水处理微生物课件第十一章

1、第五章第五章 水的卫生细菌学水的卫生细菌学v保证供给人们的保证供给人们的生活饮用水必须是生活饮用水必须是清洁清洁、安全安全且且没有没有病原微生物。病原微生物。 v知道水中有哪些知道水中有哪些常见的病原微生物。常见的病原微生物。 v学习检测它们的学习检测它们的方法方法本章内容：本章内容： 第一节第一节 水中的细菌及其分布水中的细菌及其分布 第二节第二节 水中的病原细菌水中的病原细菌 第三节第三节 大肠菌群和生活饮用水的细菌标准大肠菌群和生活饮用水的细菌标准 第四节第四节 水的卫生细菌学检验水的卫生细菌学检验 第五节第五节 水中微生物的控制方法水中微生物的控制方法 第六节第六节 水中的病毒及其检验

2、水中的病毒及其检验第一节第一节 水中的细菌及其分布水中的细菌及其分布一一 水中细菌的来源水中细菌的来源 土壤、污水、垃圾、死的动植物、雨、雪土壤、污水、垃圾、死的动植物、雨、雪二二 水中细菌的数量水中细菌的数量 1 水的污染情况水的污染情况 被粪便污染的水和清洁水。被粪便污染的水和清洁水。 2 水源所处的位置水源所处的位置 远离工厂、居民区，水中细菌少。远离工厂、居民区，水中细菌少。 工业区、城市附近细菌多，且有病原细菌。工业区、城市附近细菌多，且有病原细菌。 3 河流的方向和流域河流的方向和流域 河水下游，细菌数目渐下降。河水下游，细菌数目渐下降。三三 水中细菌的分布（不均匀）水中细菌的分布

3、（不均匀）1 静止湖泊静止湖泊 近岸和湖中心、湖水表面和深水区、雨前和雨后、近岸和湖中心、湖水表面和深水区、雨前和雨后、 湖底淤泥和湖水中。湖底淤泥和湖水中。 2 地下水地下水 地下水和地面水、深层地下水和浅层地下水。地下水和地面水、深层地下水和浅层地下水。第二节第二节 水中的病原细菌水中的病原细菌水中的病原细菌极少，大多不是病原细菌。水中的病原细菌极少，大多不是病原细菌。 病原细菌来自病原细菌来自肠道肠道。水中常见的病原细菌：水中常见的病原细菌： 1 伤寒杆菌伤寒杆菌 2 痢疾杆菌痢疾杆菌 3 霍乱弧菌霍乱弧菌 肠道传染病菌肠道传染病菌 1 伤寒杆菌伤寒杆菌三种三种伤寒沙门氏菌伤寒沙门氏菌

4、副伤寒沙门氏菌副伤寒沙门氏菌 乙型副伤寒沙门氏菌乙型副伤寒沙门氏菌形状形状：杆状：杆状 大小大小：0.60.7 x 2.04.0 um 特点特点：不生芽孢、荚膜。周身有鞭毛。革兰氏阴性菌。：不生芽孢、荚膜。周身有鞭毛。革兰氏阴性菌。 5%石炭酸需石炭酸需5min杀死；杀死；60 30min杀死。杀死。 感染源感染源：被感染者或带菌者的尿及粪便。：被感染者或带菌者的尿及粪便。 接触被污染的物品、食物、水等。接触被污染的物品、食物、水等。 症状症状：急、持续发热，脾脏肿大，躯干出现红斑，腹泻：急、持续发热，脾脏肿大，躯干出现红斑，腹泻2 痢疾杆菌（细菌性痢疾）痢疾杆菌（细菌性痢疾）两种两种痢疾杆菌

