市政污水处理厂中生物气溶胶污染物的排放和微生物定量风险评价

市政污水处理厂的污水和剩余污泥中含有大量不同种类的致病微生物,它们在污水处理过程中被扰动后可能因为惯性而逸散到空气中形成气溶胶,即生物气溶胶污染物,从而可能对暴露人员的健康造成威胁。首先阐述了市政污水处理厂中生物气溶胶的来源以及其在不同的处理工艺和构筑物中的排放特征,然后分析了生物气溶胶产生人体健康危害的微生物定量风险评价方法,最后针对污水处理厂中减缓微生物气溶胶的健康威胁提出了改进措施。

某市政污水处理厂的微生物气溶胶排放特征及其定量风险评价研究

市政污水处理厂作为微生物气溶胶污染物的主要排放源之一,会对污水处理厂内的工作人员产生一定的健康危害,对其健康进行定量风险评价具有重要意义。在某市政污水处理厂采用Andersen FA-1型生物粒子采样器,对厂内的金黄色葡萄球菌生物气溶胶进行采样,研究该厂微生物气溶胶的排放特征,并对厂内的行政人员和工程师的人体健康进行微生物定量风险评价(QMRA)研究。结果表明,该污水处理厂倒伞曝气池较微孔曝气池产生的金黄色葡萄球菌生物气溶胶浓度更高,均属于空气强污染等级。倒伞曝气池和微孔曝气池产生的金黄色葡萄球菌生物气溶胶的粒径分布特征差别较大,其粒径峰值分别在1.1~2.1μm与4.7~7.0μm。最后,证实了大多数工作人员的人体健康风险均明显高于EPA或WHO的相应基准值。此外,工程师的健康风险高于行政人员,且成年男性的健康风险高于成年女性。

某地区不同供水方式下农村居民饮水微生物定量风险评价

目的评价农村地区居民在不同供水方式下微生物暴露健康风险。方法以贵州省黎平县某村作为研究对象,采用微生物定量风险评价方法评价该村居民在使用不同供水方式(集中式供水或分散式供水)、居民在不同家庭水处理方式下(是否煮沸)的微生物感染风险概率。结果调查村的集中式供水末梢水水样菌落总数超标率为45.45%,总大肠菌群超标率为100.00%;分散式供水水样菌落总数和总大肠菌群超标率均为100.00%。微生物定量风险评价结果显示,当居民使用正常消毒的集中式供水时个体感染致病性微生物的年风险概率为8.85×10^(-4)(5.34×10^(-4)~14.71×10^(-4)),使用非正常消毒的集中式供水时为844.93×10^(-4)(519.64×10^(-4)~1362.58×10^(-4)),均低于饮用分散式供水时个体感染致病性微生物的年风险概率[1044.53×10^(-4)(967.68×10^(-4)~1126.97×10^(-4))],差异有统计学意义(t=688.92,P<0.05)。居民在使用分散式供水时,饮用开水时个体感染致病性微生物的年风险概率为197.93×10^(-4)(182.21×10^(-4)~215.17×10^(-4)),低于饮生水个体的年风险概率[1108.63×10^(-4)(1024.58×10^(-4)~1200.08×10^(-4))],差异有统计学意义(F=10744.16,P<0.05)。结论提高人群集中式供水人口使用率、加强饮水消毒和促进居民饮用前将水煮沸可显著降低居民的饮水微生物暴露风险。

水体病原微生物定量风险评价：历史、现状与发展趋势

环境风险评价是成型于1970年代的多学科交叉新兴领域,为环境风险管理提供决策的科学依据.环境风险评价研究的发展经历以意外事故为风险源的事故风险评价,以化学品为风险源和人体健康为风险受体的健康风险评价,以生态系统为风险受体的生态风险评价.以微生物污染为风险源和人体健康为风险受体的定量微生物风险评价(QMRA)也于1990年代开始发展.QMRA确定微生物的摄入量及其对人体产生不良作用概率之间关系的数学描述.作为一种前沿的微生物健康风险评估手段,QMRA为公共卫生政策和标准制定、采取可行的健康干预决策提供有力支撑,已被美国、加拿大、荷兰、澳大利亚等多个国家应用于环境管理.本文梳理了环境风险评价的发展历史,系统详细综述水媒传播病原微生物定量风险评价的研究与应用,同时指出当前QMRA面临的问题并提出针对性的建议.

