生活飲用水水質(zhì)安全控制中微生物污染防治措施探討

Discussion on the Prevention and Control Measures of Microbial Contamination in the Safety Control of Drinking Water Quality

LIU Jincui （Xiahuayuan District Health and Family Planning Comprehensive Supervision Institute， Zhangjiakou City， Zhangjiakou 075300， China）

Abstract： The safety of drinking water quality is directly related to public health and social stability， and microbial contamination is oneof the core issues threatening water quality safety.This article analyzes the main sources of microbial contamination in drinking water， including water source polltion， water treatment process pollution and secondary water supply polution，and proposes prevention and control measures centered on water source protection，process optimizationand pipe network management，aiming tobuild a multi-level，full-process microbial contamination prevention and control system.

Keywords： drinking water; water quality safety; microbial contamination; water supply network management

隨著工業(yè)化、城市化進程的加速，人類活動對水環(huán)境的干擾日益加劇。大量工業(yè)廢水、生活污水未經(jīng)妥善處理便排入自然水體，導(dǎo)致水源地遭受不同程度的污染，微生物污染問題愈發(fā)嚴峻。微生物污染不僅威脅人體健康，可能引發(fā)腹瀉、傷寒等疾病，還會對社會經(jīng)濟造成負面影響，如增加醫(yī)療成本、影響生產(chǎn)活動。在此背景下，深人探究生活飲用水水質(zhì)安全控制中微生物污染的防治措施，具有重要現(xiàn)實意義。

1保障生活飲用水水質(zhì)安全的意義

保障生活飲用水水質(zhì)安全具有重要意義。從人體健康層面看，保障飲用水安全是維持身體正常代謝的基礎(chǔ)，可有效避免因微生物污染引發(fā)的各類疾病，如傷寒、霍亂等腸道傳染病，守護公眾身體健康[1]。在社會民生領(lǐng)域，飲用水供應(yīng)安全是居民安居樂業(yè)的保障，關(guān)乎社會和諧穩(wěn)定。若水質(zhì)出現(xiàn)問題，易引發(fā)公眾恐慌，影響社會秩序。在經(jīng)濟層面，保障生活飲用水安全還能減少因疾病導(dǎo)致的醫(yī)療開支增加，同時助力餐飲、食品加工等依賴飲用水的行業(yè)穩(wěn)健發(fā)展，促進經(jīng)濟繁榮。

2生活飲用水中微生物污染的主要來源

2.1水源地污染

水源地作為生活飲用水的源頭，其水質(zhì)直接關(guān)系到千家萬戶的用水安全。在眾多污染源中，農(nóng)業(yè)活動對水源微生物污染影響顯著。集約化畜禽養(yǎng)殖規(guī)模龐大，產(chǎn)生的大量糞便廢水若未經(jīng)有效處理就排入周邊水體，會導(dǎo)致大腸桿菌、沙門氏菌等多種病原微生物在水源地擴散。農(nóng)村地區(qū)的許多小型養(yǎng)殖場缺乏完善的污水處理設(shè)施，隨意排放的廢水直接流入附近的河流或池塘，成為水源微生物污染的一大隱患[2。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，農(nóng)民為追求高產(chǎn)量，往往過度使用化肥和農(nóng)藥，導(dǎo)致土壤富營養(yǎng)化，在降雨沖刷下，土壤中的殘留化學(xué)物質(zhì)與致病菌混合，形成復(fù)合污染物，流入河流湖泊，加劇水源地污染。此外，工業(yè)污染同樣威脅水源安全。部分企業(yè)為降低成本，違規(guī)排放含重金屬或有機污染物的廢水。這些污染物雖不直接攜帶微生物，但會破壞水體生態(tài)平衡，使水生生物對病原體的自然凈化能力減弱，間接為微生物繁殖創(chuàng)造條件。

