消毒技術(shù)去除飲用水中病原微生物的研究進(jìn)展

劉鳳鳳

(臨沭縣愛國衛(wèi)生運(yùn)動(dòng)服務(wù)中心 山東 臨沂 276700)

飲用水中病原微生物對(duì)人們生命安全產(chǎn)生威脅。當(dāng)前，因飲用水的水質(zhì)問題不斷嚴(yán)重，引起了人們的重視。研究指出，飲用水中病原維生素包含四類，即寄生蟲、原生動(dòng)物、病毒、細(xì)菌[1]。近年來，我國醫(yī)療技術(shù)發(fā)展迅猛，飲用水的病原微生物消毒技術(shù)不斷增多，有效去除飲用水中病原微生物，具有顯著應(yīng)用價(jià)值。目前國內(nèi)的水廠總承包管理體制并不完善，所以經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)管理脫節(jié)等情況。在建設(shè)水廠時(shí)，由于不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，所以也會(huì)導(dǎo)致水質(zhì)非常差。由于不具備較長的發(fā)展時(shí)間，目前還未形成完善的內(nèi)部管理形式。水廠目前在建設(shè)中管理層缺乏重視，所以導(dǎo)致在操作中以及思維中，缺乏內(nèi)部監(jiān)督力度。目前水廠項(xiàng)目之中，管理層不具備總承包管理意識(shí)，促使水廠項(xiàng)目在具體實(shí)施中不具備統(tǒng)一性，所以導(dǎo)致水廠遇到形成標(biāo)準(zhǔn)的管理模式，同時(shí)由于工作人員未確定職業(yè)，所以導(dǎo)致崗位責(zé)任不具備針對(duì)性。水廠在建設(shè)中，未建立法人責(zé)任公司導(dǎo)致工作質(zhì)量過低。所以導(dǎo)致飲用水質(zhì)量較差，影響人們的健康。水對(duì)于人類來講，非常的重要，人類無法離開水源，在沒有水源的世界是無法生活的，另外，世界上的萬物也無法離開水源的支持，但是目前由于水廠基礎(chǔ)建設(shè)交叉，以及所帶來的水源質(zhì)量較差所導(dǎo)致的危害性無法估計(jì)。全世界50%兒童死亡是由飲用水被污染造成，每年有500萬兒童死于被污染的飲用水，1億人因飲用被污染的水而患上多重疾病。小孩飲用這些水造成發(fā)育遲緩、體弱多病、鉛中毒等。我們?nèi)粘５娘嬘盟?除了余氯之外,在飲用水中，還會(huì)存在著漂浮物以及細(xì)菌等，對(duì)人健康造成威脅,很多時(shí)候,我們的疾病,都跟日常飲用的水有關(guān)。本文將闡述消毒技術(shù)去除飲用水中病原微生物的研究進(jìn)展。

1 健康水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)于健康水質(zhì)來講，要合乎相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，一般由自來水廠或生產(chǎn)生活飲用水的供水單位進(jìn)行的檢測(cè)。聯(lián)合國確定2001年"世界水日"的主題為:"Valuing Water"(珍惜水、愛護(hù)水)我國確定紀(jì)念2001年"世界水日"和"中國水周"活動(dòng)的主題為:"深入貫徹新發(fā)展理念,推進(jìn)水資源集約安全利用"，倡導(dǎo)珍惜水資源!保護(hù)水環(huán)境！飲用水應(yīng)該符合下列要求,以保證飲用安全:

(1)、生活飲用水不可存在病原微生物，簡(jiǎn)單的講，生活飲用水需要非常干凈，要達(dá)到國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

(2)、生活飲用水中化學(xué)物質(zhì)不得危害人體健康，由于工廠等相關(guān)企業(yè)所釋放的廢水中含有化學(xué)物質(zhì)。有可能會(huì)帶到生活飲用水當(dāng)中，而此時(shí)會(huì)對(duì)人體帶來很大的影響。

(3)、生活飲用水中放射物質(zhì)不得危害人體健康，放射物質(zhì)對(duì)于人體健康影響非常大，關(guān)于這一點(diǎn)，目前國家已經(jīng)采取了相應(yīng)的措施。

(4)、生活飲用水應(yīng)經(jīng)常消毒處理，消毒的方式很多，根據(jù)水源，水質(zhì)的不同，在檢測(cè)后選擇科學(xué)合理的方式進(jìn)行消毒處理。

