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文檔簡介

第七章

水微生物山東大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院王志玉第1頁水是包含人類在內(nèi)整個生物界生存和發(fā)展前提和必要條件。水不但是維持人類、動物生命活動所必需物質(zhì),也是許多微生物生長、繁殖好場所,從而水成為造成或傳輸一些疾病媒介之一。第2頁地球上水生境分類水生境海水生境海灣與河口生境淡水生境湖水江河水水庫水池塘沼澤井水泉水第3頁水微生物作用及其與人類社會關(guān)系水環(huán)境中關(guān)鍵組成部分。最主要初級生產(chǎn)者和消費(fèi)者。同一個水體,物理和化學(xué)條件差異很大,微生物種類、數(shù)量、分布也有很大差異。水體污染:理化污染和微生物污染。對水微生物研究與開發(fā)利用在保障人類健康和社會發(fā)展與進(jìn)步等方面含有主要意義。第4頁水微生物學(xué)定義和研究內(nèi)容水微生物學(xué)是研究水環(huán)境中微生物和微生物群落一門科學(xué)。水微生物學(xué)主要研究不一樣水體中微生物起源、種類、分布規(guī)律及其對人體危害,用以控制水源污染、凈化水體,以利于供給居民水量充分、水質(zhì)達(dá)標(biāo)水。

第5頁水微生物一章主要內(nèi)容第一節(jié)水生境特征第二節(jié)水微生物起源、分類、分布及其衛(wèi)生學(xué)意義第三節(jié)水微生物檢測與衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)第四節(jié)水微生物污染及其預(yù)防與控制第五節(jié)水微生物研究前景第6頁第一節(jié)水生境特征穩(wěn)定,水體積龐大,有流動性,能起緩沖、稀釋和混合作用,有利于保持水體平衡自凈能力。自然界水體中廣泛存在著各種微生物類群,各種水體中物理及化學(xué)性狀不一樣都能影響微生物種群數(shù)量和分布。主要影響原因有:溫度、靜水壓、光照、溶解氧、氫離子濃度、化學(xué)物質(zhì)、營養(yǎng)物質(zhì)等。第7頁一、溫度在相當(dāng)大溫度范圍內(nèi)均可能有微生物存活嗜冷微生物水生棲熱菌氣溫高季節(jié)易繁殖,數(shù)量大水溫低有利于微生物存活第8頁一些嗜極微生物生存環(huán)境天然熱泉海底火山第9頁二、靜水壓水深每增加10m,靜水壓就增加101kPa。海底平均壓力約為38503kPa,太平洋海底可達(dá)117537kPa。不一樣微生物對靜水壓耐受能力差異很大,所以靜水壓也能影響微生物分布。耐壓微生物嗜壓微生物第10頁三、光照光強(qiáng)度在純水中第1米處降低53%,以后深度每往下深1米,光強(qiáng)度降低50%除了紫外線殺滅作用,日光照射還能使水體表層溫度升高,從而影響水體溫度。含有光合作用微生物和藻類主要分布在水表層。第11頁四、溶解氧溶解氧含量改變影響著微生物生長種類和分布。普通在水體表層主要為需氧和兼性需氧微生物,深層和水底則以厭氧性微生物為主。第12頁五、氫離子濃度普通來說適宜微生物pH值范圍是6.5~8.5。這與普通自然水pH值范圍相適應(yīng)。海水pH值為7.5~8.5,海水中多數(shù)微生物生長最適pH值為7.2~7.6。少數(shù)種類細(xì)菌能在pH值3.0以下生長。第13頁六、化學(xué)物質(zhì)水中有機(jī)物可成為異養(yǎng)微生物營養(yǎng)起源,無機(jī)物中氨、硝酸鹽、磷酸鹽可直接被微生物利用硫酸鹽,碳酸鹽可作為無機(jī)化能營養(yǎng)菌無氧呼吸電子受體等。汞、銅等金屬離子可抑制一些微生物生長,但一些假單胞菌因帶有抗性質(zhì)粒,不但有抗性還能濃集這類金屬被用于廢水處理。水中CO2濃度對藻類生長繁殖影響比較大,影響藻類光合作用,引發(fā)pH值發(fā)生改變。第14頁七、營養(yǎng)物質(zhì)水中微生物共同特征之一是能在低營養(yǎng)物濃度條件下生長繁殖,但水中微生物數(shù)量與營養(yǎng)物質(zhì)濃度水平仍有較大關(guān)系。生活污水及可供微生物利用有機(jī)廢水中微生物數(shù)量大;江河入??谖⑸飻?shù)量也大于其它海岸線。在水中,尤其是營養(yǎng)貧乏時,微生物傾向于附著于顆粒上。研究發(fā)覺,葡萄糖主要在游離狀態(tài)下被攝取,而氨基酸攝取多與黏附相關(guān)。第15頁第二節(jié)

水微生物起源、種類、分布及其衛(wèi)生學(xué)意義水中微生物起源基本上可分為自然存在微生物群落和由外部帶入微生物群落。自然水中存在許多微生物,大多是水中固有適應(yīng)在水中生活;外部帶入微生物普通不能在水中長久存活,但在生存期限內(nèi)經(jīng)過各種方式可給人類帶來疾病危害。第16頁本節(jié)主要內(nèi)容水微生物起源水微生物種類和分布第17頁自然水體中外來微生物污染起源1.日常生活污水和醫(yī)院污水;2.廁所、糞缸不合理設(shè)置,在水源水中清洗馬桶和衣物;3.水中養(yǎng)殖水生動植物時用糞便施肥,糞船裝卸和行駛過程中溢漏,船民等糞便;4.地表徑流和雨水沖刷;第18頁5.水邊建造豬、鴨、雞等動物養(yǎng)殖場,或直接在水中養(yǎng)殖畜禽,使動物糞、尿等污染物流入水體;6.人和家畜糞便和尿液直接污染水體;7.生物試驗(yàn)室尤其是微生物試驗(yàn)室,試驗(yàn)操作過程不嚴(yán)格,廢棄物處理不妥等均可污染室外水體。第19頁水微生物種類

1.原生動物、藻類、真菌、細(xì)菌和病毒,其數(shù)量和種類主要取決于水體生境特征不一樣以及微生物能夠進(jìn)入水體條件。2.水中大多數(shù)微生物屬于異養(yǎng)微生物,少數(shù)種類為為自養(yǎng)微生物。3.水中絕大多數(shù)微生物對人類普通無致病作用,少數(shù)為病原微生物。第20頁水中致病性微生物傳輸路徑和特點(diǎn)腸道病原體傳輸有很多潛在路徑對環(huán)境原因抵抗能力。環(huán)境原因能夠控制病原體傳輸??捎伤M(jìn)行傳輸,是許多水生疾病傳輸自然路徑,廢水地下回流、大范圍水產(chǎn)養(yǎng)殖或土壤廢棄物處理是人類活動所產(chǎn)生新傳輸路徑。當(dāng)飲用被污染水、皮膚暴露于污染水中(洗浴中心或娛樂場所)都會感染病原體。這些被感染個體將排泄物排入環(huán)境中,成為了新傳染源,組成了整個循環(huán)路徑。通常環(huán)境中病毒和原生生物存活時間長。溫度是影響病毒存活最主要原因。潮濕條件下會造成存活率上升,太陽光中紫外線能夠殺死水表面細(xì)菌。第21頁水微生物分布從水體表面到海洋底層,但分布是不均勻。在水體表面和底泥中微生物含量高,其分布與水量、水體類型、層次、污染情況和季節(jié)等相關(guān)。影響原因包含營養(yǎng)情況、溫度、靜水壓、溶解氧、pH值、光強(qiáng)度、光照時間、化學(xué)物質(zhì)、季節(jié)等原因。第22頁(一)水中微生物共同特征1.體較小,多有鞭毛,能運(yùn)動,有含有氣泡。螺旋體依靠其軸絲在水中靈活運(yùn)動。2.多數(shù)水中細(xì)菌含有纖毛。3.含有黏附在固體表面或碎屑上特征鞘細(xì)菌在鞘上有固著器可附著于固體表面上。柄細(xì)菌菌體以特有柄附著于較大細(xì)菌、藻類或原生動物上,利用被附著生物所分泌有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)生存。水中真菌均生長在固體表面,只有孢子和菌絲碎片可游離在水中。第23頁4.能耐受低濃度營養(yǎng)物質(zhì)。5.水體垂直方向細(xì)菌種類分布差異大。6.外來微生物往往受土著微生物攻擊而極難存在。外來微生物是指來自于其它生態(tài)系統(tǒng)微生物。土著微生物是指一個給定生境中能生存、生長繁殖、代謝活躍微生物,并能與來自其它群落微生物進(jìn)行有效競爭。第24頁(二)淡水中微生物種類分布淡水分為大氣水、地面水和地下水大氣水:雨、雪、霧和冰雹等降水地面水:江、河、湖泊、池塘、水庫等地下水:暗河、泉水、井水等第25頁(二)淡水中微生物種類分布常見細(xì)菌有黃桿菌無色桿菌短桿菌芽胞桿菌微球菌假單胞菌小單胞菌螺旋菌弧菌自養(yǎng)細(xì)菌是湖泊中常見土著微生物,它們對水體中營養(yǎng)物循環(huán)起著非常主要作用。常見自養(yǎng)細(xì)菌是藍(lán)細(xì)菌,包含微囊藻、念珠藻、束絲藻,它們是淡水生境中主要水生微生物,在氮、硫、鐵等循環(huán)中起主要作用。第26頁病毒存在與淡水中其它微生物相關(guān),病毒可寄生于水生微生物、水生植物和水生動物。在未碰到適當(dāng)宿主之前,病毒游離于水體中,處于“靜止?fàn)顟B(tài)”。第27頁淡水中微生物共同特征:(1)能在低營養(yǎng)物濃度條件下生長;(2)水體垂直方向細(xì)菌分布差異很大;(3)外來微生物往往受土著微生物攻擊而極難存在。第28頁淡水中微生物生態(tài)學(xué)功效(1)降解有機(jī)物為無機(jī)物;(2)能夠進(jìn)行光能和化能自養(yǎng);(3)細(xì)菌能夠成為原生動物食物。第29頁一、大氣水中微生物起源:空氣中塵埃種類:細(xì)菌、放線菌和霉菌孢子等。特點(diǎn):開始降落雨水中菌數(shù)較多,隨空氣中塵埃降低,雨雪中微生物也伴隨降低在高山雪線以上積雪中,細(xì)菌極少影響原因:局部地域氣象環(huán)境大氣污染情況相關(guān)第30頁二、地面水中微生物地面水受到污水污物污染后造成水體富營養(yǎng)化水中黃桿菌科及無色桿菌屬百分比越來越少,而假單胞菌科、芽胞桿菌科和腸桿菌科等逐步增加。河水中還可分離出弧菌、螺菌、硫細(xì)菌、微球菌、八疊球菌、諾卡菌、鏈球菌和螺旋體等。第31頁地面水細(xì)菌組成比地下水更具多樣性,取決于水中營養(yǎng)物質(zhì)供給情況。污水中尚可分離出熒光假單胞菌、銅綠假單胞菌、普通變形桿菌、枯草桿菌、陰溝桿菌、大腸埃希菌、糞鏈球菌、病毒及噬菌體等。

