飲用水安全直接關(guān)系到城鄉(xiāng)居民的身體健康及社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展，所以國(guó)家高度重視飲用水安全問(wèn)題，相繼發(fā)布了《全國(guó)城市飲用水安全保障規(guī)劃(2006-2020年)》、《城市供水水質(zhì)管理規(guī)定》、《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》等一系列文件，修訂了《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》并于2012年7月1日起在我國(guó)全面實(shí)施，飲用水安全保障力度不斷加大.針對(duì)目前我國(guó)原水微污染的水質(zhì)狀況，供水企業(yè)一方面通過(guò)改造和強(qiáng)化傳統(tǒng)工藝，并增加預(yù)處理或深度處理工藝，使出廠水質(zhì)達(dá)到新的標(biāo)準(zhǔn)，另一方面則通過(guò)強(qiáng)化消毒工藝和控制管網(wǎng)余氯量來(lái)保證管網(wǎng)水的微生物學(xué)指標(biāo)達(dá)標(biāo).

　　經(jīng)過(guò)工藝處理進(jìn)入管網(wǎng)的飲用水中的微生物并不能完全被滅活，一旦條件變化(余氯衰減，殘存的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度變化等)，有一部分就會(huì)在管網(wǎng)中繁殖和恢復(fù)活性，這其中還存在著活的但不可培養(yǎng)的微生物(viable but non-culturable, VBNC)，這些微生物無(wú)法通過(guò)細(xì)菌培養(yǎng)的方法[6]檢出. VBNC中如果存在致病菌，在適宜環(huán)境條件下復(fù)活并大量繁殖，則直接威脅到飲用水水質(zhì)安全.因此，快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行管網(wǎng)水微生物的定量定性，是供水企業(yè)能夠迅速采取措施控制微生物生長(zhǎng)繁殖，保證供水水質(zhì)衛(wèi)生安全的前提.近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外研究者不斷采用新的細(xì)菌檢測(cè)方法對(duì)細(xì)菌進(jìn)行快速計(jì)數(shù)，取得了很好的效果.

　　為克服傳統(tǒng)培養(yǎng)方法計(jì)數(shù)結(jié)果偏低、培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)以及部分微生物無(wú)法檢出的局限性，本研究采用快速準(zhǔn)確且操作相對(duì)簡(jiǎn)便的熒光顯微鏡直接鏡檢法，對(duì)配水管網(wǎng)水中的細(xì)菌進(jìn)行計(jì)數(shù)和觀察.本研究以活菌數(shù)占細(xì)菌總數(shù)的比值來(lái)表征試驗(yàn)管網(wǎng)水的整體細(xì)菌活性，并對(duì)飲用水中常見(jiàn)形態(tài)細(xì)菌以及整體細(xì)菌活性受余氯、溫度、濁度、流速等因素影響的變化進(jìn)行了分析，結(jié)果對(duì)快速預(yù)估配水管網(wǎng)中生物安全性風(fēng)險(xiǎn)具有一定意義，同時(shí)也有利于供水企業(yè)根據(jù)預(yù)估結(jié)果調(diào)整工藝參數(shù)、保障供水安全.

