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1  水的衛(wèi)生安全性及其發(fā)展演變

水體環(huán)境與飲用水的衛(wèi)生安全問(wèn)題始終是人們關(guān)注的焦點(diǎn)之一，而問(wèn)題的根源就在于水質(zhì)的天然污染與人為污染。當(dāng)飲用水中的理化水質(zhì)指標(biāo)超出特定的限值范圍，就會(huì)對(duì)人體健康構(gòu)成直接的損害或潛在的危害，當(dāng)生物指標(biāo)值超出規(guī)定范圍時(shí)就存在病原體感染與疾病傳播的風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)水污染物的來(lái)源和污染方式，水質(zhì)對(duì)人體健康的影響經(jīng)歷了不同的發(fā)展階段。在人類社會(huì)發(fā)展的早中期，人口密集度低，主要是天然化學(xué)物質(zhì)或病原體污染造成的危害。例如，某些區(qū)域的天然水源中含有較高濃度的砷化物或氟化物，飲用這類水就會(huì)對(duì)人體構(gòu)成危害，另一方面，由于存在天然病原體和人為污染，動(dòng)物與人類病原體介水傳播與感染也在個(gè)體之間或小規(guī)模群體內(nèi)呈現(xiàn)。在人群開(kāi)始不斷聚集的城鎮(zhèn)化發(fā)展過(guò)程中，人口密集度開(kāi)始加大，人為污染開(kāi)始占據(jù)重要地位，動(dòng)物與人類病原體的介水傳播與感染呈現(xiàn)為群體性和大規(guī)模化發(fā)展。進(jìn)入工業(yè)化發(fā)展階段之后，人為污染已經(jīng)占據(jù)主要地位，水體污染的來(lái)源主要包括工業(yè)污染源、生活污染源和農(nóng)業(yè)污染源，飲用水導(dǎo)致的介水病原體傳播得到較好控制的同時(shí)，重金屬、人工合成有機(jī)物、人類與動(dòng)物排泄物所產(chǎn)生的污染對(duì)水體環(huán)境和人體健康造成了越來(lái)越嚴(yán)重的影響，水污染控制和飲用水安全成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。在工業(yè)發(fā)達(dá)、環(huán)境保護(hù)得到高度重視的當(dāng)今，在介水病原體傳播、人工合成化學(xué)物、天然污染物繼續(xù)造成直接危害或中短期危害的同時(shí)，持久性有機(jī)污染物以及內(nèi)分泌干擾物的形成和擴(kuò)散已經(jīng)開(kāi)始對(duì)人類的健康和生存構(gòu)成難以估量的影響與長(zhǎng)遠(yuǎn)危害。可以說(shuō)，水和食品的安全保障依然任重而道遠(yuǎn)，最為關(guān)鍵的是各種污染物的有效控制和消除。

2  水質(zhì)污染對(duì)人體健康的主要影響

典型的水質(zhì)污染及其對(duì)人體健康的影響可以歸納為以下幾種類型：

（1）病原體的介水傳播：主要包括飲用水、人體攝入和體表接觸等傳播途徑，其中飲用水最為關(guān)鍵，其次為食品的介水污染，以及人類的親水娛樂(lè)活動(dòng)。人體或動(dòng)物排泄物污染是水中病原體的最主要來(lái)源，當(dāng)受污染水體作為飲用水、食品加工用水或存在其他接觸方式時(shí)都有可能導(dǎo)致感染。如果飲用水未經(jīng)妥善處理和消毒，或者處理后在輸送過(guò)程中由于各種原因重新被病原體污染，就有可能引起介水傳染病的傳播或流行。其中，賈第蟲(chóng)病、隱孢子蟲(chóng)病、肝炎、脊髓灰質(zhì)炎、細(xì)菌性痢疾等疾病一旦出現(xiàn)，還可能引起區(qū)域性流行。通過(guò)人體接觸和相關(guān)食品消費(fèi)也是介水病原體傳播的重要方式，如夏季游泳場(chǎng)所消毒不徹底引起的紅眼病流行，1987年上海市由于市民食用受污染的不潔毛蚶引起的甲型病毒性肝炎暴發(fā)。

