饮用水中细菌计数的实验条件及理化指标的比较

饮用水中细菌计数的实验条件及理化指标的比较

饮用水的水质直接关系到人们的健康状况。为了研究影响饮用水中细菌总数的实验条件和理化指标，并及时准确地监测和控制饮用水中细菌的水质，我们提供了全面可靠的信息。2004年5月11日，北方城市管网的水质得到了改善。测定项目包括总余氯、自由余氯、浊度、pH、温度、细菌总数、总铁、可同化有机碳(assimilableorganiccarbon,AOC)、总有机碳(totalorganiccarbon,TOC)等,并对各指标间的关系进行研究。1材料和方法1.1管网旧点分析在北方某市的市区配水管网上选取6个取样点,于2004年5～11月对选定取样点进行取样及相关指标的水质分析。取样点包括实验小区管网入口点、沿程点及末梢点,还有一高层水箱点(4号点)。其中1、6号点为管网入口点,2、3号点为管网末梢点,5号点为沿程点。管材均为铸铁管,2号点管网较为陈旧,为20世纪50年代铺设;6号点管网较新,为2002年辅设;其他取样点管网为20世纪80～90年代铺设。取样均按照标准方法进行,水样采集后尽快送回实验室进行实验,按照国家标准方法对水样进行测定。1.2细菌总数和异养菌平板计数总余氯与自由余氯:采用HACH46700-001型余氯仪进行测定。细菌总数:异养菌平板计数(HeterotrophicPlateCounts,HPC)法采用营养琼脂培养基和R2A培养基(R2AAgarmedium)进行平板计数。AOC:按照文献方法进行。2结果与讨论2.1试验条件对计算细菌总数的影响2.1.1与s1a培养基比较越来越多的检测结果证实,采用营养琼脂培养基进行细菌总数的测定明显低估了异养菌的真实数量,根据其计数结果来评价水处理的有效性及管网的清洁、卫生程度并不可靠,饮用水的致病风险很可能较预期高得多。因此,本实验采用了营养琼脂和目前国际上常用的R2A两种培养基对细菌总数进行测定,并对测定结果进行比较。12份水样测定结果表明,经相同的培养时间,营养琼脂的HPC结果比R2A的计数结果低1个数量级,占R2A的4.36%～32.08%。如按照标准方法培养24h,营养琼脂方法常出现检测不出或检出量极低的情况,不利于实验研究。有机物组成广泛但含量低的R2A培养基有利于受损菌修复生长,并适合产色素菌生长,饮用水中产色素菌多为机会致病菌或致病菌。同时耐氯菌在R2A培养基上生长良好,培养5～7d后,生长缓慢的耐氯菌菌落开始出现。因此实验中均采用R2A培养基进行HPC测定。2.1.2细菌总数测定结果水样经20℃培养1～7d后分别测定其细菌总数,结果表明,细菌总数的测定结果随培养时间的延长而增加。在余氯初始水平较高的1、6号点,水样经营养琼脂培养基培养24,48h后,细菌总数变化不十分明显,但在培养72h后测定结果逐渐增大。这是由于管网中余氯水平较高,细菌在适宜的环境中经较长的时间修复或复苏才能正常生长。2号点由于处于管网末梢且自由余氯水平很低,使得受到余氯伤害或抑制的细菌能够较快的恢复活性,因此在培养48h后细菌总数即可有较明显的增加。实验结果表明,以培养24h的细菌总数作为检测结果,会影响对水样合格与否的判断。在较长的培养时间下得到的细菌总数才能较好的反映水样中实际的细菌水平。2.2物理和化学指标对细菌总数的影响2.2.1水温对细菌总数的影响实验发现,温度对细菌总数测定结果影响较大。5～11月间随水温的升高和降低,细菌总数也随之升高和降低,说明温度是影响细菌总数的一个重要因素。2.2.2测定点结果分析5～11月配水管网中,自由余氯与细菌总数呈明显的负相关关系,负相关系数为-0.9747(图1)。1、6号2个管网入口点,自由余氯水平较高,其相应的细菌总数较低。2号点80%的测定结果未达标,该点为管网末梢、管材陈旧、管道辅设年代久远且用水量小,容易形成死水区,该点细菌总数也维持较高的水平。3号点为管网末梢,虽管网较新但浊度较高。4号点是高层地下水箱点,浊度始终处于不达标状态,较高的自由余氯水平尚可保持其细菌总数相对于其他管网末梢点较低。5号点为管网沿程点,自由余氯、细菌总数等指标均处于中间状态。6-5-2为实验管网中从管网入口-沿程-末梢的一段管道,从图中也可以看出余氯在此管段逐渐衰减,而细菌总数不断上升。2.3浊度对细菌总数的影响所测定的水样中42%水样浊度未能达到国家标准,主要集中在2、3、4三个管网末梢点,特别是高层水箱点,长期处于不达标状态。由于高层水箱点由3个泵轮流向高层供水,所以浊度随工作泵的不同而变化很大,因此在评价浊度对细菌总数的影响时,只研究了管网中的5个取样点(图2)。从图2可以看出,浊度与细菌总数存在较好的正相关关系,相关系数为0.91。浊度可以附着营养物质而支持细菌生长,浊度越高其附着的细菌数也相应越多。因此,去除水中的浊度是降低饮用水细菌总数的重要方面。2.4加氯时aoc与细菌总数关系各取样点5～6月平均细菌总数与AOC的相关关系(取样37次)。从图中可以看出各点的AOC变化不十分明显,且测定值都>100μg/L乙酸碳,但都不超过200μg/L乙酸碳。4号点的AOC平均最低,为111μg/L乙酸碳。一般认为,在加氯时AOC在50～100μg/L乙酸碳为生物稳定饮用水。由此来看,该实验小区的水质处于生物不稳定性状态。从AOC与细菌总数的比较来看,二者似乎没有一定的相关关系,这与鲁巍等的研究结果相一致。AOC水平较低的4号点细菌总数却较高,而水质相对较好的1号和6号点AOC的水平却相对较高,因此要控制管网水中细菌的二次繁殖,应将AOC的控制与消毒剂余量的控制和浊度的控制结合起来进行。3细菌总数测定结果采用R2A培养基及较长的培养时间得到的细菌总数,能较好的反应饮用水中微生物的水平,得到更为接近于实际状态的结果。余氯与细菌总数有较好的负相关关系,管网末梢处的细菌总数明显高于其他点位。从长期的检测结果来看,浊度与细菌总数之间存在较好的正相关关系。各取样点间AOC变化不十分明显,测定值介于100～200μg/L