不同水源地微生物污染来源及其健康风险评估

　　王 丹，刘晓利，刘芳盈，李 平，孟 超

　　（淄博市疾病预防控制中心，山东淄博 255000）

　　摘 要：饮用水安全是保障公共健康的关键因素。本文阐述饮用水安全对公共健康的重要性以及不同水源地微生物污染来源，评估不同水源地微生物健康风险，旨在为水源管理和健康风险防控提供科学依据。

　　关键词：饮用水安全；微生物污染；健康风险评估

　　饮用水作为人们生存的基本需求，其安全性直接关系到公共健康。随着工业化和城市化的快速发展，水源地受到的微生物污染日益严重，已成为全球关注的公共卫生问题。不同水源地由于其自然条件和人为活动的影响，微生物污染特征存在显著差异。本文阐述饮用水安全对公共健康的重要性以及不同水源地微生物污染来源，评估不同水源地微生物健康风险，以期为相关管理部门提供决策支持，保障饮用水安全。

　　1 饮用水安全对公共健康的重要性

　　饮用水安全在公共健康领域中处于基石地位，在保障人类健康、提高生活质量方面发挥着重要作用。水被视为生命的基石，人体大约70% 是由水构成的，它在维持体温、传输营养物质以及排除代谢废物等过程中起到关键作用。所以，保证饮用水的洁净与安全直接影响着人们的健康与生命安全。饮用水中存在的微生物污染，如细菌、病毒和原生动物等，构成了水传播疾病的主导因素。这些病原体可能会造成肠胃不适，严重时甚至可能导致死亡。另外，饮用水中存在的各种化学污染，如重金属、农药残留和工业化学物质等，都可能对人体健康造成长期的不良影响。这包括对神经系统和内分泌系统的影响，甚至可能增加患某些癌症的风险。伴随着工业化、城市化进程的加快，水源污染日趋严重，给饮用水安全带来极大挑战。所以，加强水源保护，升级水处理技术，健全水质监测体系，同时增强公众饮用水安全意识是目前及今后确保公共健康所面临的一个重要课题。

　　2 不同水源地微生物污染来源

　　2.1 地表水微生物污染来源

　　在自然环境中，地表水暴露于无遮挡条件下，很容易受到微生物的污染。人类活动是造成地表水微生物污染最主要的原因。伴随着城市化进程的加快及人口持续增加，大量生活污水排入地表水。这类生活污水富含有机物及营养物质，给微生物生长繁殖带来有利条件。与此同时，畜禽养殖废水任意排放会导致大量肠道细菌、病毒进入地表水。这些致病菌进入人体后会诱发多种疾病，给人的健康带来潜在的威胁。除人类活动外，农业径流、工业废水排放等还可使地表水受到严重的微生物污染。农业生产中会大量施用化肥、农药等，这些物质可随着雨水流进地表水。工业废水中可能含有多种有毒有害物质和大量微生物，若不经过处理就直接排入地表水，会给地表水生态环境带来很大损害[1]。

　　2.2 地下水微生物污染来源

　　地下水微生物污染主要来源于地表污染源的渗透。例如，若垃圾填埋场防渗措施不力，其中的各类有机废弃物经微生物分解后将产生大量渗滤液，并有可能逐步向地下渗透，使地下水受到污染。化粪池泄漏也是一种常见的污染源。化粪池中存在大量肠道细菌及其他微生物，漏入地下后将污染地下水。另外，大量应用于农业活动的化肥、农药等在雨水冲刷、渗透的情况下会向地下渗透，这不仅会带来化学污染，还会引入部分微生物。地下水被污染后，其中的微生物有可能长期存在于地下水中。这是由于地下水流动速度比较慢，更新周期比地表水长，使微生物具有充分的时间来适应地下水环境而存活。与地表水相比，尽管地下水中的微生物种类可能相对较少，但一些具有较强耐受性的微生物，如某些细菌和原生动物，仍然能够在地下水中存活下来。其中，铁细菌、硫酸盐还原菌在生长繁殖时会产生酸性物质或者其他腐蚀性物质，能够腐蚀供水管道，进而影响饮用水质量安全。

