第六章 6.1微生物处理

第六章微生物对环境的危害与污染治理中的微生物学原理

6.1微生物对环境的污染和危害

6.1.1病原性微生物定义：能使人、禽与植物致病的微生物统称为病原微生物或致病微生物。危害：引起空气、土壤和水体污染。空气污染：污水处理及污灌过程，产生带菌的气溶胶。土壤污染：施肥、灌溉等。6.1.1.1水中的细菌及其分布数量及分布受地理位置、气候、季节等因素的影响。离工厂和居民区远近、湖泊中、地下水和地面水。6.1.1.2水中的病原细菌伤寒杆菌种类：伤寒杆菌有三种：伤寒沙门氏菌(Salmonellatyphosa)、副伤寒沙门氏菌(Salmonellaparatyphi)和乙型副伤寒沙门氏菌(Salmonellaschottmuelleri)疾病症状：持续发烧，牵涉到淋巴样组织，睥脏肿大，躯干上出现红斑，使胃肠壁形成溃疡以及产生腹泻。

传染途径：由于与病人直接接触或与病人排泄物所污染的物品、食物、水等接触而被传染着的。

伤寒伤寒(typhoidfever)是由伤寒杆菌引起的急性肠道传染病，以持续的菌血症与毒血症，单核吞噬细胞系统的增生性反应，以回肠下段淋巴组织为主的增生、肿胀、坏死与溃疡形成为基本病理特征。典型的临床表现包括持续高热，全身中毒性症状与消化道症状、相对缓脉、玫瑰疹、肝脾肿大、白细胞减少。本病又称为肠热病(entericfever)。但本病的临床表现主要系病原经血播散至全身全器官，而并非肠道局部病变所引起。肠出血、肠穿孔是可能发生的最主要的严重并发症。伤寒沙门菌

形态和生理特性：不生芽孢和荚膜，借周生鞭毛运动，革兰阴性反应，加热到60℃，30min可以杀死，对5％的石炭酸（苯酚），可抵抗5min。痢疾杆菌

种类：痢疾杆菌、副痢疾杆菌

疾病症状：急性发作，伴以腹泻。有时在某些病例中有发烧，里急后重，通常大便中有血及粘液。传染途径：取食污染的食物和饮用污染的水以及由于蝇类而传播。

形态和生理特性：不生芽孢和荚膜，一般无鞭毛，革兰氏染色阴性，加热到60℃能耐10min，对1％的石炭酸，可抵抗半小时。

霍乱弧菌疾病症状：轻型病例中，只造成腹泻。在较严重或较典型的病例中，除腹泻外，症状还包括呕吐、“米汤样”大便、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。传染途径：借水及食物传播，与病人或带菌者接触也可能传染，也可由蝇类传播。形态和生理特性：呈微弯曲的杆状，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℃下能耐10min，在1％的石炭酸中能抵抗5min，能耐受较高的碱度。

霍乱霍乱(cholera)，是由霍乱弧菌所引起的烈性肠道传染病，发病急、传播快，是亚洲、非洲大部分地区腹泻的重要原因，属国际检疫传染病。在我国属于甲类传染病。典型患者由于剧烈的腹泻和呕吐，可引起脱水、肌肉痉挛，严重者导致外周循环衰竭和急性肾衰竭。一般以轻症多见，带菌者亦较多，但重症及典型患者治疗不及时可致死亡。

霍乱弧菌

霍乱弧菌

霍乱弧菌

霍乱弧菌

6.1.1.3医院污水的微生物污染

医院污水中病原体的种类：病原性细菌、肠道病毒、蠕虫卵和原生动物6.1.1.4大肠菌群和生活饮用水的细菌标准大肠菌群作为卫生指标的意义大肠菌群的形态和生理特性生活饮用水的细菌卫生指标如何界定水受粪便污染？(1)大肠菌群作为水卫生指标的意义a.进行卫生细菌学检验的目的