第32頁特點(diǎn):相對靜止,垂直方向分布差異很大種類:異養(yǎng)細(xì)菌、真菌、放線菌、自養(yǎng)型氨氧化細(xì)菌、霉菌。第33頁分布:表層土著微生物大多能進(jìn)行光能自養(yǎng),水體深處往往是外來微生物。當(dāng)大氣水流入可將大氣和土壤中微生物帶入。大多數(shù)微生物常隨顆粒物質(zhì)沉入水底。上層常有各種需氧性細(xì)菌生長,水體底泥則有各種厭氧性或兼性厭氧菌生長。許多真菌、原生動物也可在淺水中生長。第34頁村旁池塘可受到人畜糞便污染,所以有時可檢出各種病原菌。江河水中微生物種類和數(shù)量與所接觸土壤關(guān)系很大。底泥表層細(xì)菌數(shù)量比水中多,在底泥中革蘭陽性菌多,尤其是芽胞桿菌屬。第35頁土壤中微生物進(jìn)入江河水后去向生存于水中附著于水中懸浮有機(jī)物上隨水中顆粒物質(zhì)沉積于江河底泥中第36頁冰川中微生物分布:南極、北極、格陵蘭和世界各地山地,約占到地球陸地總面積10%。特點(diǎn):種類繁多,資源異常豐富,包含病毒、細(xì)菌、放線菌、絲狀真菌、酵母菌和藻類。種類和數(shù)量含有顯著區(qū)域性。不一樣海拔高度雪冰表面分布有不一樣種類微生物。一些病毒對人類健康含有潛在危害性。第37頁三、地下水中微生物特點(diǎn)與微生物種類:營養(yǎng)成份相對較少。泉水和深井水中普通不含微生物及有機(jī)物。淺井水受人類活動影響,有一些細(xì)菌和有機(jī)物,細(xì)菌也比地面水少,其分布微生物主要為無色桿菌、黃桿菌等嗜低溫菌。溫泉水中則可見硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等嗜熱菌。第38頁我國農(nóng)村飲用特征自來水普及率低。分散式供水,以地下水、河水和溝塘水為主,飲用水主要靠井水。水樣送檢率低。疾控中心檢測率低。井水衛(wèi)生達(dá)標(biāo)率較低。第39頁(三)海水中微生物種類和分布海洋生境特點(diǎn):占全球面積71%,≥1000m水深海洋(深海)占海洋總面積3/4。水量大,97%鹽含量高密度大滲透壓高溫度低深處靜壓力大pH值7.5~8.5之間低營養(yǎng)第40頁(三)海水中微生物種類和分布深海環(huán)境分為3個層次:一是表層水面上空氣,深??諝鉂穸却?,氧氣負(fù)離子多,太陽中紫外線輻射強(qiáng),氣溫相對均衡和低一些。二是表層水至海底表層沉積物或巖石之間水體,靜水壓不停加大,水溫逐步降低,底部水溫處于4℃左右且處于穩(wěn)定狀態(tài)中。生態(tài)系統(tǒng)處于穩(wěn)定和運(yùn)動過程中;三是海底表層沉積物至不一樣深度處沉積物/巖石間地質(zhì)環(huán)境。自水體壓力大,沉積環(huán)境相對穩(wěn)定。缺氧甚至無氧、連續(xù)低溫,偶有高溫或冷泉,組成了眾多極端環(huán)境條件。三個層次相互間即氣、水、固體間還存在相互聯(lián)絡(luò)。在深海環(huán)境中仍可孕育常規(guī)海洋生物,同時也篩選和繁衍了許多耐極端環(huán)境生物,即嗜極微生物等。第41頁海洋環(huán)境包含極端海洋環(huán)境含有非常復(fù)雜、種類繁多微生物群落,它們含有獨(dú)特代謝能力和生理功效,常能在海洋微生物中發(fā)覺許多活性物質(zhì),一樣海洋環(huán)境中也有對人和動物致病性或有害性微生物。海洋微生物是主要生物資源。第42頁海水中微生物共同特征(1)必須在2%~4%(w/v)鹽濃度中生長,最適生長濃度3.3%~3.5%;(2)能生長在低營養(yǎng)濃度環(huán)境中;(3)能生長在低溫環(huán)境中;(4)大多為好氧菌或兼性厭氧菌。第43頁海洋微生物種類常見細(xì)菌有假單胞菌屬弧菌屬螺菌屬無色桿菌屬黃桿菌屬還有鞘細(xì)菌、滑動細(xì)菌、放線菌、螺旋體、藍(lán)細(xì)菌與光合細(xì)菌等養(yǎng)殖場水體中常能檢出致病性弧菌第44頁特點(diǎn):菌體小,以革蘭陰性菌占多數(shù)多具鞭毛,能運(yùn)動多屬兼性厭氧菌,專性厭氧或?qū)P孕柩踺^少見對蛋白質(zhì)分解能力強(qiáng),對糖分解能力低。第45頁??梢娊湍妇?,很多是來自陸地,具耐鹽性。在海水中也存在著寄生于細(xì)菌噬菌體。在近海岸處,因?yàn)楹涌诘髯⑷牒P纬上痰旌衔锝唤鐓^(qū)域,使陸地與海洋微生物混雜,其種類及特征可二者兼有。還存在各種病毒。第46頁海洋微生物在分布上都含有多樣水平分布多樣性在近海岸、海灣、河口處,海水中細(xì)菌數(shù)量很多,土著和外來微生物共存,兼有海洋微生物和淡水微生物特征在河口灣細(xì)菌既能在低鹽環(huán)境中生長,又能在高鹽環(huán)境中生長離海岸越遠(yuǎn),細(xì)菌數(shù)量越少,海洋微生物特征越顯著第47頁垂直分布多樣性在5~50m深度細(xì)菌數(shù)量最多。在10m以內(nèi)海水中,細(xì)菌數(shù)與水深無關(guān)。10~50m海水中微生物數(shù)量隨深度增加而加大,50m以下海水中,伴隨深度增加細(xì)菌數(shù)逐步降低。海底污泥表層菌數(shù)較多,距海泥表面越深地方及海洋中心部分底泥中細(xì)菌數(shù)較少。微生物分布種類則與它們對溫度、靜水壓、滲透壓等原因適應(yīng)能力相關(guān)。第48頁(四)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中微生物循環(huán)冷卻水系統(tǒng)特點(diǎn):水與空氣接觸時間長空氣中所帶灰塵、微生物、污染氣進(jìn)入機(jī)會大溫度和pH值較適合很多微生物生長繁殖。第49頁循環(huán)水中主要微生物種類:運(yùn)行條件和水質(zhì)不一樣,微生物種類和數(shù)量差異較大。如化肥廠循環(huán)水中含氮高,易滋生硝化桿菌;鋼鐵廠循環(huán)水中含鐵高,易滋生鐵細(xì)菌。第50頁循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中主要微生物1.真菌可見各類真菌。2.藻類常見藍(lán)藻類、綠藻類、硅藻類等。3.細(xì)菌常見鐵細(xì)菌、硫酸鹽還原菌、硝化細(xì)菌等細(xì)菌。第51頁(五)水體中浮游生物浮游生物浮游植物浮游動物光合成微生物是最主要浮游生物,是生態(tài)系統(tǒng)中初級生產(chǎn)者。有能運(yùn)動、有浮力,能夠在光合成帶定居。第52頁水體中浮游生物分類及其相互關(guān)系浮游植物硅藻藍(lán)細(xì)菌腰鞭毛目硅鞭毛目金滴蟲隱滴蟲衣原體滴蟲等。第53頁能在水體中利用太陽能進(jìn)行光合作用。水體受氮磷污染是,形成“水華”和“赤潮”。第54頁水體富營養(yǎng)化引發(fā)水華和赤潮藍(lán)藻水華米氏凱倫藻赤潮第55頁細(xì)菌群落經(jīng)過光合成帶與浮游植物緊密相關(guān)。浮游植物將簡單成份合成為有機(jī)物、為細(xì)菌提供黏附、凝集固體表面。水中細(xì)菌革蘭染色多為陰性,其外膜比革蘭陽性菌更適應(yīng)營養(yǎng)成份稀薄水環(huán)境。外膜脂多糖還可阻止一些有毒分子如脂肪酸和抗菌素對革蘭陰性菌損傷。第56頁浮游動物大量存在于浮游生物定居區(qū)域以浮游植物有機(jī)體、細(xì)菌或腐質(zhì)為食物。為一些微生物提供了黏附和聚集固體表面。展現(xiàn)游走特征,晚上浮游動物游走于浮游植物表面,白天則下沉于光合成帶以下。第57頁(六)水體中病毒水體中病毒對人體健康危害風(fēng)險日益受到人們關(guān)注,對環(huán)境水體中病毒檢測對于預(yù)防疾病、評定水源衛(wèi)生質(zhì)量和環(huán)境衛(wèi)生情況等非常有價值。病毒作用現(xiàn)在被越來越多人所認(rèn)識。第58頁海洋中病毒數(shù)量是淡水15000倍,是海洋中最主要致命體,5%~40%海洋生物被病毒毀滅。水源被病毒污染問題越來越受到人們重視,常有因?yàn)樗幢徊《疚廴疽l(fā)疾病流行報道。但與其它微生物研究相比,我們對水體中病毒所知相對較少。研究較多有脊髓灰質(zhì)炎病毒、甲型肝炎病毒、戊型肝炎病毒、SARS-冠狀病毒等。第59頁水中病毒引發(fā)暴發(fā)性疾病第60頁水體中病毒種類水體中病毒種類較多,當(dāng)前已發(fā)覺水中有140各種,含病毒糞便污染水源造成病毒播散是最常見傳輸方式。最常見是:脊髓灰質(zhì)炎病毒(poliovirus)甲型肝炎病毒(hepatitisAvirus,HAV)戊型肝炎病毒(hepatitisEvirus,HEV)

