摘要: 生活饮用水中大肠茵的再生长问题引起越来越广泛的关注。本文介绍了大肠苗的再生长类型及其证据,同时阐述环境因素,细菌营养,消毒剂残余量,腐蚀沉积物积累,水力条件等对细菌再生长的影响,另外提出了提高水处理效果,冲洗管道和机械副垢,提高灭菌效果,防治腐蚀,降低饮用水中细菌营养物浓度等控制细菌再生长的措施,最后讨论了用生物处理控制细菌再生长的有效性。 关键字: 饮用水 大肠菌 再生长 控制生活饮用水中大肠菌的数量一直是供水部门努力实现的目标。自1930年美国自来水协会报道大肠杆菌(Escherichiacoli)在输配水管道内的再生长现象以来,有关控制措施的研究进展缓慢,对饮用水中大肠菌大量出现的原因也还了解不多。 大肠菌在输配水管道内的再生长不仅降低饮用水水质,同时干扰对水处理效果的评估,迫使人们寻找新的指示生物系统,对这种现象的研究要进一步加强。 1有关术语介绍 一般用再生长(regrowth)和后生长(aftergrowth)描述输配水系统中大肠茵数量的增加。很多情况下,饮用水中大肠茁数量增加的原因不明,用事件(episode)或偶发事故(occurence)对此加以说明比较合适。 欧洲学者习惯用再生长解释输配水系统中平板法培养生长的异养茵(HPC)的增殖,而美国学者定义的再生长或后生长专指大肠茵的数量增加。由于标准不一样,很难对欧美研究工作进行比较。值得指出的是,欧洲国家要求控制饮用水中HPC细菌的增生是不必要的,但可规定HPC细菌数量的允许上限。 Brazos等提出,再生长应该是指那些通过灭菌处理后的受损细菌在输配水系统内修复生长,后生长则是管壁附生细菌或外源性输入细菌污染水体。这种区分是不严格的,因为两种生长都涉及细菌数量增加和水质下降。 Characklis等认为,处理不彻底(break-through)和生长(growth)是输配水系统中细菌的两个主要来源。如果处理不彻底,会有较大量的细菌通过净水设备而进入输配水系统,这与经常发生的暴发性水体传染病直接相关。生长系指细胞繁殖而导致输配水系统中细菌数量增加。在水中有机或无机基质比较丰富的情况下,生长现象比较严重。调查管道内流水的营养状况对控制系统内细菌的生长现象至关重要。 生物膜(biofilms)由微生物、微生物代谢产物和碎屑在有机或无机表面沉积形成。生物膜可出现在任何一种沉水基质表面,其分布可能是均匀的,也可能是斑块状随机生长。 在生物膜生长过程中,首先是微生物和营养物质运输到界面并发生积累,随着微生物的增殖和细胞外化食物的分泌,生物膜逐渐形成。进入衰老期后,生物膜不断从附生表面脱落。 膜的形成速率与管材的表面理化性质、表面粗糙度、发生粘附的微生物的生理特征等密切相关。水力冲刷作用等则是使生物膜从附生表面脱落的重要因素。 细菌在流动的寡营养水体(如生活饮用水)中粘附到表面的生态优势表现在(1)大分子化合物往往在固一液界面聚集,从而形成有利于细菌生存的适宜环境;(2)流水不断将各种营养物质输送给附着生长的微生物;(3)有助于细菌附生到表面的各种细胞外聚合物(EPS)可能有吸收水中营养物质的功能;(4)包埋在细胞外聚合物基质中的细菌受保护而使消毒剂失效。正是由于这些生态优势,水中大部分细菌都生长在固一液界面。 2细菌的再生长类型 饮用水中的细菌在不同条件下发生再生长,相应的控制措施也迥然不同。 2.1消毒剂失效 在消毒剂不能产生效应的输配水系统内,HPC和大肠菌发生再生长。其治理措施包括
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