5、（痢疾志贺氏菌）痢疾杆菌（痢疾志贺氏菌） 副痢疾杆菌（副痢疾志贺氏菌）副痢疾杆菌（副痢疾志贺氏菌）形状形状：杆状：杆状 大小大小：0.40.6 x 1.03.0 um 特点特点：不生芽孢、荚膜。没有鞭毛。革兰氏阴性菌。：不生芽孢、荚膜。没有鞭毛。革兰氏阴性菌。 1%石炭酸石炭酸 30min杀死；杀死； 60 10min杀死。杀死。 感染源感染源：被感染者或带菌者的尿及粪便。：被感染者或带菌者的尿及粪便。 接触被污染的物品、食物、水等。蝇类。接触被污染的物品、食物、水等。蝇类。 症状症状：急性腹泻，大便中有血及黏液。：急性腹泻，大便中有血及黏液。菌重，菌重，菌轻菌轻 3 霍乱弧菌霍乱弧菌形状形状

6、：弯曲杆状。或短或粗：弯曲杆状。或短或粗 大小大小：0.30.6 x 1.05.0 um 特点特点：不生芽孢、荚膜。一根鞭毛。革兰氏阴性菌。：不生芽孢、荚膜。一根鞭毛。革兰氏阴性菌。 1%石炭酸石炭酸 5min杀死；杀死； 60 10min杀死。杀死。 耐高碱。耐高碱。 感染源感染源：被感染者或带菌者的尿及粪便。：被感染者或带菌者的尿及粪便。 接触被污染的物品、食物、水等。蝇类。接触被污染的物品、食物、水等。蝇类。 症状症状：轻：轻腹泻腹泻 重重呕吐，呕吐，“米汤样米汤样”大便，腹疼，昏迷。大便，腹疼，昏迷。 严重的严重的12小时死亡。小时死亡。以上三种病原菌用以上三种病原菌用一般的加氯消毒一

7、般的加氯消毒均均可除去。目前一般可除去。目前一般水厂的加氯量只能水厂的加氯量只能杀死杀死肠道肠道传染病菌。传染病菌。防范措施：防范措施： 改善改善粪便粪便管理工作；管理工作； 灌溉前灌溉前沉淀处理沉淀处理城市生活污水；城市生活污水； 砂滤砂滤； 消毒消毒第三节第三节 大肠菌群和生活饮用水的细菌标准大肠菌群和生活饮用水的细菌标准一一 大肠菌群作为卫生指标的意义大肠菌群作为卫生指标的意义 二二 大肠菌群的形态和生理特性大肠菌群的形态和生理特性 三三 生活饮用水的细菌卫生指标生活饮用水的细菌卫生指标如何界定水如何界定水受粪便污染受粪便污染？一一 大肠菌群作为水卫生指标的意义大肠菌群作为水卫生指标的意

8、义1 进行细菌卫生细菌学检验的目的进行细菌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。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。病原菌。2 肠道正常细菌肠道正常细菌 三类：三类： 大肠菌群大肠菌群 肠球菌肠球菌 产气荚膜杆菌产气荚膜杆菌是否三类都检测？如何检测？是否三类都检测？如何检测？3选作卫生指标符合的要求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）该细菌生理特性与肠道病原菌类似

9、类似，在外，在外界存活时间基本界存活时间基本一致一致。 （2）该种细菌在粪便中的数量较）该种细菌在粪便中的数量较多多。 （3）检验技术较）检验技术较简单简单（1 1）大肠菌群）大肠菌群的生理习性与病原菌相似，并且外界的生理习性与病原菌相似，并且外界存活时间基本存活时间基本一致一致；肠球菌肠球菌在外界存活时间比病原在外界存活时间比病原菌菌短短；产气肠杆菌产气肠杆菌存活时间时间存活时间时间长长。 （2 2）大肠菌群）大肠菌群在人粪便中数量很在人粪便中数量很大大。 健康人健康人50005000万个万个/ /克粪便克粪便 生活污水生活污水3 3万个万个/ /毫升毫升 （3 3）检验技术检验技术不复杂不