保证水中不存在肠道传染病的病原菌

天然水体中的病原菌很可能是受粪便污染带入。

只检测水中是否有肠道正常细菌存在，而不直接检测水中的病原菌。b.肠道正常细菌

三类：

大肠菌群

肠球菌

产气荚膜杆菌是否三类都检测？如何检测？？c.选作卫生指标符合的要求（1）该细菌生理特性与肠道病原菌类似，在外界存活时间基本一致。（2）该种细菌在粪便中的数量较多。（3）检验技术较简单（1）大肠菌群的生理习性与病原菌相似，并且外界存活时间基本一致；肠球菌在外界存活时间比病原菌短；产气肠杆菌存活时间长。（2）大肠菌群在人粪便中数量很大。健康人5000万个/克粪便生活污水3万个/毫升（3）检验技术不复杂。d.大肠菌群作为检验水的卫生指标(2)

大肠菌群的形态和生理特性a.种类（1）大肠埃希氏杆菌（Escherichiacoli）E.coli（2）产气杆菌（Aerobacteraerogenes）（3）枸橼酸盐杆菌（Colicitrovorum）（4）副大肠杆菌（Paracoli）b.各菌的分布（1）大肠埃希氏杆菌（普通大肠杆菌或大肠杆菌）人、温血动物肠道。正常的寄生细菌。（2）产气杆菌、枸橼酸盐杆菌土壤、冷血动物肠道。（3）副大肠杆菌痢疾、伤寒病人肠道。冷血动物肠道。c.形态特性革兰氏阴性菌，无芽孢，无荚膜。有鞭毛。短杆菌，端部钝圆。d.生理特性

兼性好氧。

适宜pH中性（4.5~9.0）

分解葡萄糖、甘露醇、乳糖，产酸产气。

远腾氏培养基或伊红美兰培养基上形成特征菌落。长有菌毛的大肠埃希菌

大肠埃希菌

e.用于检测的有机物（人粪便中存在大量的E.coli）（1）葡萄糖、甘露醇

温度：43℃~45℃

检出：大肠杆菌、副大肠杆菌

产气杆菌、枸橼酸盐杆菌不能检出。（2）乳糖（检验的水质安全可靠）温度：37℃

检出：大肠杆菌、产气杆菌副大肠杆菌不能检出生活饮用水细菌卫生标准采用含有葡萄糖的培养基，培养温度43～45℃，可检出副大肠杆菌。有的采用含乳糖的培养基，培养温度37℃，可检验出寄生于人体内的大肠埃希氏杆菌和产气杆菌。《生活饮用水标准检验法》，该书是与《生活饮用水卫生标准》GB5749—85相配套的。书中采用含乳糖的培养基，也就是在大肠菌群中不包括副大肠杆菌。(3)

生活饮用水的细菌卫生标准我国《生活饮用水卫生标准》GB5749-85中关于生活饮用水的细菌标准的具体规定如下：1细菌总数1ml水中不超过100个。2大肠杆菌数1L水中不超过3个。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水的水源水，大肠菌群数平均每升不得超过10000个。6.1.1.5水的卫生细菌学检验

细菌总数的测定大肠菌群的测定

水的卫生细菌学检验(1)细菌总数的测定方法：将定量的水样接种于营养琼脂培养基中，在37℃温度下培养24hr后，计数生长的细菌菌落数，然后根据接种的水样数量就可算出每毫升水中的细菌数。1ml1ml1ml1ml1ml1ml水源水9毫升无菌水1ml1ml1mlCK对照先接种稀释水样再倾注培养基10-210-337℃培养细菌总数愈多，污染愈重。(2)大肠菌群的测定两种方法：发酵法★

