摘要：为研究城市再生水回用于浮选的健康风险评价及应急处置 采用定量微生物风险评价的方法(QMRA)，评价了城市再生水中粪大肠菌回用于浮选的健康风险，以及臭氧氧化应急处置措施的消毒效果。结果表明:雨季再生水中粪大肠菌浓度明显高于旱季，矿物颗粒中粪大肠菌浓度高于浮选用水;暴露剂量为1mL，矿物颗粒中粪大肠菌的年感染概率为0.08～0.33,远高于人体最大接受风险(1.7×10－2)，所有工位均处于不可接受水平，暴露于浮选用水中粪大肠菌的年感染概率为0～0.35,处于可接受水平的概率为83%，随暴露剂量增加，矿物颗粒和浮选用水中粪大肠菌的年感染概率增加;臭氧氧化应急处理工艺对粪大肠菌的去除率高达99%，有效降低了浮选用水和矿物颗粒中粪大肠菌的健康风险，其年健康风险均处于可接受水平，臭氧氧化应急处置措施能同时兼顾安全卫生指标和浮选指标，可作为城市再生水回用于浮选时应对粪大肠菌健康风险的应急处理技术。
关键词：城市；再生水；浮选；健康风险评价；应急处置
为探讨城市再生水回用于浮选工艺的安全性，以再生水模拟浮选试验和实施吸附、解吸试验分析，研究了城市再生水中病毒在浮选过程中的迁移规律。结果表明：再生水中的病毒能够快速被矿物颗粒吸附，尾矿废水继续回用于浮选流程是安全的，但精矿、中矿、尾矿中吸附了大量的病毒，在特定暴露水平下会对从业人员构成健康风险；矿物颗粒对病毒的不可逆吸附或者灭活是影响再生水中病毒在浮选过程迁移的主要因素，随着ｐＨ值升高，病毒－矿物颗粒体系作用能障增大，对病毒的吸附呈下降趋势，矿物颗粒对噬菌体的吸附率低，矿物颗粒粒径的减小明显提高了矿物颗粒对病毒的吸附。
1材料与方法
1.1研究对象
以内蒙古某铜钼矿为例，该矿位于我国西北部高纬度干旱地区，水资源匮乏。浮选过程每天补充16219.2t城市再生水，补加的再生水为满洲里废水处理厂的二级出水，未经处理直接进入高位水池，统一由高位水池分配回用到浮选过程中，选厂浮选系统温度始终保持恒定的室温(25～30℃)。通过现场考察，暴露人群为职业人群，主要包括从事现场取样的实验室分析人员和选厂巡视人员，这两类人群在工作中与水体接触频繁。
1.2城市再生水模拟浮选试验
浮选试验使用槽式浮选机(3L)，试验用矿样未经灭菌处理，试验用水采用城市再生水，取自北京某污水处理厂二沉池出水，该污水处理厂处理工艺为预处理+循环式活性污泥法(C--TECH)+次氯酸钠消毒工艺，出水水质达到B类标准．为考察磨矿过程对大肠杆菌时空分布的影响，试验分两组，一组磨矿时使用灭菌水，真空抽滤自然风干后用再生水调浆，矿浆中固相成分的质量分数为25%，药制度完成三次扫选;另一组浮选过程中全部用水均使用再生水，加药制度完成三次扫选．分别检测浮选泡沫和三次扫选矿浆中的大肠杆菌浓度．试验所用浮选药剂有pH调整剂、捕收剂(煤油、钼友、Pj053)和起泡剂。
1.3粪大肠菌健康风险定量评估
采用贝塔-泊松分布模型计算病原微生物感染概率，病原微生物摄入剂量采用世界卫生组织推荐的意外暴露剂量(1mL)和蓄意接触剂量(100mL)。1mL意外暴露剂量是指意外事件如液体飞溅时由口腔吞咽或呼吸摄入的液体体积。环境样品中的粪大肠菌并非全为致病菌，在计算粪大肠菌感染风险时，假定样品中粪大肠菌平均浓度的8%为致病粪大肠菌的浓度。粪大肠菌单次暴露健康风险计算,单次意外接触或蓄意接触粪大肠菌感染概率，分别取值为0.248、48.8。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆粪大肠菌年暴露健康风险计算公式为PY=1－(1－Pi)n(2)式中PY为粪大肠菌年暴露感染概率;n为暴露频率，根据现场调查，暴露剂量为1mL和100mL的暴露频率取其经验分布，分别为365次/a和20次/a。
