学习情境1.1　给水水质标准和卫生细菌标准

1.1.1　天然水的杂质

水在自然循环中，无时不与外界接触，水中都不同程度的含有各种各样的杂质。这些杂质一般有两种来源：一是自然过程，即地层矿物质在水中的溶解、水中微生物的繁殖及死亡残骸、水流对地表及河床冲刷所带入的泥沙等；二是人为因素，即生活污水与工业废水的污染。这些杂质按其尺寸大小可分为悬浮物、胶体和溶解物三类，见表1.1。

1.悬浮物和胶体杂质

悬浮物尺寸较大，易于在水中上浮或下沉，水中所存在的悬浮物通常有泥沙、草木、浮游生物、藻类等。胶体颗粒尺寸很小，在水中经长期静置也不会下沉，水中所存在的胶体通常有黏土、细菌、蛋白质等。

悬浮物和胶体是使水产生浑浊的根源。其中有机物，如腐殖质和藻类等，往往会造成水的色、臭、味变化。随着生活污水、工业废水排入水体，多种病菌、病毒及原生动物病原体会通过水体传播疾病。

悬浮物和胶体是饮用水处理的主要去除对象。粒径大于0.1mm的泥沙较易去除，通常在水中可自行下沉。而粒径较小的悬浮物和胶体杂质，需投加一定的混凝剂才能去除。

2.溶解杂质

溶解杂质是指水中的低分子和离子。它们与水构成均相体系，外观透明。但有的溶解杂质可使水产生色、臭、味。溶解杂质主要是某些工业用水的主要去除对象。

一般说来，地表水较浑浊、细菌较多，但硬度较低；而地下水较清、细菌较少，特别是深层井水，细菌更少，但硬度较高。

1.1.2　给水水质标准

水质标准是用水对象（包括饮用和工业用水对象等）所要求的各项水质参数应达到的指标与极限。不同用水对象，要求的水质标准也不同。

饮用水水质与人类健康和生活使用直接相关，故世界各国对饮用水水质标准极为关注。随着科学技术的进步和水源污染的日益严重，同时随着水质检测技术及医药科学的不断发展，饮用水水质标准总在不断修改、补充之中。我国自1956年颁发《生活饮用水卫生标准（试行）》直至1986年实施《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—85）的期间内，饮用水水质标准进行了多次修订，水质指标项目不断增加。但目前《生活饮用水卫生标准》（GB5749—85）已不能满足保障人民群众健康的需要。为此，卫生部和国家标准化管理委员会对原有标准进行了修订，联合发布新的强制性国家标准——《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2006）（部分指标见表1.2，其他指标详见具体标准）。新标准已于2007年7月1日起正式实施。

修订的《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2006）是保证饮用水安全的重要措施之一。在国家标准化管理委员会协调下，由卫生部牵头，会同建设部、国土资源部、水利部、国家环境保护总局，组织卫生、供水、环保、水利、水资源等各方面专家共同参与完成了该项标准的修订工作。新标准具有以下三个特点：一是加强了对水质有机物、微生物和水质消毒等方面的要求。新标准中的饮用水水质指标由原标准的35项增至106项，增加了71项。其中，微生物指标由2项增至6项；饮用水消毒剂指标由1项增至4项；毒理指标中无机化合物由10项增至21项；毒理指标中有机化合物由5项增至53项；感官性状和一般理化指标由15项增至20项；放射性指标仍为2项。二是统一了城镇和农村饮用水卫生标准。三是实现饮用水标准与国际接轨。新标准水质项目和指标值的选择，充分考虑了我国实际情况，并参考了世界卫生组织的《饮用水水质准则》，参考了欧盟、美国、俄罗斯和日本等国饮用水标准。

下面对《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2006）中的感官性状、化学、毒理学和细菌学等四类指标的意义分别作简要叙述。