10、复杂。4 4 大肠菌群作为检验水的卫生指标大肠菌群作为检验水的卫生指标二二 大肠菌群的形态和生理特性大肠菌群的形态和生理特性1 1 种类种类 （1 1）大肠埃希氏杆菌（）大肠埃希氏杆菌（escherichia coliescherichia coli）e.coli e.coli （2 2）产气杆菌（）产气杆菌（aerobacter aerogenesaerobacter aerogenes） （3 3）枸橼酸盐杆菌（）枸橼酸盐杆菌（coli citrovorumcoli citrovorum） （4 4）副大肠杆菌（）副大肠杆菌（paracoliparacoli） 2 2 各菌的分布各菌的分布

11、 （1 1）大肠埃希氏杆菌（普通大肠杆菌或大肠杆菌）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。人、温血动物肠道。正常的寄生细菌。 （2 2）产气杆菌、枸橼酸盐杆菌）产气杆菌、枸橼酸盐杆菌 温血动物。土壤、冷血动物肠道。温血动物。土壤、冷血动物肠道。 （3 3）副大肠杆菌）副大肠杆菌 痢疾、伤寒病人肠道。冷血动物肠道。痢疾、伤寒病人肠道。冷血动物肠道。5 用于检测的有机物（人粪便中存在大量的用于检测的有机物（人粪便中存在大量的e.coli.coli）（1）葡萄糖、甘露醇）葡萄糖、甘露醇 温度温度： 43 45 检出检出：大肠杆菌、副大肠杆菌：大肠杆菌、副大肠杆菌

12、 产气杆菌、产气杆菌、枸橼酸盐杆菌不能检出。枸橼酸盐杆菌不能检出。 （2 2）乳糖（检验的水质安全可靠）乳糖（检验的水质安全可靠） 温度温度：37 37 检出检出：大肠杆菌、产气杆菌：大肠杆菌、产气杆菌 副大肠杆菌不能检出副大肠杆菌不能检出三三 生活饮用水的细菌卫生标准生活饮用水的细菌卫生标准我国我国生活饮用水卫生标准生活饮用水卫生标准gb5749-85中关于生活饮中关于生活饮用水的细菌标准的具体规定如下：用水的细菌标准的具体规定如下： 1 细菌总数细菌总数1ml水中不超过水中不超过100个个。 2 大肠杆菌数大肠杆菌数1 l 水中不超过水中不超过3个个。 3 若只经过加氯消毒即供作生活饮用水

13、的水源水，大肠若只经过加氯消毒即供作生活饮用水的水源水，大肠菌群数平均菌群数平均每升每升不得超过不得超过1000个个；经过净化处理及加氯；经过净化处理及加氯消毒后供作生活饮用水的水源水，大肠菌群数平均消毒后供作生活饮用水的水源水，大肠菌群数平均每升每升不得超过不得超过10000个个。第四节第四节 水的卫生细菌学检验水的卫生细菌学检验一一 细菌总数的测定细菌总数的测定 方法：方法：将定量的水将定量的水样接种于营养琼脂样接种于营养琼脂培养基中，在培养基中，在37温度下培养温度下培养24hr后，后，计数生长的细菌菌计数生长的细菌菌落数，然后根据接落数，然后根据接种的水样数量就可种的水样数量就可算出每

14、毫升水中的算出每毫升水中的细菌数。细菌数。1ml1ml1ml1ml1ml1ml水源水水源水9毫升无菌水毫升无菌水1ml1ml1mlck对照对照先接种稀释水样先接种稀释水样 再倾注培养基再倾注培养基10-210-337培养培养细菌总数愈多，污染愈重。细菌总数愈多，污染愈重。二二 大肠菌群的测定大肠菌群的测定两种方法：发酵法两种方法：发酵法 滤膜法滤膜法发酵法测定水中的大肠菌群数（发酵法测定水中的大肠菌群数（以乳糖作有机物分解以乳糖作有机物分解）三步三步：初步发酵试验初步发酵试验 平板分离平板分离 复发酵试验复发酵试验1 初步发酵试验初步发酵试验 方法方法：将水样置于乳糖液体培养基中，：将水样置于

