饮用水病原微生物的种类及其对供水的影响

水是许多水致疾病的病原微生物的重要传播渠道，它们也可以通过人与人接触、气溶胶和食物摄入传播，在环境条件和在非水致疾病暴发的条件下，这些途径比经水传播更重要。各种各样的水性致病菌无处不在，例如：

1.空肠弯曲杆菌(Campylobacterjejuni) 经常从野生动物、马、鸡、鹅、牛和羊的肠道中分离到，由污染的牛奶、饮用水、未煮熟的家畜和家禽肉传播细菌性肠炎。据报道，在未经处理的地面水、受污水或鸟粪污染的地下水、未经消毒的地下水中均有空肠弯曲杆菌检出，在边远山区的山涧溪流中也有检出，并传播疾病。它在地面水中的存活率受光照时间和温度的影响，夏季检出率低。1978～1985年间，曾报道11例传染病的暴发是由空肠弯曲杆菌引起的，其中7例发生在市政供水地区，对公众健康影响较大，氯消毒效果不佳。

2.致病性大肠杆菌(PathogenicE，coli)经常在人体的大肠中分离到大肠杆菌，然而某些菌株可引起腹泻，这种致病性大肠杆菌分为5型：肠毒性(ETEC)、肠溶血性(EHEC)、肠侵人性(EIEC)、肠病源性(EPEC)以及最新认识到的肠黏着-聚合性(EA一AggEC)。虽然致病性大肠菌最经常引起食源性疾病，但是也有水致传染病的报道，主要出现在供水系统和娱乐水体中。某些大肠杆菌病原体的感染剂量较低，对公众影响较大，在供水系统中有较长存活时间，氯消毒有效。

3.志贺菌属 志贺菌属可引起人体急性胄肠炎，有4种血清分型：(A型)、(B型)、(c型)和(D型)。志贺菌属侵入肠赫膜，产生痢疾症状：异常疼痛、发热和腹泻。该菌的感染剂量较低，多数情况为人与人接触感染，流行病的暴发多与被粪便污染的食品有关，少数情况与饮水的污染有关。近30年来、此病的发病率在美国呈上升趋势。1965年为6/10万人，1995年为12/10万
人。儿童对此菌敏感、通常流行于儿童中，报告表明，在学校、日间托儿所和提供监护的机构中、曾发生直接传播；当粪便污染水源，加之私人或自备供水系统没有氯消毒时，或者当饮水管道与污水管道交叉连接时，就会发生水致传染病。志贺氏菌属在水中存活时间较长、与污染程度、温度和pH有关，它在河水中可存活4天，但是难以从环境中捕捉，除非有粪便污水污染的连续存在。

4.霍乱弧菌(Vibriocholerae)霍乱弧菌是霍乱的病原菌，霍乱是一种水致传染病、症状从中度到重度，以至致命的腹泻。该菌种有完善的生化试验结论和DNA定义，但是，其血清分型与其感染能力是完全不同的、01型是流行性霍乱，最近第7次流行遍及100多个国家，尤其多为发展中国家，报告病例超过100万，死亡1万人，新近定型的0139 Bengal血清型也能发生流行性霍乱一相反，环境中普遍存在的非01型、非0139型不会产生霍乱毒素，与流行性霍乱无关。

5.军团菌(Legionella)军团菌引起的传染病暴发始于1947年，按临床特征此病分为两种形式：一为肺炎，称之为军团病，另一为非肺炎，称之为Pontiac热。1976年在美国的宾夕法尼亚州费洛达菲亚的I.egionnaires军营会议期间，暴发了类似肺炎的传染病，患者体内分离得到该种菌株。流行病学调查和动物试验表明，该菌种经空气传播，对潮湿环境尤为适宜，可在污染了的空调冷却水或饮用水管网水中分离得到；在湖泊、溪流、水库和污水中也能检出，该菌在实验室蒸馏水和自来水中亦能存活相当长时间。该菌属包括35 种菌株，革兰阴性，好氧，非抱子菌，主要传播途径为气溶胶吸人，对氯的耐受力一般、具相对高的感染剂量，对公众健康的影响中等。

军团杆菌在环境中普遍存在，在较高温度的管道系统中经过一定时期能生长繁殖，在热水供应和空调冷却水系统中较普遍。2001年8月我国长江中下游地区某大城市的两家医院和一家星级宾馆的中央空调冷却塔水中分离到5株军团菌.3株为嗜肺军团菌血清1型(Lp1)，2株为嗜肺军团菌血清5型(Lp5)。在建筑物中通过实施基本的水质管理措施和(或)通过管道输配系统中消毒剂残留量的维持是珂以预防的。