諾若病毒(Norovirus)

輪狀病毒(rotavirus)呼腸病毒(reovirus)柯薩奇病毒(Coxsackievirus)??刹《荆‥CHOvirus)腺病毒(adenovirus)細(xì)小病毒(parvovirus)人巨細(xì)胞病毒(humancytomegalovirus)等。第61頁水體中還存在植物病毒對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有重大潛在危險性在水環(huán)境中數(shù)量可能相當(dāng)高含有高穩(wěn)定性特點(diǎn),在動物消化道中不會被滅活,可能造成遠(yuǎn)距離傳輸?shù)?2頁水體中病毒分布自然水中幾乎都有病毒存在。在污水、飲用水、娛樂用水、地下水及海水均已分離到病毒。河水或湖水中腸道病毒量為0~620pfu/L;海水中為0~22.4pfu/L;污水中可高達(dá)4.64×105pfu/L。底泥中數(shù)量更多。是因?yàn)椴《倦S水中懸浮物質(zhì)沉降之故。底泥顆粒還含有吸附病毒能力。第63頁海水中病毒特點(diǎn)(1)隨季節(jié)改變而改變在挪威海岸海水中,病毒顆粒濃度在冬季低于104/ml,而在春秋季是5×106/ml。晝夜間也發(fā)生顯著改變,與光照水平和細(xì)菌產(chǎn)物顯著相關(guān)。(2)隨海水深度改變而改變紫外線對海水表層病毒也含有強(qiáng)烈滅活作用。海水深度也顯著影響浮游微生物群體分布。在不一樣季節(jié),海水中病毒存活時間也不一樣。第64頁水體中可能存在人類病毒及引發(fā)疾病