15、乳糖液体培养基中，37培养培养24hr，观察产酸和产气情况。，观察产酸和产气情况。 产酸产气初步确定有大肠菌群产酸产气初步确定有大肠菌群。 产酸产酸：溴甲酚紫作指示剂，培养基由：溴甲酚紫作指示剂，培养基由紫色紫色 变为变为黄色黄色。 产气产气：杜氏小管顶端有气泡。：杜氏小管顶端有气泡。杜氏小杜氏小管管产酸产气的菌有：产酸产气的菌有：大肠菌群大肠菌群 厌氧芽孢杆菌厌氧芽孢杆菌 好氧芽孢杆菌好氧芽孢杆菌发酵法测定水中的大肠菌群数（发酵法测定水中的大肠菌群数（以乳糖作有机物分解以乳糖作有机物分解）2 平板分离平板分离（1） 将第一步产酸产气的菌落划线接种在将第一步产酸产气的菌落划线接种在伊红伊红美兰

16、固体培养基美兰固体培养基表面表面， 37培养培养24hr，目的目的阻阻止厌氧芽孢杆菌生长。止厌氧芽孢杆菌生长。（2）革兰氏染色）革兰氏染色 取有取有典型菌落特征典型菌落特征的单个菌落进行革兰氏染色。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。同时大肠菌群和好氧芽孢杆菌生长。同时大肠大肠菌群有特征性菌落菌群有特征性菌落出现。出现。大肠菌群：大肠菌群：革兰氏阴性菌革兰氏阴性菌、不生芽孢、好氧。、不生芽孢、好氧。 好氧芽孢杆菌：好氧芽孢杆菌：革兰氏阳性菌革兰氏阳性菌、生芽孢、好氧、生芽孢、好氧。3 复发酵试验复发酵试验将将可疑菌落可疑菌落（革兰氏阴性、伊红美兰特征菌落）革兰氏阴性、伊红美兰

17、特征菌落）移移接于乳糖液体培养基中，接于乳糖液体培养基中，37培养培养24hr。 产酸产气者产酸产气者确定为有大肠菌群存在。确定为有大肠菌群存在。4 根据有大肠菌群的阳性管数查表计算。根据有大肠菌群的阳性管数查表计算。水样水样接种接种初步初步发酵发酵产酸产酸产气产气大肠菌群大肠菌群 厌氧芽孢杆菌厌氧芽孢杆菌 好氧芽孢杆菌好氧芽孢杆菌大肠菌群大肠菌群 好氧芽孢杆菌好氧芽孢杆菌阳性管阳性管大肠菌群大肠菌群 革兰氏阴性无芽孢革兰氏阴性无芽孢革兰氏革兰氏染色染色产生产生 典型菌落典型菌落鉴别培养鉴别培养基基 平板分离平板分离产酸产酸产气产气复发酵复发酵第五节第五节 水中微生物的控制方法水中微生物的控制

18、方法净化污水净化污水 影响水的物理、化学、生物学性质影响水的物理、化学、生物学性质 影响人体健康影响人体健康加以控制加以控制1病原微生物的去除病原微生物的去除 2藻类的去除藻类的去除水中微生物的作用：水中微生物的作用：一一 病原微生物的去除病原微生物的去除水的消毒水的消毒家庭：水煮沸家庭：水煮沸自来水厂自来水厂加氯消毒加氯消毒 臭氧消毒臭氧消毒 二氧化氯消毒二氧化氯消毒 紫外线消毒紫外线消毒1 加氯消毒（常用）加氯消毒（常用）液氯液氯 漂白粉（漂白粉（2530%有效氯）有效氯）有效氯有效氯：凡是：凡是化合价高于化合价高于-1的氯化物都有氧化能力。的氯化物都有氧化能力。 有效氯表示氯化物的氧化能

