如何检测饮用水中的有害微生物

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来源：苏悦

2025-12-05 11:42:38

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核心提示：大城市通常从地表水（如湖泊或河流）获取饮用水。由于地表水也可能曾是其他城市污水排放物的接收水源，因此饮用水处理与废水处理密切相关。

大城市通常从地表水（如湖泊或河流）获取饮用水。由于地表水也可能曾是其他城市污水排放物的接收水源，因此饮用水处理与废水处理密切相关。环境主管部门会制定标准以控制饮用水中污染物的含量。这些标准会根据新的关切情况进行修改；例如，现在有规定限制饮用水中隐孢子虫卵囊（Cryptosporidium oocysts）、贾第鞭毛虫囊（Giardia cysts）以及肠道病毒（Enteric (intestinal) viruses）的最大含量。社区饮用水处理旨在提供无致病微生物且不含有害化学物质的清洁饮用水。市政饮用水处理包括沉淀（Settling）、混凝（Coagulation）、过滤（Filtration）、消毒（Disinfection）和储存（Storage）。饮用水安全方面的一个主要关注点是它有可能受到各种肠道病原体的污染，但不可能对所有病原体进行检测，因此会使用指示性微生物（Indicator organisms）——这些微生物通常存在于粪便中，比肠道病原体存活时间更长，而且相对容易检测。发现这些微生物表明存在粪便污染，因此也意味着肠道病原体存在可能性更大。总大肠菌群属于肠杆菌科的能发酵乳糖的菌类，包括大肠杆菌。该群体在功能上被定义为兼性厌氧、革兰氏阴性、杆状、无芽孢的细菌，在 35 ℃下 48 小时内能发酵乳糖，产生酸和气体。尽管总大肠菌群通常存在于温血动物的肠道内容物中，但某些物种也能在土壤和植物材料中生长。由于这一原因，它们的存在并不一定意味着粪便污染。为了弥补这一缺陷，粪便大肠菌群（总大肠菌群中更有可能来自肠道的子集）也被用作指示菌。最常见的粪便大肠菌是大肠杆菌。检测水样中总大肠菌群的方法包括：ONPG/MUG 试验。这种试验同时检测总大肠菌群和大肠杆菌。将水样加入含ONPG (邻硝基苯基-β-D-半乳糖，苷（o-nitrophenyl-β-D-galactopyranoside）和 MUG（4-甲基-伞形酮基-β-D-葡萄糖醛酸，4-methyl-umbelliferyl-β-D-glucuronide）的培养基中。产乳糖细菌会将 ONPG 分解，生成一种黄色化合物；因此，如果样本中存在大肠杆菌，培养物在培养过程中就会变黄。大肠杆菌通常是唯一能产生能分解 MUG 的酶的革兰氏阴性杆菌，这种酶会释放出在长波紫外线（365 nm）下能发出蓝色荧光的化合物；因此，如果样本中有大肠杆菌，培养物在培养后除了会变黄外还会发出蓝色荧光。存在/不存在测试（Presence/absence test）：将 100 毫升水样加入含有乳糖的培养基中（该培养基对革兰氏阴性杆菌具有选择性）。还包含一个倒置的试管以收集气体。如果培养后有气体产生，则对培养液进行测试以确认存在大肠杆菌。最可能数（Most probable number, MPN）方法：这是一种用于测定细胞数量的统计分析方法，通过连续稀释来确定样本中细菌的最可能数量。用于检测饮用水时，所使用的培养基与存在/不存在测试中的类似，并且每个试管都包含一个小的倒置试管以收集气体。显示有气体产生的 MPN 管进一步进行测试以确认它们含有大肠杆菌。膜过滤法(Membrane filtration)将水样通过一个能截留细菌的过滤器，从而从一定量的水中收集到这些微生物。然后将过滤器放置在含有乳糖的选择性及鉴别性琼脂培养基上。可用于指示粪便污染的其他微生物包括肠球菌、某些梭状芽孢杆菌以及某些类型的噬菌体。各种不同的检测方法使饮用水的安全有更好的保证。