1.感官性状指标

感官性状有时又称物理性状，是指水中某些物质对人的视觉、味觉和嗅觉的刺激。清洁的水应无色、无异臭和异味。但当水中含有悬浮物、浮游生物和某些化学物质时，往往会使水产生各种颜色、异臭和异味。色、臭、味等指标虽不是危害人体健康的直接指标或未达到危害人体健康的程度，但它们令使用者产生厌恶感。另外，色、臭、味严重的，很可能是水中含有有毒物质的标志。浊度超过10度时便令人感到不快，而且病原菌、病毒及其他有害物质，往往依附于形成浊度的悬浮物中。因此，降低水的浊度，不仅为了满足感官性状的要求，对限制水中病原菌、病毒及其他有害物质的含量，也具有积极的意义。

2.化学指标

水中所存在的某些化学物质，一般情况下虽然对人体健康并不直接构成危害，但往往为生活使用带来种种不良影响，其中也包括感官性状方面的不良影响。例如，硬度过高的水，洗涤衣服时浪费肥皂，开水壶、热水管道容易结垢；含铁浓度超过一定限度会使水产生红褐色以致出现沉淀物，用水器具和洗涤的衣物也会染上颜色，并具有铁锈味，含铁过多的水还容易使铁细菌繁殖；锌含量超过1mg/L时，便有涩味；铜含量超过1mg/L时，可使用水器具和洗涤的衣物染上绿色，并具有涩味；氯化物过高时，水有咸味；阴离子合成洗涤剂超过0.31mg/L，即有异味，并使水产生泡沫；pH值过低将对管道产生腐蚀作用，过高会使水中析出溶解盐类，并降低氯消毒效果。此外，有的物质虽具有毒性，但当它们的含量尚未达到致毒浓度时，已对人体感官产生强烈刺激的，通常不是根据毒理学要求而是根据感官性状要求来制定它们的指标，这对保证人体健康是偏于安全的。例如，水中酚含量达到9～15mg/L时，具有明显毒性，鱼类不能生存；但饮用水中挥发酚含量超过0.002mg/L时，加氯消毒时所形成的氯酚便开始出现异臭，故挥发酚含量应按感官性状要求制定。因此，一般化学指标与感官性状指标是有联系的。

3.毒理学指标

水中所存在的有些化学物质达到一定浓度时，就会对人体造成危害，这些就属于有毒化学物质。在不受污染的水体中，有毒物质含量极少（个别除外，如高氟水源），一般来说对人体健康并无影响。威胁人体健康的主要是由废水带入的有毒物质。有些有毒物质含量过高时能引起急性中毒，但大多数有毒物质往往在人体内积蓄，引起慢性中毒。

各种有毒物质的毒性表现各不相同。例如，人体摄入过量氟能引起牙斑釉和氟骨病，但人体含氟量过少又会引起龋齿；砷化物过量会引起毛细血管、新陈代谢和神经系统病变；氰化物有剧毒，一次摄入50～60mg可致死，低剂量摄入会慢性中毒，引起甲状腺激素生成量减少；汞在人体内积蓄，主要对神经系统有毒害作用，对心脏、肾脏和肠胃亦有毒害；硒在人体内积蓄过量，对人的肝、肾、骨髓和中枢神经有破坏作用，且有致癌可能等。

4.细菌学指标

关于细菌学指标，最重要的是大肠菌群数和余氯量的规定。大肠菌群数是指1L水中所含大肠菌群的数目。大肠菌群包括大肠菌等几种大量存在于大肠中的细菌，所以也大量存在于粪便中，但在一般情况下是无害的，而水致传染病主要是由肠道细菌，如伤寒、痢疾、霍乱等病菌引起的。因此，如在水中检验出大肠菌群，即表明水被粪便所污染，也说明有被病原菌污染的可能。大肠菌群本身虽非致病菌，但数量大，生存条件与肠道病原菌比较接近。因此，当饮用水中大肠菌已不存在或为数极少时，其他病原菌也基本消灭。

