第7章 水微生物課件

第7章水微生物Tel:86862938E-mail:吳倩南京醫(yī)科大學(xué)NanjingMedicalUniversity衛(wèi)生檢驗(yàn)系第7章水微生物第7章水微生物水生境特征水微生物的來源、種類、分布及其衛(wèi)生學(xué)意義水微生物的檢測(cè)與衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)水中病毒水微生物污染及其預(yù)防與控制水微生物研究的前景第7章水微生物再生資源第7章水微生物第7章水微生物第一節(jié)水生境特征生境habitat：微生物生存的外環(huán)境龕niche：包含比生境更為廣泛的含義，它不但包含了生物生存的空間概念，還蘊(yùn)涵著功能作用以及在不同溫度、濕度等環(huán)境變化中的位置，也稱生態(tài)位生境：理解為微生物的“住址”龕：理解為微生物的“職業(yè)”第7章水微生物水生境的特點(diǎn)總的特點(diǎn)比較穩(wěn)定具有緩沖、稀釋和混合作用第7章水微生物水生境的主要影響因素物理因素：溫度：溫度范圍比較廣泛嗜冷、嗜熱微生物靜水壓：影響海水中微生物生長(zhǎng)的一個(gè)重要因素光照－紫外線對(duì)水體微生物的生存影響不大第7章水微生物水生境的主要影響因素化學(xué)因素：溶解氧－表層、深層氫離子濃度－pH6.5～8.5化學(xué)物質(zhì)有機(jī)物－異養(yǎng)微生物的營(yíng)養(yǎng)來源無機(jī)物－部分直接被利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)－決定微生物數(shù)量的多少第7章水微生物第二節(jié)水微生物的來源、種類、分布及其衛(wèi)生學(xué)意義一、水微生物的來源自然存在的微生物群落外部帶入生活污水和醫(yī)院污水廁所糞缸設(shè)置不合理糞船裝卸溢漏地表徑流和雨水沖刷水邊建雞鴨養(yǎng)殖場(chǎng)微生物實(shí)驗(yàn)室廢液第7章水微生物二、水微生物的種類和分布自然條件下幾乎各種水體均有微生物生存，包括原生動(dòng)物、藻類、真菌、細(xì)菌和病毒（p23）水中大多數(shù)微生物屬于異養(yǎng)微生物異養(yǎng)微生物：該微生物需要有機(jī)養(yǎng)料作為其生長(zhǎng)繁殖的能源和碳源自養(yǎng)微生物：該微生物可通過氧化無機(jī)物或從陽光獲取能量，同化空氣中的CO2獲取碳源，以氨、銨鹽、硝酸鹽或亞硝酸鹽作為氮源水中絕大多數(shù)微生物對(duì)人類一般無致病作用在水體表面和底泥中微生物含量高第7章水微生物(一)水中微生物的特點(diǎn)水中細(xì)菌個(gè)體較小，多有鞭毛，能運(yùn)動(dòng)多數(shù)水中細(xì)菌具有纖毛，聚合一起形成星狀、片狀、帶狀及球狀聚合物許多水中細(xì)菌具有粘附在固體表面或碎屑上的特性水中細(xì)菌能耐受低濃度的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并利用其進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖垂直方向的細(xì)菌種類的分布差別較大外來微生物易受攻擊變形桿菌周身鞭毛綠膿桿菌單鞭毛第7章水微生物帶有纖毛的大腸桿菌第7章水微生物(二)淡水中微生物的種類和分布大氣水地面水水體富營(yíng)養(yǎng)化(eutrophication)是指在人類活動(dòng)的影響下，生物所需的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量進(jìn)入湖泊、河口、海灣等緩流水體，引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖，水體溶解氧量下降，水質(zhì)惡化，魚類及其他生物大量死亡的現(xiàn)象

