太原市城市供水兩蟲檢測研究

張 敏

(太原市自來水公司水質(zhì)管理處，山西太原 030009)

0 引言

2012年7月GB 5749-2006生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制實(shí)施，微生物類指標(biāo)由原來的兩項(xiàng)增至六項(xiàng)，其中包括賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲(以下簡稱“兩蟲”)。兩蟲是兩種致病性寄生蟲，是引起人類腹瀉的兩種重要的病原體，二者在世界各地均有廣泛流行。以水為媒介和人際之間的相互接觸是兩蟲感染人體的重要傳播途徑，因此城市供水中的兩蟲問題嚴(yán)重威脅著人們生活飲用水的安全性。EPA1623法是國際上應(yīng)用最廣泛的兩蟲檢測方法，目前我國絕大多數(shù)自來水公司均采用該方法檢測兩蟲。

1 太原市水質(zhì)情況

太原市城市供水水源分為地下水源和地表水源，其中地下水源有蘭村、棗溝、三給地壘三個(gè)水源地，經(jīng)長期檢驗(yàn)，其水質(zhì)完全符合GB/T 14838-1993地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，均為優(yōu)質(zhì)深層巖溶水。其生產(chǎn)工藝是由水源地深井開采，經(jīng)潛水泵提升，由輸水管道進(jìn)入水廠清水池，加氯消毒，經(jīng)檢驗(yàn)合格后進(jìn)入城市管網(wǎng)。地表水源從黃河萬家寨水庫取水，長距離輸送到汾河水庫后，再由汾河水庫送入呼延水廠。多年來，對萬家寨和汾河水庫的水質(zhì)進(jìn)行了監(jiān)測，結(jié)果表明其水質(zhì)符合GB 3838-2002地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的三類水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，呼延水廠采用混凝、沉淀、過濾和消毒的凈水工藝流程，將地表水凈化為生活飲用水，進(jìn)入城市管網(wǎng)，其供水水質(zhì)達(dá)到國家GB 5749-2006生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

2 兩蟲檢測過程

2.1 主要檢測儀器、設(shè)備和試劑

濾囊、下口瓶、蠕動泵、搖臂振蕩器、低速離心機(jī)、磁極、OLYMPUS BX51生物顯微鏡、樣品混合器、側(cè)平壁試管、洗脫緩沖液、磁分離試劑盒、熒光染色試劑盒。

2.2 檢測步驟

2.2.1 樣品采集與過濾

水源水需采集20 L水樣，出廠水需采集100 L水樣。樣品采集送回實(shí)驗(yàn)室后，連接濾囊，流速調(diào)至2 L/min。過濾前先打開排氣閥排氣，待濾囊內(nèi)注滿水后，關(guān)閉排氣閥，進(jìn)行過濾。水樣過濾完畢后，用純水將采樣容器涮洗一并過濾，以提高兩蟲回收率。

2.2.2 振蕩洗脫

1)往濾囊里先倒入130 mL洗脫緩沖液，排氣口在12點(diǎn)方向和4點(diǎn)方向，啟動搖臂振蕩器，設(shè)定速度為900 rpm，洗脫時(shí)間均為5 min。完畢，將濾囊中的液體全部倒入錐形離心管。

2)再往濾囊中加入120 mL洗脫緩沖液，排氣口在8點(diǎn)方向，啟動搖臂振蕩器，設(shè)定速度為900 rpm，洗脫時(shí)間為5 min。完畢，將濾囊中的液體全部倒入錐形離心管。

2.2.3 離心濃縮

1)離心機(jī)設(shè)定:1 500 g，15 min。

2)設(shè)定時(shí)間結(jié)束后，再等待15 min左右，讓其自然靜止。

3)取出離心管，用10 mL移液槍吸去上清液，使錐形管中剩余5 mL液體。記錄沉淀體積，若沉淀體積大于0.5 mL，則需進(jìn)行稀釋操作，使用以下公式計(jì)算所需加入純水體積:

總體積=沉淀體積×10 mL/0.5 mL。

4)將總體積平均分份，使每份水樣的沉淀體積均不大于0.5 mL。

5)將錐形管中液體移至L10試管。

2.2.4 免疫磁分離

1)在L10試管里加入10倍的bufferA與B各1 mL。

2)加入Dynabeads Crypto-combo和Dynabeads Giardia-combo各100 μL，將L10試管放于樣品混合器上，轉(zhuǎn)速為18 r/min，混合1 h。

3)取下試管，置于磁極MPC-1上90°臂擺2 min后，從試管圓側(cè)面將上清液倒去。

4)取下試管，加入1倍的bufferA 1 mL，輕輕混勻后轉(zhuǎn)移至1.5 mL微量離心管中;放置微量離心管于磁極MPC-M上，插上磁條，180°臂擺1 min，在不取下磁條的情況下棄去上清液。

5)取下磁條，在微量離心管中加入50 μL 0.1 mol/L HCL，渦旋混合20 s，靜置10 min～15 min。

6)插上磁條，渦旋混合10 s后將磁珠外所有液體轉(zhuǎn)移至載玻片圓凹處(預(yù)先在圓凹處滴加5 μL 1 mol/L NaOH)。

2.2.5 染色制片

1)將載玻片放在平皿內(nèi)，37℃恒溫培養(yǎng)箱干燥1 h。2)取出平皿，往計(jì)數(shù)井內(nèi)加入50 μL無水甲醇，37℃恒溫培養(yǎng)箱干燥30 min。3)取出平皿，往計(jì)數(shù)井加入50 μL DAPI染色液，2 min后傾斜載玻片，倒掉計(jì)數(shù)井內(nèi)液體，往井內(nèi)加50 μL純水，1 min后，傾斜，擦干。4)加熒光染色劑50 μL至井內(nèi)，37℃恒溫培養(yǎng)箱干燥30 min(保持濕度)。5)拿出載玻片，傾斜，擦干。6)加冰固定緩沖溶液300 μL至井內(nèi)，放置2 min，傾斜，擦干。7)加5 μL封片膠至井內(nèi)，蓋上蓋玻片。8)稍干，讀片。

2.2.6 鏡檢并計(jì)數(shù)

打開汞燈開關(guān)，顯微鏡開關(guān)，預(yù)熱0.5 h，調(diào)焦，找到井形的底部或頂部。

如圖1所示按從左至右、從上至下的掃描模式鏡檢計(jì)數(shù)井。賈第鞭毛蟲呈橢圓形，隱孢子蟲呈球形，前者比后者尺寸略大。卵囊和孢囊呈空心狀，邊緣熒光亮度大，中間基本呈黑色。

圖1 計(jì)數(shù)井示意圖

在計(jì)數(shù)井內(nèi)從上至下調(diào)節(jié)時(shí)，微調(diào)顯微鏡旋鈕，要觀察井內(nèi)參照物，避免漏計(jì)或重復(fù)計(jì)數(shù)。

3 太原市兩蟲檢測情況與分析

3.1 2007年～2012年水源水兩蟲監(jiān)測情況

水源水取樣體積為20 L，由表1可知，通過近6年的檢測，地下水水源兩蟲檢出率為零;地表水水源僅在2010年檢出過一次，鏡檢時(shí)只捕捉到破損的半只卵囊，表明兩蟲在引黃水山西段處于點(diǎn)狀偶發(fā)狀態(tài)，而下游汾河水庫未檢出兩蟲，表明在長距離輸水過程中沒有兩蟲的二次繁殖。自然界的自然作用、水廠中多樣性的屏障作用、化學(xué)試劑絮凝沉降作用、先進(jìn)的消毒作用等一系列的措施可以有效的阻止孢囊和卵囊危害到終水系統(tǒng)。水源地保護(hù)是防止兩蟲外援入侵取水口的前提，其次改進(jìn)水廠混凝沉淀效果、提高濾池設(shè)備與過濾攔截效果、增加活性炭吸附等是消除兩蟲隱患的積極措施。