2.2 水處理過程污染

水處理工藝本應(yīng)是保障飲用水安全的重要防線，但其中存在的一些問題卻為微生物存活與再生提供了機會。 ① 常規(guī)的混凝沉淀工藝在去除懸浮物與膠體物質(zhì)方面有一定效果，但對于粒徑較小的病毒以及耐氯性寄生蟲卵，其截留能力有限。 ② 消毒劑投加控制不當(dāng)也是一個關(guān)鍵問題。在氯消毒過程中，如果劑量不足或接觸時間過短，抗性較強的微生物如賈第鞭毛蟲、軍團菌等，難以被徹底殺滅[。而長期過度依賴單一消毒方式，還容易使微生物產(chǎn)生抗藥性。 ③ 處理設(shè)備的運行狀態(tài)對微生物控制也至關(guān)重要。濾池濾料若出現(xiàn)板結(jié)或反沖洗不徹底的情況，濾層內(nèi)部就會滋生生物膜，成為微生物二次污染的源頭。紫外線消毒模塊的光強衰減或石英套管結(jié)垢，會大大降低滅菌效率，讓部分病原體逃過消毒，進入清水池

2.3 二次供水污染

供水管網(wǎng)與儲水設(shè)施在生活飲用水的輸送和儲存過程中，其物理化學(xué)特性為微生物定植創(chuàng)造了條件。 ① 金屬管道若長期使用不更替，其內(nèi)壁會發(fā)生腐蝕，形成銹瘤和沉積物。這些銹瘤和沉積物不僅會吸附水中的有機質(zhì)，形成生物膜，其粗糙表面還能為細菌提供藏身之處，使其逃避消毒劑的作用[4]。② 高層建筑的二次加壓水箱如果清洗消毒周期不合理，則可能引發(fā)一系列問題。箱體底部沉積的污泥與藻類殘體會釋放營養(yǎng)物質(zhì)，促使軍團菌、非結(jié)核分枝桿菌等嗜肺性病原體大量繁殖，形成氣溶膠擴散風(fēng)險。例如，有些小區(qū)的水箱長期未清洗，居民反映水中有異味，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)微生物含量嚴重超標(biāo)。③ 在暴雨期間，地下污水可能通過破損接口進入供水系統(tǒng)，沙雷氏菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌等土壤源性微生物就會趁機侵人。 ④ 凈水器濾芯如果超期使用，會滋生生物膜；熱水器內(nèi)膽長期處于低溫運行狀態(tài)，會使嗜溫菌大量增殖。這些末端設(shè)備中的微生物群落可能通過虹吸作用逆流污染支線管網(wǎng)。

3防治微生物污染保障生活飲用水水質(zhì)安全的措施

3.1科學(xué)劃定水源保護區(qū)，加強微生物污染監(jiān)測

保障水源地安全是防控微生物污染的首要環(huán)節(jié)，需建立多層次、動態(tài)化的防護與監(jiān)測體系。 ① 應(yīng)依據(jù)水文地質(zhì)特征與污染風(fēng)險等級，對水源保護區(qū)實施差異化分區(qū)管控[5]。核心區(qū)域需嚴格禁止人類活動干擾，通過植被恢復(fù)、生態(tài)護坡等措施構(gòu)建天然過濾屏障；緩沖區(qū)可限制農(nóng)業(yè)種植類型與化肥使用量，推行生態(tài)溝渠攔截面源污染物；外圍區(qū)域則需強化工業(yè)排污監(jiān)管，建立污染源清單并實施閉環(huán)管理。② 微生物污染監(jiān)測需突破傳統(tǒng)指標(biāo)局限，融合分子生物學(xué)技術(shù)提升檢測靈敏度。針對隱孢子蟲、諾如病毒等難以培養(yǎng)的病原體，可采用熒光定量聚合酶鏈式反應(yīng)（PolymeraseChainReaction，PCR）技術(shù)實現(xiàn)快速定量分析[；對未知微生物風(fēng)險，可借助宏基因組測序技術(shù)解析水體微生物群落結(jié)構(gòu)變化，識別潛在致病菌群。 ③ 需構(gòu)建水源地水質(zhì)風(fēng)險預(yù)警平臺，整合氣象數(shù)據(jù)、污染源分布及歷史水質(zhì)信息，通過機器學(xué)習(xí)模型預(yù)測微生物污染趨勢[7]。 ④ 應(yīng)完善跨部門協(xié)同機制，定期開展水源地聯(lián)合巡查與應(yīng)急演練，確保在突發(fā)污染事件中能夠快速溯源并啟動應(yīng)急預(yù)案，最大限度降低微生物擴散風(fēng)險。

