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文章信息
- 牛桓彩, 舒高林, 闫革彬, 赵明强, 刘毅
- NIU Huan-cai, SHU Gao-lin, YAN Ge-bin, ZHAO Ming-qiang, LIU Yi
- 北京市昌平区农村生活饮用水微生物污染状况调查
- Microbial contamination of drinking water in rural area of Changping district of Beijing
- 疾病监测, 2017, 32(7): 585-588
- Disease Surveillance, 2017, 32(7): 585-588
- 10.3784/j.issn.1003-9961.2017.07.014
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文章历史
- 收稿日期:2017-02-23
饮用水水质与人们生活质量和身体健康密切相关,其中饮用水的微生物风险是影响人体健康最主要的因素。微生物风险是由饮用水中的致病菌引起[1],世界卫生组织(WHO)调查指出,全球70%~88%的疾病应归咎于不安全的用水以及缺乏相关卫生设施,每年有200万人死于不安全的用水[2]。2014年3月,国家环保部发布《中国人群环境暴露行为模式研究报告》显示我国有2.8亿居民使用不安全饮用水[3]。因此,为了解北京市昌平农村地区生活饮用水微生物污染状况,减少水源性传染病的暴发及流行,为我国生活饮用水国家标准的进一步修订完善提供基础数据,保障农村居民安全用水而开展本次调查。现将结果报告如下。
1 材料与方法 1.1 样品来源2016年5-8月采集昌平农村地区75个自然村的自备井水源的出厂水和管网末梢水,共计105份(无重复地采样),进行微生物检测。
1.2 仪器和试剂主要使用的仪器为低温恒温培养箱(日本三洋),McFarland标准比浊仪(法国梅里埃)和VITEK2细菌鉴定仪(法国梅里埃)。主要试剂有营养琼脂(北京陆桥),乳糖发酵培养基(北京陆桥),RS培养基(北京陆桥),CN琼脂(北京陆桥),EMB琼脂(北京陆桥),KF琼脂(北京陆桥),孟加拉红琼脂(北京陆桥),CCI琼脂(OXOID公司),EC肉汤(OXOID公司),哥伦比亚血平板(法国梅里埃),革兰阴性细菌鉴定卡(法国梅里埃),孔径0.45 μm滤膜(美国密里博),PCR配套试剂(TaKaRa)。
1.3 样品采集饮用水样品参考GB/T 5750.12-2006采集样品,4 ℃冷藏4 h内送至实验室进行微生物病原菌检测。
1.4 分离培养和鉴定菌落总数依据GB/T 5750.12-2006中平皿计数法检测;总大肠菌群、耐热大肠菌群和大肠埃希菌依据GB/T 5750.12-2006中的多管发酵法进行检测;霉菌和酵母计数依据GB 4789.15 2010进行检测;嗜水气单胞菌依据GB/T 18652-2002致病性嗜水气单胞菌检验方法进行检测;铜绿假单胞菌、克罗诺杆菌、粪链球菌和其他微生物参照GB/T 8538-2008进行检测。
1.4.1 生活饮用水检测将生活饮用水进行菌落总数、总大肠菌群、耐热大肠菌群、大肠埃希菌、霉菌和酵母菌计数检测。余下水样分别取250 ml,使用孔径0.45 μm成品灭菌滤膜进行水样过滤,用点燃的酒精棉球火焰灭菌滤床后用无菌镊子夹取灭菌滤膜边缘部分,将粗糙面向上,贴放在已灭菌的滤床上,固定好滤器,将250 ml水样注入滤器中,打开滤器阀门,在负压下抽滤,水样滤完后,再抽气5 s,关上滤器阀门,取下滤器,用灭菌镊子夹取滤膜边缘部分分别移放在选择性培养基CCI、CN、RS、KF和哥伦比亚血平板上,培养20~48 h后挑选可疑菌落进行革兰染色和系统生化鉴定。
