饮用水生物处理基本原理.ppt
水质安全与生物监测,主要内容,水的卫生细菌学检验指标及意义；水中的病原微生物；生活饮用水的细菌标准；大肠菌群的检测方法；常用的饮用水消毒方法。,一、水中的病原微生物,能够引起疾病的微生物为病原微生物或致病性微生物；包括细菌、病毒和原生动物等。水中的主要病原细菌致病性的大肠杆菌（多为人和动物肠道的常居菌，不致病，少数致病性的可引起腹泻）；伤寒杆菌（沙门氏菌）：引起伤寒或副伤寒，感染多来源于尿及粪便；,一、水中的病原微生物,水中的主要病原细菌痢疾杆菌（志贺氏菌）霍乱弧菌军团菌（呼吸道致病菌）粪链球菌（粪肠球菌）：多来源于人和动物的粪便。,细菌来源：空气、土壤、污水、垃圾、动植物尸体等；病原菌主要来自：人和动物的粪便；途径：医院废水、家庭废水、城市管道排水等。,一、水中的病原微生物,水的生物学指标用来评价水中的病原微生物，预防流行性传染病的大范围爆发。实际中对水中每一种可能造成污染的病原微生物都进行监测、检测，分离和技术方法复杂，费时，人力、财力浪费，不切实际。合理方法：检查人与动物粪便中常存在的微生物，作为水是否受粪便污染及污染程度和水处理与消毒效果的指示微生物。,二、水的生物学指标,如果检测到了某种或某些微生物的存在，说明水体受到了粪便 的污染，也意味着肠道病原微生物的可能存在。检查粪便污染指示菌，是水质控制的一个重要手段。,二、水的生物学指标,粪便污染指示菌选择依据（一般具有以下特性）这类微生物仅存在于粪便等污染源中，且数量较多；与病原微生物的生理特性相似；在洁净水中不存在，与病原微生物在外界存活能力相似；在宿主外不繁殖；容易检测。,二、水的生物学指标,目前最常用的微生物学水质指标有大肠菌群、粪大肠菌群、粪链球菌、产气荚膜梭菌等。（指示微生物）,二、水的生物学指标病原细菌指示微生物,三、大肠菌群作为水的卫生细菌学检验指标的意义 水中的病原菌一般是肠道传染病菌；肠道正常细菌：大肠菌群、肠球菌、产气荚膜杆菌；根据对指示微生物的一般要求，长期选定大肠菌群作为检验水的卫生指标。大肠菌群包括四个属：大肠埃希氏杆菌、产气杆菌、枸橼酸杆菌、副发肠杆菌。,三、大肠菌群作为水的卫生细菌学检验指标的意义 大肠菌群符合：（1）该细菌在粪便中的数量较多;（2）大肠杆菌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，因此它们在外界的生存时间基本一致;（3）检测技术简单.长期以来，选定大肠菌群作为水的卫生细菌学检验指标。,三、大肠菌群作为水的卫生细菌学检验指标的意义 肠球菌抵抗力较弱，生存时间比病原菌短，因此水中未检出肠球菌并不说明未受粪便污染；产气荚膜杆菌有芽孢，能在自然环境中长期生存，生存时间比病原菌长，它的存在也不能说明水是最近被粪便污染的。,三、大肠菌群作为水的卫生细菌学检验指标的意义*粪大肠菌群是能在44-45发酵乳糖的大肠菌群，也称耐热性大肠菌群；粪大肠菌群包括四个属：大肠埃希氏杆菌为主、产气杆菌、枸橼酸杆菌、副发肠杆菌。粪大肠菌群数与粪便中的大肠杆菌数直接相关，在人的粪便中粪大肠菌群细菌占总大肠菌群数的96.4%，且在外界环境中粪大肠菌群不易繁殖，因此，粪大肠菌群较总大肠菌群作为粪便污染指示菌意义更大。,生活饮用水的细菌标准,中国2001年颁布生活饮用水卫生规范，规定：（1）细菌总数100cfu/ml（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,四、水的卫生细菌学检验,1、水中细菌总数的检测 固体平板培养法 CFU/ml,2、总大肠菌群的测定,（1）发酵法(72h)初步发酵试验糖发酵产酸产气，初步推断有大肠菌群，但不能确定。平板分离品红亚硫酸钠培养基或尹红美蓝培养基，出现典型的大肠菌群菌落，经革兰氏染色呈阴性，一般可推断有大肠菌群。复发酵试验糖发酵产酸产气，确定有大肠菌群。,大肠菌群最大可能数（MPN）的计算 MPN=,1000得阳性结果的发酵管的数目,得阴性结果的水样体积数（ml）全部水样体积数1/2,此结果可通过专门的最大可能数图表查出。,（2）滤膜法(30h)抽滤定量水样，将细菌截流在滤膜表面；培养 将滤膜贴在（截流细菌面朝上）品红亚硫酸钠或伊红美蓝固体培养基上，倒置培养；将具有大肠菌群特征的菌落进行革兰氏染色、镜检；将G-、无芽孢杆菌进行糖发酵，看是否产气；计算。,大肠菌群的测定只是间接的反映生活饮用水被肠道病原菌污染的情况，不能反映传染性病毒及非肠道病原菌的污染情况。,大肠菌群的测定只是间接的反映生活饮用水被肠道病原菌污染的情况，不能反映传染性病毒及非肠道病原菌的污染情况。,饮用水的消毒,一、加氯消毒,氯的杀菌机制,HOCl,中性的HOCl能破坏细胞膜的结构，进入菌体与菌体酶蛋白中氨基-NH2和巯基-SH反应，还与细菌、病毒的核酸结合达到杀灭效果。,OCl-,OCl-,二、臭氧氧化消毒,效率比加氯好，不会造成异臭、异味，提高溶解氧量，尚未发现有害人体的产物。没有余量，也就没有后续杀菌能力。推广关键在于臭氧发生器的革新，取决于费用能否降低。,三、紫外线消毒,适用小规模水厂和游泳池循环水的消毒。,四、超声波消毒,超声震动，使细胞在机械破坏下死亡。适合较小体积的水体消毒。,请思考：如果你希望获得能够降解氯化苯（或其它污染物），即利用氯化苯为碳源和能源的细菌纯培养物，你该如何操作？,（1）采集样品：采集经氯化苯长期污染的土壤或氯化苯污水排出口的土样或者是氯化苯生化处理池中的活性污泥或生物膜。,（2）驯化：配制不含碳源的基础盐培养基，添加葡萄糖和少量氯化苯作为碳源培养土样，在传代转接时，逐渐降低葡萄糖的添加量增加氯化苯的添加量，直至以氯化苯为唯一碳源，如果培养液中微生物能生长繁殖，说明其中一定有能利用氯化苯为碳源和能源的微生物存在。,（3）细菌分离：用梯度稀释平板法，从经驯化的培养液中分离细菌，并回接到以氯化苯为唯一碳源的基础盐培养基中验证。,请思考：如果你希望获得能够降解氯化苯（或其它污染物），即利用氯化苯为碳源和能源的细菌纯培养物，你该如何操作？,