　　1 材料與方法1.1 試驗(yàn)管網(wǎng)與試驗(yàn)采樣

　　雖然試驗(yàn)管網(wǎng)與實(shí)際配水管網(wǎng)的環(huán)境條件存在一些差異，但是采用試驗(yàn)管網(wǎng)能夠根據(jù)試驗(yàn)需要來(lái)調(diào)節(jié)影響細(xì)菌生長(zhǎng)的參數(shù)變化，更好地了解細(xì)菌數(shù)量和整體活性受多個(gè)因素影響的變化規(guī)律.為了模擬實(shí)際配水管網(wǎng)水中細(xì)菌的生長(zhǎng)變化情況，按圖 1所示，采用PE管、閘閥、流量計(jì)、循環(huán)水箱及離心泵等管件與設(shè)備，在實(shí)驗(yàn)室搭建了模擬配水管網(wǎng).試驗(yàn)用水直接引自北方某市配水管網(wǎng).裝置啟動(dòng)后，首先投加次氯酸鈉溶液使水中自由余氯的初始值接近實(shí)際水廠清水池出水的余氯值;其次通過(guò)試驗(yàn)用水的封閉循環(huán)來(lái)模擬飲用水在實(shí)際配水管網(wǎng)中的流動(dòng);最后在取樣點(diǎn)采樣進(jìn)行試驗(yàn).取樣點(diǎn)選在模擬管網(wǎng)主干管上的中點(diǎn)，以間隔一定時(shí)間的采樣分析結(jié)果，來(lái)模擬實(shí)際配水管網(wǎng)的沿程水質(zhì).本研究于2014年8月至2015年7月對(duì)選定取樣點(diǎn)進(jìn)行取樣，水樣按照標(biāo)準(zhǔn)方法采集后盡快送回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析，并按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法對(duì)研究需要的指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定.

1.離心泵;2.止回閥;3.閘閥;4.取樣龍頭;5.密封與平衡裝置;6.加藥管;7.進(jìn)水管;8.排水管;9.循環(huán)水箱;10.管網(wǎng)示意

圖 1 模擬配水管網(wǎng)示意

　　1.2 儀器與藥品

　　總余氯與自由余氯：使用HACH46 700-001型總氯-余氯儀;HACH-DPD自由余氯測(cè)定藥劑，HACH-DPD總余氯測(cè)定藥劑.濁度：HACH2100AN型濁度儀.細(xì)菌總數(shù)和活菌數(shù)：使用Olympus-BX51型熒光顯微鏡，采用吖啶橙(acridine orange)染色鏡檢.

　　吖啶橙是技術(shù)相對(duì)成熟的熒光鏡檢染色劑.它能夠透過(guò)細(xì)胞膜，與細(xì)胞核內(nèi)的DNA和細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的RNA結(jié)合，并在波長(zhǎng)為436~490 nm的激發(fā)光的激發(fā)下發(fā)出熒光.它與DNA結(jié)合可發(fā)射出黃綠色或綠色熒光，與RNA結(jié)合可發(fā)出橙色至鮮紅色熒光.即使DNA在沒(méi)有活性的細(xì)胞內(nèi)，吖啶橙也能與其結(jié)合將其染色，因此可以用來(lái)計(jì)數(shù)細(xì)菌總數(shù).

　　1.3 試驗(yàn)方法

　　細(xì)菌總數(shù)計(jì)數(shù)采用吖啶橙染色直接計(jì)數(shù)法[15](acridine orange direct counts，AODC).水樣用無(wú)菌磨口玻璃瓶采集后迅速加入甲醛固定，甲醛最終含量2%.將0.5 mL含量為0.2%的吖啶橙(BBI公司)溶液加入10 mL固定后水樣中，染色1~2 min.染色后的水樣使用溶劑負(fù)壓過(guò)濾器以微孔濾膜(孔徑0.2 μm，直徑47 mm，黑色聚碳酸酯膜，Millipore公司)過(guò)濾.將過(guò)濾后的濾膜置于載玻片上并固定，用落射熒光顯微鏡觀察，計(jì)數(shù)發(fā)綠色或橙色熒光的菌體.顯微鏡光源為汞燈，激發(fā)光濾光片450~490 nm，光束分離濾光片510 nm，阻擋濾光片520 nm.隨機(jī)選取10個(gè)視野的計(jì)數(shù)結(jié)果取平均值，根據(jù)視野面積和過(guò)濾面積的比值計(jì)算出單位體積水樣中的細(xì)菌數(shù)量.

　　活菌數(shù)計(jì)數(shù)采用活菌直接計(jì)數(shù)法[16](direct viable counts，DVC-N.A).向10 mL水樣中加入最終含量為0.002%的萘啶酮酸(nalidixic acid, N.A, BBI公司)和最終含量為0.025%的酵母膏(上海生工生物工程公司)，25℃避光培養(yǎng)6 h后用甲醛固定.再將固定后的水樣按照AODC法直接鏡檢計(jì)數(shù)，視野中長(zhǎng)大或變粗的菌體被認(rèn)為是活菌.

