水的卫生细菌学

二、大肠菌群的形态和生理特性
• 大肠菌群是寄生于肠道中一群需氧和兼性厌氧的，能在 37℃培养24h内使乳糖发酵产酸产气的革兰氏阴性无芽胞 杆菌的总称。一般包括大肠埃希氏杆菌、产气杆菌、枸 橼酸盐杆菌和副大肠杆菌。
• 这些寄生菌通常与人体构成互利共生关系，当人体免疫力下降时， 他们则有可能成为引起肠炎的致病菌，他们中的个别变种还会变为 极具毒性的病菌。如大肠埃希氏菌可引起幼儿腹泻，引起美国和日 本传染病流行的O-157也是大肠埃希氏菌的变种菌株。
传播：虫卵通过病人粪便污染水体
（二）、蠕虫
• 引起人体疾病的小型动物又叫蠕虫，通过饮水引起疾病
的蠕虫见下表
名称 寄生部位 肠道 吸虫类 血管 虫名 姜片虫 血吸虫 病症 消化不良 腹泻、高烧 水中传染方式
绦虫类
线虫类
肝脏的胆 肝吸虫 肝硬化 道 病人粪便中虫 猪 肉 绦 消化不良 卵 肠道 虫 牛 肉 绦 癫痫 脑 虫 营养不良、急性阑 肠道 蛔虫 尾炎、肠梗阻
第二节 水中的病原细菌
• 水中的细菌只有很少的一部分是致病菌，致病 菌必须经由特定的途径进入人体，才会引起疾 病。如破伤风梭菌侵入伤口会引起破伤风，而吞入则不发病 • 提问：为什么？ • 这主要是由于它们各自特殊的习性、人体不同 器官的微环境不同所致。 • 水中病原菌主要是经水传播并需由消化道传染。
（一）、生理生态
• 形态：微弯曲杆状 • 大小：0.3~0.6×1.0~5．0um， 特征：一根较粗的鞭毛，革兰 氏阴性反应，没有荚膜与芽孢。 在60℃下能耐10min，在1％的 石炭酸中能抵抗5min，能耐受 较高的碱度。 • 传播方式：水及食物，与病人 或带菌动物接触
• 电镜照片使用的是结晶紫 单染色，若革兰氏染色则 为阴性红色
二、河流、湖泊水
• 种类：与污染源有着密切的关系 • 数量：决定于水中的各种营养物浓度，环境影响因子
• 例如，受到医院污水、垃圾污染的，病原菌数量将会很大，受到 农业土壤污染的藻类数量将会猛增。由于细菌不喜欢阳光、好附 着在固体上，因而水底和岸边的细菌数量高于水面和河、湖中央 的细菌。
三、地下水
四、寄生虫
• 真菌一般通过接触传染，不通过水传播，
• 引起疾病的原生动物和小型后生动物也由水传播，通常 称为寄生虫。在目前发现的几千种原生动物中只有20种 能引起人类疾病 • 传播方式：除了饮水不卫生外，更多的是通过食物以及 昆虫血液传播 • 如疟疾是蚊子传播，食用生肉感染肉类寄生虫等
（一）、原虫
第四节 水的卫生细菌学检验
• 水的卫生细菌学检验包括国标中的细菌总数与大肠菌 群两个指标的测定。
一、细菌总数的测定 • （一）测定方法
•
• 将一定量的水样接种于营养琼脂培养基中，在 37℃下 培养24h后，数出生长的细菌菌落数，然后根据培养基 表面生长出的菌落数算出水中的细菌数量。 • 水样的量控制使菌落数在 30~300个之间，过少时测量 的偶然误差较大，过多时则单菌落容易聚团，难以准 确计数。水样洁净时可以通过调整接种水样量控制， 而较脏的水则通过调整稀释倍数来控制。
• 原则：一般不直接检验水中的病原菌，而是测定水中 是否有肠道正常细菌的存在。 只有在特殊情况下，才直接
检验水中的病原菌。
• 判断：检出有肠道细菌，则表明水被粪便所污染，也 说明有被病原菌污染的可能性。 • 水中肠道细菌的检验，通常以检测大肠菌群的存在及 数量来反映。
一、大肠菌群作为卫生指标的依据和意义
肠球菌
较少
与大肠菌 可用于污水 群相同， 污染程度的 只是温度 检验 稍高 不复杂
产气荚膜杆菌
很少
• 由上表可以看到，大肠菌群是三者中最具理想性的细 菌。 • 只要饮用水中检测出有大肠菌群存在则饮用水中可能 含有病原细菌等，否则基本上可以排除病原菌存在的 可能性。 • 虽然这只是水卫生的可信程度上的一种检验，但自 1914年美国首次用大肠菌群作为饮用水卫生检验标准 以来，实践证明，符合这种标准的饮用水引起的各类 肠道传染病确实大幅度下降，这说明大肠菌群作为卫 生指标确实是可靠的。
二、大肠菌群的测定
• （一）测定方法