1.4.2 致泻性大肠埃希菌检测将总大肠菌群阳性和分离出的大肠埃希菌,用EC肉汤增菌后取1 ml增菌液10 000 r/min离心3 min,弃去上清,加1 ml纯水,打散沉淀后,10 000 r/min离心3 min。然后加100~200 μl纯水,振荡分散沉淀,100 ℃水浴10 min;10 000 r/min离心10 min,吸取上清用于PCR扩增的模板,进行5类致泻性大肠埃希菌荧光定量PCR的初筛[4]。
1.5 检测结果评价依据GB 5749-2006《生活饮用水卫生标准》进行水质微生物指标评价,菌落总数:< 100 CFU/ml,总大肠菌群(MPN/100 ml)、耐热大肠菌群(MPN/100 ml)和大肠埃希菌(MPN/100 ml)均不得检出,其中有一项检测不合格者,即判定为该水样不合格。
2 结果 2.1 饮用水微生物检出情况 2.1.1 常规微生物指标检测结果采集农村自备井样品105份《生活饮用水卫生标准》中规定的微生物指示菌总合格率为68.57%(72/105)。检测项目中菌落总数、总大肠菌群、耐热大肠菌群和大肠埃希菌检测合格率分别为96.19%(101/105)、70.48%(74/105)、87.62%(92/105) 和89.52%(94/105)。
2.1.2 其他微生物检测结果105份样品除我国饮用水国家标准中规定的微生物检测外,71份水样(含22份常规微生物指标不合格水样)检出其他微生物107株,检出率为67.62%。其中40份水样(56.34%)检出1种其他微生物,27份水样(38.03%)检出2种其他微生物,3份水样(4.22%)检出3种其他微生物,1份水样(1.41%)检出4种其他微生物。107株其他微生物中假单胞菌59株(包括铜绿假单胞菌37株、恶臭假单胞菌8株、施氏假单胞菌5株、荧光假单胞菌4株、嗜麦芽窄食假单胞菌2株、产碱假单胞菌2株、门多萨假单胞菌1株),不动杆菌9株(包括溶血不动杆菌7株、鲍曼不动杆菌1株、琼氏不动杆菌1株),气单胞菌9株(嗜水气单胞6株、温和气单胞2株、豚鼠气单胞1株),沙雷菌4株(无花果沙雷1株、普城沙雷1株、液化沙雷1株、深红沙雷1株),其他菌属18株(阴沟杆菌4株、少动鞘氨醇杆菌3株、非脱羧勒克菌2株、人苍白杆菌2株、乡间布丘菌2株、产气肠杆菌1株、反消化无色杆菌1株、粪肠球菌1株、摩根摩根菌赛氏亚种1株、植生拉乌尔菌1株),真菌8株,其中假单胞菌检出率最高,检出率为52.38%(55/105),并以铜绿假单胞菌为主35.24%(37/105)。
2.2 不同月份饮用水检测结果2016年5-8月采集105份水样分别进行菌落总数、总大肠菌群、耐热大肠菌群、大肠埃希菌及其他微生物检测,水样常规微生物指标合格率相比较,差异有统计学意义(χ2=13.32,P<0.05),见表 1。即5-8月采集水样的常规微生物指标有差别。
月份 | 检测份数 | 合格份数 | 不合格份数 | 合格率(%) |
5 | 48 | 39 | 9 | 81.25 |
6 | 21 | 10 | 11 | 47.62 |
7 | 19 | 9 | 10 | 47.37 |
8 | 17 | 14 | 3 | 82.35 |
合计 | 105 | 72 | 33 | 68.57 |
因采样问题,105份水样中只有23对样品符合一一对应关系,即1个出厂水样品和1个末梢水样品都来源于同一输水系统。对23对样品进行出厂水和末梢水污染状况分析(除菌落总数、总大肠菌群、耐热大肠菌群、大肠埃希菌和铜绿假单胞菌检测项目外,本实验其他检测项目23对样品均为阴性),其中7对样品所有检测项目均为阴性。剩余的16对样品中,只有1对样品(HJ20160342) 出厂水为阴性,末梢水阳性;其他15对样品则为出厂水阳性,末梢水阳性或阴性。在16对样品中,铜绿假单胞菌检出最多,11对(11份出厂水样品,7份末梢水样品),出厂水与末梢水铜绿假单胞菌检出率差异无统计学意义(P>0.05);其次为总大肠菌群,检出9对(8份出厂水样品,6份末梢水样品),出厂水和末梢水总大肠菌群检出率相比较,差异无统计学意义(P>0.05),耐热大肠菌群检出4对(3份出厂水,2份末梢水),大肠埃希菌检出3对(2份出厂水,2份末梢水)。