　　2 結(jié)果與分析2.1 細(xì)菌計(jì)數(shù)結(jié)果比較

　　加氯后在試驗(yàn)管網(wǎng)取水點(diǎn)取樣，隨著余氯不斷衰減取多組水樣，并從中選取4組水樣，分別使用R2A培養(yǎng)基平板計(jì)數(shù)和吖啶橙染色直接計(jì)數(shù)兩種不同方法對(duì)水樣中的細(xì)菌進(jìn)行計(jì)數(shù).每組水樣均取等量的6份，即每種計(jì)數(shù)方法對(duì)每組水樣平行測(cè)定3次，取計(jì)數(shù)結(jié)果的平均值.兩種方法對(duì)4組水樣中細(xì)菌的計(jì)數(shù)結(jié)果見(jiàn)表 1.使用R2A作為培養(yǎng)基的平板計(jì)數(shù)法得到水樣中的活菌數(shù)在100~102 cfu·mL-1，而吖啶橙染色熒光顯微鏡直接鏡檢計(jì)數(shù)法得到水樣中的活菌數(shù)在103~104 cells·mL-1，比使用R2A作為培養(yǎng)基的平板計(jì)數(shù)法高出1~3個(gè)量級(jí)，明顯高于培養(yǎng)法.直接鏡檢計(jì)數(shù)法不僅能夠計(jì)數(shù)活細(xì)菌，還能夠計(jì)數(shù)受損和死亡細(xì)菌數(shù)量，得到水樣中的細(xì)菌總數(shù)在104~105cells·mL-1.類(lèi)似的試驗(yàn)在冬季也進(jìn)行了運(yùn)行，并與夏季運(yùn)行的結(jié)果對(duì)比.冬季的HPC-R2A法計(jì)數(shù)結(jié)果在100~102 cfu·mL-1，檢出量級(jí)更低，甚至有個(gè)別水樣未檢出.而鏡檢計(jì)數(shù)結(jié)果檢出的量級(jí)仍在103~104cells·mL-1.且鏡檢法能夠直觀地觀察到細(xì)菌的形態(tài)，有助于更好地掌握細(xì)菌的變化規(guī)律(見(jiàn)圖 2).

　　表 1 R2A培養(yǎng)法和AO染色鏡檢法細(xì)菌計(jì)數(shù)結(jié)果比較

圖 2 不同形態(tài)細(xì)菌

　　2.2 不同理化指標(biāo)下細(xì)菌數(shù)量和總體活性的變化2.2.1 不同余氯量下細(xì)菌數(shù)量和總體活性的變化

　　采用活菌數(shù)與細(xì)菌總數(shù)的比值來(lái)表征管網(wǎng)中細(xì)菌的整體活性.細(xì)菌數(shù)量和總體活性與余氯衰減的關(guān)系見(jiàn)圖 3.向循環(huán)水箱中投加次氯酸鈉溶液后，馬上開(kāi)始取樣測(cè)定.測(cè)定活菌數(shù)為22 680 cells·mL-1(各形態(tài)活菌占活菌總數(shù)的比例見(jiàn)表 2)，活菌數(shù)占細(xì)菌總數(shù)的比例為15.12%.當(dāng)余氯濃度達(dá)到最大值時(shí)，活菌的數(shù)量開(kāi)始減少.此時(shí)水樣中活菌數(shù)為21 088 cells·mL-1，活弧形菌所占比例顯著降低(見(jiàn)表 2)，在活菌比例最低時(shí)(達(dá)9.21%)，活菌中短桿形菌所占的比例較余氯濃度最大時(shí)提高了5.8%，而此時(shí)球形菌和長(zhǎng)桿形菌所占比例變化不大，弧形菌所占比例降至為0(見(jiàn)表 2).隨著余氯的衰減，活菌所占比例不斷增大，而且活菌中桿形菌的數(shù)量增速更快(圖 4)，平均數(shù)量增速(從活菌比例最低至循環(huán)結(jié)束時(shí)間段內(nèi))為46 cells·(mL·min)-1，而球形菌和弧形菌僅為30 cells·(mL·min)-1和7 cells·(mL·min)-1.當(dāng)水中余氯濃度低于0.3 mg·L-1時(shí)，活菌在細(xì)菌總數(shù)中所占比例開(kāi)始增大，最高可達(dá)到20.25%，遠(yuǎn)高于余氯濃度為0.52 mg·L-1時(shí)9.34%的活菌比例.

