污染需要综合评定，因此环境生物监测系统是十分必要、不可缺少的。风险评价是在20世纪40－50年代随核工业的风险而作为一门正式学科出现的，在20世纪50以来，安全风险在核工业、石油精炼工业、化学品加工工业以及宇航业中被广泛使用。但危害评估是在1986年美国环保署公布“致癌风险评价指南”后开始实行的。微生物风险评价比较新，它始于20世纪80年代中期，但是它已经在一些发达国家中在完善政府法规中初步得到了应用。而微生物风险评价及其体系的研究和应用在我们国家还处于初步阶段。自从三峡工程建设以来，三峡库区的生态环境，特别是三峡水库的水质安全就倍受国家高度重视和世界的关注。《国务院关于推进重庆市统筹城乡改革和发展的若干意见》（国发〔2009〕3号）中分别强调指出：加强库区生态环境建设，健全库区生态环境保护体系，把三峡库区建成长江流域的重要生态屏障，维护长江健康生命；加强三峡库区生态环境监测系统建设；加强城乡污染综合治理，以确保城乡集中式饮用水源地和三峡库区水质安全为重点，加强对城乡污染的综合防治。 三峡水库蓄水后，水力学条件和生态环境发生改变，水流变缓，船舶数量增多，以及城市污水和各种地表径流将人畜粪便中可能的病原体带入长江，从而使水库水质状况变得更加严峻。但目前对三峡库区水体的监测主要集中在化学需氧量、生化需氧量、溶解氧、有机物以及一些重金属离子等指标，由于微生物监测受时间和地域限制，对三峡库区水体微生物污染监测相对薄弱和滞后。而微生物污染在某些程度上比化学污染更易造成传染病的流行，影响和损失更加直接。对三峡水库水体进行定期定时的微生物污染监测，利用各种文献资源并对其进行健康风险初步评价十分必要，符合国家和重庆市关于加强三峡库区生态环境监测系统建设，确保城乡集中式饮用水源地和三峡库区水质安全的需要。