娱乐性用水中隐孢子虫健康风险评价研究概况

隐孢子虫(Cryptosporidium sp.)是寄生于人和其他多种动物胃肠道的一类致病性原生动物,可经介水性途径传播造成人群感染,给公共卫生安全带来隐患,而娱乐性用水近年来已成为隐孢子虫介水性传播的主要媒介。定量微生物风险评价(QMRA)是评价和控制细菌、病毒等病原微生物健康风险的有效方法之一,也可应用于隐孢子虫等寄生虫的健康风险评价。按照QMRA框架,就娱乐性用水隐孢子虫健康风险评价中危害识别、暴露评估、剂量-效应评估和风险表征等方面的研究概况作综述,旨在为国内开展水源性隐孢子虫健康风险评价与管理提供思路。

不同如厕方式环境空气中生物气溶胶分布特征

为阐明农村地区厕所环境中生物气溶胶的潜在健康风险,提升村民生活品质,选择西北四省(山西、陕西、青海、内蒙古)不同类型厕所,对其中生物气溶胶特性开展研究。结果表明,旱厕生物气溶胶中平均可培养细菌菌落数为21954个/m^(3),水冲厕生物气溶胶中平均可培养细菌菌落数为4488个/m^(3)。同样生物气溶胶中可培养真菌和肠杆菌菌落数也呈现旱厕大于水冲厕的现象。由于水力剪切作用,水冲厕中生物气溶胶空气动力学直径更小,其中0.65~3.30μm的生物气溶胶占比为55.61%;而旱厕中生物气溶胶则主要以大粒径为主,粒径>3.30μm的生物气溶胶占比高达54.33%。同时,旱厕和水冲厕生物气溶胶中潜在致病微生物也存在一定差异,旱厕独有致病菌为Helicobacter、Fusobacterium、Saccharomyces,水冲厕独有致病菌为Anaerococcus、Proteus、Rhizopus。暴露风险评估结果表明,旱厕暴露风险大于水冲厕暴露风险,细菌暴露风险大于真菌暴露风险。

污水资源化利用的健康风险评价研究进展

城镇污水资源化利用是解决城市水资源短缺的主要途径之一,近年来逐渐得到重视和发展,污水资源化利用过程中存在的潜在健康风险一直备受关注。健康风险评价研究能够为污水资源化利用的标准制定提供有效的理论依据,为污水资源化利用的推进和接触人群健康安全提供保障。文中主要阐述了污水资源化利用的健康风险评价方法的基本理论框架,总结了近年来污水资源化利用过程中重金属、消毒副产物、药品及个人护理品等化学污染物和细菌、病毒、寄生虫等病原微生物健康风险评价方面的研究进展。研究表明,相比于化学污染物健康风险,污水资源化利用过程中病原微生物健康风险更需要关注。