至于病毒，目前尚无完善的技术可供例行检测。水中大肠菌群符合标准，尚不能作为病毒已经去除的依据。但是，水厂中的混凝、沉淀、过滤及消毒的一整套完善的处理措施，对去除和抑制病毒的活动肯定是有一定效果的。

余氯量是指用氯消毒时，加氯后经过一定接触时间，水中尚含的剩余游离性氯量。它保证了在供水过程中，可以继续维持消毒效果，抑制水中残存的病原微生物在管网中再度繁殖，并可作为水质受到再度污染的指示信号。不过，如美国、欧共体国家等并无此项规定，理由是氯对细菌有害，对人体也一定有害，不经煮沸而直接饮用自来水的，余氯量确需严格限制。

1.1.3　卫生细菌学标准及检验

在供给人们生活饮用水时，必须保证水中没有病原微生物。为此，需要知道水中有哪些常见的病原微生物，并学习检验和消除它们的方法。

1.1.3.1　水中的细菌及病原微生物

1.水中的细菌及病原微生物的分布

水中所含微生物来源于空气、土壤、污水、垃圾、死亡动植物等，所以水中微生物的种类是多种多样的。进入水体中的病原微生物大多来自人或动物的排泄物，特别是传染病人或动物，如伤寒杆菌、霍乱弧菌、痢疾杆菌、钩端螺旋体、甲型肝炎病毒、骨髓灰质炎病毒等。病原微生物进入水环境的途径主要有医院废水、家庭废水及城市街道排水等。它们进入水体后，则以水为其生存和传播的媒介。

水体中生存的细菌大多为腐生细菌，当水被废水、垃圾、粪便污染时，水中细菌的种类和数量都会大大增加。一般来说，在远离工厂和居民区的清洁河、湖中，细菌的种类主要是通常生活在清洁水中和土壤中的细菌。在工业区和城市附近，河水受到污染，不但含有大量腐生细菌，还可能含有病原细菌。河水下游离城镇越远，受清洁支流冲淡和生化自净作用越大，细菌数目也就逐渐下降。地下水经过土壤过滤，逐渐渗入地下，由于渗滤作用和缺少有机物质，地下水中所含细菌量远远少于地面水，深层的地下水甚至会没有细菌。

2.水中的病原微生物

水中的细菌虽然很多，但大部分都不是病原微生物。经水传播的疾病主要是肠道传染病，如伤寒、痢疾、霍乱以及马鼻疽、钩端螺旋体病、肠炎等。此外，还有—些由病毒引起的疾病也可经水传播。

（1）伤寒杆菌。伤寒杆菌有三种：伤寒沙门氏菌（Salmonella typhi）、甲型副伤寒沙门菌（S.paraty-phiA）和乙型副伤寒沙门菌（S.paraty-phiB）。它们的大小约为（0.6～0.7）μm ×（2.0～4.0）μm，不生芽孢和荚膜，借周生鞭毛运动，革兰氏阴性反应。加热到60℃，30min可以杀死，在5%的石炭酸中可存活5min。伤寒杆菌如图1.2所示。

伤寒和副伤寒是一种急性的传染病，特征是持续发烧，牵涉到淋巴样组织，脾脏肿大，躯干上出现红斑，使胃肠壁形成溃疡以及产生腹泻。感染来源为被感染者或带菌者的尿及粪便，一股是由于与病人直接接触或与病人排泄物所污染的物品、食物、水等接触而被传染的。

（2）痢疾杆菌。痢疾杆菌是指志贺菌属（Shigella）中的两种菌，可引起细菌性痢疾（与阿米巴痢疾不同）。

1）痢疾杆菌（痢疾志贺菌S.dysenteriae）。痢疾杆菌的大小为（0.4～0.6）μm×（1.0～3.0）μm。所引起的痢疾在夏季最为流行，特征是急性发作，伴以腹泻。有时在某些病例中有发烧，通常大便中有血及黏液。

