饮用水中的微生物污染物:现状和挑战

  生物污染物通常被称为病原微生物，包括致病菌、病毒、寄生虫和原生生物。消毒是杀死、清除或灭活致病微生物的过程。但是，消毒过程可以分为几个阶段，只有高水平的消毒才能消灭所有微生物。目前已有多种消毒方法，各有优缺点。其中一些药物既便宜又容易使用，但对微生物的抑制效果较差。因此，尽管自来水已经经过了消毒过程，生物污染仍然可能发生。

  现在，大多数人使用自来水作为日常用水。供水通常来自河流、湖泊或地下，这取决于各自地区现有的水资源。在大多数国家，自来水在通过分配系统输送给人类(家庭、企业、公共建筑等)之前先被转移到水处理厂。在处理厂，自来水通常要经过几个主要的过程，包括混凝、沉淀、过滤和消毒，以确保水中不含有任何可能导致人类健康问题的物理、化学、生物和放射性物质。此外，由于管道破裂等原因，生物污染物也可能进入分配系统。

  图1 自来水处理过程

  被生物污染的水可能会造成严重后果。这些国家的5岁以下儿童，特别是亚洲和非洲国家的5岁以下儿童，受受污染水引起的水传播疾病的影响最大。

  图2 饮用水中的生物污染对健康的影响

  在水资源中检测到一些生物污染，如致病菌(大肠杆菌、霍乱弧菌、沙门氏菌等)、病毒(甲肝病毒、戊肝病毒、轮状病毒等)、寄生虫(贾第鞭毛虫、内阿米巴、环孢虫等)和寄生虫(蚓蛔虫、十二指肠钩虫、粪圆线虫等)。由于获得清洁水的机会有限，卫生条件差，这些疾病在发展中国家非常普遍。大多数疾病具有腹泻、发烧、身体和肌肉疼痛等共同症状，通过粪口途径传播给人类。每年约有17亿儿童患腹泻，约有52.5万儿童死亡。此外，每年有近100万成年人死于腹泻。

  表1 各国水源中致病菌发生情况

  表2 各国水源中病毒发生情况

  表3 各国水源中寄生虫发生情况

  表4 各国水源中肠道寄生虫发生情况

  采用氧化处理、紫外线辐射、蒸馏、生物活性炭过滤、电化学和纳米技术等方法去除饮用水中的生物污染。

  图3 紫外线净化机理

  图4 饮用水中细菌的电化学灭活

  图5 纳米技术净水的机理

  表5 不同处理方式的优点和局限性

  参考文献：

  Kristanti R A, Hadibarata T, Syafrudin M, et al. Microbiological Contaminants in Drinking Water: Current Status and Challenges[J]. Water, Air, & Soil Pollution, 2022, 233(8): 1-17.