（2）化學(xué)物質(zhì)導(dǎo)致的急慢性中毒：含有各種類型有毒有害物質(zhì)的礦山排水、工業(yè)廢水、城市污水、固體廢棄物滲濾液和農(nóng)田地表徑流污染水體后，其直接危害是引起急、慢性中毒，飲用受污染的水或食用其中的水產(chǎn)品和澆灌的農(nóng)作物后引起中毒和疾病，如硫化氫中毒、農(nóng)藥中毒、砷中毒、酚中毒、多氯聯(lián)苯中毒等，發(fā)生在日本的骨痛病就是人們長(zhǎng)期食用鎘污染的河水與稻米造成的。此外，由于生物富集作用的存在，會(huì)使食物鏈上高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物機(jī)體中重金屬或難分解化合物的濃度大大超過(guò)環(huán)境中的濃度，導(dǎo)致生物累積性中毒和疾病。

(3) 化學(xué)物質(zhì)導(dǎo)致的致癌作用：某些有致癌作用的化學(xué)物質(zhì)，如砷、鉻、鎳、銻、鎘、鈹、苯、胺、石棉、亞硝酸鹽、硝酸鹽、多環(huán)芳烴、鹵代有機(jī)物、放射性物質(zhì)等，污染水體后，能在懸浮物、底泥和水生物體內(nèi)蓄積，長(zhǎng)期飲用含有這類物質(zhì)的水或食用體內(nèi)蓄積這類物質(zhì)的生物產(chǎn)品，就有可能誘發(fā)癌癥。

（4）氮磷污染導(dǎo)致的富營(yíng)養(yǎng)化：富營(yíng)養(yǎng)化危害大，影響深遠(yuǎn)，不僅在經(jīng)濟(jì)上造成損失，而且危害人類健康。例如，使水味變得腥臭難聞，直接影響、煩擾人們的正常生活，大大降低水質(zhì)；降低水體的透明度，水質(zhì)變得渾濁，喪失了應(yīng)有的美學(xué)價(jià)值；消耗水體的溶解氧，使得需氧生物難以生存，并形成富營(yíng)養(yǎng)水體的惡性循環(huán)；向水體釋放有毒有害物質(zhì)，不僅危害動(dòng)物，而且對(duì)人類健康產(chǎn)生嚴(yán)重影響；影響供水水質(zhì)并增加制水成本；水體的生態(tài)平衡被擾亂，生物種群量出現(xiàn)劇烈的波動(dòng)，水生生物的穩(wěn)定性和多樣性降低；嚴(yán)重影響魚(yú)的生存和漁業(yè)生產(chǎn)，原來(lái)非常有價(jià)值的那些魚(yú)類種群可能被價(jià)值小得多的種群所替代。

（5）消毒副產(chǎn)物的危害：飲用水加氯消毒為控制病原體的傳播和傳染病的流行起到了非常的重要作用，但隨著研究的不斷深入，加氯消毒可能造成的問(wèn)題也逐漸引起了人們的注意。進(jìn)入水體的各種有機(jī)污染物，包括人工合成的和自然界存在的，在加氯消毒過(guò)程中，有可能和消毒劑發(fā)生反應(yīng)生成具有致癌作用的消毒副產(chǎn)物。這些副產(chǎn)物中最常見(jiàn)且研究最多的是三氯甲烷和氯乙酸。

（6）內(nèi)分泌干擾物的危害：環(huán)境內(nèi)分泌干擾物不直接作為有毒物質(zhì)給生物體帶來(lái)異常影響，而是以激素類似物的形式對(duì)生物體起作用，即使數(shù)量極少，也會(huì)使生物體內(nèi)分泌失衡，產(chǎn)生嚴(yán)重危害。這是因?yàn)榄h(huán)境中的激素類似物通過(guò)與激素受體結(jié)合，干擾正常的生理代謝、內(nèi)分泌、生殖機(jī)能，引起種種負(fù)面的生物學(xué)效應(yīng)。已被證實(shí)的內(nèi)分泌干擾物達(dá)數(shù)百種之多，包括天然和人工合成化學(xué)品，例如，農(nóng)藥（除草劑、殺真菌劑、殺蟲(chóng)劑）、多氯聯(lián)苯、藥物、染料、洗滌劑、塑料與樹(shù)脂制品原料、食品添加劑、植物雌激素、烷基酚類、二惡英、鹵代有機(jī)物、鄰苯甲酸酯類等。