6.小肠结肠炎耶尔森菌 该菌能引起胃肠炎，可在寒冷和温和地区的水体中检出，也可在野生动物、家畜和农场饲养的动物身上分离得到,例如,凭水而居的河狸、水貂、麝鼠、海狸鼠、水獭和浣熊。环境中存活的菌株为非致病菌，但是，疾病的暴发与环境污染有关，一些国家已明确其为重要的致病菌、一些国家认为它与沙门氏菌和空肠弯曲杆菌几乎等同为急性或慢性肠炎的首要病因，美国认为它能引起散在的胃肠炎。流行病学调查认为其优势病原菌的血清型已由0：3取代0:8，1971～1978年间,美国两次水致胃肠炎可能缘于此菌。冬季未经处理的地面水和地下水中均有此菌检出,数量为3～7900cfu/100ml不等；污水处理厂经氯化和脱氯处理后的出水、接纳污水水体的上游及其下游中均有检出；在经过滤和氯化处理的饮用水供给系统中，总大肠菌群小于2.2cfu/100ml时，15.9%的样品中仍有该菌检出；该菌可在含痕量有机氮、4℃的水中存活相当长的时间，约3.5～4.5小时。该菌为革兰阴性细菌，氯消毒有效，对公众健康影响大。

7.气单胞菌属(Aeromonas)普遍存活于天然水生环境中，系革兰阴性兼氧发酵菌，可经常从地下水、处理过的饮用水、地面水、污水、污泥和沉积物中分离得到，夏季含量最高。气单胞菌可引起水生动物重症，是鱼的病原菌，对水产养殖业构成威胁。2000年1月，哈尔滨市发生二起饮用水污染事故，多人腹泻，手压泵井中有气单胞菌检出，该菌可产生3种肠毒素，引起分泌性腹泻，世界各地均有报道，对公众健康有一定影响。主要经口和皮肤接触传染，氯消毒有效。

8.非典型分枝杆菌(Mycobacterium)该菌为好氧菌，具袍子体，该菌抗酸，生长特别缓慢，培养基上菌落形成时间需3～8周。大多数菌株是腐生菌，但某些菌株能引起人体疾病，例如非典型分枝杆菌的结核型和麻风型可分别引起结核病和麻风病。近年来，由非典型分枝杆菌引发的疾病发病率有所增加。由于该菌的细胞壁富含脂质，表面为疏水性，对常见消毒剂有一定抵抗力，故而该菌成为免疫功能低下人群的重要水致病原体。结核——胞内型分枝杆菌(MAC)可在饮用水系统、土壤、医院环境和乳制品中分离得到，可引起慢性肺部疾病，在临床和病理上与肺结核无明显区别，但传播途径以消化道为主，在患者的呼吸道中检出的病菌数会逐渐增多，说明也可通过气溶胶传播。

9.肠道病毒(Entericviruses)肠道病毒主要通过人与人的粪一口途径传播，在人和动物的粪便、生活污水中均可检出病毒，经污水处理后，病毒随排放水进人水体或土壤，污染作为饮用水源的地面水或地下水。常见的人肠道病毒包括脊髓灰质炎病毒、柯萨奇病毒、埃可病毒和其他肠病毒、腺病毒、轮状病毒、甲肝病毒和诺沃克病毒等，共计100多种。温带地区，污水中病毒高峰出现在夏末秋初，甲肝病毒、轮状病毒和诺沃克病毒例外，因其发病高峰在寒冷的冬月，但这些病毒在水和废水中的季节变化尚无足够的定量数据。

肠道病毒不属肠道内正常的微生物群体，仅从感染者和婴幼儿排泄体外一感染率随地区而异，取决于当地的环境卫生设施的完善程度以及经济状况。一般排泄量低于大肠杆菌，因为肠道病毒仅在活的、易感细胞内复制，在污水中数量不会增加，污水处理、稀释、自然灭活和饮用水处理会进一步降低病毒数量，但当污水严重污染供水系统时，将导致水致病毒病的暴发，因此病毒的最小定量检验技术是控制病毒传播的关键。实验证明及其少量的病毒就会产生感染，尽管随着摄人剂量的增加，感染危险度增加，但是，社区供水系统极少量病毒所引起的感染危险度，尚难确定，进行饮用水系统中最低剂量病毒所引起的危险度分析，是有现实意义的，出现临床症状的脊髓灰质炎患者低于1%，甲型肝炎患者可高达97%。生活污水的病毒污染、私人或自备供水系统无处理设施或处理不到位、市政集中供水系统的输配水管道被污染均会造成水致病毒病的暴发流行。

