安慶市城市湖泊水體微生物污染狀況調(diào)查及其生態(tài)風(fēng)險評價研究

潘少兵，余亞萍，余世金，彭 傲

（1.安慶師范學(xué)院資源環(huán)境學(xué)院安徽安慶 246011；2.安慶市第二人民醫(yī)院，安徽安慶 246011）

安慶市城市湖泊水體微生物污染狀況調(diào)查及其生態(tài)風(fēng)險評價研究

潘少兵1，余亞萍2，余世金1，彭 傲1

（1.安慶師范學(xué)院資源環(huán)境學(xué)院安徽安慶 246011；2.安慶市第二人民醫(yī)院，安徽安慶 246011）

采用細(xì)菌菌落總數(shù)（CFU）、總大腸菌群（TC）、糞大腸菌群（FC）三種主要微生物指標(biāo)對安慶市水上公園、蓮湖、西小湖、大湖、菱湖五個典型城市湖泊水體微生物污染狀況進(jìn)行了調(diào)查和評價。結(jié)果表明：①安慶市城市湖泊水體總體污染嚴(yán)重，只有個別湖泊水質(zhì)較好，其中，水上公園屬于Ⅲ類，蓮湖和大湖屬于Ⅴ類，西小湖和菱湖屬于劣Ⅴ類；②細(xì)菌菌落總數(shù)、總大腸菌及糞大腸菌群等三種微生物指標(biāo)間均存在較強正的相關(guān)性，說明這三種指標(biāo)在指示水體受有機物或者糞便污染上具有很強的一致性。

細(xì)菌菌落總數(shù)；總大腸菌群；糞大腸菌群；生態(tài)風(fēng)險評價

城市水體是城市環(huán)境的重要組成要素，無論其是否具有供給城市用水功能，它們在客觀上都發(fā)揮著一定的景觀娛樂功能。特別是隨著社會經(jīng)濟發(fā)展和人們對生活品質(zhì)要求的提高，城市越來越重視對水體周邊濱水空間的規(guī)劃和設(shè)計，以滿足公眾親水娛樂活動的需求［1］。但是，處于人口聚集密度高、人類活動強度大的城市區(qū)域，城市水體也成為降雨徑流、排水管網(wǎng)溢流、散排生活污水等污染源的接納水體。其中，人類和動物排泄的各種病原微生物對人們開展親水娛樂活動構(gòu)成潛在的健康風(fēng)險，這些微生物包括細(xì)菌（如大腸埃希氏菌、沙門氏菌、志賀氏菌等）、病毒（如甲肝病毒、諾如病毒等）和原生動物（如賈第鞭毛蟲、隱孢子蟲等）等［2］。水體中的細(xì)菌菌落總數(shù)和大腸菌群數(shù)可作為水體有機污染程度和水質(zhì)糞便污染的重要指標(biāo)和依據(jù)［3］。當(dāng)水體的污染程度增加時，異養(yǎng)細(xì)菌的總數(shù)就會大大增加。因此，水體的微生物學(xué)指標(biāo)可作為環(huán)境衛(wèi)生監(jiān)測的重要依據(jù)，其中某些病原微生物污染的水體可以引起傳染病的暴發(fā)流行，對人類健康造成極大影響［4］。在受到糞源性污染的水體中進(jìn)行游泳、劃船、釣魚等直接接觸或有限接觸的娛樂活動，有可能引發(fā)急性腸胃疾病、呼吸道疾病、皮膚疾病、耳部感染、眼部不適等癥狀。因此，研究城市水體的微生物污染特征及其生態(tài)風(fēng)險，并以此為基礎(chǔ)開展有效的水質(zhì)監(jiān)測和風(fēng)險管理是非常重要的。

安慶市地處長江中下游，是皖、鄂、贛三省交界處，是安徽省西南部重要城市，同時也是重要的化工城市，市區(qū)內(nèi)有菱湖、蓮湖、東大湖、西小湖等眾多湖泊，屬于安慶沿江濕地的一部分，具有城市生活污水的容納功能，并承載著重要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能［5］。對于安慶市市區(qū)湖泊水體微生物污染狀況，尤其是細(xì)菌學(xué)檢測尚未見報道。而對安慶市城市水體微生物污染的檢測及其生態(tài)風(fēng)險評價可為安慶市城市水體質(zhì)量評價提供參考資料，同時也可為城市水體污染治理，尤其是生物修復(fù)提供參考，評價結(jié)論還可為城市水體功能區(qū)劃與建設(shè)提供政策建議等。

1 研究對象

1.1 水體對象

本次研究主要對安慶市城區(qū)內(nèi)水上公園、蓮湖、大湖、西小湖、菱湖五大湖泊水體，具體位置及采樣點分布見圖1。

圖1 采樣點分布圖

1.2 指標(biāo)對象

選取最能代表水體被有機物或者糞便污染的指示微生物，如細(xì)菌菌落總數(shù)（CFU）、總大腸菌群（TC）、糞大腸菌群（FC），其中糞大腸菌群又叫耐熱大腸菌群，與總大腸菌群相比，糞大腸菌群在水體中的檢出，說明水體更為不清潔，存在腸道致病菌的可能性更大。