2）副痢疾杆菌（副痢疾志贺菌S.paro dysenteriae）。这种杆菌的大小约为0.5μm×（1～1.5）μm，所引起疾病的症状与痢疾杆菌引起的急性发作类似，但症状一般较轻。

痢疾杆菌不生芽孢和荚膜，一般无鞭毛，革兰氏染色阴性。加热到60℃能存活10min，在1%的石炭酸中可存活0.5h。它们的传播方式主要是食用受污染的食物和饮用受污染的水，以及由蝇类传播。痢疾杆菌如图1.3所示。

（3）霍乱弧菌。霍乱弧菌（Vibrio cholerae）的细胞呈微弯曲的杆状，大小约（0.3～0.6）μm×（1～5）μm。细胞可以变得细长而纤弱，或短而粗，具有一根较粗的鞭毛，能运动，革兰氏阴性反应，不生荚膜与芽孢。在60℃能存活10min，在1%的石炭酸中能存活5min，能耐受较高的碱度。

在霍乱的轻型病例中，只出现腹泻。在较严重或较典型的病例中，除腹泻外，症状还包括呕吐、腹疼和昏迷等。此病病程发展短，严重的常常在症状出现后12h内死亡。霍乱弧菌可借水及食物传播，与病人或带菌者接触也可能被传染，也可由蝇类传播。霍乱弧菌如图1.4所示。

以上3种肠道传染病菌对于氯的抵抗力都不大，用一般的加氯消毒法都可除去。但有些病原菌，采用通常的消毒剂量难以杀死，如赤痢阿米巴对氯的抵抗力较强，需游离性余氯3～10 mg/L左右，接触30min才能杀灭。但因其虫体较大，可在过滤时除去。杀死炭疽菌则需更多的氯量。目前，一般水厂的加氯量只能杀死肠道传染病菌。

除传染病菌外，还有一些借水传播的寄生虫。例如，蛔虫、血吸虫等。防止其传播的重要措施是改善粪便管理工作，在用人粪施肥前，应经过曝晒或堆肥。在用城市生活污水灌溉前，应经过沉淀等处理，将多数虫卵除去。在水厂中经过砂滤和消毒，可将水中的寄生虫卵完全消除。对于分散的给水，应加强水源保护，以防止寄生虫卵的污染。

1.1.3.2　大肠菌群和生活饮用水的细菌标准

1.大肠菌群作为卫生指标的意义

从卫生角度看，天然水的细菌性污染主要是由于粪便污水的排入而引起的，也就是说，水中的病原菌很可能是肠道传染病菌。所以对生活饮用水进行卫生细菌学检验的目的，是为了保证水中不存在肠道传染病的病原菌。水中存在病原菌的可能性很小，而水中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。因此，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。若检出有肠道细菌，则表明水被粪便所污染，也说明有被病原菌污染的可能性。只有在特殊情况下，才直接检验水中的病原菌。

肠道正常细菌有3类：大肠菌群、肠球菌和产气荚膜杆菌。选作卫生指标的必须符合下列要求：

（1）该细菌生理习性与肠道病原菌类似，因而它们在外界的生存时间基本一致。

（2）该种细菌在粪便中的数量较多。

（3）检验技术较简单。

根据上述要求，长期以来选定了大肠菌群作为检验水的卫生指标，因为大肠菌群（如大肠杆菌，见表1.3）的生理习性与伤寒杆菌、副伤寒杆菌和痢疾杆菌等病原菌的生理特性较为相似，在外界生存时间也与上述病原菌基本一致。而肠球菌的抵抗力弱，生存时间比病原菌短，水中若未检出肠球菌，也不能说明未受粪便污染。产气荚膜杆菌因为有芽孢，能在自然环境中长期生存，它的存在不足以说明水是最近被粪便污染的。大肠菌群在人的粪便中数量很大。健康人每克粪便中平均含5000万个以上；每毫升生活污水中含有大肠菌群3万个以上。检验大肠菌群的技术并不复杂。根据上述理由将大肠菌群作为水的卫生细菌学检验指标确是比较合理的。