滤膜法发酵法测定水中的大肠菌群数（以乳糖作有机物分解）三步：初步发酵试验平板分离复发酵试验a.初步发酵试验

方法：将水样置于乳糖液体培养基中，37℃培养24hr，观察产酸和产气情况。

产酸产气初步确定有大肠菌群。

产酸：溴甲酚紫作指示剂，培养基由紫色

变为黄色。

产气：杜氏小管顶端有气泡。杜氏小管产酸产气的菌有：大肠菌群厌氧芽孢杆菌好氧芽孢杆菌发酵法测定水中的大肠菌群数（以乳糖作有机物分解）b.平板分离1）

将第一步产酸产气的菌落划线接种在伊红美兰固体培养基表面，37℃培养24hr，目的阻止厌氧芽孢杆菌生长。2）革兰氏染色

取有典型菌落特征的单个菌落进行革兰氏染色。大肠菌群和好氧芽孢杆菌生长。同时大肠菌群有特征性菌落出现。大肠菌群：革兰氏阴性菌、不生芽孢、好氧。好氧芽孢杆菌：革兰氏阳性菌、生芽孢、好氧。c.复发酵试验将可疑菌落（革兰氏阴性、伊红美兰特征菌落）移接于乳糖液体培养基中，37℃培养24hr。产酸产气者确定为有大肠菌群存在。d.根据有大肠菌群的阳性管数查表计算。水样接种初步发酵产酸产气大肠菌群厌氧芽孢杆菌好氧芽孢杆菌大肠菌群好氧芽孢杆菌阳性管大肠菌群革兰氏阴性无芽孢革兰氏染色产生典型菌落鉴别培养基平板分离产酸产气复发酵6.1.1.6

水中微生物的控制方法净化污水影响水的物理、化学、生物学性质◎影响人体健康◎加以控制(1)病原微生物的去除(2)藻类的去除水中微生物的作用：(1)

病原微生物的去除水的消毒家庭：水煮沸自来水厂加氯消毒臭氧消毒二氧化氯消毒紫外线消毒a.加氯消毒（常用）液氯

漂白粉（25~30%有效氯）有效氯：凡是化合价高于-1的氯化物都有氧化能力。

有效氯表示氯化物的氧化能力。1）氯的氧化能力加氯气后Cl2+H2OHClO+H++Cl-HClOClO-+H+起氧化作用的是：HClO中性，扩散渗透进入细胞，氯原子杀死细菌。ClO-负电，细菌细胞带负电，相斥，难起消毒作用。HClO与ClO-量的多少取决于水的pH值。

pH越低，所含的HClO越多，因而消毒效果较好。pH5，几乎全是HOClpH10，几乎全是OCl-

水温降低，HClO所占比例增大（pH不变时）

2）

加氯量水消毒时加氯量分两部分。需氯量：用于杀死细菌和氧化有机物等所消耗的氯量。余氯量：加入水中的氯用于杀死细菌和氧化有机物等消

耗后的剩余部分。保证一定量的余氯的重要性：保证有持续的杀菌能力。我国生活饮用水卫生标准（TJ20-76）规定：加氯接触30min后，游离性余氯不应低于0.3mg/L，集中式给水，除水厂的出水应符合上述要求外，管网末梢水的游离性余氯不应低于0.05mg/L。该规定适用范围：只能保证杀死肠道传染病菌。一般，pH=7时，杀死病毒所需余氯量是杀死一般细菌的2~20倍，并与水温成反比。杀死赤痢阿米巴需余氯3~10mg/L，时间30min。但因虫体较大，可在过滤时除去。杀死炭疽杆菌需余氯量更大。易形成三致物质——三氯甲烷。借水传播的寄生虫病，例如，蛔虫、血吸虫，防止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灭。b.臭氧消毒臭氧有强的杀菌力。1）优点：不需长时间接触，可杀死细菌；

对病毒、芽孢有很大的杀伤效果。

不受水中pH等的影响。

除铁、锰，去臭、去味、去色度。目前，法国、瑞士、德国等欧洲国家有的采用臭氧消毒饮用水。我国上海、北京也在使用。2）用法：用于消毒过滤水，加量1mg/L

去色，除臭味，加量4~5mg/L

维持剩余臭氧量0.4mg/L，接触时间15min。3）缺点：▲发生装置复杂，投资大，费用高。1kg臭氧耗电15~20度。

▲在水中不稳定，易散失。