2 實驗材料和方法

2.1 實驗材料和儀器

牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基、水質(zhì)總大腸菌群和糞大腸菌群測試片（綠洲生化）、高壓蒸汽滅菌器、干熱滅菌箱、生化培養(yǎng)箱等。

2.2 實驗方法

2.2.1 水樣采集

按照《環(huán)境監(jiān)測》［6］采樣技術(shù)進(jìn)行水樣采樣。2013年7月-9月，每月采樣4次（即每周一次），每次采樣條件盡量保持一致（均選擇晴天、氣溫30℃左右，無風(fēng)或者微風(fēng)），安排在上午8點-10點。

在水上公園、蓮湖、大湖、西小湖、菱湖等五個湖泊的岸邊到湖心分別選擇3個不同位點，即岸邊1處，岸邊到湖心中點處1處（用湖中表示）及湖心1處，每個湖泊共采集3份水樣（每份兩瓶），分別標(biāo)記為1，2，3。采樣時直接用采樣瓶（已滅菌的棕色玻璃瓶，容積250毫升）沉入水下（10～15）cm處采集（水樣達(dá)采樣瓶容積80%即可），并保證在運輸、保存過程中不受污染［7］。

岸邊、湖中、湖心每個位置的指標(biāo)平均值代表該湖泊的數(shù)據(jù)；7-9月每周采樣一次，共12次，12次數(shù)據(jù)的平均值代表夏季（由于夏季一般情況下微生物數(shù)量均多余其他季節(jié)，且更具有代表性和警示作用）的數(shù)據(jù)。

2.2.2 水樣處理

吸取各水樣10 ml，分別注入到盛有90 ml滅菌水的三角瓶中，混勻成10-1稀釋液；吸取各10-1稀釋液1 ml，分別注入到盛有9 ml無菌水的試管中，混勻，即成為10-2稀釋液；按照以上相同的方法依次稀釋為10-3，10-4，10-5，10-6稀釋樣［8］。根據(jù)培養(yǎng)結(jié)果，選取10-1，10-2，10-3三個稀釋度。

3 實驗結(jié)果

3.1 三種主要微生物指標(biāo)檢測數(shù)據(jù)

細(xì)菌菌落總數(shù)、總大腸菌群數(shù)和糞大腸菌群數(shù)分別如表1，表2和表3所示。

表1 各湖泊細(xì)菌菌落總數(shù)（CFU/mL）

表2 各湖泊總大腸菌群數(shù)（MPN/100mL）

表3 各湖泊糞大腸菌群數(shù)（MPN/L）

3.2評價結(jié)果

地下水質(zhì)量細(xì)菌菌落總數(shù)指標(biāo)及限值（GB/ T14848-1993）和地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB 3838 -2002）（糞大腸菌群MPN/L）分別見表4和表5。

表4 細(xì)菌菌落總數(shù)評價指標(biāo)

根據(jù)表4，水上公園屬于Ⅲ類，蓮湖屬于Ⅳ類，大湖、西小湖和菱湖屬于Ⅴ類，其中，如果按照水庫或河流水體污染評價標(biāo)準(zhǔn)（水體自凈污染帶）劃分［9］，水上公園屬于寡污帶、其他均屬于β -中污帶。

根據(jù)GB 3838-2002，糞大腸菌群數(shù)評價結(jié)果為水上公園屬于Ⅲ類，蓮湖屬于Ⅴ類，大湖屬于Ⅳ類，西小湖和菱湖屬于劣Ⅴ類。

而各湖泊水體大腸菌群數(shù)嚴(yán)重超過國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)（每100 mL不得檢出，GB 5749-2006），據(jù)表2數(shù)據(jù)可知，安慶市五個湖泊水體暫都不具有生活飲用水供給功能。

3.3 指標(biāo)間的相關(guān)系數(shù)

通過SPSS15.0軟件，分別計算三種指標(biāo)兩兩之間的相關(guān)系數(shù)，即細(xì)菌菌落總數(shù)與總大腸菌群數(shù)間的相關(guān)系數(shù)R1=0.694 82，說明細(xì)菌菌落總數(shù)和總大腸菌群數(shù)兩者之間存在很強的正相關(guān)性。細(xì)菌菌落總數(shù)與糞大腸菌群數(shù)間的相關(guān)系數(shù)R2=0.594 420，說明細(xì)菌菌落總數(shù)和糞大腸菌群數(shù)兩者之間存在很強的正相關(guān)性。總大腸菌群數(shù)與糞大腸菌群數(shù)間的相關(guān)系數(shù)R3=0.389 19，說明總大腸菌群數(shù)和糞大腸菌群數(shù)兩者之間存在較強的正相關(guān)性，說明這三種指標(biāo)在指示水體受有機物或者糞便污染上具有很強的一致性。