2 飲用水水質(zhì)的檢測(cè)方式

通過微生物污染的檢測(cè)方法,就能夠了解用水的水質(zhì)情況?，F(xiàn)在國內(nèi)的水源污染問題還是非常嚴(yán)重的,自來水廠一般來說會(huì)用大量的漂白粉來消毒,但是還會(huì)產(chǎn)生一些其他的物質(zhì),危害人體的健康。漂白粉自身會(huì)帶來一種氣味，在飲用時(shí)口感并不是很好，同時(shí)對(duì)人體也會(huì)造成一定的影響。但是依然有很多水廠還在采用這種消毒的方式，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，目前想要改善水質(zhì)有更多的方法。所以在檢測(cè)水質(zhì)的時(shí)候,直接檢測(cè)一下大腸菌的指標(biāo),就能夠反映飲用水有沒有達(dá)到效果，還可以采取氧化還原電位檢測(cè)的方式,它是通過orp儀器,能夠識(shí)別水中氯氣的含量是多少。如果orp值在650毫伏以上,就說明是沒有問題的。但是如果比較低,就說明有細(xì)菌的問題。當(dāng)出現(xiàn)此類問題時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行治理，要避免由于長期飲用被污染的水帶來的傷害。

還可以通過 tds比對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),觀察pdf值是多少,如果在1000ppm以下,這種水質(zhì)就不會(huì)帶來危害。水質(zhì)檢測(cè)包括:生活飲用水水源水檢測(cè);生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求檢測(cè);水源地下水水質(zhì)檢測(cè);二次供水設(shè)施水質(zhì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè);飲用天然礦泉水水質(zhì)檢測(cè);游泳池水質(zhì)檢測(cè);游泳場(chǎng)所水質(zhì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè);溫泉水浴池水質(zhì)檢測(cè);熱水浴池水質(zhì)檢測(cè)。無公害食品淡水養(yǎng)殖用水水質(zhì)檢測(cè);漁業(yè)水質(zhì)檢測(cè);農(nóng)田灌溉水質(zhì)檢測(cè);畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)檢測(cè)。幼兒園環(huán)境驗(yàn)收檢測(cè),民用住宅建筑驗(yàn)收檢測(cè),樓盤建筑驗(yàn)收檢測(cè),土壤氡檢測(cè)及土壤表面氡析出率檢測(cè)。公共場(chǎng)所檢測(cè)包括:發(fā)廊環(huán)境衛(wèi)生檢測(cè),飯店環(huán)境衛(wèi)生檢測(cè),賓館環(huán)境衛(wèi)生檢測(cè),美容院環(huán)境衛(wèi)生檢測(cè),電影院環(huán)境衛(wèi)生檢測(cè)等。工作場(chǎng)所檢測(cè)包括:工廠等粉塵濃度檢測(cè),照度檢測(cè),噪聲檢測(cè),高頻、工頻、微波、紫外等輻射檢測(cè)、PM.5檢測(cè)、溫濕度等的檢測(cè)。確保為居民及社會(huì)提供科學(xué)公正的檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)服務(wù)。民居環(huán)境檢驗(yàn)檢測(cè)中心實(shí)驗(yàn)室為確保檢測(cè)技術(shù)的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、公平公正,配備了各種專業(yè)檢測(cè)儀器設(shè)備,如氣相色譜儀、紫外可見分光光度計(jì)、高頻場(chǎng)強(qiáng)儀、微波漏能測(cè)定儀、環(huán)境氡測(cè)定儀、PM.5粉塵儀,生物安全柜及超凈工作臺(tái)等百余套分析設(shè)備,為開展高質(zhì)量、高技術(shù)的權(quán)威檢測(cè)提供了強(qiáng)大的科技保障。

3 目前飲用水的水質(zhì)情況

國內(nèi)城鎮(zhèn)居民大部分使用的是自來水或者桶裝水,還有純凈水等三種形式。而選擇正確的飲水,才能夠確保我們的健康。很多人覺得自來水經(jīng)過了工廠的處理比較干凈,其實(shí)自來水看上去干凈衛(wèi)生,大部分人也在飲用。但是不能夠長期飲用,如果經(jīng)常飲用,對(duì)人體也會(huì)造成傷害。因?yàn)楝F(xiàn)在環(huán)境污染非常嚴(yán)重,河道的污染甚至能夠高達(dá)80%,地下水也遭到了不同程度的污染,地下水已經(jīng)不適合飲用了。大眾作為飲用水的主體，首先應(yīng)該對(duì)飲用水起到監(jiān)督的作用，如果發(fā)現(xiàn)水質(zhì)有任何問題，應(yīng)該及時(shí)上報(bào)。切勿飲用給污染了水源，可自行購買水質(zhì)檢測(cè)儀器，對(duì)自家水源進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)也可找到相關(guān)部門，對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于相關(guān)企業(yè)來講，在釋放廢水時(shí)也要特別注意，要避免污染的環(huán)境，同時(shí)也要保證水源不會(huì)被污染。

