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北京地区水环境中轮状病毒的分布规律及其健康风险评价

张德友  
【摘要】: 本论文以北京地区引起婴幼儿腹泻的主要病原体—轮状病毒为研究对象,建立了轮状病毒实时荧光定量RT-PCR检测方法,并对北京地区水环境中轮状病毒的污染现状、分布规律、季节性变化及其可能的来源进行了分析。以定量得到的病毒浓度为基础,通过Beta-Poisson模型,对北京市污水处理厂各级出水、地表水用作景观和绿化灌溉时的危害风险进行了评价,考察了北京市水环境中轮状病毒对人体健康的暴露风险。主要研究结果如下: 1.利用SYBR GreenⅠ荧光染料为荧光信号,以轮状病毒保守靶序列VP7基因为扩增靶标,建立了轮状病毒外标准曲线绝对定量的荧光定量RT-PCR检测方法,并进一步对荧光定量RT-PCR体系进行退火温度、反应时间、聚合酶浓度以及模板等条件的优化。结果表明:该体系具有高度的灵敏性和特异性,可对临床样本、环境样本进行快速、大批量检测,为水环境中微量轮状病毒检测提供了新的技术手段。 2.在2006年11月至2007年10月期间,共采集三座污水处理厂及纳污水体水样140份,常规RT-PCR检测轮状病毒阳性结果有36份,占25.71%,实时荧光定量RT-PCR检测,轮状病毒阳性结果有43份,占30.71%;在2006年9月至2007年8月期间,共采景观水体水样123份,其中实时荧光定量RT-PCR检测轮状病毒阳性结果共60份,占48.78%,常规RT-PCR检测109份,检测阳性结果31份,占28.44%。 3.在考察的三种水体中,轮状病毒的检出主要集中在秋冬季,与北京地区婴幼儿腹泻暴发的季节特征一致。在三座污水处理厂及纳污水体水样中,病毒的检出主要集中在11~12月份;在景观水体水样中,病毒的检出主要在9~12月份,其他季节偶有检出。 4.实验检测期间,在三座污水处理厂各工艺段出水及纳污水体中均有轮状病毒检出,且浓度较高,污水进水浓度在3.19E+04copy/L~5.52E+04copy/L,经处理后浓度降至2.12E+04copy/L~6.62E+04copy/L左右。在说明目前三个污水处理厂中现行的处理工艺不能完全去除轮状病毒,存在病毒从污水进入纳污水体,进而渗入地下水体污染饮用水源的可能。所以需要进一步改进现行污水处理工艺,以保障人体健康和环境安全。 5.通过剂量—效应模型,以定量得到的轮状病毒浓度为基础,对北京市污水处理出水、地表水用作景观和绿化灌溉时人群暴露风险进行评价,发现:处理出水和地表水用作景观或者绿化灌溉时P_i和P_a分别为1.99×10~(-1)~5.00×10~(-1)和5.82×10~(-1)~9.36×10~(-1),对人体健康都存在一定的暴露风险。


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