　　表 2 水循環(huán)中不同時(shí)刻各形態(tài)細(xì)菌所占比例

圖 3 整體細(xì)菌活性受余氯影響的變化

圖 4 低殘留余氯濃度水樣中的活菌

　　2.2.2 不同溫度下細(xì)菌數(shù)量和總體活性的變化

　　模擬管網(wǎng)用水來(lái)自以地表水為水源的市政管網(wǎng)，所以四季水溫相差較大，冬季的試驗(yàn)水溫一般低于11℃，而夏季的試驗(yàn)水溫一般高于19℃.分別選取每月平行試驗(yàn)中余氯約為0.55、0.30和0.00 mg·L-1的水樣，分析不同季節(jié)細(xì)菌數(shù)量和總體活性受水溫影響的變化規(guī)律(圖 5).在余氯低于0.3 mg·L-1時(shí)，活菌數(shù)占細(xì)菌總數(shù)的比值因?yàn)闇囟鹊牟煌�而相差較大，可達(dá)2.48%.對(duì)比不同季節(jié)66份管網(wǎng)水樣的鏡檢結(jié)果，未投加次氯酸鈉時(shí)，夏季水樣中桿形菌占細(xì)菌總數(shù)的62.8%~68.3%，高于冬季的52.9%~66.7%，而在活菌比例最低時(shí)夏季試驗(yàn)水樣中桿形菌占細(xì)菌總數(shù)的45.1%~54.7%，低于冬季管網(wǎng)中的58.7%~62.6%，說(shuō)明在水溫較高時(shí)，桿形菌對(duì)次氯酸鈉的耐受性變差.另外，在夏季水樣中存在許多活的短桿形菌(見(jiàn)圖 6)，是冬季水樣中少見(jiàn)的.

圖 5 整體細(xì)菌活性受不同月份水溫的影響

圖 6 夏季水樣中經(jīng)過(guò)培養(yǎng)的活短桿形菌

　　2.2.3 不同濁度下細(xì)菌數(shù)量和總體活性的變化

　　為了研究濁度與細(xì)菌數(shù)量之間的關(guān)系，取不同季節(jié)不同循環(huán)未投加消毒劑之前的試驗(yàn)循環(huán)水，樣品編號(hào)按濁度由小到大排列，分別測(cè)定了濁度和活菌數(shù)，結(jié)果見(jiàn)圖 7.濁度與活菌數(shù)之間的相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.979 8.

圖 7 活菌數(shù)與濁度的相關(guān)性

　　余氯約為0.3 mg·L-1時(shí)不同濁度下的計(jì)數(shù)結(jié)果(圖 8)，濁度最大值2.28 NTU，最小值1.64 NTU，相差0.64 NTU;活菌數(shù)占細(xì)菌總數(shù)的比值相應(yīng)地相差2.95%.濁度超過(guò)2 NTU時(shí)，活菌數(shù)比例增大明顯.由于試驗(yàn)采用的是自建的管網(wǎng)，每次運(yùn)行前雖然對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行沖洗，但難免會(huì)有少量的搭建管網(wǎng)時(shí)殘留的管材碎屑.另外，運(yùn)行前的沖洗突然改變了管網(wǎng)的水力條件，沖刷下了管壁附著的細(xì)菌及沉淀物質(zhì)，也增加了試驗(yàn)用水的濁度.并且，試驗(yàn)用水引自的管網(wǎng)是年代較遠(yuǎn)的傳統(tǒng)管材管網(wǎng)，其中的水自身濁度較高.上述原因造成了試驗(yàn)水濁度基本高于0.5 NTU.