如果想要達(dá)到飲水的安全,尤其是家中有孩子,我們可以給家中安裝凈水器,用濾芯進(jìn)行過濾后的水,就能夠過濾到很多的細(xì)菌和雜質(zhì),從而保證我們的飲水安全,這樣的水喝下去才更加健康衛(wèi)生。如果想要喝到健康的水,我們可以選擇凈水器。而關(guān)于飲水的安全一定要提上日程,可以通過各種的檢測(cè)方法確定飲用水是否達(dá)標(biāo),而國家近幾年對(duì)于環(huán)境污染的整治力度也比較大,確保水質(zhì)的安全性。另外，還需切記不要喝生水，水在燒開之后達(dá)到一定的溫度，可以有效去除飲用水中的細(xì)菌。水質(zhì)應(yīng)符合相關(guān)衛(wèi)生要求以及其它《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中的要求。供水單位的水質(zhì)非常規(guī)指標(biāo)選擇由當(dāng)?shù)乜h級(jí)以上供水行政主管部門和衛(wèi)生行政部門協(xié)商確定。當(dāng)飲用水水質(zhì)發(fā)生異常時(shí)應(yīng)及時(shí)報(bào)告當(dāng)?shù)毓┧姓鞴懿块T和衛(wèi)生行政部門。

4 飲用水的常規(guī)消毒技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

(1)氯消毒

當(dāng)前，飲用水主要消毒方式為氯消毒，以水廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)，氯消毒的接觸時(shí)間超過30分鐘，自由性余氯劑量為0.3-0.4mg/L，將腸道致病菌、鉤端螺旋體完全殺滅。在中 性水體中，鈍性病毒使用的自由性余氯殺菌效果為一般細(xì)菌2-20倍，且和水溫、病毒種類存在相關(guān)性。飲用水中氯作用較為復(fù)雜，具有氧化反應(yīng)，且與水中天然有機(jī)物發(fā)水加成反應(yīng)或取代作用，形成有害副產(chǎn)物，如高溴根離子、鹵代乙酸、三鹵甲烷等。有學(xué)者提出，金屬離子與氯發(fā)揮協(xié)同作用，可促使病原微生物去除率喲有效提高，氯使用濃度降低，并減少副產(chǎn)物危害，為有效消毒方法。

(2)二氧化氯小

二氧化氯屬于強(qiáng)力殺菌劑，安全性高，為氯系消毒劑中理想替代產(chǎn)品。應(yīng)用二氧化氯消毒時(shí)，微生物滅活能力更強(qiáng)、范圍廣泛，不僅可殺滅一般細(xì)菌，還可作用于滋養(yǎng)軍，包括硫酸鹽還原菌、鐵細(xì)菌等，以及異養(yǎng)菌、蟲孢囊等，殺滅效果顯著，且ph值對(duì)消毒效果的影響較小，無明顯抗藥性。

(3)臭氧消毒

在化學(xué)消毒劑中，臭氧屬于有效消毒劑之一，與水混合以后，形成臭氧水溶液，殺菌作用更強(qiáng)，可將多種致病菌、微生物迅速殺死，濃度在為2nmol/L時(shí)，可殺死酵母、黑曲霉、芽孢、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等。臭氧不僅僅具有殺菌作用，還可將水體的味、嗅、色、溶解性、酚類、錳鹽類等有效去除。盡管臭氧具有很強(qiáng)氧化能力，但也存在一定缺點(diǎn)，水中存在溴化物時(shí)，臭氧氧化后形成溴酸鹽，對(duì)人體有害。

(4)紫外線消毒

紫外線消毒是一種物理消毒方法，無需添加藥劑，無DBPs產(chǎn)生，無污染物遺傳毒性增加，具有較多優(yōu)點(diǎn)，如自動(dòng)化程度與管理程度高、易操作、滅菌率高、殺菌速度快等。紫外線消毒有一定缺點(diǎn)，如電耗較大、消毒后有再污染問題，且消毒效果和水透射能力存在相關(guān)性。水中溶解有機(jī)物、水分子、懸浮物質(zhì)對(duì)于紫外線均具有吸收作用，若水具有較高懸浮濃度時(shí)，消毒效果不佳。