• 大肠菌群的测定方法有两种，发酵法和滤膜法。 • 1．发酵法 • 发酵法是大肠菌群测定的国家标准方法。它实际上是 MPN细菌计数法，分为三步。如图 • A．初发酵 • 目的：水中大肠菌群存在与否的初步判断。
A.初发酵
方法为将水样置于糖类液 体培养基中，在一定温度 下，经一定时间培养后， 观察有无酸和气体产生， 即有无发酵，而初步确定 有无大肠菌群存在。如采 用含有葡萄糖或甘露醇的 培养基，则包括副大肠杆 菌；如不考虑副大肠杆菌， 则用乳糖培养基。由于水 中除大肠菌群外，还可能 存在其它发酵糖类物质的 细菌，所以培养后如发现 气体和酸并不一定能肯定 水中含有大肠菌群，还需 根据这类细菌的其它特性 进行下两阶段的检验。
三、生活饮用水细菌卫生标准
• 基于长期实践证明，我国《生活饮用水卫生标准》GB5749-85 关于饮用水中的细菌标准与大肠菌群数量标准为 • 1．细菌总数≤100个/ml • 2．大肠菌群≤ 3 个/L • 对于用于处理后作为饮用水的源水，即水源水（主要指自来水 水场的进水）国家也有规定 • 3．若只经过加氯消毒即供作生活饮用水的水源水，大肠 菌群数平均每升不得超过 1000个；经过净化处理及加氯 消毒后供作生活饮用的水源水，大肠菌群数平均每升不 得超过10000个。 • 前两个标准是饮用水的质量标准，第三个标准则是水源水筛选 的标准，保证水源水在后处理能力范围内能够达到饮用水标准。
第八章 水的卫生细菌学
• 卫生细菌学——涉及饮水卫生的细菌学知识 • 内容包括饮用水中致病微生物的检验方法和控制方法。
第一节 水中的细菌及其分布
水包括雨雪水、河流湖泊水、地下水、海水
一、雨雪中的细菌分布
• 种类、数量：与空气、地面的洁净程度有关
• 空气新鲜的高山或乡村所下的雨、雪中细菌很少，工业区或城 市的雨、雪水中细菌较多，同时雨雪中末期中的细菌数量小于 初期的细菌数量；地面为水泥地面较土壤对于雨雪的细菌污染 要少得多。由于雨雪中的其它污染物很少，偏远的缺水地区收 集水泥地面雨雪水用于饮用在卫生细菌学方面而言是可行的。
• 痢疾杆菌加热到60℃能耐 10min，对1％的石炭酸， 可抵抗半小时。 • 传播方式：食物和饮用水
• 电镜照片使用的是结晶紫 单染色，若革兰氏染色则 为阴性红色
（二）、致病机理
三、霍乱弧菌
• 大致与伤寒杆菌类似， • 病症：霍乱 只是痢疾杆菌内毒素主 • 症状：轻型病例中，只 要损害了人体肠道细胞， 造成腹泻。 引起肠道痉挛、腹泻等 • 在较严重或较典型 症状。 的病例中，除腹泻外， 症状还包括呕吐、“米 汤样”大便、腹疼和昏 迷等。病程短，严重的 常常在症状出现后12h内 死亡。
（二）、致病机理
• 通过内毒素致病 • 内毒素是其细胞壁的成分，化学成分为脂多糖，当细菌死 亡分裂时会释放到环境中。
必须由口进入人体 伤寒杆菌 小肠淋巴结上繁殖 进入血液和各种脏器
细菌死亡时，内毒素进入血液循环 出热原性物质进入大脑
破化白血球，使白血球释放
热原性物质破化大脑的体温调节机制
持续发热、脏器炎症、腹泻
• 由以上可以看到，病原菌和病原虫都是通过粪便污染 水源而传播的，因此防治饮用水传染病的关键是要严 防水源被粪便污染。饮用水是否受到粪便污染的检测 依据就是大肠菌群检测法。
第三节 大肠菌群和生活饮用水标准
• 水中存在病原菌的可能性很小，其他各种细菌的种类却很多，要排除一 切细菌而单独检出某种病原菌来，在培养分离技术上较为复杂，需较多 的人力和较长的时间。
• 肠道正常细菌有3类：大肠菌群、肠球菌和产气荚膜杆 菌。选作卫生指标的细菌必须符合下列要求： • (一) 生理习性与肠道病原菌类似，即在外界的生存时 间基本一致；（代表性） • (二) 在粪便中的数量较多；（比病原菌多，不会漏检） • (三)检验技术较简单;（操作方便）
肠道细菌比较表
与病原菌生 存时间比较 大肠菌群 基 本 一 致， 略短 基 本 一 致，略长 有芽孢，故 长得多 数量 很多 检验方法 不复杂 备注 用于饮用水 卫生检验
二、痢疾杆菌
• 痢疾杆菌可引起细菌性痢疾(与阿米巴痢疾不同)，症状为 急性腹泻，通常大便中有血及粘液，某些病例中有发烧。