　　2.3 集中式供水源微生物污染来源

　　集中式供水系统一般涉及地表水与地下水两大来源，需要进行一系列繁杂处理后才能将其输送至居民家庭进行日常利用。该集中式供水系统对保障居民饮用水安全具有重要作用，但同时存在潜在的微生物污染危害。集中式供水源微生物污染可能来源于原水、供水管道和蓄水池。原水中微生物污染状况可从地表水与地下水特征反映。供水时，若供水管道及蓄水池保养不当，则可能会造成细菌滋生。另外，集中式供水系统消毒环节一旦发生故障，如消毒剂用量不足、过多或者消毒时间不充分等均可能造成微生物污染。若消毒剂用量过多，虽能够杀死微生物，却有可能生成有害消毒副产物，同样会给人体健康带来负面影响[2]。

　　3 不同水源地微生物健康风险评估

　　3.1 地表水微生物健康风险评估

　　地表水作为饮用水源，其微生物健康风险不容忽视。地表水中可能存在各种致病微生物，如大肠杆菌、沙门氏菌、霍乱弧菌等。这些微生物主要来源于生活污水、工业废水、农业面源污染以及雨水径流等。饮用被微生物污染的地表水可能导致多种疾病，如腹泻、霍乱、伤寒等肠道传染病。因此，对地表水进行微生物健康风险评估要考虑以下几点。①对地表水进行微生物健康风险评估需要考虑水源地周边的环境因素。如果水源地附近有大量的居民区、工厂或养殖场，那么微生物污染风险就会相应增加。②相关人员要监测地表水中微生物的种类和数量。通过定期的水质检测，可以了解地表水中微生物的动态变化，及时发现潜在的风险。此外，还需要考虑季节因素对地表水微生物的影响。在雨季，地表径流增加，可能会将更多的污染物带入水源地，从而增加微生物污染的风险。为降低地表水微生物健康风险，可以采取一系列措施[3]。例如，加强水源地的保护，禁止在水源地附近进行可能造成污染的活动；建立污水处理设施，减少生活污水和工业废水的排放；采用合适的水处理工艺，如沉淀、过滤、消毒等，去除地表水中的微生物。

　　3.2 地下水微生物健康风险评估

　　（1）查明地下水补给来源及流动路径，查明可能污染源。地下水的补给来源与流动路径对于微生物健康风险评估至关重要。地下水的补给可能源于大气降水、地表水渗透以及相邻含水层的侧向补给等多种途径。例如，在一些山区，大气降水通过岩石裂隙和土壤孔隙渗入地下，成为地下水的重要补给源。而在平原地区，河流、湖泊等地表水体的渗透作用则更为显著。通过详细的地质勘查和水文地质调查，可以绘制出地下水的流动路径图，明确其从补给区到排泄区的流动轨迹。同时，查明可能的污染源是关键环节。污染源可能包括工业废水排放、农业面源污染、生活污水排放以及垃圾填埋场和化粪池的渗漏等。工业生产过程中产生的含有重金属、有机污染物和致病微生物的废水，如果未经有效处理直接排放，可能会通过土壤渗透进入地下水系统，对地下水质量造成严重威胁。在农业活动中，过量使用的化肥、农药以及畜禽养殖产生的粪便等，在雨水冲刷或灌溉下渗过程中，也会将大量的氮、磷化合物和致病微生物带入地下水中。生活污水通过污水管网的渗漏或者未经处理直接排放到环境中，同样会成为地下水微生物污染的重要来源。

　　（2）监测地下水微生物种类、数量。对地下水微生物种类和数量的监测是评估微生物健康风险的直接手段。通过采集地下水样本，运用先进的微生物检测技术，可以确定其中存在的微生物的种类和丰度。例如，常见的致病细菌如大肠杆菌、沙门氏菌、志贺氏菌等的存在可能导致胃肠道疾病的传播；病毒如诺如病毒、轮状病毒等，具有较强的传染性和致病性，即使在低浓度下也可能对人体健康造成危害；寄生虫如贾第虫、隐孢子虫等，其孢囊或卵囊在地下水中具有一定的存活能力，一旦被人体摄入，可能在肠道内寄生繁殖，引发腹泻、腹痛等症状。