第65頁水體中病毒傳輸方式1.病毒感染者糞便和尿等排泄物中病毒可污染江、河、湖水及地下水,經(jīng)過飲用水、水產(chǎn)品、娛樂用水及污水澆灌等路徑感染人。2.飲用水被污染可引發(fā)肝炎和急性腸胃炎等流行。3.貝殼類被腸道病毒污染造成疾病流行,尤其是甲型肝炎流行報道也屢見不鮮。4.游泳池水被腺病毒污染常造成眼結(jié)合膜炎流行,這與游泳池水消毒不徹底,尤其是氯含量下降相關(guān)。5.污水噴霧澆灌可能是水中病毒傳輸給人另一路徑。6.來自醫(yī)院、試驗(yàn)室污水,排放前消毒不嚴(yán)會污染室外水體,造成病毒傳輸和擴(kuò)散。第66頁水體中病毒傳輸方式舉例美國曾報道過因飲水被肝炎病毒污染引發(fā)甲型肝炎流行,并認(rèn)為甲型肝炎是最主要以水為媒介疾病。我國報道成人輪狀病毒急性腸胃炎也與礦井水污染相關(guān),戊型病毒性肝炎暴發(fā)常因?yàn)樗次廴舅l(fā);還有諾瓦克病毒、柯薩奇B5病毒和細(xì)小病毒等感染和流行均與水污染相關(guān)。我國1988年上海暴發(fā)生食或未煮熟毛蚶引發(fā)甲型病毒性肝炎。近年從湖河游泳區(qū)中分離到柯薩奇B5病毒。糞便和污水直接澆灑農(nóng)作物和蔬菜,脊髓灰質(zhì)炎病毒和柯薩奇病毒可附著在蔬菜表面或折疊部分,在冷藏條件下這些病毒可存活2個月以上。如生食被這些病毒污染蔬菜就有可能造成感染。第67頁腸道內(nèi)病毒傳輸可能路徑示意圖第68頁影響水中病毒存活原因病毒是專性細(xì)胞內(nèi)寄生物,它只能在活易感宿主細(xì)胞內(nèi)增殖,一旦離開了宿主細(xì)胞,就會受到理化和生物等原因影響,造成病毒滅活,失去感染性和傳輸能力。環(huán)境會直接影響水中病毒存活。第69頁影響水中病毒存活主要原因光照季節(jié)海洋生物原蟲藻類細(xì)菌無機(jī)離子PH聚集和吸附溫度病毒存活第70頁影響水中病毒存活原因(1)光照日光中紫外線照射使病毒失去活性。受水濁度影響。在高濁度以及較深水中因光被吸收對病毒滅活作用不一樣程度地減弱。(2)溫度病毒對溫度敏感,溫度增加能加劇水分子對病毒顆粒撞擊,從而降低病毒存活時間。但病毒在低溫環(huán)境中能較長時間生存。(3)凝聚和吸附各類水體中存在大量顆粒物對病毒吸附,可顯著延長病毒存活時間。凝聚狀態(tài)病毒對環(huán)境原因有較強(qiáng)抵抗力,并影響化學(xué)消毒效果。第71頁(4)pH值病毒在pH值5~9自然水中是穩(wěn)定。除腸道病毒外,許多病毒在低pH環(huán)境中不穩(wěn)定。(5)無機(jī)離子無機(jī)離子對病毒作用研究較多是二價陽離子及重金屬等,二價陽離子對有包膜RNA病毒有熱穩(wěn)定作用,對病毒感染性有保護(hù)作用。重金屬則對病毒含有殺滅作用。第72頁影響水中病毒存活原因(6)細(xì)菌一些細(xì)菌如枯草桿菌、銅綠假單胞菌和大腸桿菌等可能因?yàn)楹心芊纸獠《镜鞍淄鈿っ福軠缁畈《?。?)藻類水生藻類能釋放丙烯酸,多酚等各種化學(xué)物質(zhì),對維持水環(huán)境生態(tài)平衡有很大影響,同時提升水pH,影響病毒穩(wěn)定性。從紅藻類提取出多糖顯示對皰疹病毒1型和2型及柯薩奇B5病毒都有顯著抑制作用。(8)原蟲一些原蟲含有吞食病毒能力。第73頁(9)海洋生物海綿、蚶和鮑魚能夠產(chǎn)生抗病毒物質(zhì)。從海綿中提取阿糖腺苷(Ara-A)和阿糖胞苷(Ara-C)已廣泛用于治療皰疹病毒感染。(10)季節(jié)夏季水溫高,不利于病毒在水中存活,而冬季則最有利于病毒存活。第74頁水中病毒吸附現(xiàn)象病毒在污水和自然水中常與懸浮固體顆粒如浮游植物軟泥等相結(jié)合。結(jié)合后病毒,病毒存活時間顯著延長,所以能在沉積物中持久地存在。吸附在粘土和土壤顆粒上人類病毒也能感染試驗(yàn)動物和培養(yǎng)細(xì)胞。這些吸附受pH值、鹽存在以及可溶性有機(jī)物等各種原因影響。第75頁水中病毒檢驗(yàn)及衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(1)水中病毒指標(biāo)水體細(xì)菌學(xué)指示菌不能完全代表病毒檢測。大腸桿菌噬菌體抵抗力靠近于腸道病毒,有些人考慮用大腸桿菌噬菌體作為指標(biāo),但其在體外環(huán)境中仍有增殖可能性,僅能夠作為對水消毒試驗(yàn)指示病毒。近年來越來越多研究集中在脊髓灰質(zhì)炎病毒及各種噬菌體如SC噬菌體、F-噬菌體和B.fragilis噬菌體等。第76頁水中病毒檢驗(yàn)及衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(2)水中病毒檢測難度較大了解水中病毒污染程度和種類或調(diào)查需要,尤其是在有腸道內(nèi)病毒引發(fā)暴發(fā)流行而懷疑水源性傳輸時,必須檢測。檢測對象:原水、已處理水、管網(wǎng)末端第77頁檢測水中病毒方法病毒分離與判定病毒直接計數(shù)法元基因庫方法各種PCR技術(shù)電子顯微鏡技術(shù)核酸雜交技術(shù)等。但不論哪種技術(shù),都必須將水樣濃縮,必要時尚需一定程度純化。第78頁①吸附洗脫法:包含膜吸附法、Al(OH)3吸附法、玻璃粉吸附法、石英粉吸附法;②沉淀法:NaCl-AlCl3·6H2O沉淀法等;③基于病毒本身物理特征方法:包含超速離心法、透析法、電滲析法等;④免疫捕捉法:此法是將水樣經(jīng)過結(jié)合有高特異性抗體多糖凝膠柱來完成;⑤電阻攔法:將水樣經(jīng)過垂直電場內(nèi)填充材料,被極化了填充材料可阻攔病毒而讓水經(jīng)過。水中病毒濃縮方法第79頁病毒分離成功是否,與采集到含有足夠量病毒標(biāo)本及培養(yǎng)病毒所選擇敏感方法有著直接關(guān)系。第80頁病毒分離與判定病毒分離與判定即把濃縮病毒接種到敏感細(xì)胞上培養(yǎng),不論有沒有細(xì)胞病變,都需要結(jié)合其它技術(shù)加以判定。免疫熒光技術(shù)免疫酶技術(shù)血凝與血凝抑制試驗(yàn)電子顯微鏡技術(shù)等。可分離出不一樣種類病毒或病毒株,普通可用空斑法測定水樣中病毒滴度,若病毒滴度較低時,少許接種不易找到空斑。第81頁病毒直接計數(shù)法是經(jīng)過用核酸染料染色,在透射電子顯微鏡(TEM)下觀察著色亮點(diǎn)來計數(shù),小于200nm顆粒都在計數(shù)范圍之內(nèi)。元基因庫是指微生物多元性基因庫。元基因庫方法是經(jīng)過基因測序方法,建立某一個群微生物基因庫,經(jīng)過與GenBank中基因序列比對,來判斷其起源一個基因分析方法。第82頁水中病毒檢驗(yàn)及衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(3)水中病毒衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)病毒感染量低達(dá)一個感染病毒單位,也可能使人感染。腸道病毒對環(huán)境耐受力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于大腸菌群。許多病毒致病劑量要遠(yuǎn)小于細(xì)菌。所以,僅以大腸菌群作為水質(zhì)微生物指標(biāo)不足以客觀地評價水病毒學(xué)安全性。第83頁水中病毒檢驗(yàn)及衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于飲用水中病毒指標(biāo)微生物問題,當(dāng)前尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),我國還未列入國家標(biāo)準(zhǔn)。水體中病毒種類繁多,直接監(jiān)測病毒本身操作復(fù)雜且缺乏安全性,需要選擇適當(dāng)病毒指示物。當(dāng)前研究較多有以下兩種:第84頁(1)減毒株脊髓灰質(zhì)炎病毒因減毒脊髓灰質(zhì)炎病毒疫苗廣泛應(yīng)用,在天然水體中普遍存在該病毒無致病力測定過程安全第85頁(2)噬菌體細(xì)菌病毒,對人沒有致病性水環(huán)境中普遍存在,數(shù)量高于腸道病毒形態(tài)、化學(xué)成份、抵抗力與人類腸道病毒較相同對自然條件及水處理過程抗性高于細(xì)菌,靠近或超出動物病毒操作簡便、快速、安全第86頁慣用指示噬菌體:SC噬菌體、F-噬菌體和B.fragilis噬菌體。不一樣指示噬菌體各有優(yōu)缺點(diǎn):SC噬菌體反應(yīng)水受污染程度和作為水中病毒存在指示物F-RNA噬菌體適宜作為人腸道病毒指示物B.fragilis噬菌體反應(yīng)來自人類糞便污染程度第87頁不過,噬菌體指示物不能代替?zhèn)鹘y(tǒng)細(xì)菌指標(biāo)。發(fā)達(dá)國家在飲用水、生活用水和地下水標(biāo)準(zhǔn)中都引入了病毒指標(biāo)對于再生水微生物學(xué)指標(biāo),大多仍沿襲傳統(tǒng)習(xí)慣,選擇大腸菌群或糞大腸菌群作為指標(biāo)。第88頁三、水微生物生態(tài)學(xué)功效和衛(wèi)生學(xué)意義(一)水微生物生態(tài)學(xué)功效水微生物包含生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者三者組成了生態(tài)學(xué)功效執(zhí)行者第89頁水微生物生態(tài)學(xué)功效①能進(jìn)行光能和化能自養(yǎng);②能降解有機(jī)物為無機(jī)物,作為生產(chǎn)者原料;③能同化可溶性有機(jī)物并把它們重新引入食物網(wǎng);④能進(jìn)行無機(jī)元素循環(huán);⑤細(xì)菌能夠作為原生動物食物;⑥土著微生物能攻擊外來微生物,使后者極難生存。第90頁(二)水微生物衛(wèi)生學(xué)意義水是感染性疾病主要傳輸介質(zhì)。病原體進(jìn)入水體引發(fā)水洗性疾病(water-washeddisease)和水傳性疾病(water-bornedisease)傳輸和流行。水微生物還會使水產(chǎn)品、水生植物污染。人們吃了未煮熟透海產(chǎn)品,生食菱、荸薺等也可取得感染。在食品加工過程中水是不可缺乏,水微生物污染原料造成食品腐敗變質(zhì),直接或間接影響人類健康。第91頁第三節(jié)水微生物檢測與衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)一、水微生物檢測二、飲用水細(xì)菌學(xué)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)第92頁一、水微生物檢測大多數(shù)為非致病性,少部分是致病性。水中致病微生物在傳輸腸道傳染病上起很大作用。應(yīng)對不一樣類型水質(zhì)進(jìn)行微生物檢測。致病微生物含量少,檢測難度較大。首先檢測衛(wèi)生指示菌,必要時才對各種致病菌逐一檢測。主要關(guān)注是來自人或動物糞便中腸道致病菌??捎么砑S便污染細(xì)菌作為有腸道致病菌危險指示菌。第93頁(一)糞便污染指示菌條件