圖 8 整體細(xì)菌活性受濁度的影響

　　2.2.4 不同流速下細(xì)菌數(shù)量和總體活性的變化

　　為了縮短研究時(shí)間，盡快取得管壁生物膜，所以試驗(yàn)管網(wǎng)在設(shè)計(jì)和運(yùn)行時(shí)均考慮到流速的問(wèn)題，使實(shí)際運(yùn)行的流速低于經(jīng)濟(jì)流速.試驗(yàn)配水管網(wǎng)中水的流速通過(guò)每個(gè)管段上的閥門(mén)控制在0.4~1.7 m·s-1.被沖刷下來(lái)的生物膜會(huì)懸浮在水樣中，在染色過(guò)濾時(shí)被截留在微孔濾膜上.由圖 9可見(jiàn)被沖刷下的生物膜內(nèi)存在活菌.

圖 9 被沖刷下來(lái)的管壁生物膜

　　在封閉循環(huán)試驗(yàn)結(jié)束后，保持主干管流量為1 m3·h-1運(yùn)行(采用非循環(huán)方式)18 h，分別在試驗(yàn)管網(wǎng)始端管段的上游和下游龍頭取水樣(樣品1和2)，之后迅速旋該管段上下游閥門(mén)至開(kāi)啟度最大，并同時(shí)在這兩個(gè)龍頭再取水樣(樣品3和4)，分別測(cè)定4個(gè)水樣中活菌數(shù)和細(xì)菌總數(shù)，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖 10.可見(jiàn)流速的突然增大從管壁上沖刷下生物膜，引起了水中細(xì)菌數(shù)量的增多，尤其是活菌數(shù)量的增幅更大，導(dǎo)致水中整體細(xì)菌活性增強(qiáng).因此，盡量避免引起流速突變(如水錘等現(xiàn)象)，防止管網(wǎng)中流速突然增大，也是控制飲用水中細(xì)菌數(shù)量激增的有效措施.

圖 10 整體細(xì)菌活性受流速的影響

　　3 討論3.1 細(xì)菌計(jì)數(shù)方法的比較

　　瓊脂平板計(jì)數(shù)法(agar plate counts)是至目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣泛且使用時(shí)間最長(zhǎng)的飲用水中異養(yǎng)菌的計(jì)數(shù)方法.近年來(lái)也有很多研究者使用R2A培養(yǎng)基進(jìn)行平板培養(yǎng)計(jì)數(shù)來(lái)克服受損菌體不能在營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基上正常生長(zhǎng)的局限性，使計(jì)數(shù)結(jié)果更高.但是培養(yǎng)基為細(xì)菌提供的生長(zhǎng)環(huán)境還是與飲用水系統(tǒng)的貧營(yíng)養(yǎng)環(huán)境差異較大，使用培養(yǎng)方法檢測(cè)飲用水系統(tǒng)中的所有細(xì)菌還是難以獲得較為準(zhǔn)確的結(jié)果，有個(gè)別樣品還會(huì)因?yàn)橥坎紩r(shí)的操作不當(dāng)造成污染而得不到計(jì)數(shù)結(jié)果.并且使用HPC-R2A法培養(yǎng)，細(xì)菌生長(zhǎng)緩慢，數(shù)量一般從培養(yǎng)的第4 d、第5 d開(kāi)始才增多較快，那么要想得到準(zhǔn)確的計(jì)數(shù)結(jié)果，采用常規(guī)的7 d培養(yǎng)法是不夠的，不能使供水企業(yè)迅速地得到細(xì)菌數(shù)量超標(biāo)的信息并及時(shí)采取控制措施.雖然掃描電鏡使視野清晰，但是對(duì)于觀察前細(xì)菌的分離技術(shù)要求較高，且前處理時(shí)間也稍長(zhǎng)，所以還多用于對(duì)觀察細(xì)菌形態(tài).利用流式細(xì)胞術(shù)、ATP方法、分子探針、基因芯片等測(cè)定飲用水中的微生物也能快速獲得相對(duì)準(zhǔn)確的計(jì)數(shù)結(jié)果，但是對(duì)操作人員的要求較高，也不能作為供水企業(yè)的首選.而熒光顯微鏡鏡檢法可以直接對(duì)水樣中的細(xì)菌進(jìn)行計(jì)數(shù)，對(duì)細(xì)菌的生長(zhǎng)環(huán)境改變不大.而且熒光顯微鏡觀察計(jì)數(shù)十分快捷，從取樣至檢出只需30 min左右.顯微鏡直接鏡檢計(jì)數(shù)法快捷、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)性好，是在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)飲用水管網(wǎng)中細(xì)菌進(jìn)行快速計(jì)數(shù)的可行方法.