3  介水傳染病的病原體類型及傳播途徑

引起介水傳染病的病原體主要有三大類：細(xì)菌類，如傷寒桿菌、副傷寒桿菌、霍亂弧菌和痢疾桿菌等；病毒類，如甲型肝炎病毒、脊髓灰質(zhì)炎病毒和腺病毒等；原蟲(chóng)類，如賈第氏蟲(chóng)和溶組織阿米巴原蟲(chóng)等。當(dāng)這些病菌污染水源以后，致病的影響程度變化很大，有的可能只是輕微的腸道疾病，嚴(yán)重的可能出現(xiàn)致命的痢疾、傷寒、霍亂和肝炎病。

疾病傳播途徑包括直接皮膚接觸、攝入、呼吸道吸入或間接接觸等。如果沒(méi)有接觸，即使環(huán)境中存在病原體也不會(huì)對(duì)人體造成危害。因此介水疾病的傳染必須具備以下條件：（1）水體（或水源）周圍空間及上游區(qū)域具有疾病傳染源；（2）經(jīng)過(guò)處理之后的水（包括污水處理出水、再生水、飲用水等）或食品中仍然存在活的病原體；（3）人體必須直接或間接接觸，或攝入；（4）接觸時(shí)段的病原體濃度足以引起人體傳染。

同時(shí)病原體的傳染性也受多種因素的影響。一些病原體為了存活和繁殖可能對(duì)變化的環(huán)境條件做出相應(yīng)的反應(yīng)。作為有生命的宿主和病原體，對(duì)環(huán)境變化的反應(yīng)都不是絕對(duì)的，不可能在所有情況下都保持相同的方式和相同的程度。當(dāng)進(jìn)入宿主體后，病原體為適應(yīng)特定的環(huán)境因素，其感染性會(huì)有一些變化。一旦進(jìn)入宿主，短時(shí)期內(nèi)病原體必須適應(yīng)新的環(huán)境（潛伏期），在這個(gè)時(shí)期內(nèi)，為了能夠利用宿主資源，達(dá)到感染和寄生宿主細(xì)胞（病毒要求利用宿主細(xì)胞的DNA或RNA用于繁殖），病原體將出現(xiàn)生化轉(zhuǎn)化反應(yīng)。當(dāng)病原體適應(yīng)了新的環(huán)境，宿主的免疫系統(tǒng)將產(chǎn)生抗體，以避免發(fā)生感染。如果病原體成功寄生或在宿主體內(nèi)繁殖，則宿主可能表現(xiàn)出疾病癥狀，否則宿主不會(huì)有患病表現(xiàn)，可能只出現(xiàn)感染情況，這可通過(guò)生化測(cè)試抗體反映出來(lái)。

宿主的相對(duì)敏感性變化很大，它依賴于寄主的整體健康狀況和考慮的特殊病原體。嬰兒、老人、營(yíng)養(yǎng)失調(diào)的人及患病的人較健康成人更易傳染。病原體的典型傳染劑量參見(jiàn)表1。

表1  特定病原體的傳染劑量

4  細(xì)菌性病原體

細(xì)菌是自然界普遍存在，但肉眼看不見(jiàn)、需經(jīng)顯微鏡放大幾百倍或幾千倍才能看見(jiàn)的微小生物，在水和污水中均大量存在。具有致病性的細(xì)菌稱為致病菌或病原菌，其致病機(jī)理包括：（1）侵入機(jī)體并定位于某組織；（2）適應(yīng)機(jī)體生化環(huán)境進(jìn)行繁殖并向其他部位擴(kuò)散；（3）抵抗機(jī)體的防御機(jī)能；（4）產(chǎn)生并釋放毒素引起損傷。

人體皮膚以及與外界相通的腔道，如口腔、鼻咽腔、腸道、泌尿生殖道，均寄居著大量的各類微生物。寄居在人體的正常微生物是人體不可缺少的一部分，與生俱來(lái)，伴隨終生，通常對(duì)人體無(wú)害反而有益，僅在特定條件下致病。其中，腸道桿菌是一大群寄居于人和動(dòng)物腸道中的革蘭氏陰性無(wú)芽胞內(nèi)桿菌,大多數(shù)屬于腸道常居菌，當(dāng)人體免疫力低下或細(xì)菌侵入腸道以外部位時(shí)，也可引起疾病，屬于條件致病菌；有些細(xì)菌為致病菌，如傷寒桿菌、痢疾桿菌、致病性大腸桿菌等，引起人類腸道疾病，見(jiàn)表2。