理想指示菌應(yīng)具備以下條件:1.在污染水中有致病菌存在時,指示菌亦應(yīng)存在。2.不存在于未污染水中。3.指示菌在群落和個體數(shù)量上應(yīng)大于致病菌數(shù)量。4.指示菌密度應(yīng)與污染程度有一定相關(guān)。5.在水中生存壽命要比致病菌長,并對消毒劑有相同或較強(qiáng)抵抗力。6.作為微生物學(xué)標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)適合用于各種水源。7.指示菌特征應(yīng)是穩(wěn)定,在水中不能繁殖。8.檢測方法簡單、經(jīng)濟(jì)、快速、敏感、定量、準(zhǔn)確性高。第94頁(二)生活飲用水衛(wèi)生細(xì)菌學(xué)指標(biāo)1.菌落總數(shù)2.大腸菌群(coliformgroup)3.糞大腸菌群(faecalcoliform)4.產(chǎn)氣莢膜梭菌(Clostridiumperfringens)5.腸球菌(Enterococcus)第95頁(二)生活飲用水衛(wèi)生細(xì)菌學(xué)指標(biāo)1.菌落總數(shù)菌落總數(shù)是將1ml水樣接種在營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基中,于37℃經(jīng)18~24h后所生長細(xì)菌菌落總數(shù)。菌落總數(shù)主要作為判斷水質(zhì)被污染程度標(biāo)志之一,所測得菌落總數(shù)增多,說明水被微生物污染,但不能說明污染起源。必須結(jié)合大腸菌群數(shù)來判斷水污染起源和安全程度。第96頁2.大腸菌群(coliformgroup)在生活飲用水安全檢測中,常采取大腸菌群作為糞便污染指標(biāo),而不是直接檢測腸道致病菌。大腸菌群是指一群需氧或兼性厭氧能在37℃、24h內(nèi)發(fā)酵乳糖產(chǎn)酸,產(chǎn)氣革蘭陰性無芽胞桿菌。依據(jù)生化及血清學(xué)特征分為四個屬,即埃希桿菌屬、枸櫞酸桿菌屬、腸桿菌屬和克雷伯桿菌屬。大腸菌群數(shù)是指1L水中所含大腸菌群數(shù)目,即總大腸菌群數(shù)。水中大腸菌群數(shù)含量表明水被糞便污染程度,并間接地表明有腸道致病菌存在可能性。(二)生活飲用水衛(wèi)生細(xì)菌學(xué)指標(biāo)第97頁3.糞大腸菌群(faecalcoliform)為了與土壤等自然環(huán)境本身存在大腸菌群區(qū)分,可將培養(yǎng)溫度提升為44.5℃,在此種條件下仍能生長并發(fā)酵乳糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣總大腸菌群微生物,稱為糞大腸菌群。大腸菌群與糞大腸菌群在檢測意義上不一樣:前者在水樣中檢出機(jī)會大于后者,對水質(zhì)安全要求較高,而后者慣用于表示近期污染。糞大腸菌群是國際上通行監(jiān)測水質(zhì)受糞便污染指示菌,適合用于河流、湖泊、水庫、廢水處理系統(tǒng)、野外浴場用水、海水等普通性水質(zhì)監(jiān)測。(二)生活飲用水衛(wèi)生細(xì)菌學(xué)指標(biāo)第98頁4.產(chǎn)氣莢膜梭菌(Clostridiumperfringens)是腸道正常菌群組員,因?yàn)樗軌蛐纬裳堪?,故在外環(huán)境存活時間長。有學(xué)者主張在糞大腸菌群與腸球菌陰性時,可檢驗(yàn)產(chǎn)氣莢膜梭菌作為陳舊污染指示菌。

第99頁5.腸球菌(Enterococcus)原歸于鏈球菌屬D血清群。是腸道中常住菌種之一,所以它存在可提醒有糞便污染。腸球菌在人和溫血動物腸道內(nèi)都有存在,但在人及各種動物糞便中含量不一樣,在人類腸球菌少于糞大腸菌群,而動物則腸球菌多于糞大腸菌群。(二)生活飲用水衛(wèi)生細(xì)菌學(xué)指標(biāo)第100頁可參考糞大腸菌群與腸球菌比值判別水污染起源。該比值人為4.4,鴨為0.6,羊、雞、豬均為0.4,牛為0.2,火雞為0.1。>4.1,家庭污水<小于0.7,畜、禽起源污染在此兩數(shù)字之間為人及動物廢水混合污染第101頁注意事項pH值9.0以上及4.0以下腸球菌密度會改變。取樣點(diǎn)應(yīng)靠近污染源,如有多個污染源時則可使判斷混同。當(dāng)腸球菌數(shù)小于100cfu/100ml時不能用于比較對海水不適用。美國公共衛(wèi)生學(xué)會提出標(biāo)準(zhǔn)方法中不主張單獨(dú)以腸球菌作為指示菌,因其在外環(huán)境中生存時間短。第102頁(三)致病菌檢驗(yàn)水質(zhì)受糞便污染時,水中也可能存在致病菌,如沙門菌和志賀菌等,需進(jìn)行致病菌檢驗(yàn)。檢驗(yàn)致病菌對了解病原、采取針對性辦法含有一定價值。水中致病菌數(shù)量少,直接檢出機(jī)會較少,檢驗(yàn)技術(shù)復(fù)雜。對水樣進(jìn)行濃縮及增菌以擴(kuò)大細(xì)菌量,提升檢出率。第103頁檢測伎倆

形態(tài)學(xué)觀察生理生化試驗(yàn)檢測項目多、工作量大,耗時、結(jié)果不穩(wěn)定、易出現(xiàn)弱反應(yīng)、假陽性。傳統(tǒng)判定方法只適合對純菌進(jìn)行判定,混合菌群需依靠分子生物學(xué)判定方法。第104頁分子生物學(xué)方法有以下特點(diǎn):①能從生物大分子水平分析,結(jié)果準(zhǔn)確、可靠;②敏感、快速、特異、效率高,工作量少;③能夠進(jìn)行混合菌群同時判定;④PCR技術(shù)對于判定純菌時,因?yàn)殡s菌污染會造成假陽性結(jié)果;⑤因?yàn)榕卸ǚ秶拗疲枰C合利用各種方法。第105頁二、飲用水細(xì)菌學(xué)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)我國年頒布了新《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-),與舊標(biāo)準(zhǔn)(GB5749-1985)相比,新標(biāo)準(zhǔn)在微生物指標(biāo)方面由原來2項增加至6項。新標(biāo)準(zhǔn)中要求:每毫升水中菌落總數(shù)不得超出100cfu,每100ml中不得檢出總大腸菌群、耐熱大腸菌群、大腸埃希氏菌。有離余氯限量值:在與水接觸30分鐘后應(yīng)不低于0.3mg/L。集中式給水除了出廠水應(yīng)符合上述要求外,管網(wǎng)末梢水不應(yīng)低于0.05mg/L。第106頁我國頒布相關(guān)飲用水微生物限量標(biāo)準(zhǔn)注:“-”為標(biāo)準(zhǔn)中無此項指標(biāo),“不得檢出”指用標(biāo)準(zhǔn)檢測方法為陰性結(jié)果。第107頁1995年歐盟制訂飲用水標(biāo)準(zhǔn)

第108頁我國頒布相關(guān)水微生物限量標(biāo)準(zhǔn)我國瓶裝飲用純凈水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB17324-)中要求,菌落總數(shù)≤20cfu/ml,大腸菌群≤3MPN/100ml,致病菌(指腸道致病菌和致病性球菌)不得檢出,真菌、酵母菌不得檢出。我國地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-)中要求,人工游泳池 細(xì)菌總數(shù)≤1000cfu/ml,大腸菌群<18cfu/L。我國游泳場所衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-1988)中要求,人工游泳池細(xì)菌總數(shù)≤1000cfu/ml,大腸菌群<18cfu/L。我國污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8979-1996)中要求,醫(yī)院污水大腸菌群<500cfu/L,不得檢出腸道致病菌和結(jié)核桿菌。第109頁細(xì)菌總數(shù)衛(wèi)生學(xué)意義細(xì)菌總數(shù)即使不能直接說明水中是否有致病微生物存在,但細(xì)菌總數(shù)常與水污染程度呈正相關(guān)。換言之,細(xì)菌總數(shù)越多說明有機(jī)物及其分解產(chǎn)物含量越多,污染越嚴(yán)重,病原微生物存在可能性越大。第110頁第四節(jié)水微生物污染及其預(yù)防與控制一、水微生物污染二、水微生物預(yù)防和控制第111頁(一)水中病原體起源多來自外界污染人或動物糞便污水排放土壤雨水沖刷農(nóng)業(yè)施肥生活垃圾污染空氣中微生物降落等第112頁水傳輸疾病經(jīng)典水傳輸疾病,霍亂和傷寒熱,可經(jīng)過保護(hù)水源和處理污染水進(jìn)行有效控制。由細(xì)菌、病毒、原蟲和寄生蟲引發(fā)其它疾病也可能經(jīng)過污染飲用水傳輸。水傳輸疾病經(jīng)過糞-口路徑從人到人或從動物到人進(jìn)行傳輸,飲水只是幾個可能造成感染路徑之一。第113頁缺乏充分衛(wèi)生用水對人類健康影響缺乏水沖洗和洗澡、洗滌,造成眼睛和皮膚疾病。當(dāng)有足夠水洗手時,腹瀉患病率顯著降低。第114頁許多疾病與水相關(guān)黃熱病登革熱瘧疾絲蟲病昏睡癥經(jīng)過在水中繁殖(如攜帶瘴氣蚊子)或近水生活(如能夠傳輸絲蟲感染盤尾絲蟲病蒼蠅)昆蟲傳輸。第115頁(二)水中常見病原體種類一、細(xì)菌類病原體

