污水中存在的病原微生物

污水中存在的病原微生物

1、污水中病原微生物种类及危害

生活污水中含有多种致病微生物，包括贾第鞭毛虫（Giardia lamblia）、隐孢子虫（Cryptosporidium sp.）、沙门氏菌（Salmonella sp.）、志贺氏菌（Shigella sp.）、霍乱弧菌（Vibrio cholerae）、肠道病毒（Enterovirus）、甲型肝炎病毒（Hapatitis A virus）、脊髓灰质炎病毒（Polioviruses，PV）、柯萨奇病毒（Coxsackie viruses）和埃可病毒（Enteric Cytopathogenic Human Orphan virus,ECHO virus）等，是传播疾病的主要媒介。水体中的病原微生物主要来源于人畜粪便及生活污水污染，从种类上可划分为细菌、病毒和原生动物三大类。表1- 1列举了城市污水中常见的病原微生物及其危害。其中肠道病毒泛指可经由肠道粪便途径传播的病毒的总称，肠道病毒的传播通常有三种方式：人与人接触传染；经污染有粪便的水媒传播；经污染的食物传播，而食物的污染通常由污染的水所致。

一般的污水处理虽可去除部分病原微生物，但仍有相当数量继续存在，如果病原微生物在污水处理系统中得不到高效去除，进入自然环境后会对人类健康存在潜在威胁。进入环境中的病原体可在不同的条件下存活相当长的时间，取决于光照、温度、pH等外部条件，病原体

在不同环境下的存活情况如

表1- 2所示，其中病毒在污水、自来水、土壤中存活可达数月之久。

2、指示微生物的选择

由于目前缺乏对所有病原微生物进行有效定量分离的方法，并且直接检测水中的各种病原微生物方法较为复杂且安全性较差，检测污水中所有的病原微生物是不切合实际的。可行的方法是检测既能指示粪便污染又能反映污水处理和消毒效果的微生物。生物学综合指标主要是用来评价和控制再生水中的病原微生物，预防流行性传染病的大范围爆发。如从病原微生物的分类出发，分别从细菌、病毒、寄生虫中选出有代表性的指示生物，对于评价水质的生物学安全性具有重要意义。

表1- 1 城市污水中常见的病原微生物及其危害病原体健康危害

病毒(viruses) 肠道病毒(Enteroviruses)：有

72种血清型，包括脊髓灰质炎

病毒、埃可病毒，柯萨奇病毒

和新型肠道病毒

胃肠功能紊乱，急性胃肠炎，心肌炎，脑膜

炎，脑炎及瘫痪性疾病，流行性皮疹病，呼

吸道感染，气管炎和肺炎，流行性眼结膜炎，

侵犯腮腺、肝脏、胰腺、等器官。

甲肝病毒(Hepatitis A virus) 肝脏功能障碍，肝炎

腺病毒(Adenovirus) 呼吸道疾病，眼部感染

轮状病毒(Rotavirus) 胃肠功能紊乱，腹泻、呕吐，肠胃炎

诺沃克因子(Norwalk) 肠型流感的致病因子，胃肠功能紊乱

呼肠孤病毒(Reovirus) 痢疾，腹泻，恶心，呕吐，发热

星形病毒(Astrovirus) 胃肠功能紊乱

冠状病毒(Cronavirus) 痢疾，腹泻，吸道感染，气管炎和肺炎

细菌(Bacteria) 志贺氏菌(Shigella spp.) 痢疾，腹泻，呕吐，发热，关节炎

沙门氏菌(Salmonella spp) 结肠炎，痢疾，心内膜炎，心包炎，脑膜炎埃希氏杆菌正(Escherichia

coli)

胃肠功能紊乱，腹泻，呕吐

霍乱弧菌(Vibrio cholera) 腹泻，呕吐，死亡

军团菌(legionella spp.) 军团病，肺炎，发烧，死亡

耶尔森氏鼠疫杆菌阶

(Yersinia spp.)

痢疾，腹泻，呕吐，关节炎

原生动物(Protozoa) 兰伯氏贾第虫

(Giardia lamblia)

长期慢性痢疾，腹泻

隐抱子虫(Cryptosporidinm) 痢疾，发烧

痢疾内变形虫(Entamoeba)内

变形虫病，阿米巴痢疾

内变形虫病，阿米巴痢疾

目前常用的指示微生物是总大肠杆菌（TC,Total Coliforms）和粪大肠杆菌（FC,Fecal Coliforms）。由于肠道致病菌在自然界作用的方式和大肠杆菌相似，大肠菌群数的降低程度可间接反映致病菌相应数量级的减少。我国也通常选择总大肠菌群/粪大肠菌群作为控制污水中病原微生物再生繁殖的卫生学安全指标。与大肠菌群相比，病毒、寄生虫对消毒处理的抵抗力更强，在环境中也能存活很

长时间。国内外的研究成果表明：总大肠菌并不足以反映病毒、原生动物和寄生虫的存在，许多肠道病毒对化学消毒剂的抵抗力更大。因此，以总大肠菌群数和粪大肠菌群数作为卫生安全控制指标受到了挑战。研究者开始寻找可替代的指示微生物或可直接检测病原微生物的方法。

表1- 2 不同环境介质中病原体存活情况

病原体存活时间/d

淡水海水土壤农作物病毒11-304 11-871 6-180 0.4-25 沙门氏菌＜10 ＜10 15-100 5-50

霍乱菌30 ＜285 ＜20 ＜5

粪大肠菌＜10 ＜6 ＜100 ＜50

原生动物孢囊176 365 ＜75

蛔虫卵 1.5a 2a 1-2a ＜60

绦虫卵63 168 7months ＜60

吸虫类30-180 ＜2 ＜10 130

作为评价水质的指示生物应具备以下标准：指示生物存在于待测微生物的原水中，在未被污染水中不存在，指示生物在数量上应高于待测定的微生物；指示生物和待测微生物对自然条件和水或污水处理过程的抗性相似；应易于分离、鉴定和计数。

噬菌体作为细菌病毒，在污水中普遍存在，其数量高于肠道病毒，浓度可高达1.3×105~9.5×107PFU∙mL-1（PFU为噬菌斑数，每个噬菌斑代表一个噬菌体）[23]，可直接用噬菌斑计数法测得其浓度，并且与肠道病毒等动物病毒在数量上有很好的相关性。并具有对自然条件及水处理过程的抗性高于细菌，接近或超过动物病毒；对人没有致病性，可以进行高浓度接种和现场试验；检测噬菌体的操作简便快速、安全、设备简单等优点。故美国EPA提出用大肠杆菌噬菌体作为病毒指示生物。

水质评价中常用噬菌体包括：SC噬菌体，F-噬菌体和脆弱拟杆菌的噬菌体，其中F-RNA噬菌体是最常用的肠道病毒的指示生物。F-RNA噬菌体在性质上接近肠道病毒，其MS2亚群（1类群）的MS2和f2噬菌体，与肠道病毒的传统指示生物脊髓灰质炎病毒相比较，具有几乎相同的基因结构，均是20面体结构的单链线性RNA病毒，在物理、化学特性方面有许多相

类似，见

表1- 3。在多种水体中，F-RNA噬菌体的浓度与可培养肠道病毒有数量上的