地下水第7章水微生物(三)海水中微生物的種類和分布海水中細(xì)菌具有嗜鹽性3.3－3.5％海水中細(xì)菌具有嗜冷性15℃海水中細(xì)菌具有耐壓和嗜壓性與淡水中微生物有很大的區(qū)別，細(xì)菌菌體小，以革蘭陰性菌占多數(shù)，多具有鞭毛，能運(yùn)動(dòng)，多屬兼性厭氧菌，對(duì)蛋白質(zhì)分解能力強(qiáng)，對(duì)糖分解能力低海洋微生物水平分布與垂直分布都具有多樣性。假單胞菌

弧菌

螺菌第7章水微生物(四)水體中的浮游生物浮游動(dòng)物和浮游植物光合成微生物是最重要的浮游生物藻類浮游生物（水華和赤潮）草履蟲晶瑩仙達(dá)溞劍水蚤第7章水微生物水華“水華”（waterblooms）是淡水中的一種自然生態(tài)現(xiàn)象，只是僅由藻類引起的，如藍(lán)藻（嚴(yán)格意義上應(yīng)稱為藍(lán)細(xì)菌）、綠藻、硅藻等，也就是水的富營(yíng)養(yǎng)化。“水華”發(fā)生時(shí)，水一股呈藍(lán)色或綠色。這種在自然界就有的“水華”現(xiàn)象，在我國(guó)古代歷史上就有記載。在自然界中它們很快消失，并沒有給水產(chǎn)動(dòng)物和人類帶來危害。第7章水微生物當(dāng)藻類大量生長(zhǎng)時(shí)，這些藻類能釋放出毒素——湖靛，對(duì)魚類有毒殺作用。藻類大量死亡后，在腐敗、被分解的過程中，也要消耗水中大量的溶解氧，使水體嚴(yán)重惡臭。而造成水華現(xiàn)象的出現(xiàn)，主要原因還是水域沿線大量施用化肥、居民生活污水和工業(yè)廢水大量排入江河湖泊，致使江河湖泊中氮、磷、鉀等含量上升。

第7章水微生物赤潮赤潮是在特定的環(huán)境條件下，海水中某些浮游植物、原生動(dòng)物或細(xì)菌爆發(fā)性增殖或高度聚集而引起水體變色的一種有害生態(tài)現(xiàn)象。

第7章水微生物G﹢菌：細(xì)胞壁厚，肽聚糖網(wǎng)狀分子形成一種透性障，當(dāng)乙醇脫色時(shí)，肽聚糖脫水而孔障縮小，故保留結(jié)晶紫-碘復(fù)合物在細(xì)胞膜上。呈紫色。Gˉ菌：肽聚糖層薄，交聯(lián)松散，乙醇脫色不能使其結(jié)構(gòu)收縮，其脂含量高,乙醇將脂溶解，縫隙加大，結(jié)晶紫-碘復(fù)合物溶出細(xì)胞壁，沙黃復(fù)染后呈紅色。革蘭氏染色原理：第一步：結(jié)晶紫使菌體著上紫色第二步：碘和結(jié)晶紫形成脂溶性大分子復(fù)合物，分子大，能被細(xì)胞壁阻留在細(xì)胞內(nèi)。第三步：酒精脫色，細(xì)胞壁成分和構(gòu)造不同，出現(xiàn)不同的反應(yīng)。第四步：沙黃復(fù)染，增加脫色菌與背景的反差并區(qū)別于未脫色菌。第7章水微生物三、水微生物的衛(wèi)生學(xué)意義水是感染性疾病的重要傳播途徑污水或污物污染的水產(chǎn)品、水生植物污染食品或使其變質(zhì)第7章水微生物第三節(jié)水微生物的檢測(cè)與衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)一、水微生物的檢測(cè)指示微生物

indicatormicroorganism（p43）定義和分類選擇原則與選擇標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)指示微生物反映樣品衛(wèi)生安全性的原因