2.大肠菌群的形态和生理特性

大肠菌群一般包括大肠埃希氏杆菌（Escherichia coli，简写E.coli）、产气杆菌（Aero-bacter aerogenes）、枸椽酸盐杆菌（Coli citrovorum）和副大肠杆菌（Paracoli）。

大肠埃希氏杆菌有时也称为普通大肠杆菌或大肠杆菌。它是人和温血动物肠道中正常的寄生细菌。一般情况下大肠杆菌不会使人致病，在个别情况下，发现此菌能战胜人体的防卫机制而产生毒血症、腹膜炎、膀胱炎及其他感染。从土壤或冷血动物肠道中分离出来的大肠菌群大多是枸椽酸盐杆菌和产气杆菌，也往往发现副大肠杆菌。副大肠杆菌也常在痢疾或伤寒病人粪便中出现。因此，如水中含有副大肠杆菌，可认为受到病人粪便的污染。

大肠埃希氏杆菌是好氧及兼性的，革兰氏染色阴性，无芽孢。大小约（0.5～0.8）μm×（2.0～3.0）μm，两端钝圆的杆菌，生长温度10～46℃，适宜温度37℃，生长pH范围为4.5～9.0，适宜的pH值为中性，能分解葡萄糖、甘露醇、乳糖等多种碳水化合物，并产酸产气，所产生的CO2∶H2为1：1，而产气杆菌的CO2∶H2为2∶1。大肠菌群中各类细菌的生理习性都相似，只是副大肠杆菌分解乳糖缓慢，甚至不能分解乳糖，并且它们在品红亚硫酸钠固体培养基（远藤培养基）上所形成的菌落不同；大肠埃希杆菌菌落呈紫红色带金属光泽，直径约2～3mm；枸椽酸盐杆菌菌落呈紫红或深红色；产气杆菌菌落是淡红色，中心较深，直径较大，一般约4～6mm；副大肠杆菌的菌落则无色透明。

目前国际上检验水中大肠菌群的方法不完全相同。有的国家用葡萄糖或甘露醇作发酵试验，在43～45℃的温度下培养。在此温度下，冷血动物和水、土壤中的枸橼酸盐杆菌和产气杆菌多不能生长，培养分离出来的是寄生在人和温血动物体内的大肠菌群。因为副大肠杆菌分解乳糖缓慢或不能分解乳糖，采用葡萄糖或甘露醇而不用乳糖则可检出副大肠杆菌。而且在43～45℃下培养出来的副大肠杆菌，常可代表肠道传染病细菌的污染。还有的国家检验水中大肠菌群时，不考虑副大肠杆菌。因为人类粪便中存在着大量大肠埃希氏杆菌，在水中检出大肠埃希氏杆菌，他们认为就足以说明此水已受到粪便的污染，因此采用乳糖作培养基。由于大肠埃希氏杆菌的适宜温度是37℃，所以培养温度也不采用43℃而采用37℃这样可顺利地检验出寄生于人体内的大肠埃希氏杆菌和产气杆菌。生产实践表明，这种检验方法一般可保证饮用水水质的安全可靠。

3.生活饮用水细菌卫生标准

我国2001年颁布的《生活饮用水卫生规范》（GBT 5750—2001），对生活饮用水的细菌学标准的具体规定如下：

（1）细菌总数1mL水中不超过100CFU（colony-forming unit）。

（2）总大肠菌群每100mL水样中不得检出。

（3）粪大肠菌群每100mL水样中不得检出。

（4）若只经过加氯消毒即供作生活饮用水的水源水，每100mL水样中总大肠菌群MPN（最可能数）值不应超过200；经过净化处理及加氯消毒后供作生活饮用的水源水，每100mL水样中总大肠菌群MPN值不应超过2000。