　　（3）考虑地下水开采方式及用途、供水系统卫生状况等。由于地下水的开采方式和用途不同，其面临的微生物健康风险也存在差异。对于采用大口井开采的地下水，井口周围的卫生防护条件如果较差，则容易受到地表污染物的直接侵入，如灰尘、雨水携带的微生物以及附近居民活动产生的污染物等。而采用管井开采时，如果井管的密封性不好，也可能导致地下水受到污染。此外，开采过程中的抽水速率和水位降深等因素也会影响地下水的流场变化，进而改变微生物的迁移和分布规律。地下水的用途多种多样，如作为饮用水源、农业灌溉用水、工业用水等。对于作为饮用水源的地下水，其微生物健康风险要求更为严格。饮用水必须符合国家规定的饮用水卫生标准，其中对微生物指标如细菌总数、总大肠菌群、耐热大肠菌群等都有明确的限值要求。如果饮用水中微生物超标，可能会对公众健康造成严重影响。而对于农业灌溉用水，虽然微生物指标相对宽松，但如果水中含有大量的致病微生物，可能会污染农作物，导致农产品质量下降，甚至通过食物链进入人体，间接危害人体健康[4]。工业用水中的某些微生物可能会对工业生产过程产生不利影响，如腐蚀管道、影响产品质量等。

　　3.3 集中式供水源微生物健康风险评估

　　集中式供水源作为保障广大居民生活用水的关键基础设施，其微生物健康风险评估工作至关重要且涉及多个关键环节。

　　（1）建立完善的水质监测体系是基础。对于原水，需全面、持续地监测其微生物种类、数量及相关特性。这包括但不限于对常见致病细菌（如大肠杆菌、霍乱弧菌等）、病毒（如肠道病毒、肝炎病毒等）以及寄生虫（如隐孢子虫、贾第鞭毛虫等）的检测。定期采集原水样本，运用先进的分子生物学检测方法、传统的培养鉴定技术以及高精度的显微镜观察等手段，精准掌握原水中微生物的动态变化情况。处理后的水同样不能松懈监测。在经过沉淀、过滤、消毒等一系列工艺处理后，尽管大部分微生物已被去除或灭活，但仍可能存在一些具有较强生存能力或抗性的微生物。此时，需要通过更为严格的检测指标和方法，确保处理后的水符合国家饮用水卫生标准中关于微生物指标的限定值，杜绝不合格水进入供水网络。

　　（2）加强对供水管道和蓄水池的维护和管理不可或缺。供水管道长期处于地下或隐蔽环境，容易受到物理、化学和生物等多种因素的侵蚀。随着时间的推移，管道内壁可能会出现腐蚀、结垢现象，这不仅会降低管道的输水能力，还会为微生物的附着和滋生提供理想的场所。定期采用物理清洗（如高压水冲洗、刮管器清理等）和化学消毒（如使用含氯消毒剂、二氧化氯等）相结合的方式，可对供水管道进行全面维护，去除管壁上的生物膜、沉积物以及有害微生物，确保管道内部的清洁卫生。蓄水池作为供水过程中的重要储水设施，其卫生状况直接影响供水质量。定期排空蓄水池，对池壁、池底进行彻底清洗，可去除可能积累的藻类、细菌等微生物及其代谢产物。同时，对蓄水池的通风系统、进水口和出水口等关键部位进行检查和维护，可防止灰尘、昆虫、小动物等外来污染物进入池中，保证蓄水池内的水质稳定且符合卫生标准[5]。

　　4 结语

　　综上所述，饮用水安全问题不容忽视，不同水源地的微生物污染来源及其健康风险评估对于制订有效的水源保护和管理策略至关重要。

　　参考文献

　　[1] 余琴芳, 邹磊. 水源微生物污染下应急水处理工艺探讨[J]. 净水技术,2023,42(7):58-65.

　　[2] 王慧莹, 吴坚如. 节能环保视域下生活用水微生物污染检测[J]. 能源与环保,2023,45(2):190-194.

　　[3] 廖伟, 杨蓉, 徐建, 等. 饮用水源微生物快速检测技术的发展及应用[J]. 中国环境监测,2020,36(6):104-112.

　　[4] 李继芳, 崔仲明, 王舒.2017—2019 年辽宁省农村学校饮用水微生物污染状况分析[J]. 现代预防医学,2020,47(21):4006-4010.

　　[5] 郑萍, 孙宗科, 张伟, 等. 我国北方地区湖泊和水库水源水微生物污染及指示菌初步研究[J]. 环境与健康杂志,2019,36(11):1000-1002.