4 結(jié) 論

安慶城市湖泊中水上公園屬于Ⅲ類水體，且細(xì)菌菌落總數(shù)為1.0×102CFU/mL，雖然可培養(yǎng)的細(xì)菌總數(shù)小于實際情況，即實際水體細(xì)菌菌落總數(shù)肯定要大于1.0×102CFU/mL，但這個數(shù)值基本就是生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)（細(xì)菌菌落總數(shù)＜100 CFU/mL），水體質(zhì)量狀況比較好，可適用于集中式生活飲用水地表水源地二級保護(hù)區(qū)，應(yīng)加強保護(hù)。蓮湖、大湖屬于Ⅴ類水體，只適用于一般景觀用水，所以，在蓮湖、大湖中開展的水上娛樂活動，如游泳、劃船等應(yīng)立即停止，待水質(zhì)改善后方可進(jìn)行。菱湖、西小湖屬于劣Ⅴ類，水質(zhì)非常差，基本上喪失了水體功能。其中，菱湖水質(zhì)非常差，可能與菱湖公園人員多、動物糞便的處理不當(dāng)以及公園內(nèi)廁所多且?guī)鶑U物處理不當(dāng)有直接的關(guān)系，建議安慶市各有關(guān)部門加強對菱湖公園的管理和對菱湖水體的治理工作，如根據(jù)公園的實際承載力，菱湖公園進(jìn)園人數(shù)分時段、分批次進(jìn)入；及時處理公園內(nèi)動物的糞便；公園內(nèi)的廁所廢物要及時運走，不能直接排入菱湖內(nèi)；加強對黃梅山莊（公園內(nèi)的一個飯店）污水排放的監(jiān)督和管理等。而西小湖屬于劣Ⅴ類，可能是由于一方面西小湖水面較小且是死水，另一方面西小湖存在排污口的緣故。針對微生物污染嚴(yán)重的湖泊要及時清除漂浮物，必要時可以采取PFU（聚氨酯泡沫塑料塊）等人工基質(zhì)對水體進(jìn)行處理和凈化，同時，安慶市各有關(guān)部門應(yīng)該及時做好城市湖泊的管理和治理工作，以防止病原性微生物的傳染。

［1］孫傅，沙婧，劉彥華.南方某城市地表水體中糞源性污染指示微生物的分布特征研究［J］.環(huán)境科學(xué)，2012，31（11）：3776-3786.

［2］National Health，Medical Research Council.Guidelines formanaging risks in recreational water［M］.Canberra：Australian Government，2008：206-209.

［3］嚴(yán)敏，陳紅英.病原微生物和水處理［J］.浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報報，2004，32（3）：338-342.

［4］韓宏蕾，施心路，白昕.微型生物在水質(zhì)監(jiān)測中的作用和意義［J］.環(huán)境科學(xué)與管理，2007（5）：147-150.

［5］李法松，陸楊，李長霞，等.安徽省安慶市城區(qū)湖泊主要污染分布、來源分析及水質(zhì)綜合評價［J］.安慶師范學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)報），2013，19（4）：98-112.

［6］孫福生.環(huán)境監(jiān)測［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007：112-114.

［7］朱亮.供水水源保護(hù)與微污染水體凈化［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005：55-57.

［8］國家環(huán)境保護(hù)總局.水和廢水監(jiān)測分析方法［M］.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2002：23-25.

［9］朱亮.供水水源保護(hù)與微污染水體凈化［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005：211-214.

Study on Investigation and Ecological Risk Assessment on Microbe Pollution Status of Anqing Urban LakeWater Bodies

PAN Shao-bing1，YU Ya-ping2，YU Shi-jin1，PENG Ao1
（1.School of Resources and Environmental Science，Anqing Teachers College，Anqing 246011，China；2.The Second People′s Hospital of Anqing，Anqing 246004，China）

Using the three principle indexes of CFU，TC，F(xiàn)C，we investigate and assess themicrobial contamination status of the five typical urban lakes（Waterbom Park，Lian Hu，West-Xiao Lake，Da Hu and Ling Hu）in Anqing City，The results of the research indicate：①most of the urban lakes in Anqing are heavily polluted，except individual lake water quality is better.Waterbom Park belongs toⅢcategory，Lian Hu and Da Hu belong toⅤcategory，West-Xiao Hu and Ling Hu belong to inferiorⅤcategory.②On account of significant positive correlations among CFU，TC and FC，there is a stronger consistence between the indication of organic and fecal pollution.

total number of bacterial colony，total coliforms，fecal coliforms，ecological risk assessment

X524

A

1007-4260（2014）03-0114-03

時間：2014-9-15 16：07 網(wǎng)絡(luò)出版地址：http：//www.cnki.net/kcms/doi/10.13757/j.cnki.cn34-1150/n.2014.03.028.html

2013-08-24

安徽省高等學(xué)校省級教學(xué)研究項目（2012jyxm372）資助。

潘少兵，男，安徽蚌埠人，碩士，安慶師范學(xué)院資源環(huán)境學(xué)院講師，長期從事環(huán)境微生物學(xué)相關(guān)研究。