第7章水微生物(一)糞便污染指示菌的條件在污染的水中有致病菌存在時(shí)指示菌亦應(yīng)存在不存在于未污染水中指示菌在數(shù)量上應(yīng)大于致病菌數(shù)量指示菌的密度應(yīng)與污染程度有一定的相關(guān)在水中生存壽命要比致病菌長(zhǎng)，并對(duì)消毒劑有相同的抵抗力作為微生物學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)適用于各種水源指示菌的特性應(yīng)是穩(wěn)定的，在水中不能繁殖檢測(cè)方法簡(jiǎn)單、能定量、準(zhǔn)確性高、需時(shí)短第7章水微生物(二)生活飲用水衛(wèi)生細(xì)菌學(xué)指標(biāo)菌落總數(shù)大腸菌群糞大腸菌群(耐熱大腸菌群)腸球菌（糞鏈球菌）產(chǎn)氣莢膜梭菌第7章水微生物1、菌落總數(shù)水樣在營(yíng)養(yǎng)瓊脂上有氧條件下37℃培養(yǎng)48h后，所得1ml水樣所含菌落的總數(shù)。（p43）意義：是判定水質(zhì)被污染程度的指示菌。但不能說明污染來源。采樣（1）容器洗滌（2）容器滅菌（p64）：干熱濕熱-壓力蒸氣滅菌（3）同一水源、同一時(shí)間采集幾類檢測(cè)指標(biāo)的水樣時(shí)，應(yīng)先采集供微生物學(xué)指標(biāo)檢測(cè)的水樣。采樣時(shí)應(yīng)直接采集，不得用水樣刷洗已滅菌的采樣瓶送檢：≤4h第7章水微生物第7章水微生物1、菌落總數(shù)檢驗(yàn)方法：傾注培養(yǎng)法報(bào)告方式：菌落形成單位數(shù)（CFU）標(biāo)準(zhǔn)：中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB5749－2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》StandardforDrinkingWaterQuality1ml水中的菌落總數(shù)不超過100個(gè)第7章水微生物傾注平板計(jì)數(shù)法第7章水微生物表面涂布法第7章水微生物1、菌落總數(shù)水的類別菌落總數(shù)（cfu/ml）最清潔水10～100清潔水100～1000不太清潔水1000～10000不清潔水10000～100000極不清潔水>100000水源水中菌落總數(shù)與水清潔程度的關(guān)系第7章水微生物2、大腸菌群p44一群能在37℃條件下，24h內(nèi)發(fā)酵乳糖、產(chǎn)酸產(chǎn)氣、需氧或兼性厭氧的革蘭陰性無芽孢桿菌。能在37℃生長(zhǎng)的稱為總大腸菌群，而在44.5℃仍能生長(zhǎng)的稱為耐熱大腸菌群（糞大腸菌群）。埃希菌屬枸櫞酸桿菌屬腸桿菌屬克雷伯桿菌屬意義：作為糞便指示菌，大腸桿菌檢出意義>糞大腸菌群>總大腸菌群第7章水微生物2、大腸菌群檢測(cè)方法：多管發(fā)酵法或?yàn)V膜法報(bào)告方式：水樣大腸菌群數(shù)是以100ml中大腸菌群最可能數(shù)（MPN）表示意義：含量表明水被糞便污染的程度，并間接提示有腸道致病菌存在的可能性標(biāo)準(zhǔn)：(MPN/100ml)不得檢出(生活飲用水)第7章水微生物2、大腸菌群發(fā)酵法查MPN表（mostprobablenumber）p49.

這種方法對(duì)樣品進(jìn)行連續(xù)系列梯度稀釋，加入培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，從規(guī)定的反應(yīng)呈陽性管數(shù)的出現(xiàn)率，用概率論來推算樣品中菌數(shù)最近似的數(shù)值。對(duì)某種細(xì)菌選擇性計(jì)數(shù)對(duì)菌數(shù)少的樣品進(jìn)行選擇性計(jì)數(shù)參考文獻(xiàn)：楊聚在.細(xì)菌最可能數(shù)（MPN）的計(jì)算方法與程序.中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志.2002，101－102.第7章水微生物2、大腸菌群發(fā)酵法