3.2優(yōu)化飲用水處理工藝，有效防治微生物污染

水處理工藝的革新是阻斷微生物污染傳播的關(guān)鍵技術(shù)路徑，需構(gòu)建多級聯(lián)動的滅活屏障。 ① 應(yīng)組合應(yīng)用物理攔截與化學(xué)滅活手段提升處理效能。在預(yù)處理階段增設(shè)生物活性炭濾池，利用微生物代謝作用降解有機物，減少后續(xù)消毒副產(chǎn)物生成[8；常規(guī)工藝中可引入超濾膜技術(shù)，通過納米級孔徑截留病毒與細菌；深度處理環(huán)節(jié)則宜采用臭氧－紫外線協(xié)同消毒，利用臭氧破壞微生物細胞膜后，紫外線精準滅活遺傳物質(zhì)，形成互補增效機制[]。 ② 需優(yōu)化消毒劑投加策略以應(yīng)對微生物抗性增強問題。建立基于原水水質(zhì)波動的動態(tài)加氯模型，通過在線監(jiān)測余氯與微生物指標(biāo)實時調(diào)節(jié)投加量；對耐氯性強的寄生蟲卵，可階段性切換二氧化氯或氯胺消毒方式，避免微生物繁殖[10]。 ③ 應(yīng)探索綠色新型消毒技術(shù)的工程化應(yīng)用。例如，負載銀離子的納米材料可持久抑制管網(wǎng)中細菌再生[1]。 ④ 工藝升級還需配套智能控制系統(tǒng)，通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器實時采集處理單元運行參數(shù)，自動優(yōu)化工藝鏈整體效能。

3.3定期清洗、檢測并維護更新飲用水管網(wǎng)

供水管網(wǎng)的精細化管理是控制微生物二次污染的核心保障，需形成全生命周期維護體系。 ① 應(yīng)建立管網(wǎng)水力水質(zhì)動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，在關(guān)鍵節(jié)點布設(shè)在線生物傳感器，實時檢測余氯衰減速率與生物膜形成跡象。結(jié)合管網(wǎng)建模技術(shù)模擬水流態(tài)變化，識別滯流區(qū)與死水端等微生物滋生高風(fēng)險區(qū)域，針對性調(diào)整沖洗頻率[12]。 ② 需研發(fā)高效安全的管網(wǎng)清洗技術(shù)。對于已形成生物膜的管道，可采用氣水脈沖清洗技術(shù)產(chǎn)生湍流剝離內(nèi)壁附著物[13]。 ③ 應(yīng)制訂管網(wǎng)材料升級戰(zhàn)略，逐步淘汰易腐蝕的金屬管道，推廣使用聚烯烴類管材。此類材料不僅具有內(nèi)壁光滑、抑制生物膜附著的特點，還可通過共混改性技術(shù)添加抗菌劑，實現(xiàn)對大腸桿菌、銅綠假單胞菌的持續(xù)抑制[14]。 ④ 對于老舊小區(qū)二次供水設(shè)施，需強制實施水箱密封改造，加裝空氣過濾裝置防止氣溶膠污染，同時采用紫外線－超聲波聯(lián)合消毒設(shè)備對補水管路進行末端屏障防護[15]。維護過程中需建立數(shù)字化檔案系統(tǒng)，完整記錄管網(wǎng)材質(zhì)、服役年限與維護歷史，為預(yù)防性維護決策提供數(shù)據(jù)支撐。