山东某农村间歇式供水系统微生物健康风险评价

[背景]我国农村间歇式供水系统应用普遍,但研究表明间歇式供水会增加水质微生物污染,增加供水覆盖人群健康风险。[目的]了解我国某农村间歇式供水系统微生物污染现状,定量评估该村间歇式供水微生物健康风险。[方法]以山东省淄博市某农村地区一典型间歇式供水系统作为研究对象,选择水源类型和水处理工艺相似的连续供水系统作为对照,分别采集出厂水(各1份)、末梢水(各20个采样点,间歇式供水系统分别在供水瞬间、恢复供水5 min后和恢复供水30 min后采集1份水样,连续供水系统分别在打开水龙头瞬间和放水5 min后采集1份水样)及间歇式供水家庭储水(10个采样点,各采样1份)水样进行微生物指标检测,参照GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》分析水样中微生物超标情况,并对两种不同供水系统的不同类型水样中微生物含量的差异性进行比较。以总大肠菌群为致病微生物的指示菌,采用微生物定量风险评价方法评价个体不同暴露情况下的饮水致病微生物年感染风险概率,并采用蒙特卡罗模拟法进行不确定性分析。[结果]两种供水系统出厂水水样中微生物指标均合格。间歇式供水末梢水水样中菌落总数超标率为48.3%(29/60),总大肠菌群超标率为23.3%(14/60),家庭储水水样中两种微生物超标率分别为80.0%(8/10)和50.0%(5/10);连续供水末梢水水样中两种微生物的超标率分别为40.0%(16/40)和20.0%(8/40)。间歇式供水末梢水恢复供水瞬间采集的水样中总大肠菌群含量(对数中位数为2.11 lg CFU·100 mL^(-1))高于连续供水末梢水打开水龙头瞬间采集的水样(对数中位数为0.30 lg CFU·100 mL^(-1))(P <0.05);间歇式供水末梢水恢复供水30 min后采集的水样中菌落总数(对数均数为2.04 lg CFU·mL^(-1))高于连续供水末梢水放水5 min后水样(对数均数为1.62 lg CFU·mL^(-1))(P <0.05)。家庭储水水样中菌落总数(对数均数为3.20 lg CFU·mL^(-1))高于两种供水系统的末梢水水样(P <0.05);储水水样中总大肠菌群含量(对数中位数为1.52 lg CFU·100 mL^(-1))高于间歇式供水末梢水恢复供水30 min后水样(P <0.05)。经蒙特卡罗模拟,间歇式供水系统覆盖人群中个体感染致病微生物的年风险概率的M(P5-P95)为47.67×10^(-4)(0-1 392.46×10^(-4)),连续供水系统为4.85×10^(-4)(0-182.37×10^(-4)),差异具有统计学意义(P <0.05)。[结论]本研究结果显示该地间歇式供水系统较连续供水系统增加了人群微生物暴露与感染的风险。

再生水补给型景观水体微生物健康风险评价——以圆明园为例

再生水作为景观水体的非常规补给水源被全球各个国家广泛使用,而其内病原微生物的存在可能会通过不同传输途径对人体健康产生一定的威胁.因此,本文以粪大肠菌群(Fecal Coliform,FC)、大肠杆菌(Escherichia coli,EC)、肠球菌(Enterococcus,ENT)为研究对象,系统调查了圆明园景观水体中这3种指示微生物的污染特征,并运用定量微生物风险评价模型(Quantitative Microbial Risk Assessment,QMRA)量化了其对人体健康造成的潜在风险.研究结果显示,沿着园区内水体的流动方向,3种指示菌的浓度与入水时相比均出现了明显的增长,其中ENT和FC浓度最高值分别达到了入水时的14.3倍和17.6倍,增长情况最为明显.采用不同剂量⁃A反应方程表征的FC、EC、ENT单次暴露的健康风险值皆低于1.7×10^-2,处于风险可接受的范围;在年健康风险方面,职业人群的年健康风险远高于非职业人群;经过人工湿地工程的生态修复区域能够显著削减指示微生物浓度,同时在一定程度上降低病原微生物带来的健康风险,因此扩大生态修复范围可以进一步降低风险.

基于指示菌的温榆河微生物健康风险评估

城市河流是城市重要的生态景观组分,发挥着一定的景观娱乐功能,但污水处理厂出水和流域分散性污水等非常规水源补给逐渐成为越来越多城市河流补给的常态.本研究在典型的非常规水源补给河流—北京市温榆河布设采样点,系统评估了2015年间河流的粪大肠菌、大肠埃希氏菌、肠球菌3种指示微生物的污染状况,运用定量微生物风险评价方法考查了非常规水源补给对河流微生物污染状况和微生物的人体健康风险的影响.研究结果显示,温榆河作为景观娱乐水体时,以不同表征方式表征的单次暴露微生物健康风险值为0.1~0.5,从风险角度考虑其作为景观娱乐水体是不可接受的;受非常规水源补给影响严重的下游河段单次暴露的健康风险可能比上游高出50%.从温榆河不同微生物表征的单次暴露健康风险来看,上下游暴露途径皆以游泳引起的风险为最高;从微生物年暴露健康风险来看,对河道保洁人员、游船驾驶人员这两类常年频繁接触温榆河水体的人群风险值最高.