　　3.2 細(xì)菌數(shù)量和整體活性受理化指標(biāo)影響的變化規(guī)律3.2.1 細(xì)菌數(shù)量和整體活性受余氯影響的變化規(guī)律

　　由前述試驗(yàn)結(jié)果可知，在投氯的初始時(shí)刻，消毒劑中的有效成分還未完全對(duì)微生物產(chǎn)生作用，活菌的比例還很高.余氯濃度最大時(shí)，弧形菌比例較初始時(shí)刻大幅降低，而其它形態(tài)細(xì)菌比例變化沒(méi)有過(guò)于明顯，說(shuō)明配水管網(wǎng)水中的大部分種屬的弧形菌對(duì)次氯酸鈉消毒劑的耐受力較桿形菌和球形菌弱.活菌比例最低時(shí)，短桿形菌比例升高而弧形菌比例幾乎降至為零，長(zhǎng)桿形菌和球形菌比例變化不大，說(shuō)明配水管網(wǎng)水中的短桿形菌對(duì)次氯酸鈉消毒劑的耐受能力最強(qiáng).另外，余氯對(duì)于細(xì)菌的滅活相對(duì)于余氯衰減存在時(shí)間上的滯后性，即余氯濃度最大時(shí)，活菌比例并未達(dá)降至最低，尤其是對(duì)于菌膠團(tuán)中細(xì)菌的滅活.隨著余氯衰減，桿形菌比例增長(zhǎng)明顯，說(shuō)明桿形菌的繁殖和活性恢復(fù)能力較強(qiáng).活弧形菌的再次出現(xiàn)說(shuō)明消毒劑并不能完全殺滅水中的細(xì)菌，而是殺滅一部分細(xì)菌，對(duì)另一部分細(xì)菌僅能發(fā)揮抑制活性作用.所以這時(shí)雖然水中仍存有一定濃度的余氯，但是已不能有效地控制細(xì)菌的繁殖和活性恢復(fù).

　　3.2.2 細(xì)菌數(shù)量和整體活性受溫度影響的變化規(guī)律

　　水溫高時(shí)整體細(xì)菌活性較強(qiáng)，因?yàn)樗疁馗哂欣�于�?xì)菌的繁殖.而且水溫高時(shí)余氯的衰減加快，也相應(yīng)減小了余氯的滅活作用.水溫高時(shí)桿形菌比例相對(duì)低，說(shuō)明桿形菌對(duì)溫度較高時(shí)的消毒劑較敏感，即桿形菌對(duì)熱力消毒敏感.根據(jù)地下水和地表水的水溫特點(diǎn)，由以上分析可知，夏季的地表水更有利于細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖和活性恢復(fù)，所以采用地表水水源的水廠在夏季更應(yīng)關(guān)注微生物學(xué)指標(biāo).