5 聯(lián)合消毒劑

與游離氯相比，聯(lián)合二氧化氯、臭氧消毒的效果更良好，提出聯(lián)合消毒劑概念，表示結(jié)合使用多種消毒技術(shù)，廣泛應(yīng)用于國外水廠。當(dāng)前，關(guān)于聯(lián)合消毒劑的有關(guān)研究主要為二氧化氯一氯聯(lián)合消毒、臭氧一氯消毒，消毒副產(chǎn)物的產(chǎn)生量降低，且消毒效果肯定。聯(lián)合使用臭氧一氯，添加臭氧與氯，確保管網(wǎng)中剩余氯足夠，在髓灰質(zhì)炎病毒、大腸桿菌噬菌體等具有顯著滅火效果。二氧化氯一氯聯(lián)合消毒劑具有一氯、二氧化氯各自優(yōu)點(diǎn)，有效減少各自缺點(diǎn)，相比于單一消毒劑，有效提高消毒效果，可促使飲用水安全性增強(qiáng)[2]。

6 膜消毒技術(shù)

近年來，飲用水的病毒微生物去除中使用膜分離技術(shù)，取得顯著效果。膜處理工藝在小水量凈水廠中較為適用，處理水量低于20000m3/天，膜處理費(fèi)用明顯更低。病毒微生物使用膜消毒技術(shù)處理時(shí)，作用機(jī)制包括如下所示：其一，機(jī)械篩分，膜能夠截留孔徑相當(dāng)與孔徑更大微生物顆粒，因此機(jī)械篩選作用在膜表面發(fā)生，和膜空間存在相關(guān)性，多數(shù)原生動(dòng)物、細(xì)菌持續(xù)為0.5mm以上，因此該微生物可采用機(jī)械篩分作用將其取出；其二，吸附截留，微生物在膜表面穿過，并進(jìn)入膜內(nèi)部，因膜自身物理化學(xué)性質(zhì)影響，在膜內(nèi)部機(jī)制、膜孔側(cè)壁沉積，尤其是尺寸小病毒截留，若僅僅采用機(jī)械篩分作用，實(shí)際截留效果無法解釋。

對(duì)于耐氯性很強(qiáng)維生素，例如賈第鞭毛蟲、隱孢子蟲等，超濾、微濾無法表現(xiàn)化學(xué)藥劑，效果不佳。在去除水中病毒時(shí)，超濾效果優(yōu)于微濾，使用截留相對(duì)分子質(zhì)量是1000超濾膜將病毒去除，對(duì)數(shù)去除率超過6。有學(xué)者提出[3]，微濾與混凝協(xié)同預(yù)處理為飲用水色度、病毒去除有效技術(shù)，具有顯著應(yīng)用價(jià)值。

在水處理過程中，制約膜分離技術(shù)的重要原因之一為可溶性物質(zhì)、膠體、先服務(wù)、微生物膜沉淀或者吸附于膜表面引起膜污染，可使得膜通量降低，膜組件的清洗頻率、更換頻率增加，膜系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用隨之增加。此外，膜分離技術(shù)無法持續(xù)消毒，因此，水處理中使用膜分離技術(shù)，預(yù)防管網(wǎng)中微生物繁殖為重解決關(guān)鍵問題。優(yōu)化組合其他消毒工藝是解決該問題的一個(gè)重要途徑。當(dāng)前，我國政府重視研究和開發(fā)膜技術(shù)，對(duì)于飲用水處理另有，低成本、低壓、低脫鹽率、抗污染、高通量為分離膜的一個(gè)發(fā)展方向。結(jié)合水源的水質(zhì)實(shí)際情況選擇不同組合方式，以低成本為基礎(chǔ)，促使飲用水的水質(zhì)有效提高[4]s。

結(jié)語：

飲用水的病原微生物常用消毒方式為紫外線消毒、氧消毒，經(jīng)濟(jì)有效，為飲用時(shí)處理工藝主要消毒劑，但所存在缺點(diǎn)是一個(gè)重大挑戰(zhàn)。近年來，聯(lián)合消毒劑應(yīng)用前景廣闊，可將水體致病微生物有效去除，對(duì)消毒副產(chǎn)物生廠有效控制，具有成本小、投資少等優(yōu)點(diǎn)。膜分離技術(shù)環(huán)境效益、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益良好，成為臨床研究熱點(diǎn)。總而言之，應(yīng)用水的消毒處理仍為需要解決的難題之一，需科學(xué)選擇消毒技術(shù)，取長補(bǔ)短，有效提高病原微生物去除效果。