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新发水传病原微生物和抗生素抗性基因对于饮用水的微生物学安全性有重要意义。水传病原微生物是世界范围内腹泻性疾病发病及死亡的主要原因。抗生素抗性基因作为一类广泛存在于环境中的新型污染物,加大了微生物对人类健康的潜在危害性。本论文采用荧光定量PCR等方法,对饮用水处理系统最前端的水源水和最末端的家用净水器中的微生物学安全性问题进行了研究。
本论文以闽西南地区重要水源九龙江下游原水为研究对象,对其中典型的水传病原微生物和抗生素抗性基因进行了定量分析,结果表明,九龙江下游4个采样点水样中的沙门氏菌、嗜肺军团菌和铜绿假单胞菌等个别指标可达到103、104、105 copies/mL的水平,其他病原微生物指标一般在103 copies/mL以下。抗生素抗性基因一般在102~107 copies/mL的水平。对水样化学指标的分析表明,有机物浓度可能对病原微生物和抗生素抗性基因的水平有较大影响。
本论文对目前在市场上占据主导地位的中空纤维膜家用净水器的微生物学安全性进行了研究。结果表明,本文选择的三种净水器中,除一种PVDF。膜家用净水器外,其他两种PVC膜家用净水器产水中均含有不同水平的异养细菌和病原微生物。对净水效果最差的PVC膜家用净水器进行深入研究表明,其初期产水中异养细菌数可高达106CFU/mL,各种病原微生物的16s rDNA拷贝数为106 copies/mL,均高于进水。冲洗水中的病原微生物数目和种类均多于进水。在家用净水器停滞时期,净水器本身成为了细菌生长繁殖的场所。
对中空纤维膜的研究表明,两台家用净水器的中空纤维膜滤芯内外均有细菌附着、生长和繁殖,对家用净水器产水的微生物学安全性构成了极大的威胁。滤芯外侧靠近家用净水器金属外壳的部分,其微生物数量更多,说明产水流型对于家用净水器内部微生物的分布有影响。相对于蛋白类物质,糖类物质对中空纤维膜的粘附力更强。
上述研究结果表明,在饮用水处理系统中,从最前端的水源水到最末端的家用净水器,均存在一定的微生物学风险。因此为保证饮用水安全,需要加强水源地保护,提高自来水厂处理工艺水平,规范家用净水器市场,提高净水工艺水平。