一、项目名称：水污染对人群健康危害的预警研究

完成单位：华中科技大学同济医学院

完成人：周宜开、鲁文清、罗启芳、徐顺清、包克光、唐非、李龙、

陈建伟、王琳、运珞珈

二、项目概述：

本项目是在国家重点科技攻关项目（96－911－07－02）“水污染对人群健康危害

的预警研究”和多项国家自然科学基金资助下完成，项目起始时间为1997年10月。

本项目紧密联系我国水环境污染现状，围绕武汉东湖水污染对人群健康的影响开展了长达20多年的跟踪研究。从二十世纪八十年代起，项目组对武汉东湖水污染及其对人体健康危害进行了流行病学调查，发现饮用以东湖水为源水的自来水居民中，肿瘤发病率高于其它人群。由于东湖是武汉居民饮用水源水，为确保居民饮水安全，九十年代末，在国家“九五”科技攻关项目的支持下，开始了水污染对人群健康危害的预警研究，最近几年，我们在国家自然科学基金的支持下，重点开展饮水加氯消毒副产物生化毒性和遗传毒性研究。在“饮水卫生与健康”这一研究领域进行了连续多年的研究，主要研究内容如下：

1．武汉东湖地区饮水卫生与居民健康的流行病学研究

2．饮水非挥发性有机物致突变性防治研究

（1）饮水加氯消毒副产物（MX）致突变性研究

（2）东湖源水有机提取物的致突变性研究

（3）饮水非挥发性有机物致突变性防治对策

3．饮用水致癌与致突变等有害物质处理技术研究

（1）分散式饮水除砷与除砷技术研究

（2）播种式固定化微生物除污基础研究

（3）固定化反硝化菌电极除氮研究

4．水污染对人体健康的预警研究

（1）水中主要污染物的筛选与确定

（2）水污染对健康危害的生物标志物研究

（3）水污染对人体健康的预警模型研究

在研究方法上，采用宏观和微观相结合，涉及到群体－细胞－分子各个层次，研究工作比较系统，具有连续性。

三、项目研究结果和结论

（一）东湖地区饮用水卫生与居民健康的流行病学研究

研究表明，东湖供水区居民恶性肿瘤总死亡率高于汉江供水区居民；东湖供水区居民的男性、女性总癌症死亡率，以及男性肝癌、胃癌、肠癌，女性肠癌死亡率均高于汉江供水区。

（二）饮用水非挥发性有机物致突变性研究

1．东湖源水与自来水有机提取物的致突变性研究

以诱导DNA加合物生成、染色体损伤、DNA链断裂和癌基因表达的遗传毒性实验和Ames实验为基础，对比研究东湖源水与自来水有机提取物的致突变性。结果表明东湖水有机提取物的致突变性显著大于汉江水有机提取物。

2．饮用水加氯消毒副产物（MX）致突变性研究

研究表明MX对人类肝脏细胞及受试动物具有明显的DNA氧化损伤作用。MX在较高受试浓度可使体外培养的人胚肝细胞8－OHdG加合物生成略有增加，且诱导ras基因突变。

（三）饮用水致癌与致突变等有害物质防制技术研究

应用给水实践中的“多屏障理论”，针对饮用水中有机致癌、致突变物的主要成因，结合有关自来水厂的水处理工艺，研究并提出了饮用水中有机物致癌与致突变性的防制对策。

1．播种式固定化微生物去除水中有机污染物的技术；

2．固定化反硝化菌除氮技术；

3．增设水源水生物氧化预处理工艺；

4．取消预加氯工艺；

5．改加氯消毒为氯与二氧化氯联合消毒；

6．采用国产新型聚合铝进行混凝沉淀；

7．对自来水中残存的有机致突变物增设活性炭处理工艺，以进行深度净化处

理。

（四）水污染对人体健康的预警研究

1．水中主要污染物的筛选与确定

确定了筛选任一水体主要污染物的原则、程序和方法。并确立了武汉东湖源水、自来水中主要污染物。

2．水污染对健康危害的生物标志物研究

建立了基于水中混合有机物致突变性、水中有机物遗传毒性、DNA加合物分析的水体污染对健康危害的指标体系。

3．水污染对健康的预警模型

采用灰色系统分析方法，选用恶性肿瘤死亡率作为效果序列，各种水环境污染指标作为因素序列，研究了武汉市东湖和硚口地区水环境污染与肿瘤死亡率之间的关系。研究发现，东湖水厂供水区恶性肿瘤死亡率与水环境污染因素的关联度大于汉江宗关水厂供水区。其中东湖和汉江水环境因素与恶性肿瘤膀胱癌、胃癌、直肠癌、肝癌和肺癌的死亡率及粗死亡率关联度之间的差异具有显著性意义。在灰色关联分析的基础上，建立了东湖和硚口地区恶性肿瘤死亡率的灰色系统预测模型，包括肿瘤死亡率的GM（1，N）模型和相关水环境因素的GM（1，1）模型，并对武汉市东湖和硚口地区2000～2010年间的肿瘤死亡率进行了灰色系统预测。

四、项目推广应用情况

1．本项目研究成果直接为环境管理、疾病预防和政府重大决策服务，产生了明

显的社会效益。

湖北省政府根据我们的研究成果，对东湖污染进行全面治理并启动了“湖改江工程（改饮用东湖水为饮用长江水）”，取得了明显社会效益。武汉市卫生防疫部门，运用我们的研究成果来指导疾病防疫工作使工作更具前瞻性，此外，国内一些单位，应用本项目的研究成果，使饮用水的致突变性明显降低，确保了饮水安全。

2．理论成果

（1）为水污染对人群健康危害研究提供了较完整的环境医学基础研究资料和研究方法。

（2）发表研究论文近百篇，其中被他人引用近300次。25篇SCI收录，总影响因子50．25。

3．培养研究生10名，其中硕士生6名。博士生4名。

4．获得发明专利一项：一种固定化酶载体，中国ZL98121661．7。