二、寄生蟲類

三、病毒類第116頁水中常見細(xì)菌病原體水中常見細(xì)菌病原體沙門菌屬志賀菌屬霍亂弧菌屬副溶血弧菌空腸彎曲菌小腸結(jié)腸炎耶爾森菌氣單胞菌鄰單胞菌屬嗜肺軍團(tuán)菌結(jié)核分枝桿菌

鉤端螺旋體大腸埃希菌屬第117頁(1)沙門菌屬(Salmonella)

污染水源機(jī)會多醫(yī)院污水流放屠宰場,禽及魚類加工廠污水排放雞鴨和家畜在水邊放養(yǎng)患者及帶菌者糞便第118頁水中生存能力較強(qiáng)鼠傷寒沙門菌在25℃污泥中能存活8~12周在30℃醫(yī)院污水中可存活279天以上60℃,30min能夠殺死用5%石碳酸,5min能夠殺死第119頁傷寒沙門菌:傷寒甲型、乙型副傷寒沙門菌:副傷寒各種沙門菌感染:急性胃腸炎普通經(jīng)典傷寒、副傷寒較少,攜帶者較多。13%~15%牛、羊、豬等,以及少數(shù)人均可是無癥狀攜帶者,成為沙門菌潛在傳染源第120頁(2)志賀菌屬(Shigella)

引發(fā)細(xì)菌性痢疾,致病作用主要依靠侵襲力和內(nèi)毒素傳染源:患者和帶菌者,無動物宿主主要經(jīng)糞-口路徑傳輸四季均可發(fā)病,夏秋季發(fā)病率最高第121頁在水中生存力比沙門菌弱,感染劑量小,10個活菌即可引發(fā)臨床癥狀。在冰凍河水中可生存47天,其中宋內(nèi)菌在水中生存力最強(qiáng)。福氏2a型和宋內(nèi)痢疾桿菌在污水中可生存3~9周。60℃,能耐10min,1%石碳酸,能耐30min。水源受到嚴(yán)重糞便或污水等污染,未經(jīng)正確處理和氯消毒時,可引發(fā)水源型痢疾暴發(fā)流行。第122頁是人類和動物腸道中正常菌群,多數(shù)血清型對人不致病對人致病大腸桿菌主要為:腸致病性大腸桿菌(EPEC)腸產(chǎn)毒性大腸桿菌(ETEC)腸侵襲性大腸桿菌(EIEC)腸出血性大腸桿菌(EHEC)腸黏附性大腸桿菌(EAEC)(3)大腸埃希菌屬(Escherichiacoli)第123頁傳染源:患者和健康帶菌者傳輸路徑:糞-口路徑在水中存活力強(qiáng),易分離第124頁EPEC是流行性嬰兒腹瀉病原菌,多發(fā)生于夏秋季節(jié),發(fā)展中國家嬰幼兒發(fā)病率高,也可引發(fā)托兒所和醫(yī)院內(nèi)暴發(fā)。ETEC是發(fā)展中國家兒童急性腹瀉和旅行性腹瀉常見致病菌,由污染水和食物引發(fā)感染,產(chǎn)生腸毒素致病。EIEC為志賀菌樣大腸桿菌,由污染水和食物感染,可侵犯腸黏膜上皮,發(fā)生痢疾樣病變與臨床癥狀,嬰幼兒和成人均可患病。EHEC主要引發(fā)暴發(fā)性出血性腸炎,任何年紀(jì)都可患病。EAEC是引發(fā)小兒頑固性腹瀉、旅行性腹瀉病原菌。第125頁(4)霍亂弧菌屬(Vibriocholerae)霍亂是經(jīng)水傳輸為主疾病“最可怕瘟疫”霍亂在人類歷史上曾發(fā)生過7次世界性大流行第126頁非0-1群137個血清型霍亂弧菌僅引發(fā)散發(fā)胃腸炎、腸道外感染或小型暴發(fā)。1992年以來,在印度、孟加拉國等地暴發(fā)了由一個新非0-1群霍亂所致霍亂暴發(fā)流行。霍亂弧菌對營養(yǎng)需求較低,含有兼性腐生性質(zhì),在河水中含有營養(yǎng)物已足以維持其存活和生長需要,它也能夠在咸淡水交界水域或鹽堿地地面水中長久生存和繁殖。第127頁(5)副溶血性弧菌(Vibrioparahaemolyticus)海洋細(xì)菌,主要棲息于入???,嗜鹽性,無鹽不長,含鹽3.5%生長繁殖良好,含鹽8%以上時停頓生長。對營養(yǎng)要求不高,生長條件類似霍亂弧菌。分布受季節(jié)影響,普通4~10月份易從水中分離到。水、沉積物、浮游動物三者在副溶血性弧菌生態(tài)中含有主要作用。副溶血性弧菌可經(jīng)過水污染食品,尤其是污染海產(chǎn)品,是夏秋季沿海地域引發(fā)食物中毒和急性腹瀉主要病原菌。第128頁(6)空腸彎曲菌(Campylobacterjejuni)革蘭陰性、微需氧、形態(tài)彎曲、營養(yǎng)要求高、氧化酶陽性細(xì)菌。存在于牛等家畜腸道,在鳥類亦有檢出。自然水體中亦常有分離。能在42℃生長以區(qū)分于屬內(nèi)其它種。4℃以下可在地面水中生存。引發(fā)人腸道感染主要有空腸彎曲菌,近年在有國家已是主要水傳疾病病原菌。比如美國1985年水傳細(xì)菌性疾病中,半數(shù)為空腸彎曲菌引發(fā)。第129頁該菌產(chǎn)生腸毒素,其作用機(jī)制與霍亂腸毒素相類似,產(chǎn)生細(xì)胞毒素對許多哺乳動物細(xì)胞有毒性,侵襲可達(dá)腸壁以下。英國某學(xué)校在學(xué)生及職員中發(fā)生彎曲菌胃腸炎,調(diào)查表明學(xué)校自備自來水水箱位在屋頂,且是開放,從其中檢出了空腸彎曲菌,疑為鳥類或蝙蝠糞便污染。美國Bennington鎮(zhèn)因供水未經(jīng)過濾,一次發(fā)生3000例腹瀉,并有頭疼等經(jīng)典彎曲菌腸炎癥狀。第130頁(7)小腸結(jié)腸炎耶爾森菌

(Yersiniaenterocolitica)引發(fā)腹瀉廣泛存在于豬、牛、羊、犬、鼠、雞、鴨、蝦、蟹等動物排泄物中,豬是主要宿主傳染源:動物或健康帶菌者發(fā)病表現(xiàn)為各種類型臨床癥狀,如胃腸型、結(jié)腸性紅斑型、關(guān)節(jié)炎及腱鞘炎型、敗血癥型等。嗜冷性,流行常在冬季發(fā)生。在冰凍狀態(tài)下可存活6個月以上。據(jù)報道,冬天水檢出率在8.25%左右。水源水中小腸結(jié)腸炎耶爾森菌污染與大腸埃希菌之間無顯著關(guān)系,故總大腸菌群數(shù)不適合于間接推斷小腸結(jié)腸炎耶爾森菌污染情況。第131頁(8)氣單胞菌(Aeromonas)氣單胞菌為無芽胞、無莢膜、有動力革蘭陰性桿菌,最適合生長溫度為28℃,對營養(yǎng)要求不高廣泛分布于淡水和海水腐生寄生物,也是冷水動物(淡水魚、爬蟲類及水蛭)腸道共生菌群。在使用水蛭治療一些皮膚病時,假如藥用水蛭被感染,有時也可引發(fā)傷口感染。人類感染通常與接觸或飲用污染水相關(guān)。該細(xì)菌屬中與人類腹瀉相關(guān)有嗜水氣單胞菌、豚鼠氣單胞菌、溫和氣單胞菌和維龍氣單胞菌。第132頁只有一個種類即類志賀鄰單胞菌,為無芽胞、無莢膜革蘭陰性桿菌,兼性厭氧,最適生長溫度為37℃~38℃,對營養(yǎng)無特殊要求。存在于淡水中,在海水中不能存活;存在于淡水魚腸腔和水表面,可從許多動物(蛇、猴、狗、貓、羊、牛和蟾蜍)糞便中分離到?;颊甙l(fā)病主要與飲用污染水相關(guān),感染本菌能夠引發(fā)蜂窩組織炎、腦膜炎和敗血癥等。(9)鄰單胞菌屬(Plesiomonas)第133頁(10)嗜肺軍團(tuán)菌