表2  腸道桿菌中的致病種屬

受到病原菌感染的個(gè)體，其糞便中就會(huì)含有病原菌，隨糞便排出,從而分布于水、土壤或腐物中，其主要的傳播方式為：污染的飲水及食物、經(jīng)消化道傳播。腸道桿菌的主要致病物質(zhì)是內(nèi)毒素，部分腸桿菌也產(chǎn)生外毒素致病。有些病原菌是由其他哺乳動(dòng)物攜帶的，有些鳥(niǎo)類也攜帶病原體。腸道細(xì)菌最常見(jiàn)的疾病為急性腸胃炎，某些細(xì)菌甚至?xí)饑?yán)重疾病癥狀，從水介疾病爆發(fā)事件時(shí)的疾病住院率統(tǒng)計(jì)來(lái)看，最嚴(yán)重的致病因子為志賀氏菌屬，沙門氏菌屬和埃希氏菌屬。

沙門氏菌屬是經(jīng)常在城市原污水中發(fā)現(xiàn)的一種病原體，包括一大類可以引起人類和動(dòng)物疾病的菌種。人類的三種特殊沙門氏菌病有腸傷寒、敗血病及急性胃腸炎。沙門氏菌病最嚴(yán)重的形式是沙門氏傷寒菌引起的傷寒。沙門氏菌病的第三種形式急性胃腸炎，是沙門氏菌屬最常見(jiàn)的病。

志賀氏菌屬已從污水中被分離出來(lái)，會(huì)導(dǎo)致像桿菌痢疾、志賀氏菌病的腸道疾病。已有關(guān)于飲用經(jīng)污水污染了作為飲用水源的井水而爆發(fā)志賀菌病的報(bào)導(dǎo)。志賀氏菌屬在污水中的存活時(shí)間相對(duì)來(lái)說(shuō)較短，一般通過(guò)人和人的接觸傳播。但是志賀氏菌屬是湖泊和河流中反復(fù)爆發(fā)傳染病的主要原因。

大多數(shù)E. coli 是人體和動(dòng)物腸道內(nèi)存在最普遍、對(duì)健康無(wú)害的病原體，但有些E. coli為致病病原體，可引起腸道疾病，其中最特殊的一類為E. coli 0157:H7，導(dǎo)致腸道出血（引起血性腹瀉），約有2～7％的傳染已經(jīng)導(dǎo)致了溶血尿毒綜合癥(HUS)，出現(xiàn)紅細(xì)胞破壞和腎功能損傷。HUS是所有水介疾病中死亡率最高的一種疾病。E. coli 0157:H7的宿主一般為健康牛群，傳播途徑主要是通過(guò)生食牛奶或牛肉以及攝入污染水體。

有觀點(diǎn)認(rèn)為彎曲桿菌是造成腹瀉的一類細(xì)菌，已經(jīng)確定能在動(dòng)物體中引起疾病，同時(shí)認(rèn)為是人類水介疾病爆發(fā)的病原體。原污水中還分離出了許多其他細(xì)菌菌屬，如弧菌屬、分枝桿菌屬、梭狀芽孢桿菌屬、鉤端螺旋體及耶爾森氏鼠疫桿菌，不過(guò)濃度太低一般難以致病。霍亂弧菌是霍亂的病原體，在世界上某些地區(qū)仍然流行，人類是其已知的唯一宿主，傳播的主要方式是通過(guò)水。結(jié)核桿菌在污水中也已被發(fā)現(xiàn)，尤其是在治療結(jié)核病人的機(jī)構(gòu)或有結(jié)核動(dòng)物諸如制酪廠和屠宰廠的污水中，也有在污水污染的水中游泳的人群中爆發(fā)傳染病的報(bào)導(dǎo)。

5  寄生蟲(chóng)與原生動(dòng)物

原生動(dòng)物和寄生蟲(chóng)一般統(tǒng)稱為腸道寄生蟲(chóng)，與其他病原體相比，在污水中的含量較低。然而，傳統(tǒng)的消毒工藝，如氯氣消毒一般不能有效的將污水中寄生蟲(chóng)和其他原生動(dòng)物的數(shù)量降低至可以接受的風(fēng)險(xiǎn)濃度。例如，欲滅活90%隱孢子蟲(chóng)，需要80mg/L濃度的氯接觸90分鐘。這就反映了其抵抗消毒處理的能力，并且由于其感染劑量較低，即使污水中的濃度相當(dāng)?shù)停部赡芤鸶腥尽?span lang="EN-US">