1.1.3.3　水的卫生细菌学检验

1.细菌总数的测定

将定量水样接种于营养琼脂培养基中，在37℃温度下培养24h后，数出生长的细菌菌落数，然后根据接种的水样数量即可算出每毫升水中所含的菌数。

在37℃营养琼脂培养基中能生长的细菌代表在人体温度下能繁殖的腐生细菌，细菌总数越大，说明水被污染得也愈严重。因此这项测定有一定的卫生意义，但其重要性不如大肠菌群。对于检查水厂中各个处理设备的处理效率，细菌总数的测定则有一定的实用意义，因为如果设备的运转稍有失误，立刻就会影响到水中细菌的数量。

2.大肠菌群的测定

常用的检验大肠菌群的方法有两种：

（1）发酵法。发酵法是测定大肠菌群的基本方法，此法分三个步骤进行：

1）初步发酵试验。本试验是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，即有无发酵现象，从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，还可能存在其他发酵糖类物质的细菌，所以培养后如发现产生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他特性进行进一步检验。水中能使糖类发酵的细菌除大肠菌群外，最常见的有各种厌氧和兼性的芽孢杆菌。在被粪便严重污染的水中这类细菌的数量比大肠菌群的数量要少得多。在此情形下，本阶段的发酵一般即可被认为确有大肠菌群存在。在比较清洁的或加氯的水中，由于芽孢的抵抗力较大，其数量可能相对地比较多，所以本试验即使产酸产气，还不能肯定是由于大肠菌群引起的，必须继续进行试验。

2）平板分离。这一阶段的检验主要是根据大肠菌群在特殊固体培养基上可以在空气中形成典型菌落、革兰氏染色阴性和不生芽孢的特性来进行的。在此阶段，可先将上一试验产酸产气的菌种移植于品红亚硫酸钠培养基（远藤氏培养基）或伊红美蓝培养基表面。这一步可以阻止厌氧芽孢杆菌的生长，上述培养基所含染料物质也有抑制许多其他细菌生长繁殖的作用。经过培养，如果出现典型的大肠菌群菌落，则可认为有此类细菌存在。但为了作进一步的肯定，应进行革兰氏染色检验。由于芽孢杆菌经革兰氏染色后一般呈阳性，所以根据染色结果，又可将大肠菌群与好氧芽孢杆菌区别开来。如果革兰氏染色检验发现有阴性无芽孢杆菌存在，则为了更进一步的验证，可作复发酵试验。

3）复发酵试验。本试验是将可疑的菌落再移植于糖类培养基中，观察其是否产酸产气，以便最后确认有无大肠菌群存在。

采用发酵法进行大肠菌群定量计数，常采取多管发酵法，如用10个小发酵管（10mL）和2个大发酵管（或发酵瓶，100mL）。根据肯定有大肠菌群存在的发酵试验中发酵管或发酵瓶数目及试验所用的水样量，即可利用数理统计原理，算出每升水样中大肠菌群的最可能数目（MPN），下面是计算的近似公式：

【例】　今用300mL水样进行初步发酵试验，其100mL的水样两份，10mL的水样十份。试验结果肯定在这一阶段试验中，100mL的两份水样中都没有大肠菌群存在，在10mL的水样中有三份存在大肠菌群。计算大肠菌群的最可能数。