(Legionellapneumophila)在美國(1994)肺炎發(fā)病率為每年每1000人中有12~15例,造成每年快要有3957000例。肺炎在美國為第六大造成死亡原因,預(yù)計每年花費(fèi)230億美元。第134頁革蘭陰性桿菌,人工培養(yǎng)可出現(xiàn)長達(dá)100μm菌體,培養(yǎng)基成份復(fù)雜,鐵、胱氨酸是必要成份,pH嚴(yán)格限定在6.9±0.5。當(dāng)前認(rèn)為是水中自然存在一個細(xì)菌,還未發(fā)覺有自然宿主。河水、湖水,空調(diào)冷卻水都有檢出。人經(jīng)過呼吸道感染,是一個機(jī)會性致病菌,引發(fā)軍團(tuán)菌病。第135頁結(jié)核桿菌也能經(jīng)水傳輸,但此病潛伏期較長(最短4~6周),使發(fā)病后極難與水相聯(lián)絡(luò)。傳染源:從結(jié)核病療養(yǎng)院、屠宰場、皮革廠排出未經(jīng)處理污水。兒童及家畜接觸含有結(jié)核桿菌污水可感染結(jié)核病。含結(jié)核桿菌痰進(jìn)入河水中,5個月仍含有毒力。(11)結(jié)核分枝桿菌

(Mycobacteriumtuberculosis)第136頁(12)鉤端螺旋體(Leptospira)鉤端螺旋體是一類纖細(xì)、纏繞致密呈螺旋狀、兩端或一端彎曲成鉤狀、靠軸絲運(yùn)動、可人工培養(yǎng)革蘭陰性菌。對人有致病性。貯存宿主為家畜如牛、羊、豬、犬及各種野生動物,尤其是嚙齒類。經(jīng)過帶菌動物尿污染土壤及水源,人接觸污染水經(jīng)過皮膚或黏膜進(jìn)入體內(nèi)造成感染。第137頁因?yàn)樗拗麟S尿排菌造成環(huán)境污染,在大雨或洪水時將地面污染物帶入水中而引發(fā)匯報亦不少見??稍谥行曰蛉鯄A性水及污水中存活,在滅菌自來水中可存活4周。內(nèi)蒙古地域冬季自冰下水中分離出波摩那鉤端螺旋體。第138頁寄生蟲類(1)溶組織內(nèi)阿米巴(Entamoebahistolytica)可經(jīng)過糞便污染水源。飲用水被含有溶組織內(nèi)阿米巴包囊糞便污染,是引發(fā)阿米巴痢疾一個主要路徑。人群中帶原蟲者是潛在污染源。自來水通常加氯量往往不能殺滅阿米巴包囊,包囊進(jìn)入體內(nèi)寄生于結(jié)腸,在一定條件下可侵襲組織,引發(fā)阿米巴痢疾;在腸壁、肝、肺、腦、泌尿生殖道和其它部位形成潰瘍或膿腫。第139頁(2)蘭氏賈第鞭毛蟲(Giardialambliastiles)含有鞭毛腸道原蟲我國常見寄生原蟲,兒童感染率較高。包囊隨糞便排出后,可在外界存活較長時間(8℃水中可存活2個月以上),且對氯抵抗力很強(qiáng),經(jīng)過飲水、食物和用具等傳輸,產(chǎn)生腹痛、腹瀉等癥狀,并可造成脂溶性維生素缺乏,為旅行者腹瀉常見病因之一。第140頁(3)隱孢子蟲(Cryptosporidium)是上世紀(jì)初發(fā)生一類引發(fā)哺乳動物腹瀉腸道原蟲,廣泛存在于哺乳類、魚類、鳥類和爬行類等近40余種家養(yǎng)和野生脊椎動物中。1976年美國Nime等首次報道了人隱孢子蟲病,與人類腹瀉相關(guān)病原體主要有鼠隱孢子蟲和小隱孢子蟲。第141頁現(xiàn)已證實(shí),隱孢子蟲是經(jīng)過水傳輸新引發(fā)腹瀉世界性原蟲。當(dāng)前,隱孢子蟲已成為美國腹瀉病六大病因之一,國外發(fā)展中國家腹瀉患者中感染率為3%~13%,發(fā)達(dá)國家為0.6%~7.3%。迄今已經(jīng)有68個國家,最少228個地域有本病存在。伴隨對該蟲認(rèn)識提升和檢驗(yàn)技術(shù)改進(jìn),發(fā)覺病例逐步增多,1987年國內(nèi)在南京地域首先發(fā)生人體隱孢子蟲病病例;今后,安徽、北京、湖南等地都有報道。1989年陳有貴等報道人群感染率為0.7%~3.8%。感染癥狀主要為腹瀉、水樣便和黏液稀便,病程長短不一,以15天左右為多見。第142頁水中病毒類微生物水中病毒類微生物脊髓灰質(zhì)炎病毒柯薩奇病毒埃可病毒甲型肝炎病毒戊型肝炎病毒呼腸病毒輪狀病毒腺病毒諾如病毒SARS冠狀病毒鼻病毒第143頁水中病毒最常見是腸道內(nèi)病毒。幾乎全部腸道病毒都能夠經(jīng)過糞-口路徑傳輸,但卻不清楚腸道病毒是否也都能夠經(jīng)過呼吸道傳輸。腸道病毒空氣傳輸可能包含氣溶膠傳輸或者直接暴露于呼吸道分泌物傳輸。在衛(wèi)生環(huán)境較差地方腸道病毒大多數(shù)是經(jīng)過糞-口路徑進(jìn)行傳輸,反之在衛(wèi)生環(huán)境很好地方是呼吸道傳輸。在溫帶,腸道病毒在夏季比較常見,大多數(shù)(82%)腸道疾病病毒在六月到十月輕易分離到。水中病毒類微生物特點(diǎn)第144頁(1)脊髓灰質(zhì)炎病毒腸道病毒屬(Enterovirus)主要在腸道內(nèi)生活繁殖。人類腸道病毒種類有脊髓灰質(zhì)炎病毒、柯薩奇病毒、??刹《竞托滦湍c道病毒等。因?yàn)闇p毒活疫苗廣泛使用,水體中脊髓灰質(zhì)炎病毒常為減毒疫苗株。年張巖等在山東兩所污水處理廠入水口處罰離到18株脊灰病毒,經(jīng)判定為疫苗相關(guān)株。第145頁由飲水傳輸病毒多半是腸道病毒。人類腸道病毒排毒量很大,每克糞便可高達(dá)1×1010pfu,排毒時間長,平均50天左右,而且對外界環(huán)境抵抗力強(qiáng),存活時間較久,在污水中可存活3個月左右。兒童對其輕易感染,且感染劑量較低,除??刹《就饩着囵B(yǎng)檢測。腸道病毒引發(fā)感染臨床表現(xiàn)各種多樣,同一個病毒可引發(fā)不一樣表現(xiàn),同一個表現(xiàn)可由不一樣病毒引發(fā)。第146頁(2)柯薩奇病毒污水中常見病毒含有較強(qiáng)抵抗力起源、傳輸路徑類似于脊髓灰質(zhì)炎病毒第147頁污水中常見病毒含有較強(qiáng)抵抗力起源、傳輸路徑類似于脊髓灰質(zhì)炎病毒(3)埃可病毒第148頁(4)甲型肝炎病毒可引發(fā)水源性暴發(fā)。對外界抵抗力略強(qiáng)于脊髓灰質(zhì)炎病毒,在污水和甲肝患者糞便內(nèi)可較長時間存活,主要經(jīng)過水進(jìn)行傳輸,引發(fā)甲型肝炎傳染。在1946到1994年間美國,HAV是最常見水傳輸疾病,共造成了68次暴發(fā)和2297例病例。1955年秋季,在印度首都新德里大約有35,000年輕人感染了肝炎,其中73人死亡。第149頁(5)戊型肝炎病毒也可引發(fā)水源性暴發(fā)。在潛伏期末和急性期可隨糞便排出大量病毒,成為傳染源經(jīng)過飲用病毒污染水或生活親密接觸在人群中傳輸。人類普遍易感,主要侵犯青壯年,兒童和老年人發(fā)病較少,孕婦感染可有11%~16%病死率有顯著季節(jié)性,多發(fā)生于雨季或洪水后。我國新疆和田地域多有戊型肝炎暴發(fā)流行,主要因?yàn)轱嬘貌粷崪锨隆5?50頁甲型和戊型肝炎傳染源為肝炎患者和帶毒者,因?yàn)閹Ф菊呒S便污染水源,肝炎病毒對氯消毒抵抗力大于腸道菌,所以常規(guī)加氯量不能殺滅水中肝炎病毒而造成暴發(fā)流行。第151頁(6)呼腸病毒能引發(fā)呼吸道、腸道感染或疾病,還能引發(fā)心包炎、貧血等疾病患者可經(jīng)腸道大量排出呼腸病毒對外環(huán)境有較強(qiáng)抵抗力,能耐受乙醚、氯仿、去氧膽酸鈉等。第152頁(7)輪狀病毒污染水體中常可檢出,含有一定傳染性,其對人體危害迄今仍未說明。是當(dāng)前世界各地流行非細(xì)菌性嬰兒腹瀉主要病原,約40%此種病例中可檢出該病毒糞便中排毒量大,發(fā)病最初幾天可達(dá)1×1010pfu/g糞便,對外界抵抗力強(qiáng),易經(jīng)水和污水傳輸,每年發(fā)展中國家有600萬嬰兒因病毒污染水而患此病。自1982年以來,因?yàn)轱嬘盟晃鬯廴荆袊l(fā)生數(shù)次B群輪狀病毒引發(fā)疾病暴發(fā),幾百萬人感染。第153頁在腸道細(xì)胞中復(fù)制,隨糞便排出體外污染水體,發(fā)生水源性傳輸大多血清型與胃腸道疾病無關(guān)。40型和41型腺病毒可引發(fā)嬰幼兒與4歲以下兒童胃腸炎,致腹痛、腹瀉。C組腺病毒能引發(fā)一些嬰幼兒腸套疊。(8)腺病毒