人體寄生蟲(chóng)病的傳染源包括病人、帶蟲(chóng)者和動(dòng)物宿主（家畜、家養(yǎng)動(dòng)物及野生動(dòng)物）。作為傳染源，其體內(nèi)存在并可排出寄生蟲(chóng)生活史中的某個(gè)發(fā)育階段，且能在外界或另一宿主體內(nèi)繼續(xù)發(fā)育。例如感染多種蠕蟲(chóng)的帶蟲(chóng)者或患者從糞便排出蠕蟲(chóng)卵；溶組織阿米巴帶蟲(chóng)者可排出包囊；蟲(chóng)卵或包囊在排出時(shí)即有感染性，或在適宜的外界環(huán)境中發(fā)育到感染階段。與水污染有關(guān)的人體寄生蟲(chóng)傳播途徑為土壤、水和食物。

原生動(dòng)物為單細(xì)胞生物，其生命周期包括一個(gè)生長(zhǎng)和休眠階段。生物體的休眠階段通常對(duì)傳統(tǒng)污水處理工藝的去除具有很大的抗性。大多數(shù)腸道原生動(dòng)物經(jīng)由糞便污染的水、食物和其它物質(zhì)進(jìn)行傳播。

原生動(dòng)物產(chǎn)生孢囊或卵囊有助于其在環(huán)境中的存活，一般要比細(xì)菌大，從2 µm到60 µm以上。原生動(dòng)物的孢囊或卵囊既可以存在于具有發(fā)病癥狀的受感染人體的糞便中，也可以存在于感染癥狀不明顯的攜帶者排放物中。與病毒類似，孢囊或卵囊在環(huán)境中不會(huì)繁殖，但能夠在條件合適的土壤中存活。

可介水傳播的對(duì)人致病的腸道原生動(dòng)物有：溶組織內(nèi)阿米巴、賈第蟲(chóng)、隱孢子蟲(chóng)和結(jié)腸小袋蟲(chóng)，這些生物分別是阿米巴病（阿米巴性痢疾）、賈第蟲(chóng)病、隱孢子蟲(chóng)病和小袋蟲(chóng)病的病原體。近十年來(lái)特別是隱孢子蟲(chóng)和賈第蟲(chóng)受到很大的關(guān)注，尤其是1993年美國(guó)Milwaukee市爆發(fā)的隱孢子蟲(chóng)疾病。大約有400,000人由于Milwaukee公共給水系統(tǒng)的隱孢子蟲(chóng)而致病。賈第蟲(chóng)和隱孢子蟲(chóng)在美國(guó)和世界范圍內(nèi)均認(rèn)為是引起明顯腹瀉疾病的主要原因。

賈第蟲(chóng)全世界都有分布，是一種以滋養(yǎng)體和孢囊形式存在、單細(xì)胞、帶有鞭毛的原生動(dòng)物。除人體外，大約有40種哺乳動(dòng)物和鸚鵡中都發(fā)現(xiàn)有賈第蟲(chóng)。賈第蟲(chóng)病也是由于攝入了孢囊而發(fā)生的。賈第蟲(chóng)病癥狀范圍變化很大，從輕型可自愈的腸炎到慢性使人衰弱的腹瀉和無(wú)癥狀感染都有，如慢性腹痛、脹肚、腹部腫塊、惡性腫塊、疲乏、體重下降。癥狀持續(xù)2～6星期。滋養(yǎng)體只有在急性水樣瀉的糞便中才能查到。孢囊呈卵形，長(zhǎng)8～12 µm，寬7～10 µm。成人賈第蟲(chóng)感染的流行率為2.4～67.5％。兒童中比例更高。一個(gè)受感染成人每天排出的孢囊平均為2.1×108～7.1×108。在流行率為10％～25％時(shí)，未經(jīng)處理的生活污水中孢囊密度估計(jì)為10000～24000個(gè)/L。