5管法：適用于已處理過的出廠自來水，每天檢測(cè)10ml樣品第7章水微生物第7章水微生物2、大腸菌群發(fā)酵法

15管法10ml樣品1ml樣品1ml（相當(dāng)0.1ml的樣品）1ml樣品第7章水微生物第7章水微生物2、大腸菌群發(fā)酵法（1）乳糖初發(fā)酵試驗(yàn)：產(chǎn)酸、產(chǎn)氣（2）分離培養(yǎng)：伊紅美藍(lán)瓊脂平板（EMB）（3）證實(shí)試驗(yàn)：革蘭氏染色和復(fù)發(fā)酵試驗(yàn)第7章水微生物3、糞大腸菌群（耐熱大腸菌群）在培養(yǎng)溫度為44-45℃能生長(zhǎng)，并能發(fā)酵乳糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣、需氧或兼性厭氧的革蘭陰性無芽孢桿菌糞大腸菌群的菌絕大多數(shù)均為埃希菌屬的成員，更能表示樣品被糞便污染的情況常表示近期污染第7章水微生物4、腸球菌腸球菌是腸道中常住的菌種之一，因此它的存在可提示有糞便污染評(píng)價(jià)：糞大腸菌群與腸球菌比值>4.1，表示家庭污水污染<0.7，表示是人以外其他畜、禽來源污染之間，表示是人和動(dòng)物的混合污染糞腸球菌為革蘭陽性球菌單個(gè)、成雙或短鏈排列第7章水微生物5、產(chǎn)氣莢膜梭菌第7章水微生物(三)致病菌檢驗(yàn)痢疾桿菌傷寒桿菌霍亂弧菌第7章水微生物二、飲用水衛(wèi)生細(xì)菌學(xué)標(biāo)準(zhǔn)1955年我國(guó)首次發(fā)布《自來水水質(zhì)暫行標(biāo)準(zhǔn)（修正稿）》1959年正式發(fā)布《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)程》，制定了15項(xiàng)生活水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)1976年和1985年分別發(fā)布《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》TJ20-76和GB5749-85，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目由15項(xiàng)增至35項(xiàng)1994年再次對(duì)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》修訂2001年頒布《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》，水質(zhì)指標(biāo)從原35項(xiàng)增加到了96項(xiàng)2006年頒布《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB5749-2006，水質(zhì)指標(biāo)從原35項(xiàng)增加到了106項(xiàng)，其中微生物指標(biāo)6項(xiàng)。第7章水微生物二、飲用水衛(wèi)生細(xì)菌學(xué)標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)微生物常規(guī)指標(biāo)及限值指標(biāo)限值總大腸菌群（MPN/100ml或CFU/100ml）不得檢出耐熱大腸菌群（MPN/100ml或CFU/100ml）不得檢出大腸埃希氏菌（MPN/100ml或CFU/100ml）不得檢出菌落總數(shù)（CFU/ml）100當(dāng)水樣檢出總大腸菌群時(shí)，應(yīng)進(jìn)一步檢驗(yàn)大腸埃希氏菌或耐熱大腸菌群；水樣未檢出總大腸菌群，不必檢驗(yàn)大腸埃希菌或耐熱大腸菌群第7章水微生物二、飲用水衛(wèi)生細(xì)菌學(xué)標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)微生物非常規(guī)指標(biāo)及限值指標(biāo)限值賈第鞭毛蟲（個(gè)/10L）<1隱孢子蟲（個(gè)/10L）<1隱孢子蟲和賈第鞭毛蟲是腸道原蟲，能引起人獸共患病.污水污染飲用水水源致病的原蟲主要是腸賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲。第7章水微生物二、飲用水衛(wèi)生細(xì)菌學(xué)標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)微生物參考指標(biāo)及限值指標(biāo)限值腸球菌（CFU/100mL）0產(chǎn)氣莢膜梭狀芽孢桿菌（CFU/100mL）0第7章水微生物二、飲用水衛(wèi)生細(xì)菌學(xué)標(biāo)準(zhǔn)作為生活飲用水水源的水質(zhì)，只經(jīng)過加氯消毒即供作生活飲用的水源水，每100ml水樣中總大腸菌群MPN值不應(yīng)超過200；經(jīng)過凈化處理及加氯消毒后供生活飲用的水源水，每100ml水樣中總大腸菌群MPN值不應(yīng)超過2000第7章水微生物近年來發(fā)生在我省的突發(fā)公共衛(wèi)生事件豬鏈球菌感染（1998年、2005年）出血性大腸桿菌O157：H7（1999年）病毒性腦膜炎(2001年……)腺病毒（2005年）流行性腦膜炎（2006年）手足口?。?006/2008年….)禽流感(2007年)甲型H1N1流感(2009年)發(fā)熱伴血小板減少綜合征(1996年、2007年、2010年)第7章水微生物第四節(jié)水中病毒第7章水微生物水中病毒－戊肝

