科研生活:烈日炎炎,海水浴场下真实的健康风

2020-05-10 18:22

 

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2017年7月,我国有名的《海洋环境科学》期刊发表了一篇由大连海洋大学、国家海洋环境监测中心联合共同联合检测的“海水浴场人体健康风险评估报告"。

该报告主要将2015年7月31日至8月16日对大连付家庄海水浴场的肠球菌和粪大肠菌群进行连日监测,应用微生物定量风险评估的方法,得出2015年采样期间大连付家庄海水浴场男人、女人和儿童(<15岁)患与肠球菌有关的胃肠道疾病的健康风险分别为1.78‰~43.31‰,1.19‰~30.03%和2.37‰~55.55‰;患与粪大肠菌群有关的胃肠道疾病的健康风险分别为0.02‰~8.34‰,0.01‰~5.59‰和0.03‰~11.08‰。研究发现降雨对海水浴场水质影响显著,导致浴场水质变差,游泳者健康风险升高。根据本研究结果,推荐将肠球菌作为海水浴场监测的指标之一,以更合理评估海水浴场水质和人体健康风险。

由存活于娱乐水体中的微生物感染人体而引起的疾病被称为娱乐(休闲)水源性疾病(recreationalwaterborneillness,RWIs)。它们可能会导致腹泻,以及肺、眼、耳、胃等部位的感染。已有研究表明,海水浴场最常见的疾病为肠道疾病。人吞咽或以其他方式接触到受污染的水就可能被感染。因此非常有必要对浴场中常见病原微生物或指示生物进行监测,并合理评估相应的人体健康风险。

流行病学调查研究发现,可通过监测粪便指示细菌来评估游泳者因暴露于娱乐水体而感染肠道疾病的风险。目前,国外通过QMRA评估海水浴场人体健康风险情况已有报道。而我国对QMRA的应用多集中于食品方面或少数淡水水体的研究,如摄食海产品或接触景观娱乐水体的人体健康风险,目前国内对海水浴场人体健康风险评估方面的研究工作尚处于起步阶段。

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本研究于2015年7月31日至8月16日进行样品采集。选取游泳人群密集、距离岸边约20m的一个断面采集表层水样于无菌采样桶中。之后通过肠球菌检测和粪大肠菌群检测,再根据Schets等人报道,3种人群每次游泳意外吞咽海水量中值分别为:男人30mL;女人20mL;儿童40mL进行计算。最后选用Matlab软件应用蒙特卡洛模拟的方法,使用随机函数模拟10000次,对游泳者在海水浴场的健康风险进行不确定性评估。使用SPSS(Version17.0)对检测的细菌学指标与降雨量进行Pearson相关性检验,得出以下结论:

1、细菌分布情况

采样期间FC浓度伴随天数推移下降趋势明显,可能和降雨促进陆源输入,形成地表径流流入海洋有关,随着降雨减缓至停止,尤其是最后一次降雨后5d,浴场中FC浓度降低明显。第一天的降雨量最大,且由于是刚开始对地表进行冲刷以及形成地表径流,根据结果分析此时陆源粪便污染向近海输入最多,后期叠加降雨继续冲刷地表向近海输入粪便污染,但输入量减缓。张微微等人的研究结果表明,降雨后海水水质变差,此结果与本研究一致。使用PSS(Version17.0)软件,将降雨量与2种细菌浓度进行Pearson相关性检验,结果显示粪大肠菌群浓度与降雨量呈极显著相关关系,相

关系数r=0.590,p<0.001(n=54)。与FC相比,ENT的浓度变化受降雨影响较小,Pearson相关性检验结果也显示无显著相关关系。

2、人体健康分析

2015年采样期间大连付家庄海水浴场男人、女人和儿童患与ENT有关的胃肠道疾病的风险概率分别为1.78‰~43.31‰,1.19‰~30.03‰和2.37‰~55.55‰。根据EPA的标准,3类人群的健康风险超过可接受阈值的比例分别为24%、7%和41%。

使用Matlab软件根据ENT和FC健康风险做蒙特卡洛模拟,随机模拟10000次,结果如图5所示。由图可见,使用ENT作为风险评估指标,所得每千人中的患病病例数可能超过EPA规定的可接受的阈值(19‰),模拟结果中最高可超过50‰。而使用FC评估,均未超过19‰,但是仍存在一定健康风险,最高接近12‰。

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结论:

(1)2015年采样期间游泳者在大连付家庄海水浴场游泳存在一定健康风险,其中与ENT有关的胃肠道疾病的风险概率范围为1.19‰~55.55‰,与FC有关的胃肠道疾病的风险概率范围为0.01‰~11.08‰。儿童较成年人更易感染疾病,应尽量避免在水质差的浴场游泳,以降低健康风险。

(2)降雨显著影响海水浴场水质,可加剧陆源污染向海洋输入,导致浴场水质变差,从而致使游泳者健康风险升高,因此在晴天游泳相对更安全。

(3)FC虽可较好地指示粪便污染,但与ENT相比,后者具有更好的人体健康风险指示作用,因此推荐我国未来海水浴场监测中增加ENT为常规监测指标,以更合理评估人们在海水浴场进行娱乐活动时的健康风险。

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