隱孢子蟲(chóng)也是一種廣泛存在的腸道病原寄生蟲(chóng)，可寄生于哺乳動(dòng)物、鳥(niǎo)類和魚(yú)類。人體受感染后每天要排泄109個(gè)孢囊。據(jù)統(tǒng)計(jì)，城市污水中隱孢子蟲(chóng)孢囊的平均濃度為5000個(gè)/L。同賈第蟲(chóng)相比，隱孢子蟲(chóng)孢囊的個(gè)體更小，為4.5～5 µm。腸胃?jìng)魅倦[孢子蟲(chóng)可導(dǎo)致腹瀉疾病，可能伴隨著腹部疼痛、惡心、厭食、脫水和體重減輕等癥狀。大部分個(gè)體在2星期內(nèi)沒(méi)有疾病癥狀，免疫缺陷的個(gè)體癥狀更為嚴(yán)重些，尤其是AIDS患者一經(jīng)傳染往往致命。

6  病毒類病原體

病毒是一類體積微小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、嚴(yán)格細(xì)胞內(nèi)寄生的非細(xì)胞型微生物。病毒的形狀各異，一般截面大小為0.01 µm～0.3 µm，對(duì)抗生素不敏感，對(duì)干擾素敏感。每種病毒只含有一種核酸（RNA或DNA），專性寄生在一定種類的活細(xì)胞內(nèi)，只有依賴宿主的代謝系統(tǒng)的協(xié)助才能增殖，在離開(kāi)宿主時(shí)，能以無(wú)生命的化學(xué)大分子狀態(tài)長(zhǎng)期存活并保持感染活性。

腸道病毒是污水中常見(jiàn)的病毒類群，人類是腸道病毒的天然宿主，兒童是最敏感的人群，傳染源為病人及隱性感染者。腸道病毒感染廣泛分布于世界各地，多數(shù)為隱性感染，發(fā)病率為2%~10%，主要取決于病毒的型別、株別以及人體的免疫功能狀態(tài)。它們?cè)谌祟愊兰?xì)胞繁殖，然后通過(guò)血液侵犯其他器官，引起各種臨床綜合病癥。人體排泄的能導(dǎo)致傳染病或其他疾病的腸道病毒超過(guò)140種。這些腸道病毒在腸道內(nèi)繁殖，并且通過(guò)受感染人體的糞便排放。

和介水傳播傳染病有關(guān)的病毒，主要是在腸道中繁殖并在受感染者糞便中大量排泄的那些病毒。由于分析方法的不同，污水中檢測(cè)出的病毒數(shù)量差別很大。據(jù)報(bào)告，每克糞便中病毒濃度高達(dá)108病毒單位，受感染人體每克排泄物中可含高達(dá)1012個(gè)的輪狀病毒（Rotavirus）。

受腸道病毒感染癥狀多變，有些則不明顯察覺(jué)出，有些可以演變?yōu)楦鞣N各樣的疾病包括腸胃炎、呼吸道疾病、肝炎、癱瘓、腦炎和結(jié)膜炎等。一般來(lái)說(shuō)，通常是無(wú)癥狀感染，較重癥表現(xiàn)極少。病毒性胃腸炎可能與各種因素有關(guān)，在各年齡組易感人群均可發(fā)生，一般24～72小時(shí)內(nèi)出現(xiàn)嘔吐、惡心和腹瀉。最嚴(yán)重的是嬰幼兒或高齡老人，易出現(xiàn)脫水和電解質(zhì)平衡失調(diào)而有生命危險(xiǎn)。

甲型肝炎病毒和戊型肝炎病毒可引起肝臟疾病，癥狀有疲倦、厭食、虛弱、反胃、嘔吐、頭痛、不適、發(fā)燒、尿黃和黃疸。輕癥肝炎只需休息1～2周并限制活動(dòng)即可，重癥患者可能因肝臟損害而致死或造成慢性肝炎。重癥肝炎，年齡越大則越難忍受，因而中年以后的病死率顯著增加。原有惡性腫瘤和肝硬化的人死亡率較高。感染戊型肝炎的懷孕婦女死亡率很高。地方的流行病學(xué)專家常在受污染的食物和水中檢測(cè)出該病毒。

腺病毒傳染是非流行性的地方性病毒，可導(dǎo)致急性腹瀉，在不同的種屬中，有兩類（40和41）是不能通過(guò)常規(guī)方式復(fù)制細(xì)胞結(jié)構(gòu)，稱為難培養(yǎng)的變種。這種變種在世界很多地方都有發(fā)現(xiàn)，并且在引起小孩腸胃炎方面僅次于輪狀病毒。