第154頁(9)諾若病毒(Norovirus,NV)引發(fā)人類急性胃腸炎。調(diào)查顯示我國人群諾如病毒感染十分普遍,主要基因型多為GGII。第155頁(10)SARS冠狀病毒對SARS患者定點(diǎn)收治醫(yī)院污水安全性評價與控制辦法研究證實(shí),在患者糞便和醫(yī)院污水中均能夠檢測到SARS冠狀病毒核酸,表明可經(jīng)過腸道排出體外,也有可能經(jīng)過腸道路徑或污水系統(tǒng)傳輸。采取半套式RT-PCR技術(shù)在北京小湯山醫(yī)院和309醫(yī)院近1周污水監(jiān)測中均檢出SARS冠狀病毒核酸,但病毒核酸含量很低。第156頁主要經(jīng)過呼吸道傳輸在溫帶地域較冷月份,鼻病毒感染頻率增加,而在熱帶地域感染率高峰發(fā)生在雨季。這提醒了較冷環(huán)境或雨季能夠增加這些病毒生命力或是促進(jìn)利于病毒更有效傳輸條件形成。(11)鼻病毒第157頁二、水微生物預(yù)防和控制(一)水體自凈(二)微生物在污水處理中作用(三)水中病毒消除(四)醫(yī)院污水處理第158頁(一)水體自凈水體自凈指天然水體受到污染后,在無人為處理條件下,借水體本身凈化能力使之得到凈化過程。包含:物理作用稀釋、沉降、擴(kuò)散等,化學(xué)作用氧化、還原、分解、凝聚等生物學(xué)作用水中大部分有機(jī)物經(jīng)過生物氧化分解作用而得到降解與去除。第159頁在正常情況下,各種自然水體有各自生態(tài)系統(tǒng)。以河流為例:污物入水有機(jī)營養(yǎng)豐富細(xì)菌大量繁殖有機(jī)營養(yǎng)消耗,含量降低,藻類漸多甲殼動物等繁殖魚類以之為食,繁殖人類食用魚類第160頁(二)微生物在污水處理中作用污水處理是一項工程技術(shù),生物凈化是較為可行方法之一。污水微生物處理基本過程,普通可分為三級。第161頁(1)一級處理:又稱預(yù)處理,目標(biāo)是

去除污水中固體物質(zhì)、油脂等顆粒狀物質(zhì)對污水進(jìn)行中和與調(diào)整,除去污水中懸浮固體物和部分生化需氧量(biochemicaloxygendemand,BOD)降低后續(xù)處理固體負(fù)荷和容積,使排入二級處理系統(tǒng)污水更適于微生物生長繁殖,加緊處理速度和增強(qiáng)處理效果。第162頁包含三步:第一步是利用格柵、篩網(wǎng)、砂濾等去除污水中懸浮粗大固體物;第二步是將污水排放入沉砂池中,沉出砂子;第三步是將上述處理過污水再排入沉淀池中,一些生物量和有機(jī)物便沉淀下來,形成粗污泥從污水中分離開來。粗污泥可作為厭氧處理對象,干燥后污泥可作為肥料,但要注意重金屬含量。一級處理能夠除去70%~80%BOD。第163頁(2)二級處理:大致可分為兩大類:厭氧法好氧法其原理是人工給予一定理化條件,利用所生成微生物群落生物活性加速對污染物降解或轉(zhuǎn)化。在這一生物群落中細(xì)菌有著主要作用,細(xì)菌在利用降解底物進(jìn)行代謝時,可分為需氧及厭氧兩種不一樣類型生化過程,在污水處理中亦有對應(yīng)處理方法。第164頁需氧處理法:生物濾膜法生物濾池中生物膜微生物群落組成種類,不一樣于活性污泥,基本區(qū)分是在生物濾池中繁殖大量真菌,在此條件下主動參加去除污水中有機(jī)物作用。污水二級處理方法第165頁活性污泥法活性污泥由細(xì)菌、真菌、原生動物及有機(jī)、無機(jī)物組成。以菌膠團(tuán)為主體,含有粘性,使廢水中有機(jī)物粘于其上加以分解。菌膠團(tuán)中占有優(yōu)勢細(xì)菌是有莢膜生枝動膠菌(Zoogloearamigra),為革蘭陰性桿菌,不形成芽胞,單鞭毛。這種細(xì)菌分泌膠狀物質(zhì)將細(xì)菌粘合在一起形成團(tuán)塊,被包在膠質(zhì)中細(xì)菌可預(yù)防被原生動物吞噬。因?yàn)槠渌⑸镌谄渖蠗?,并黏附懸浮顆粒,使活性污泥絮狀化并利于沉淀。形成活性污泥細(xì)菌主要有假單胞菌、動膠菌、無色桿菌、亞硝化菌、芽胞桿菌及大腸菌群等,另外還有各種原生動物和真菌。第166頁活性污泥不是上述各種微生物機(jī)械組合,而是一個小生態(tài)體系。所以在不一樣化學(xué)性質(zhì)污水中所形成污泥,在條件選擇下其微生物組成會有所不一樣。第167頁2)厭氧處理法:利用厭氧細(xì)菌在無氧條件下將有機(jī)物降解并最終還原成甲烷(CH4),此法形成微生物生物量較少。厭氧消化中主要細(xì)菌有兼性厭氧菌、厭氧菌及產(chǎn)甲烷細(xì)菌,如甲烷球菌屬(Methanococcus)、甲烷螺菌屬(Methanospirillm)、甲烷桿菌屬(Methanobacterium)等。無經(jīng)典真菌。污水二級處理方法第168頁厭氧降解分為二個獨(dú)立階段首先在非甲烷產(chǎn)生階段由兼性厭氧菌,異養(yǎng)厭氧菌將有機(jī)物降解為醋酸、CO2及H2

。第二為產(chǎn)甲烷階段,產(chǎn)甲烷菌將CO2及H2合成甲烷及水。厭氧消化需一定溫度,加熱35℃~40℃可加速反應(yīng)。第169頁厭氧降解過程可降低固體物60%。產(chǎn)物易沉淀脫水。致病菌顯著下降。產(chǎn)生氣體70%為甲烷、30%為CO2和微量硫化氫(H2S)與氨(NH3),可用作燃料。在污水處理廠慣用于消化罐加溫。沉渣可直接施于土地或與城市垃圾混合高溫堆肥。第170頁(3)三級處理:三級處理目標(biāo)在于除去微生物無法降解污染物和無機(jī)物,如含氮、含磷無機(jī)鹽等??刹扇。簠捬跷勰嘞勰鄩簽V曬干一些情況下,還需消毒處理第171頁(三)水中病毒消除物理方法:加溫、沉淀、沉降、吸附、混凝過濾等除去病毒;化學(xué)方法:高pH、化學(xué)消毒劑滅活病毒,但其效果受化學(xué)物品濃度、作用時間、溫度、pH、有機(jī)物和病毒量等影響。同時,不一樣病毒對化學(xué)原因抵抗力也各不相同,在一定條件下,病毒受化學(xué)原因作用時,還能夠發(fā)生變異,使抵抗力增強(qiáng);生物學(xué)方法:利用水中生物直接吞食或產(chǎn)生滅活病毒物質(zhì)或改變水中pH而使病毒滅活,主要用于污水處理。污水和生活污水處理,當(dāng)前為世界各國廣泛采取是三級處理法。第172頁一級處理(物理處理

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