10.霉菌(Fungi)霉菌属包括酵母菌、菌丝体和霉菌，系非叶绿素、异养型、有核微生物，壁坚硬，环境中无所不在，可存在于死亡的有机物上。尽管某些菌株具致病性，大多数是寄生型的，泉水中的霉菌袍子体最少检出，未污染的溪水中有相对大量的水生霉菌和土生霉菌，中度污染的水体中町分离出抱子体，有大量霉菌存活，重度污染的水体中有大量土生霉菌存活。

大多数霉菌好氧、不需光线，少数菌株完全灰氧生长。霉菌浓度与有机物负荷的关系表明、霉菌可作为污染的指示微生物，某种菌株可作为造纸厂纸浆废水的指示微生物，酵母菌和菌丝体可作为瓶装水污染的指示微生物；霉菌具有强的酶活力，能降解许多天然物质及某些人工合成物质，如杀虫剂等。

2000～2002年对我国南方某城市的瓶装饮用水1191份水样进行微生物指标检验，结果表明、真菌检出率为1.3%，酵母菌的检出率为1.2%。

11.隐孢子虫(Cryptosporidium)和贾第鞭毛虫(Giardia lamblia Stiles)污染饮用水的致病性原虫主要是肠贾第鞭毛虫、隐孢子虫和溶组织内阿米巴，它们是一类寄生于人和动物体内的肠道原虫，在供水中存活时间较长，对氯的耐受性高，相对感染剂量低。1984年，在美国得克萨斯州发生的首起大规模由供水系统引起隐袍子虫病证实了前两者，特别是前者会引起暴发性水致疾病的流行。由饮用水中第虫或隐袍子虫污染而导致的流行病暴发事例在国外时有报道，迄今世界上已有6大洲80多个国家，至少300个地区发现了隐袍子虫病。在欧洲的腹泻患者中，隐抱子虫的检出率为1%～2%，北美洲为0.6%～4.3%，亚洲、澳大利亚、非洲和中南美洲为3%～4%，在亚洲、非洲和拉丁美洲，估计每年有2.5亿～5亿人受到隐袍子虫感染。美国费城的一次腹泻暴发中，隐子虫的感染率高达65%。1987年后，我国的南京、徐州、安徽、内蒙古、福建、山东和湖南等省市均有报道。有调查表明，我国一些供水质量较差的地区有较高的感染率，约在0.16%～20%之间。随着越来越多的人直接饮用生水，饮水中致病原虫日益受到重视。

水致隐抱子虫病是由饮用含隐抱子虫卵囊的水引起的以腹泻为主要症状的消化道疾病，属人畜共患疾病。患此病的人和动物从粪便中排出大量卵囊污染环境，绝大多数天然地面水和防护差的地下水以及处理不良的自来水都可检出卵囊。人可通过饮用被污染的饮用水或在游泳和娱乐用水过程中被感染。

以饮用水为媒介的隐孢子虫病暴发案例，1984～1995年间，美国有11起。1986～1995年间，英国有12起、20世纪90年代中期，加拿大有4起。1984年5～6月，美国得克萨斯州Braun基地5900居民中，连续暴发了2次大规模腹泻，约2006人受到隐孢子虫感染，发病率为34%，确诊为隐孢子虫病的117人，流行病调查结果证实 · 该起腹泻病暴发与饮用当地公共供水有关，水源生活污水污染，饮用该井水的居民中发病率比饮用另一公用水井的人群高12倍，这是最早证实由饮水引起的隐抱子虫病案例。1987年1～2月，美国佐治亚州Carrollton市64900人中，约13000人腹泻，发病率20%，其中39的患者粪检呈隐抱子虫卵囊阳性，流行病学调查表明，供水规模为30000m3/d自来水厂的取水口上游河段有畜牧场径流水和生活污水流人，净水工艺的铝盐混凝、沉淀和双层过滤操作不当，虽有二氧化氯消毒，但在水源、处理后出厂水和管网水中均检测到了隐袍子虫卵囊，饮用自来水者患胄肠炎的危险性高于未饮用者，相对危险度为3：1，这是隐抱子虫病首次通过市政供水系统大范围暴发的案例。

