污染场地土壤浸出液遗传毒性的检测及评价开题报告

1. 研究目的与意义

我国是世界上第一大工业生产国，焦化行业、冶炼行业、石油化工行业在生产过程中会产生大量含有多环芳烃（PAHs）、氰化物、氟化物、总石油烃、重金属等污染物的废水、废气、废渣，这些含有有毒有害物质的污染物经沉降、泄露、淋溶会进入焦化厂所在场地及周边地区的土壤中，造成土壤污染，从而对人群造成健康风险。综合已有的研究资料得出，化工行业主要场地土壤污染物主要为多环芳烃类和苯，而且在优控名单中的16种多环芳烃（PAHs）均可以检出，生产车间中主要是以气态的PAHs形式存在。

化工厂粉尘和废气经降雨、降尘进入土壤，对土壤造成严重污染。降落在地表的地面尘，通过雨水的冲刷而排入下水道，通过对郊区农作物灌溉，对土壤和农作物造成侵害。另外，地面尘会在下水道和排污区淤积成为淤泥，清理出的淤泥被作为农作物追肥，进入士壤、农作物、人体循环系统。这些不合理的迁移和循环，使地表灰尘污染物潜入生态系统、进入食物链，增强了地表灰尘的循环污染效应。因此，综合评价场地土壤有毒有害污染物的遗传毒性，对其生态与健康毒性效应进行毒性评价，为基于毒性效应终点制定健康安全阈值、实施管控措施提供基础数据。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

1. 应用sos/umu试验和ames试验进行细胞毒性测定和遗传毒性测定。

2. 计算各水样染毒剂量对应细胞生长因子（g值）和诱导率（ir值），观察培养皿菌落生长状况。

3. 国内外研究现状

污染土壤中化学污染物质种类较多且浓度很低，传统的化学检测方法很难综合评价其遗传效应，生物毒性测试能够检测多种物质共存下的综合毒性效应，广泛应用于混合污染物的安全评价中。其中常用的遗传毒性生物测试方法主要有ames试验、sos/umu试验和微核试验等。

ames试验，即鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验，其主要应用于致突变性化合物和潜在致癌性化合物的快速筛查，这是目前在国际领域中应用最为普遍的体外基因突变检测方法之一。主要使用的菌种是ta98、ta100，ta98主要是用来检测移码突变的，而菌株ta100主要是检测点突变的。汪祺等人基于鼠伤寒沙门氏菌的ames波动试验评价新型染料溶剂红207的碱基突变风险，发现该染料体外致突变性且经i相代谢活化后致突变性进一步增强。钟文权等人通过ames试验对琼崖海棠籽毛油的遗传毒性进行了研究，发现在各剂量下均为阴性，不具有遗传毒性。瞿飘飘通过ames实验发现保健食品紫皮石斛洋参片遗传毒性实验结果为阴性。

sos/umu试验是一种短期遗传毒性筛选试验，可应用于检测环境样品中污染物的遗传毒性效应，其监测终点是环境样品中污染物损伤细胞dna后，所导致细胞发生sos修复反应进而对umuc基因进行表达。鼠伤寒沙门氏菌ta1535中含有被修饰的质粒psk1002，该质粒中含有umuc-lacz融合基因，如果暴露于含有遗传毒性的化合物时会形成损伤，则umuc基因作为细菌sos应答的一部分被诱导表达，因而诱导产生β-半乳糖苷酶，最终可以通过测定β-半乳糖苷酶的生成数量来判断dna损伤程度。从而对各地水样中有机污染物的遗传毒性效应及大小进行判断。李子南等人采用sos/umu试验评价国内北方某市区的大气细颗粒物(pm2.5)的dna损伤效应，研究发现该地区采集的pm2.5样品具有致dna损伤性,且供暖期组明显高于非供暖期组。李罗英等人对比不同菌株孵化 时间，不同培养基，不同酶促反应底物以及不同细菌接种量对 sos/umu 测试方法影响，确定最佳条件，得到最优结果。

4. 计划与进度安排

2022年10月8日-2022年11月30日：形成论文全部工作的计划表。查找相关资料了解国内外研究进展状况、课题的可行性以及意义等必要地准备工作，并形成论述部分的初稿。

2022年12月1日-2022年4月1日：通过sos/umu试验进行细胞毒性测定和遗传毒性测定，计算各水样染毒剂量对应细胞生长因子（g值）和诱导率（ir值）。通过细胞生长因子（g值）和诱导率（ir值）来评价水样有机提取物的细胞毒性和遗传毒性效应。

通过ames试验菌落生长情况评价水样有机提取物的细胞毒性和遗传毒性效应。

5. 参考文献

[1]李罗英,李红岩,于志勇,李洁,付佳佳.基于sos/umu测试的饮用水水质复合污染毒性快速测定方法的建立[j].环境与健康杂志,2019,36(07):626-629.

[2]zehao huang,na li,kaifeng rao,cuiting liu,zijian wang,mei ma. in vitro cytotoxicity and genotoxicity analysis of ten tannery chemicals using sos/umu tests and high-content in vitro micronucleus tests[j]. combinatorial chemistry amp; high throughput screening,2018,21(4).

[3]高晶,张肖,赵乐军,宋现才,金星龙.用sos/umu试验评价降雨径流遗传毒性的变化[j].生态毒理学报,2018,13(02):106-111.