輪狀病毒是導(dǎo)致嬰兒和小孩嚴(yán)重腹瀉的主要原因，也可引起成年人的胃腸炎。每年溫和氣候的寒冷月份，醫(yī)院兒童和嬰兒的腸胃炎患病率大約50％可歸結(jié)為輪狀病毒，急性癥狀是伴有發(fā)燒和嘔吐的水樣腹瀉，嚴(yán)重可發(fā)展為脫水和代謝酸毒癥，并最終導(dǎo)致死亡。最敏感的傳染期是3~24月兒童。

諾沃克病毒通常引起局部的胃腸炎爆發(fā)，持續(xù)24~48h，包括學(xué)齡兒童、家庭接觸成員和成年人。大約有1/3的胃腸炎疾病爆發(fā)歸結(jié)為諾沃克病毒。傳染該病毒引起的癥狀有推遲胃排空、反胃、嘔吐和異常腫塊。大約50％的傳染人群伴有腹瀉，一些出現(xiàn)發(fā)燒和發(fā)冷。諾沃克病毒和類諾沃克病毒的主要侵入對(duì)象是大齡兒童和成年人，可通過(guò)市政管網(wǎng)、半公共供水系統(tǒng)、游泳和貯存方式傳播，另外，還包括人與人之間的傳播方式。

污水處理可以減少病毒濃度90％～99.9％，主要取決于處理的性質(zhì)和程度，但并不能完全去除，大量的病毒仍將存在處理后的污泥中。

7  病原體在環(huán)境中存活能力

城市原污水中病原微生物的種類和數(shù)量取決于很多因素，包括污水的來(lái)源、排放污水的人群的總體健康程度、人群中是否有疾病攜帶者，以及傳染病菌在各種環(huán)境條件下存活的能力等等，因此不可能根據(jù)某一特定指標(biāo)來(lái)預(yù)測(cè)污水的傳染病菌攜帶情況。

城市污水中病毒濃度變化很大，一般在夏季和早秋幾個(gè)月濃度最高。盡管一些病毒在污水中可生存的時(shí)間很短，但病毒作為一個(gè)群體，比許多類型細(xì)菌更能抵抗環(huán)境的壓力。在戶外環(huán)境中，作為一個(gè)群體，寄生蟲(chóng)的孢囊可以比細(xì)菌或病毒存活更長(zhǎng)的時(shí)間。

在有利條件下，病原體能在作物、水或土壤中存活很長(zhǎng)時(shí)間，但不同病原體的存活特性差別很大。影響病原體存活的環(huán)境因素包括含水率（干燥不利于存活）、土壤中有機(jī)物的含量（有機(jī)物有利于存活）、溫度（低溫能延長(zhǎng)存活時(shí)間）、濕度（高濕度能延長(zhǎng)存活時(shí)間）、pH值（細(xì)菌在堿性土壤中的存活時(shí)間長(zhǎng)于在酸性土壤中）、降水量、光照度（太陽(yáng)輻射對(duì)存活不利）、樹(shù)葉的保護(hù)以及競(jìng)爭(zhēng)性微生物區(qū)系與群落。不同條件下，任何特定微生物的存活時(shí)間都有很大的不同。作物、水和土壤中常見(jiàn)的一些病原體的典型存活時(shí)間如表3所示。

表3  20～30℃下典型病原體存活時(shí)間

8  污水的消毒處理及控制要素

從公眾衛(wèi)生健康控制角度，消毒是所有污水處理和再生再用必不可少的處理工藝。消毒的主要目的是利用物理或化學(xué)的方法殺滅污水中的病原體，防止對(duì)人類及畜禽的健康產(chǎn)生危害和對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染。城市污水二級(jí)處理出水中的微生物一般黏附在懸浮固體上，即使經(jīng)過(guò)一定的深度處理病原體含量大幅度減少，但仍然存在病原菌的可能。為了確保處理水與再生水的衛(wèi)生安全，必須進(jìn)行消毒處理，以滿足衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)要求。