　　3.2.3 細(xì)菌數(shù)量和整體活性受濁度影響的變化規(guī)律

　　水中的微生物會(huì)附著在懸浮顆粒上呈離散的非溶解狀態(tài)，這些懸浮顆粒給微生物的生長(zhǎng)繁殖提供了保護(hù).所以美國(guó)在2002年把濁度列入了微生物學(xué)指標(biāo)，指標(biāo)限值也更為嚴(yán)格.由試驗(yàn)結(jié)果可知配水管網(wǎng)水中的濁度大則細(xì)菌數(shù)量多，整體細(xì)菌活性也強(qiáng)，說(shuō)明活菌受到了懸浮顆粒包裹物的保護(hù).實(shí)測(cè)的濁度與活菌數(shù)之間的相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.979 8，即微生物繁殖和復(fù)活在一定程度上也取決于濁度的高低.因此，控制出廠水及配水管網(wǎng)中的濁度水平，對(duì)于控制活菌數(shù)也是有效措施.

　　3.2.4 細(xì)菌數(shù)量和整體活性受流速影響的變化規(guī)律

　　當(dāng)流速大時(shí)由于水力剪切作用，附著在管壁上的生物膜會(huì)被水流沖刷下來(lái)，并隨著水流流向管網(wǎng)下游，造成細(xì)菌數(shù)量的激增.并且這些生物膜給細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖和避開(kāi)滅活提供了保護(hù).流速的增大使得從管壁上沖刷下更多的生物膜，引起了水中細(xì)菌數(shù)量的增多，尤其是活菌數(shù)量的增幅更大，導(dǎo)致水中整體細(xì)菌活性增強(qiáng).因此，盡量避免管網(wǎng)中流速突然增大，也是控制飲用水中細(xì)菌數(shù)量激增的有效措施.

　　3.3 吖啶橙染色熒光顯微鏡直接鏡檢法需要注意的問(wèn)題

　　吖啶橙不但可以將水中的微生物染色，還可將部分雜質(zhì)染色，因此鏡檢觀察時(shí)應(yīng)只計(jì)數(shù)細(xì)胞形態(tài)的熒光物.水樣要充分過(guò)濾，否則殘留在膜上的水痕會(huì)干擾觀察.觀察計(jì)數(shù)每個(gè)視野前應(yīng)使部分干擾物的熒光淬滅.具體參見(jiàn)污水寶商城資料或http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　4 結(jié)論

　　(1) 吖啶橙染色熒光顯微鏡直接鏡檢應(yīng)用于計(jì)數(shù)模擬配水管網(wǎng)中的微生物數(shù)量能夠得到較穩(wěn)定的結(jié)果.計(jì)數(shù)得到水樣中的活菌數(shù)在103~104cells·mL-1，比使用R2A作為培養(yǎng)基的平板計(jì)數(shù)法高出1~3個(gè)量級(jí);水樣中的細(xì)菌總數(shù)在104~105cells·mL-1.每個(gè)水樣的鏡檢時(shí)間僅需30 min左右.所以吖啶橙染色熒光顯微鏡直接鏡檢是對(duì)配水管網(wǎng)中細(xì)菌進(jìn)行計(jì)數(shù)的較優(yōu)方法.

　　(2) 模擬配水管網(wǎng)水中整體細(xì)菌活性與水溫、濁度和流速都存在正相關(guān)關(guān)系;與運(yùn)行穩(wěn)定后的余氯存在負(fù)相關(guān)關(guān)系.可根據(jù)細(xì)菌活性確定不同季節(jié)和原水水質(zhì)下的更準(zhǔn)確的投氯量.

　　(3) 模擬配水管網(wǎng)水中常見(jiàn)形態(tài)的細(xì)菌對(duì)次氯酸鈉消毒劑的耐受能力依次為：短桿形菌>球形菌>長(zhǎng)桿形菌>弧形菌，并且桿形菌恢復(fù)活性和再繁殖的能力較強(qiáng).夏季水樣中短桿形菌多于冬季.