3 讨论生活饮用水中微生物病原菌数量超出标准,易形成生物膜。人们在食用被污染的生食蔬菜或水果,以及使用餐具的过程中,暴露于易感染的危险因素下,极易造成水源性传染病的暴发和流行。安全的饮用水是一切日常家庭生活所必需的。
本次调查表明,昌平地区农村生活饮用水菌落总数、总大肠菌群、耐热大肠菌群、大肠埃希菌4项常规微生物指标合格率为68.57%,高于杨丽华等[5]2010年本地区常规微生物指标合格率59.4%的报道。105份生活饮用水以其他微生物污染为主,其中铜绿假单菌检出率为35.24%,嗜水气单胞菌检出率为5.71%。铜绿假单胞菌属条件致病菌,而嗜水气单胞菌经饮水致腹泻病暴发的报道也是屡见不鲜[6-7]。本调查未检出致泻性大肠埃希菌和克罗诺杆菌,而山东省济南市的生活饮用水中克罗诺杆菌检出率为27.20%[8],丁业荣等[9]在1 080份水源水中检出致泻性大肠埃希菌149株。原因可能为:(1) 昌平地区农村生活饮用水中可能不存在克罗诺杆菌和致泻性大肠埃希菌的污染。(2) 本调查采用的检测饮用水中克罗诺杆菌和致泻性大肠埃希菌的方法有待进一步优化,如在今后的研究中进一步扩大样品量、优化检测方法等,以提高阳性检出率。
近年除我国现行有效的生活饮用水强制标准中规定的微生物指标外,其他微生物在饮用水中也时有检出,并引起疾病,如刘军[10]报道桶装饮用水中分离出铜绿假单胞菌,刘秋爽[11]报道饮用水中嗜水气单胞菌的污染严重等。本次昌平地区农村生活饮用水微生物调查中,还检出了粪肠球菌、嗜麦芽窄食单胞菌、溶血不动杆菌等微生物。世界卫生组织(WHO)饮用水水质准则指出:能在自然环境中存在的其他病原体也可能引发易感人群发病,如老年人或幼儿、烧伤或有大面积创伤的患者、接受免疫抑制疗法或是获得性免疫缺陷综合征患者。如果该人群饮用或沐浴的水中含有足够数量的铜绿假单胞菌、黄杆菌属、不动杆菌、克雷伯菌、气单胞菌等病原体,就可引起各种皮肤和眼、耳、鼻等黏膜感染从而导致疾病。这些研究在我国目前还处于初期,相关报道较少。因此,此次调查为我国饮用水中其他微生物污染状况研究提供了基础数据。
本次调查结果显示北京市昌平农村地区生活饮用水出厂水和末梢水微生物指标无差别,证明本地区饮用水管线二次污染的可能性较小,主要为出厂水的水源污染,分析原因为:水源周围环境差,有人、畜粪便及雨水污染的可能;水泵房的储水池或罐,没有专管人员定期清洗、消毒;水源虽然部分有消毒设备,但没有专人管理,消毒设备基本处于停用状态,达不到消毒的目的。调查结束针对污染原因,采取如下措施:(1) 对自备井周围环境进行清理,并整改修葺水泵房,完善水源地的保护工作。(2) 对全部水源加装了二氧化氯消毒设备,强化生活饮用水消毒处理规程,并建立了农村饮用水消毒管理在线监控系统。对每一口水源井的二氧化氯消毒剂余氯含量进行时时在线监测。不符合消毒要求,立即有专人进行改正。(3) 加强饮用水监测和居民用水安全宣传,倡导居民不饮生水,以保证农村居民用水安全,减少介水传染病的暴发及流行。
作者贡献:
牛桓彩 ORCID:0000-0002-9640-9489
牛桓彩:本实验主要完成者,实验数据分析及论文编写
闫革彬、赵明强:参与本实验样品采集工作
舒高林、刘毅:本实验参与者
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