1993年1～4月，美国威斯康星州Milwaukee市发生了规模最大、危害最严重和持续时间最长的介水隐抱子虫病。在该供水系统服务范围内的840000人中，约403000人服泻、4400人住院治疗，69人死亡。对事件期间所取2个水样进行检验，每100L水样中分别含13.2个和6.1个隐抱子虫卵囊，污染源是养牛污水、屠宰废物和生活污水中的隐袍子虫卵囊随雨水径流进入水源。该水厂规模为380000m³/d，水源为Michigan湖水，原水以铝盐为混凝剂、经混凝、沉淀、砂滤、氯化消毒处理，另在15m深取水口处，加氯和高锰酸盐，以控制臭味和粘泥，投加活性炭粉末到快速混合单元，再次控制臭味，出厂水中投加氯氨，以保证管网0.8～1.Omg/L。的余氯。发病前，暴雨使湖水浊度和细菌急剧上升，出厂水浊度高达2.5NTU，但是，粪大肠菌和其他指标仍符合标准。经分析，投加不合适的混凝剂量和回用滤池的反冲洗水是出厂水浊度较高的原因。英美等发达国家所采用的给水处理工艺及其设施都比较先进，执行的饮用水水质标准及相关法律比较科学配套，对水致传染病的监测及控制比较严格,为什么还会在处理后水中存在如此高水平的隐袍子虫卵囊，以致展展暴发大规模的水致隐袍子虫病,环境卫生学、流行病学和水处理等领域的专家对此感到极大的忧虑和关注。水致隐袍子虫病暴发事件的原因分析如下：

(1)水源或供水管网受到污染：以往在预防生物性污染方面，注意力多集中在细菌和病毒上，人们一般对原虫的污染重视不够，因为大多数饮用水水源保护良好，自来水厂管理严格，处理单元运行有序,有研究表明，运行管理良好的自来水厂出厂水的浊度一般小于1.ONTU、对第鞭毛虫卵囊的去除率可达99%。

据报道，第鞭毛虫致病剂量为10～100个活袍囊，隐抱子虫致病剂量仅为1～10个活卵囊。污水处理厂的出厂水中经常可检出致病原虫,尤其仅有一级处理的污水厂出水的检出频率很高，含致病原虫的生活污水、屠宰场及养殖场污水排人地面水体,极易污染饮用水源。

(2)净化工艺的设计或运行不当：在正常情况下 · 绝大多数水厂能保证处理效果良好，但是,在暴雨或春季降雨径流期间，原水浊度异常,有的水处理工艺无法使出水浊度保持在较低的水平上，以至卵囊泄漏；沉淀池排水和滤池反冲洗水直接回用,也可造成卵囊进入滤后水；未采取任何处理措施或仅经过消毒处理的地下水、也存在卵囊泄漏到供水系统的隐患。

研究表明,第鞭毛虫囊及隐袍子虫囊的粒径仅为1～4微米，理论上传统的自来水处理工艺不能有效的去除之，加上其对氯消毒的抵抗力强，可能影响一些中小型自来水厂的出厂水质量。表3-3指出了36起事件中供水系统的缺陷和问题。

(3)传统的消毒方法难以灭活隐袍子虫：传统的消毒方法对隐袍子虫不能有效地灭活、失去对其传染扩散的有效控制是造成以饮用水为媒介暴发疫情的关键因素。上述36起发生疫情的水处理系统中，均有液氯、次氯酸钠、二氧化氯或氯氨等消毒工艺、在所有事件暴发期间，消毒系统全都运行正常，效果良好，余氯量多数超过规定的标准值。但是有资料表明、传统的消毒工艺对灭活隐袍子虫的效果差、1.3mg/L，二氧化氯接触60分钟,或者80mg/L，氯氨接触90分钟条件下，对隐袍子虫卵囊的灭活率仅90%，显然，传统的消毒工艺不能提供足够灭活隐袍子虫的剂量，特别当源水水质较差时更是如此。总之，一般的过滤很难拦截和捕获隐袍子虫,加之极强的抗氯性，活卵囊的致病感染剂量极低，具有传染性的患者大量排泄卵囊,通过各种途径污染饮用水水源，从而造成以饮用水为媒介的疫情传播和暴发流行。

(4)有关隐袍子虫的水质标准和监控系统不健全：由于对隐袍子虫的危害和水致传播的严重性认识不足，又受当时技术条件的限制，除了英国于1999年立法，规定每10L饮用水中隐袍子虫含量不得大于1个，其他国家和地区，包括WHO都未将其列入水质标准中；除美、英外,也没有建立对隐抱子虫病的检测和监控系统，这对水源、净水厂、供水管网及用水点的隐抱子虫存活水平和疫情的预测、事件后的跟踪调査极为不利,甚至根本查不清发病原因。1996年，美国颁布信息收集法则(ICR)，要求对隐袍子虫进行监测，随后,美国EPA又提出1662和1663检测方法，2001年3月、最新修订的美国国家水质标准中规定出厂水中卵囊为O，去除率为99%，该标准于2002年1月1日起生效。