19、力。有效氯表示氯化物的氧化能力。（1）氯的氧化能力）氯的氧化能力加氯气后加氯气后cl2+h2o hocl+h+cl- hoclocl-+h+起氧化作用的是：起氧化作用的是：hocl 中性，扩散渗透进入细胞，氯原子杀死细菌。中性，扩散渗透进入细胞，氯原子杀死细菌。 ocl- 负电，细菌细胞带负电，相斥，难起消毒作用。负电，细菌细胞带负电，相斥，难起消毒作用。hocl与与 ocl-量的多少取决于水的量的多少取决于水的ph值。值。 ph 越低，所含的越低，所含的hocl越多，因而消毒越多，因而消毒效果较好。效果较好。ph 5，几乎全是，几乎全是hocl ph 10，几乎全是，几乎全是ocl- 水温降

20、低，水温降低，hocl所占比例增大（所占比例增大（ph不变时）不变时） （2） 加氯量加氯量水消毒时加氯量分两部分。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。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。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（我国生活饮用水卫生标准（tj 20-76）规定：加氯接触）规定：加氯接触30min 后，后，游离性余氯游离性余氯不

21、应低于不应低于0.3mg/l，集中式给，集中式给水，除水厂的出水应符合上述要求外，水，除水厂的出水应符合上述要求外，管网末梢水管网末梢水的游的游离性余氯不应低于离性余氯不应低于0.05mg/l。该规定适用范围：只能保证杀死肠道传染病菌该规定适用范围：只能保证杀死肠道传染病菌。一般，一般，ph=7时，杀死病毒所需余氯量是杀死一般细时，杀死病毒所需余氯量是杀死一般细菌的菌的220倍，并与水温成反比。倍，并与水温成反比。 杀死赤痢阿米巴需余氯杀死赤痢阿米巴需余氯310mg/l，时间，时间30min。 杀死炭疽杆菌需余氯量更大。杀死炭疽杆菌需余氯量更大。 易形成致癌物易形成致癌物三氯甲烷。三氯甲烷。2

22、 臭氧消毒臭氧消毒臭氧有强的杀菌力。臭氧有强的杀菌力。（1）优点）优点：不需长时间接触，可杀死细菌；：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。对病毒、芽孢有很大的杀伤效果。 不受水中不受水中ph等的影响。等的影响。 除铁、锰，去臭、去味、去色度。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。臭氧消毒饮用水。我国上海、北京也在使用。（2）用法）用法：用于消毒过滤水，加量：用于消毒过滤水，加量 1mg/l 去色，除臭味，加量去色，除臭味，加量45mg/l 维持剩余臭氧量维持剩

23、余臭氧量0.4mg/l，接触时间，接触时间15min。（3）缺点：）缺点：发生装置复杂，投资大，费用高。发生装置复杂，投资大，费用高。 1kg臭氧耗电臭氧耗电1520度。度。 在水中不稳定，易散失。在水中不稳定，易散失。 不能储藏，边生产边使用。不能储藏，边生产边使用。3 二氧化氯消毒二氧化氯消毒一种氯消毒法，效果优于氯，次于臭氧。一种氯消毒法，效果优于氯，次于臭氧。（1）优点：）优点：不形成致癌物不形成致癌物三氯甲烷三氯甲烷 ph610范围内，杀菌效果几乎不受范围内，杀菌效果几乎不受ph影响。影响。 二氧化氯有很强的除酚能力。二氧化氯有很强的除酚能力。 2naclo2+cl2 2clo2+2naclnaclo2较贵，而且较贵，而且clo2不能储存，生产出来立即使用。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：）缺点：（2）反应）反应： 4 紫外线消毒紫外线消