【解】

（2）滤膜法。用发酵法完成全部检验需72h。为了缩短检验时间，可以采用滤膜法。用这种方法检验大肠菌群，有可能在24h左右完成。

滤膜法中用的滤膜通常是一种多孔性硝化纤维薄膜。圆形滤膜直径一般为35mm，厚0.1mm，滤膜中小孔的直径平均为0.2μm。

滤膜法的主要步骤如下：

1）将滤膜装在滤器（图1.5）上，用抽滤法过滤定量水样，将细菌截留在滤膜表面。

2）将此滤膜没有细菌的一面贴在品红亚硫酸钠培养基或伊红美蓝固体培养基上，以培育和获得单个菌落。根据典型菌落特性即可测得大肠菌群数。

3）为进一步确证，可将滤膜上符合大肠菌群菌落特征的菌落进行革兰氏染色、镜检。

4）将革兰氏染色阴性无芽孢杆菌的菌落，接种到含糖培养基中，根据产气与否来判断有无大肠菌群存在。

5）根据滤膜上生长的大肠菌群菌落数和过滤的水样体积，即可算出每升水样中的大肠菌群数。

滤膜上生长的总大肠菌群菌落数的计算公式如下：

滤膜法比发酵法的检验时间短，但仍不能及时指导生产。当发现水质有问题时，这种不符合标准的水已进入管网一段时间了。此外，当水样中悬浮物较多时，悬浮物会沉积在滤膜上，影响细菌的发育，使测定结果不准确。

为了保证给水水质符合卫生标准，有必要研究快速而准确的检验大肠菌群的方法，国外曾研究用示踪原子法，例如用同位素14C的乳糖做培养基。可在1h内初步确定水中有无大肠杆菌。国外大型水厂还有使用电子显微镜直接观察大肠杆菌的。

目前以大肠菌群作为检验指标，只间接反映出生活饮用水被肠道病原菌污染的情况，而不能反映出水中是否有传染性病毒以及除肠道病原菌外的其他病原菌（如炭疽杆菌）。因此为了保证人民的健康，必须加强检验水中病原微生物的研究工作。

1.1.3.4　水中的病毒及检验

1.水中的病毒

由饮水传染的病毒性疾病现在已知的主要有脊髓灰质炎（小儿麻痹症）和病毒性肝炎。此外，柯萨奇病毒（Coxsackie virus）和埃可病毒（ECHO）也是肠道病毒。

（1）脊髓灰质炎病毒（Polionelitis virus）。这种病毒是一种圆形的微小病毒，直径为8～30nm，属肠道病毒。脊髓灰质炎是一种急性传染病。染病后常发热和肢体疼痛，主要病变在神经系统，尤以脊髓灰质损害显著，部分病人可发生麻痹，严重者可留有瘫痪后遗症。此病多见于小儿，故又名小儿麻痹症。

感染者的鼻咽分泌物及粪便内均可排出此病毒。食物和水有可能被粪便污染，所以经口摄入是主要的传播途径。如水源被污染了，可促成较大的流行。此病毒在人体外生活力很强，可在水中及粪便中存活数月，低温下可长期保存，但对高温及干燥较敏感，加热至60℃，经紫外线照射均可在0.5～1h内灭活。各种氧化剂、2%碘酒、甲醛、升汞等都有一定的消毒作用。用0.3～0.5mg/L的余氯进行消毒，接触1h，可灭活此病毒。

（2）肝炎病毒（Hepatitis virus）。病毒性肝炎一般可分为甲型肝炎（传染性肝炎或短潜伏期肝炎）和乙型肝炎（血清性肝炎或长潜伏期肝炎），两者病理变化和临床表现基本相同。主要临床症状有食欲减退、恶心、上腹（肝区）部不适、乏力等，部分病人有黄疸和发热，多数肝脏肿大，伴有肝功能损害。甲型肝炎病毒主要从粪便中排出体外，经口传染。水源或食物被污染后，可能引起爆发性流行。

肝炎病毒对一般化学消毒剂的抵抗力强，在干燥或冰冻环境下能生存数月至数年。用紫外线照射1h或煮沸30min以上可灭活。加氯消毒有一定的灭活作用。

（3）其他肠道病毒。除脊髓灰质炎病毒和肝炎病毒外，肠道病毒还有柯萨奇病毒和埃可病毒。后两种病毒在世界上传播也极广，主要侵犯小儿。一般夏秋季易流行。两者都具有暂时寄居人类肠道的特点。病毒都较小，一般直径小于30nm，抵抗力较强，能抗乙醚、70%乙醇和5%煤酚皂液，但对氧化剂很敏感。