• （1）、生理生态
• 种类：痢疾杆菌(痢疾志贺氏菌) 、副痢疾杆菌
大小 痢疾杆菌 副痢疾杆菌 0．4~0．6× 1．0~3．0um 0．5× 1．0~1．5um 革兰氏 染色 阴性 阴性 芽孢、荚 膜、鞭毛 无 无 症状 重症 较轻，通常又称肠炎
（二）测定范围
• 水中细菌总数实际上指的是大部分好氧细菌、兼性厌氧细 菌的数量，其他厌氧细菌和少量不能在营养琼脂培养基上 生长的细菌不能被测出。
（三）意义
• 提问：大肠菌群没有超标，而细菌总数超标则意味什么？ • 答案：水源水没有受到粪便污染，而水厂的杀菌设施工作 欠佳。 • 一旦水源水被粪便污染则杀菌设施很可能不能保证处理后 的大肠菌数达标。 • 意义：指导自来水厂的运行，检测杀菌设施的工况，保证 水处理后的效果。
一、伤寒杆菌
• 病症：伤寒或副伤寒。 • 表现：持续发烧，牵涉 到淋巴组织，脾脏肿大， 躯干上出现红斑，胃肠 壁溃疡产生腹泻。
伤寒沙门氏菌
（一）、生理生态
• 种类：伤寒沙门氏菌、副伤寒沙门氏菌和乙 型副伤寒沙门氏菌。 • 大小：0．6~0．7×2．0~4．0um • 特征：不生芽孢和荚膜，周生鞭毛，革蓝氏 阴性反应，加热到 60 ℃， 30min 可以杀死， 对5%石炭酸，可抵抗5min。
• 引起人体疾病的原生动物又叫原虫，通过饮水引起疾病 的原虫见下表。
类别 肉足纲 鞭毛纲 纤毛纲 孢子纲 名称 变形虫赤痢 阿米巴 贾第鞭毛虫 袋形虫 孢子虫 病症 阿米巴痢疾 腹泻、营养不良 小袋虫痢疾 腹泻、营养不良 机理 寄生于肠道中，破坏肠细胞粘膜 吸附与肠道外壁，妨碍肠道中的营 养物吸收 寄生于肠道中，破坏肠细胞粘膜 吸附与肠道外壁，妨碍肠道中的营 养物吸收
• 种类、数量：很少Fra Baidu bibliotek
• 在深层的地下水中甚至会没有细 菌。因此地下水是最为理想的饮 用水源。
四、海水
• 种类：嗜盐细菌以及一 些耐低温、高压的特殊 细菌，没有病原细菌
• 普通海水中由于含盐量很高， 一般为3.2~4%，淡水类的细 菌不能生存，其中都是一些 因此淡化海水在卫生方面是 可靠的。
• 原因：土壤过滤 • 淡水中的细菌的数量多少 并不能完全决定饮用时的 卫生安全程度，只有能引 起疾病的病原菌数量多少 才直接决定饮用时的安全。
亚硫酸钠是强还原剂，它使溶液中的品红红色煺去，形成无色的品红 亚硫酸钠复合物，细菌发酵乳酸，乳酸分解的产物乙醛与亚硫酸钠形 成加合产物，使部分品红释放，显示出品红的紫红色，恢复的紫红色 的深浅与乳酸的分解量成正比，由于这四种细菌分解乳酸的能力有大 小之分，故培养的菌落颜色就有颜色上的差别。大肠埃希氏菌分解乳 酸的能力最强，因此菌落颜色最深，而且释放出的大量品红还能够与 代谢产物中的乙酸或其它有机酸形成沉淀，沉淀会放出金属光泽。副 大肠杆菌由于不能分解乳酸，因而菌落为无色透明。
• 这四种杆状细菌与其他杆菌镜检无法区分，通常利用他 们在生理上与其他细菌的不同之处，用鉴别培养基加以 鉴定，大肠菌群的细菌的区别情况见下表
大肠菌群类比表
• 品红亚硫酸钠培养基又称远藤氏培养基，它是大肠杆 菌鉴别测定时的培养基，结合菌落特征和杆状、革兰 氏染色阴性特征就可以将大肠菌群与其他细菌区别开 来。之所以四种细菌呈现不同的菌落特征，主要是与 它们分解乳酸的能力强弱所决定的。 • 品红亚硫酸钠培养基配方 • 碳源：乳酸 10g 氮源：蛋白胨 10g 缓冲剂（兼磷 源）：磷酸氢二钾 3.5g • 指示剂：①5%碱性品红乙醇溶液 20ml ②无水亚硫酸 钠 5g • 溶剂：1000ml水 凝固剂：琼脂20~30g
（二）、致病机理
•
• 由口进入人体 释放出外毒素 霍乱弧菌 小肠中大量繁殖 破坏肠细胞膜
• 肠细胞大量脱水、电解质失衡 腹泻或休克、死亡 • 霍乱曾经猖獗一时，现在在我国已基本绝迹。 • 这三种致病菌是水中最为常见的致病菌，都属于肠道传染 病菌，其它病原菌如变形杆菌、肠炎耶尔氏菌、沙雷氏菌引 起的症状较轻通常为肠炎，肠道传染病主要是由病人带菌的 粪便污染水体而传播。