12.蠕虫(Helminth)水中致病性原虫包括麦地郡龙线虫、血吸虫、蛔虫和鞭虫等，它们对氯消毒的耐受力强，常规消毒方法很难将其杀灭，加之引起发病所需感染剂量很低，有中间动物宿主，因此水源受污染时，特别在水灾期间，很容易造成该病流行。

麦地龙线虫 主要经水通过粪—口途径传播，在亚洲和非洲地区流行，对公众健康影响大，在水中存活期为7～30天。

日本血吸虫主要通过皮肤接触感染血吸虫病。非洲血吸虫可通过饮用水传播，在水中存活时间短于7天，氯消毒无效。

然而，许多寄生虫的感染期，如蛔虫和鞭虫能通过饮用水传播到人，单个的幼虫和受精卵能引起感染，因而不得在饮用水中检出。

13.藻类与产生藻毒素有关的蓝藻种属(又称为蓝细菌)是公共健康所关心的，因其摄人后具有毒性。这类毒素对我们的管理是一种挑战，与有毒化学物质不同，这些毒素常常存在于蓝绿藻的袍子体中，高浓度的藻毒素基本上不溶解在水中，接触高浓度的藻毒素通常是由于摄入浓缩的抱子体的结果。与致病细菌相比，这些细胞在进入人体后不会增殖，仅仅在摄人前的水环境中增殖。

蓝绿藻可聚集在淡水表面形成“水华”或"泡沫”，它所产生的毒素，如傲囊藻毒素为肝毒素，类毒素为神经毒素，已知的微囊藻毒素类物质至少有50种，其中一些可在水华形成时产生，不同的微囊藻毒素具不同的亲脂性和极性，微囊藻毒素-LR(Microcystin-LR)时第一个被鉴定出的微囊藻毒素，系分子量为1000u(道尔顿)的环状肝肽，是许多微囊藻毒素污染事件缘由。

人主要通过饮水暴露微囊藻毒素，它不能穿过细胞膜，故不可能经皮肤吸收。加拿大Alberta地区的调查显示，湖泊和池塘水中，微囊藻毒素-I.R的干重生物量为4～605ug/g,最高达1500ug/g，1990～1992年间，在上述地区19个湖泊中采集的380多个水华生物样本中，70%以上可检出微囊藻毒-LR，儿对该地区的两个饮用水水源的监测表明，未处理水的微囊藻毒素-LR水平为0.15～4.3ug/L，处理后为0.09～0.64ug/L。1989～1991年间,日本的调查发现，微囊藻类自然水中，微囊藻毒素-及的含量为27～622ug/g干重生物量。我国的一些水源水2001年调查显示，微囊藻毒素 · _L只的浓度为0.02～35.3pg/I，。

常规水处理方法只能去除部分微囊藻毒素，1995年加拿大Manitoba地区的调查表明,城市供水以及经处理后的池塘水仍有68%可检出微囊藻毒素-LR。

微囊藻毒素-LR的毒性极强，小鼠腹腔染毒的LD约为25～150ug/kg，经口LD为5000ug/kg。微囊藻毒素的主要靶器官是肝脏，经静脉或腹腔染毒后，会造成严重的肝损害，破坏肝细胞结构及肝窦结构，肝内出血,导致血流动力学性休克，心衰致死亡。研究表明,傲囊藻毒素没有致突变性，但一项研究发现,它可引起人淋巴细胞染色体断裂，有明显的剂量反应关系、一些动物试验提示、微囊藻毒素具促癌活性。澳大利亚Palm岛,水源的蓝藻水华经硫酸铜处理一周后,在儿童为主的140人中出现了呕吐、肝大,合并有电解质、葡萄糖和血浆蛋白云失的肾功能异常，后来在水中检出了蓝藻毒素。我国江苏海门和广西福绥的流行病学调查发现，原发行肝癌发病率与饮用来自池塘和沟渠的水有密切关系、1993～1994年间，当地这些水中微囊藻毒素浓度为0.058～0.460ug/L，最高浓度出现在6～9月；1996～1997年，江苏太湖流域水厂地面水源水中,傲囊藻毒素平均浓度为8.823ug/L、最高浓度为35.3ug/L，深井水的阳性检出率为O；对广西26个饮用水样的调查表明,池塘、沟渠和河水中微囊藻毒素的检出率较高，而在浅井和深井水中没有检出。

 
以上内容均取自《饮用水卫生与管理》
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