微生物处理.ppt

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（4.59.0）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：4345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4345，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GB574985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。,1ml,1ml,1ml,1ml,1ml,1ml,9毫升无菌水,1ml,1ml,1ml,CK对照,先接种稀释水样再倾注培养基,10-2,10-3,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。,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,阳性管,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,(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,a.加氯消毒（常用）,液氯漂白粉（2530%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,起氧化作用的是：,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220倍，并与水温成反比。杀死赤痢阿米巴需余氯310mg/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45mg/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1520度。在水中不稳定，易散失。不能储藏，边生产边使用。,c.二氧化氯消毒,一种氯消毒法，效果优于氯，次于臭氧。,1）优点：不形成三氯甲烷pH610范围内，杀菌效果几乎不受pH影响。二氧化氯有很强的除酚能力。,NaClO2较贵，而且ClO2不能储存，生产出来立即使用。只有水源严重污染一般氯消毒有困难时才采用该法消毒。,3）缺点：,2）反应：,d.紫外线消毒,色度低，悬浮杂质和胶体物质少，水深不超出12cm，一般仅在特殊情况下小规模使用。,能处理的水：,(2)藻类的去除,病原微生物藻类（水库、湖泊）,a.CuSO4去除藻类,投加量：（1）天然水0.30.5mg/L(0.30.5ppm)，药效长、效果好，几天杀死大量藻类。但不能去臭。（2）几个mg/L去除水管、构筑物内软体动物。,b.漂白粉去除藻类投加量：0.51mg/L(0.51ppm)，杀藻、去臭。,6.1.2微生物代谢物与环境污染,6.1.2.1微生物毒素与食品污染细菌毒素内毒素是微生物细胞的组分，通常为细胞壁的某一成分，只有当菌体裂解或融溶时才能释放。在环境中，一般内毒素的危险不大，因为细菌内毒素只有在动物循环系统中释放时才产生毒效。外毒素由微生物合成后，分泌到细胞外面。外毒素的毒力强于内毒素，但耐高温性不及内毒素。温度升至60以上时，外毒素遭到破坏。外毒素对人类的危险很大。,(1)肉毒毒素,肉毒毒素(botulin)是由肉毒梭菌(Clostridiumbotulinum)产生的外毒素，是一种极强的神经毒，主要作用于神经和肌肉的连接处及植物神经末梢，导致肌肉收缩不全和肌肉麻痹。肉毒毒素属剧毒物。肉毒梭菌可侵染水果、蔬菜、鱼、肉、罐头、香肠等食品。在我国，多由植物性食品(如臭豆腐、豆酱、豆豉等)中的肉毒梭菌所致。预防：可把食品保存在pH45，或盐分大于10或温度小于3的条件下。,肉毒梭菌,（2）葡萄球菌肠毒素,该毒素是由金黄色葡萄球菌(Staphylococusaureus)的产毒菌株产生的外毒素，可引起食物中毒。当肠道吸收了该毒素后，在26h之内即可引起恶心呕吐等急性肠胃病症状。毒性较弱，较少致命。多存在于皮肤、动物鼻咽道及口腔中。带菌的食品加工工人和厨师是主要的传播媒介。该毒素用一般的烹饪方法不能破坏，需经100，2h处理方可破坏。,真菌毒素：指以霉菌为主的真菌代谢活动所产生的毒素。真菌毒素达300种。其中，毒性较强的有黄曲霉毒素、棕曲霉毒素、黄绿青霉素、红色青霉毒素B、青霉酸等。致病特点黄曲霉毒素污染食物的范围很广，包括粮食、油、蔬菜、豆类、烟草、肉类、乳品、水果等，其中以花生、花生油、玉米、棉籽饼粉、棕榈仁、可可豆、大米、小米等较常见，污染最重的是花生、花生油和玉米。黄曲霉毒素与预防的主要措施藻类毒素：甲藻、蓝细菌、金藻放线菌毒素某些放线菌的代谢产物可使人中毒、甚至引起肿瘤。,6.1.2.2气味代谢物气味物质不仅污染大气和水体，造成感官不悦，而且还可被水生生物吸收并蓄积于体内，影响水产品(如淡水鱼)的品质。放线菌产生的土腥味物质中分离到土腥素，其他引起环境污染的微生物气味代谢物有氨、胺、硫化氢、硫醇、(甲基)吲哚、粪臭素、脂肪、酸、醛、醇、脂等。,6.1.2.3酸性矿水可破坏自然生物群落，毒害鱼类，影响人类生活。含有硫化铁的矿山开采后，矿床暴露于空气中。由于化学氧化作用，矿水酸化，pH值降至4525。氧化硫硫杆菌能把硫氧化为硫酸，氧化硫亚铁杆菌则能把硫酸亚铁氧化为硫酸铁。经过这些细菌的作用，矿水酸化加剧，有时pH值降至05。,6.1.2.4汞的生物甲基化在微生物的作用下，汞、砷、镉、碲、硒、锡和铅等重金属离子，均可被甲基化而生成毒性很强的甲基化合物。在自然界，除个别情况外，甲基汞都是在微生物的作用下形成的。鱼体内甲基汞的形成机理6.1.2.5微生物引起的硝酸盐还原对人体的影响引起高铁血红蛋白症生成亚硝胺,6.1.3水体富营养化,定义6.1.3.1富营养化的形成及影响因素富营养化的形成：工农业生产中废弃物向水体排放，这些废物含有大量的氮、磷等营养物，造成水中营养物质的大量增加，称为富营养化。由于当前许多洗衣粉中还有大量的磷，粪便中又含有大量的氮元素，据估计，现在这些营养物质以每年50-200%的速度增长，使赤潮现象的频繁发生。,富营养化的影响因素营养物质：一般认为诱发水体富营