臨床癥狀癥狀和甲肝相似，患者有明顯的乏力、食欲減退、惡心、嘔吐，部分病人可出現(xiàn)黃疸。臨床觀察，有一半的患者會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱，一般體溫在38℃－39℃，消化道癥狀比較輕，多數(shù)患者有食欲減退。戊肝的死亡率最高。戊肝的病死率達(dá)2.5%－5%，而甲型肝炎病死率為0.1%。戊肝喜歡“欺侮”老人和孕婦。在上述新疆戊肝大暴發(fā)中，死亡人數(shù)中的414名是孕婦。妊娠晚期病死率可高達(dá)15%－25%，而且極易發(fā)生早產(chǎn)、流產(chǎn)和死胎。在衛(wèi)生條件和設(shè)施較差的熱帶和亞熱帶戊肝流行區(qū)中，有50%以上的散發(fā)性肝炎病例和肝衰竭是由戊肝引起的，慢性肝炎基礎(chǔ)上一旦伴發(fā)戊肝，更容易導(dǎo)致重癥肝炎，乃至死亡。傳播戊肝和甲肝一樣，通過污染的水和食物經(jīng)過消化道，就可以傳播——吃了不干凈的東西，就有可能得戊肝。戊肝也是一種人畜共患病。第7章水微生物

1988年上海市甲型肝炎爆發(fā)和毛蚶

上海市1988年1—3月急性肝炎發(fā)病動(dòng)態(tài)第7章水微生物第7章水微生物水中病毒－脊髓灰質(zhì)炎病毒脊髓灰質(zhì)炎病毒Poliovictims第7章水微生物傳染源：患者，隱性感染，病毒攜帶者傳播途徑：糞——口途徑致病機(jī)制病毒經(jīng)口腸粘膜細(xì)胞及淋巴組織增殖入血第一次病毒血癥全身淋巴組織中增殖第二次病毒血癥10%1%-2%侵犯中樞神經(jīng)破壞脊髓前角運(yùn)動(dòng)細(xì)胞隱性感染90%-95%，無癥狀或輕微糞便排毒頓挫型，5-10%呼吸道、胃腸及全身癥狀（發(fā)熱、不適）免疫力：對(duì)同型可獲得牢固免疫力非麻痹型（無菌性腦膜炎）發(fā)熱、頭痛、頸項(xiàng)強(qiáng)直、疼痛等麻痹型—肢體麻痹（個(gè)別死亡）暫時(shí)型永久型第7章水微生物第7章水微生物水中病毒－脊髓灰質(zhì)炎病毒Poliovirus是脊髓灰質(zhì)炎的病原體，脊髓前角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)細(xì)胞受損致弛緩性肢體麻痹多見下肢俗稱小兒麻痹脊髓灰質(zhì)炎病毒主要感染5歲以下的兒童，發(fā)病后，病人出現(xiàn)發(fā)燒、頸部僵硬、嘔吐等癥狀。大約有1/200的病人最終肢體殘疾，嚴(yán)重的會(huì)因?yàn)楹粑∪饴楸远劳?。脊髓灰質(zhì)炎病毒通過患者的糞便或口腔分泌物傳染。人類是脊髓灰質(zhì)炎病毒的唯一宿主。脊髓灰質(zhì)炎疫苗就是我們平時(shí)所說的小兒麻痹癥糖丸（簡(jiǎn)稱糖丸），主要在于該疫苗是由減毒活的灰髓炎病毒制成，小兒服用后病毒能在體內(nèi)繼續(xù)繁殖，從而刺激人體產(chǎn)生抗體，抵抗脊髓灰質(zhì)炎病毒。第7章水微生物水中病毒－手足口病第7章水微生物