4結(jié)語

綜上所述，生活飲用水微生物污染防治需構(gòu)建覆蓋水源保護、工藝強化與管網(wǎng)運維的全鏈條防控體系。未來防控體系的優(yōu)化應(yīng)著重突破學(xué)科邊界，將環(huán)境微生物學(xué)、材料科學(xué)與人工智能深度交叉，開發(fā)具有自預(yù)警功能的實時監(jiān)測裝置及定向滅活藥劑。同時，需強化政策法規(guī)對技術(shù)標(biāo)準與運維責(zé)任的剛性約束，通過跨區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控機制統(tǒng)籌資源配置，形成政府主導(dǎo)、企業(yè)擔(dān)責(zé)、公眾參與的社會共治格局。唯有將科技創(chuàng)新與制度保障有機結(jié)合，方能在動態(tài)變化的環(huán)境風(fēng)險中筑牢飲用水安全防線，實現(xiàn)水質(zhì)保障從應(yīng)急治理向長效防控的范式轉(zhuǎn)型。

參考文獻

[1]虢洪沂，肖玉平.優(yōu)化生活飲用水中微生物檢測的方法[J].中國食品工業(yè)，2024（8）：108-110

[2]叢聰，肖雯，唐云飛.生活飲用水水質(zhì)微生物檢驗分析的重要性[J].皮革制作與環(huán)?？萍迹?023，4（9）：74-76.

[3]崔若琪，白淼，張玲悅，等.不同類型飲用水污染情況及微生物群落結(jié)構(gòu)特征分析[J].食品研究與開發(fā)，2023，44（19）：152-158.

[4]付永偉.生活飲用水中微生物檢測的質(zhì)量控制研究[J].質(zhì)量安全與檢驗檢測，2021，31（4）：87-88.

[5]王華.山區(qū)集鎮(zhèn)集中式飲用水水源地保護狀況及對策分析[J].低碳世界，2024，14（2）：13-15.

[6]北京預(yù)防醫(yī)學(xué)會.生活飲用水中諾如病毒定量檢測實時熒光PCR方法（T/BPMA24—2024）[J].首都公共衛(wèi)生，2024，18（6）：321-323.

[7]鄧瑞，鄧志民，王孟，等.長江流域重要飲用水水源地保護長效機制[J].長江科學(xué)院院報，2024，41（7）：8-15.

[8]梅勝權(quán)，陸曉東，申甄華.煤基活性炭在飲用水處理中的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].潔凈煤技術(shù)，2018，24（增刊1）：76-79.

[9]葛明明.包裝飲用水微生物及消毒副產(chǎn)物的控制與平衡[J].凈水技術(shù)，2024，43（9）：44-53.

[10]安敏慧，劉曉娜.復(fù)合型二氧化氯發(fā)生器在飲用水消毒中的應(yīng)用[J].遼寧化工，2023，52（11）：1678-1681.

[11]譚曉君，胡勇有，陳超.銀納米線復(fù)合靜電紡絲膜終端飲用水處理裝置電化學(xué)消毒效能研究[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2018，38（10）：3964-3972.

[12]王奇軍，陳懿，陳佩，等.寧波市某區(qū)農(nóng)村生活飲用水現(xiàn)狀調(diào)查及風(fēng)險因素分析[J]中國衛(wèi)生檢驗雜志，2020，30（4）：479-483.

[13]紀雪梅，馬俊芳，沈亞茹，等.西北地區(qū)農(nóng)村供水管網(wǎng)二次污染氣水脈沖處理技術(shù)應(yīng)用研究[J].給水排水，2021，57（9）：109-114.

[14]鄒永昆，張艷鶴，李忠華，等.飲用水接觸用抗菌PP材料抗菌長效性的研究[J].家電科技，2022（2）：62-65

[15]陳妍，林素芬，曾明才，等.既有住宅生活飲用水水箱材質(zhì)對水質(zhì)影響的探究[J].福建建設(shè)科技，2021（5）：109-111.