这两种病毒引起的临床表现复杂多变，同型病毒可引起不同的症候，而不同型的病毒又可引起相似的临床表现。一般症状有以下几种：无菌性脑膜炎、脑炎；急性心肌炎和心包炎；流行性胸痛；疱疹性咽峡炎；出疹性疾病；呼吸道感染；小儿腹泻等。

2.水中病毒的检验

使人致病的病毒都是动物性病毒，具有很强专性寄生性。检验这类病毒可采用组织培养法。所选择的组织细胞必须适宜于这类病毒的分离、生长和检验。目前在水质检验中使用的方法是“蚀斑检验法”。

蚀斑法大致的步骤如下：将猴子肾脏表皮剁碎，用pH值为7.4～8.0的胰蛋白酶溶液处理。胰蛋白酶能使肾表皮组织的胞间质发生解聚作用，进而使细胞彼此分离。用营养培养基洗这些分散悬浮的细胞。将细胞沉积在40mm×110mm的平边瓶（鲁氏瓶）的平面上，并形成一层连续的膜。将水样接种到这层膜上，再用营养琼脂覆盖。

水样中若有肠道病毒，病毒就会破坏组织细胞，增殖的病毒紧接着破坏邻接的细胞。在24～48h内，这种效果就可以用肉眼看清。病毒群体形成的斑点称为蚀斑。实验表明，蚀斑数和水样中病毒浓度间具有线性关系。根据接种的水样数，可求出病毒的浓度。

每升水中病毒蚀斑形成单位（Plaque-forming unit，简称PFU）小于1，饮用才安全。

1.1.3.5　水中微生物的去除

水中微生物的种类很多。影响人体健康的主要是病原微生物。影响天然水物理、化学性质的主要是藻类。下面将谈谈病原微生物和藻类的去除。

1.病原微生物的去除

通常把水中病原微生物的去除称为水的消毒。饮用水的消毒方法很多。把水煮沸就是家庭中常用的消毒方法。集中供水不能使用这种方法。自来水厂常用的方法有加氯消毒、臭氧消毒、紫外线消毒、超声波消毒等。具体消毒原理及方法见学习情境1.5中水的消毒处理。

2.藻类的去除

除病原微生物之外，其他微生物对于水质的影响主要表现在物理性质方面。当它们大量繁殖时会使水发生浑浊、呈现颜色或发出不良气味，因而影响工业和生活上的应用。这类微生物包括藻类、原生动物等，其中以藻类更为重要，这是因为一般天然水所含有机物较少，往往不适于异养微生物的繁殖，但却含有足量的无机养料，可供自养型的藻类很好地利用。一般来说，当藻类或较高等的植物生长较好，能提供足够的有机养料时，异养型的生物才能比较旺盛地繁殖起来。因此，对于天然水来说，病原微生物以外的各种微生物的控制主要是消除藻类。

藻类问题主要发生于水库、湖泊中，因为在这些水体中的水速小，有利于藻类的繁殖。

杀藻常用的药剂有硫酸铜和漂白粉（氯）。对水库、湖泊投加时，可把药剂放在布袋中，系在船尾上，浸泡在水里，然后在水中按一定路线航行。投药量随藻的种类和数量以及其他有关条件而定，表1.4及表1.5所列数字可以参考。一般说，硫酸铜效果好，药效长，每升水投加0.3～0.5mg，在几天之内就能杀死大多数产生气味的藻类植物，但往往不能破坏死藻放出的致臭物质。漂白粉或氯能去除这种放出的致臭物质，但投量要多些，如0.5～1mg。应当注意，加氯不应过多。否则反而又会增加水的气味。药剂的正确用量可由试验确定。硫酸铜和氯也被用来防止水管和取水构筑物内某些较大生物，如饰贝等软体动物的蘖生。

如水源水中存在着由于死藻而产生的致臭物质，则可在水厂的一级泵房投加一定量（如1～2mg/L）的氯，以消除臭味。