表1 2007年～2012年水源水兩蟲檢測結(jié)果

3.2 2007年～2012年出廠水兩蟲監(jiān)測情況

出廠水取樣體積為100 L，由表2可知出廠水兩蟲均未檢出，其中呼延水廠為地表水源出廠水。太原市自來水公司無論是地表水廠還是地下水廠在兩蟲指標(biāo)上是安全可靠的。有研究表明，嚴(yán)格控制出廠水濁度能夠有效控制水中兩蟲數(shù)量，當(dāng)出廠水濁度控制在0.3 NTU以下時(shí)，未在出廠水中檢測出兩蟲。美國Illinois大學(xué)的科學(xué)家研究表明:通過精心調(diào)整優(yōu)化消毒工藝流程，自來水公司不需要增加額外的過濾設(shè)施，能達(dá)到消毒殺滅隱孢子蟲的效果。以臭氧消毒作為第一步工序，以一氯胺或自由氯消毒作為第二道工序，使系統(tǒng)整體處理效果提高，并提高了滅活率。

表2 2007年～2012年出廠水兩蟲檢測結(jié)果

4 注意事項(xiàng)

1)接到水樣后實(shí)驗(yàn)室應(yīng)當(dāng)盡早完成水樣檢測。在離心時(shí)，若不小心攪動了沉淀物應(yīng)考慮再次離心，但離心的次數(shù)越少越好。2)水樣過濾后，實(shí)驗(yàn)進(jìn)程允許減緩，但水樣洗脫必須在采樣96 h內(nèi)進(jìn)行。3)實(shí)驗(yàn)室在一個(gè)工作日必須完成水樣洗脫、濃縮和純化步驟。4)純化水樣制片后72 h內(nèi)必須染色。5)對樣品的染色到鏡檢可保持7 d。

5 結(jié)語

通過六年的連續(xù)監(jiān)測，分析了太原市自來水公司的水源水和出廠水的兩蟲指標(biāo)，確定了我公司的飲用水尚未存在賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲的重大風(fēng)險(xiǎn)，得出太原市的自來水在現(xiàn)階段兩蟲指標(biāo)上沒有污染的結(jié)論，填補(bǔ)了太原市在兩蟲檢測及兩蟲數(shù)據(jù)上的空白，為今后的進(jìn)一步研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。結(jié)論如下:

1)太原市城市供水地下水源被兩蟲污染的風(fēng)險(xiǎn)極小，地表水源有受到兩蟲污染的可能性，需要做好水源地保護(hù)和兩蟲監(jiān)測。2)七家出廠水中均未檢出兩蟲，其中呼延水廠為地表水廠，其出廠水并入城市管網(wǎng)和地下水混合后一并供出，因此檢測呼延水廠出廠水兩蟲尤為關(guān)鍵。3)雖然檢測結(jié)果在EPA1623方法的控制范圍之內(nèi)，但與西方發(fā)達(dá)國家一些成熟的實(shí)驗(yàn)室對比還有一定的差距。4)采用EPA1623方法檢測兩蟲雖然技術(shù)成熟，但檢測費(fèi)用昂貴，并且結(jié)果不能即時(shí)獲得，在遇到突發(fā)事件時(shí)不能及時(shí)獲得兩蟲含量信息，降低了水廠的應(yīng)變能力。而濁度的測量簡單易行，因此供水企業(yè)可以通過盡可能降低出廠水濁度的方法來控制出廠水中兩蟲的數(shù)量。

［1］ 劉文君.水質(zhì)與水處理公共供水技術(shù)手冊［M］.施周主，譯.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2008:37-39.

［2］ 孫 磊，呂 劍.上海市浦東自來水廠凈水工藝對兩蟲去除效果的研究［J］.中國給水排水，2007，23(3):25-26.