手足口病(Handfootmouthdisease,HFMD)是由腸道病毒引起的傳染病，多發(fā)生于5歲以下的嬰幼兒，可引起發(fā)熱和手、足、口腔等部位的皮疹、潰瘍，個(gè)別患者可引起心肌炎、肺水腫、無菌性腦膜腦炎等并發(fā)癥。引發(fā)手足口病的腸道病毒有20多種，其中柯薩奇病毒(CoxAsckievirus)A16型(CoxA16)和腸道病毒71型（Enterovirus71.EV71）最常見。安徽阜陽

第7章水微生物一、水中病毒的種類及分布Hepatitis

E

Virus

Hepatitis

A

Virus

第7章水微生物RotavirusReovirus第7章水微生物adenovirusparvovirus第7章水微生物二、水中病毒的傳播方式人和動(dòng)物的排泄物降水污水固體廢棄物海洋江河湖泊地下水灌溉第7章水微生物三、影響水中病毒存活的因素光照溫度凝集和吸附pH無機(jī)離子細(xì)菌藻類原蟲海洋生物第7章水微生物四、水中病毒的檢驗(yàn)與衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)衛(wèi)生指示菌－大腸桿菌噬菌體？？水中病毒的檢測(cè)－濃縮、培養(yǎng)和鑒定水中病毒的標(biāo)準(zhǔn)－尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)建議：飲用水中盡可能不含腸道病毒第7章水微生物第五節(jié)水微生物污染及其預(yù)防與控制一、水微生物污染來源：人或動(dòng)物的糞便病原體：細(xì)菌、病毒、原蟲、蠕蟲、霉菌、螺旋體等第7章水微生物痢疾桿菌第7章水微生物副溶血性弧菌第7章水微生物空腸彎曲菌的兩端單鞭毛(↑)負(fù)染，×21000空腸彎曲菌的球形外膜泡(↑)負(fù)染，×25000

空腸彎曲菌第7章水微生物小腸結(jié)腸耶爾森菌第7章水微生物鉤端螺旋體黃疸出血型鉤端螺旋體的形態(tài)負(fù)染，×19200第7章水微生物二、水微生物預(yù)防和控制(一)水體自凈物理作用稀釋沉降擴(kuò)散化學(xué)氧化還原微生物作用分解凝集第7章水微生物(二)微生物在污水處理中的作用一級(jí)處理（預(yù)處理）二級(jí)處理(生物凈化)三級(jí)處理第7章水微生物一級(jí)處理第一步：去除污水中的粗大固體物第二步：沉出沙子第三步：形成粗污泥第7章水微生物二級(jí)處理生物凈化：人工給予一定的理化條件，利用所生成的微生物群落的生物活性加速對(duì)污染物的降解或轉(zhuǎn)化類型需氧處理法厭氧處理法第7章水微生物1、需氧處理法水中的有機(jī)物在微生物群的作用下，由大分子逐步降解，最終通過有氧呼吸生產(chǎn)CO2與水，其中所含氮、磷分別氧化成硝酸根離子、亞硝酸根離子、亞磷酸根離子方法：活性污泥法和生物濾膜法活性污泥的組成第7章水微生物活性污泥上的微生物第7章水微生物第7章水微生物2、厭氧處理法利用厭氧細(xì)菌在無氧條件下降有機(jī)物降解并最終還原成甲烷，