2结果
据有害结果的概率判断风险，进而根据风险决定采取的措施是病原微生物评价的重要内容，但究竟以什么样的阈值来评判风险，目前尚无统一的标准。作为饮用水中微生物可接受的年风险水平不同暴露剂量下粪大肠菌年健康风险。暴露剂量为1mL，雨季浮选用水中粪大肠菌年感染概率为8.99×10－4～0.35，旱季为0～0.12，除高位水池外其余工位粪大肠菌年感染概率均处于可接受水平，占总采样点数的83%。雨季暴露于矿物颗粒粪大肠菌的感染概率为0.14～0.33，旱季为0.08～0.12，所有工位均处于不可接受水平。暴露剂量为100ML，雨季浮选用水中粪大肠菌感染概率为4.90×10－3～0.84，深锥浓密池、精选、精矿车间3个工位粪大肠菌年感染概率处于可接受水平，占总采样点数的50%;旱季为0～0.47，除高位水池外其余工位粪大肠菌年感染概率均处于可接受水平，占总采样点数的83%。雨季暴露于矿物颗粒粪大肠菌的年感染概率为0.53～0.84，旱季为0.34～0.45，所有工位均处于不可接受水平，处于高风险状态。总体而言，所有工位无论旱季和雨季，暴露于矿物颗粒中粪大肠菌的年感染概率全部处于不可接受水平，明显高于浮选用水，处于高风险状态;暴露于浮选用水中粪大肠菌的年感染概率雨季大于旱季，其年健康风险处于可接受水平的概率为83%，其中高位水池粪大肠菌年感染概率最高，深锥浓密池最低。
3结论
1)浮选用水和矿物颗粒中粪大肠菌浓度季节差异明显，雨季明显高于旱季。由于矿物颗粒对粪大肠菌的吸附作用，矿物颗粒中粪大肠菌浓度高于浮选用水。2)暴露剂量1ML时，所有工位矿物颗粒和浮选用水中粪大肠菌单次暴露健康风险均处于可接受水平，浮选用水和矿物颗粒中粪大肠菌单次暴露健康风险随暴露剂量增加而增加。3)暴露剂量1ML时，矿物颗粒中粪大肠菌的年感染概率全部处于不可接受水平，明显高于浮选用水，处于高风险状态。暴露于浮选用水中粪大肠菌的年感染概率雨季大于旱季，其中高位水池粪大肠菌年感染概率最高，深锥浓密池最低。4)臭氧氧化应急处理工艺对粪大肠菌的去除高达2～3lg粪大肠菌浓度(CFU/100mL)，暴露于浮选用水和矿物颗粒中粪大肠菌的健康风险均处于可接受水平。臭氧氧化应急处理系统能同时兼顾城市再生水的安全卫生和浮选指标，可作为城市再生水回用于浮选时应对粪大肠菌健康风险的应急处理技术。
综上所述，研究表明，病原微生物在土壤等多孔介质中迁移和存活主要经历了吸附质对病原微生物的吸附和灭活两个过程，此过程影响因素复杂，吸附质的形状、粒径、化学组成、表面性质、病原微生物种类、温度等都会影响吸附质对病原微生物的吸附和灭活．本文利用城市再生水和大肠杆菌菌悬液，通过试验室室内模拟浮选试验和吸附、解吸附试验分析研究了城市再生水中大肠杆菌在浮选过程中的迁移规律及矿物颗粒对大肠杆菌的吸附机理。
参考文献
[1]张德友，何晓青，程莉，等再生水处理进程中轮状病毒的改变规则及危险点评．生态毒理学报，2016，4(5):751).
[2]刘洪均，徐涛，孙春宝．城市中水用于乌努格吐山铜钼矿浮选进程的研讨.有色金属(选矿部分)，2016(11):56).
[3]马雪姣，金妍，黄元仿等冠状病毒IBV和噬菌体MS2在饱满多孔介质中的运移规则[J].我国环境科学,2016，27(2)：255－259.
[4]王铜,孙傅,曾思育,等.北京市污水处理厂出水中雌二醇的概率生态危险点评[J].生态毒理学报,2015,10(1):271-280.
论文作者:李良会
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第28期
论文发表时间:2018/12/31
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