在城市污水（再生）處理系統(tǒng)中，消毒是最后一個(gè)處理工序。消毒方法大體可分為物理法和化學(xué)法兩類。物理法是利用熱、光波、電子流等來(lái)實(shí)現(xiàn)消毒作用的方法。目前采用或正在研究的物理法有加熱、冷凍、輻射、紫外線、微電解消毒等方法。膜過(guò)濾是去除微生物的物理方法。化學(xué)法主要通過(guò)向水中投加氧化性化學(xué)物如氯氣、臭氧、雙氧水和溴來(lái)實(shí)現(xiàn)消毒目的。最普通的消毒方法是氯消毒，典型劑量5~20 mg/L兩小時(shí)接觸時(shí)間；由于氯對(duì)灌溉作物存在不利影響，污水中的余氯需要加以控制，脫氯藥劑包括二氧化硫和其他還原劑，活性炭吸附也很有效。氧化物質(zhì)，尤其是臭氧還能有效的減少氣味和色度，提高有機(jī)物質(zhì)的可生物降解性。紫外消毒是化學(xué)消毒工藝的替代，但消毒效果受水濁度、懸浮物和紫外燈強(qiáng)度影響；燈齡和污水的結(jié)垢性質(zhì)影響燈的強(qiáng)度和效果；污水中存在的微粒也會(huì)干擾紫外消毒，為病原體提供保護(hù)。石灰作為混凝劑，pH值達(dá)到11～12時(shí)會(huì)發(fā)生病毒和其他病原體滅活。反滲透能有效去除大多數(shù)病毒和所有較大的微生物。

城市污水三級(jí)處理的典型工藝流程為化學(xué)混凝（沉淀）過(guò)濾，一般能進(jìn)一步去除約40%的BOD和70%的SS，以及部分重金屬、磷和痕量物質(zhì)，但最主要目的是增強(qiáng)病原體的去除能力，附帶去除其他有機(jī)或無(wú)機(jī)組分，其中過(guò)濾是核心工藝，必要時(shí)需要投加混凝劑和聚合物以增強(qiáng)過(guò)濾的功效。通過(guò)化學(xué)混凝（沉淀）過(guò)濾等單元處理工藝，能去除2個(gè)數(shù)量級(jí)（99%）的脊髓灰質(zhì)炎病毒。如不加混凝劑，二級(jí)出水通過(guò)砂濾池或雙層濾池過(guò)濾，不能顯著降低腸道病毒含量。隱孢子蟲(chóng)、賈第鞭毛蟲(chóng)和其他寄生蟲(chóng)可在混凝、沉淀和過(guò)濾過(guò)程中得到較高程度的去除，用膜法可獲得很高的去除率，隨著濁度和顆粒數(shù)的降低而相應(yīng)降低。

另一方面，只有化學(xué)消毒劑透過(guò)細(xì)胞壁，或UV射線直接照射到細(xì)菌上時(shí)，才能有效的破壞細(xì)菌，而水中的濁度（或懸浮固體）能對(duì)細(xì)菌產(chǎn)生屏蔽作用，因此水的濁度（或懸浮物）應(yīng)盡量低。當(dāng)濁度（懸浮物）較高時(shí)，所需達(dá)到某一特定消毒指標(biāo)的消毒劑用量也要提高；而對(duì)于固定的濁度（懸浮物），存在一個(gè)相應(yīng)的消毒極限，當(dāng)趨于消毒極限時(shí)，即使消毒劑量大幅度增加，也很難進(jìn)一步降低水體中微生物的含量。因此，二級(jí)處理出水消毒之前最好經(jīng)過(guò)過(guò)濾（砂濾）處理。

污水中的病毒和寄生蟲(chóng)病原體對(duì)消毒處理的敏感性低于細(xì)菌性病原體，并且一般附著在懸浮物和膠體物質(zhì)上，對(duì)消毒過(guò)程會(huì)產(chǎn)生明顯的抵抗（屏蔽）作用，因此，最現(xiàn)實(shí)可行的辦法是降低處理水的濁度。這就意味著，過(guò)濾處理的主要目的不僅僅是去除附著這些病原體的懸浮物和膠體，還在于強(qiáng)化后續(xù)消毒工藝的處理效果。基于這一考慮，美國(guó)、澳大利亞等國(guó)家的再生水生產(chǎn)中，為了確保消毒效果，基本上都提出了嚴(yán)格的濁度降低要求，而且要求對(duì)每個(gè)濾池的過(guò)濾全過(guò)程進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)與控制，例如，要求處理水進(jìn)入消毒工藝之前的濁度小于2 NTU，二級(jí)出水濁度高于10 NTU時(shí)要求投加混凝劑以強(qiáng)化過(guò)濾效果。

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