水处理系统军团菌检测及消毒方法

范春红

摘 要：军团病的爆发主要是由于空调水等人工水体感染军团菌引起，因此对于系统中军团菌的检测和消毒方法越来越受到人们的重视。该文对军团菌的检测方法和消毒方法进行了综述。

关键词：军团菌 检测方法 消毒方法

中图分类号：R372 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（a）-0-01

军团菌是一种革兰氏阴性杆菌，广泛存在于土壤、水体中，可通过含菌气溶胶的方式在空气中散布，当人体进行呼吸时，菌气进入体内引起感染，军团病的病死率高达22.8%[1]。军团病临床病例中由嗜肺军团菌所引起的病例占军团病的80%[2]。因此制定规范的检测方法与指标标准对该病的预防与控制具有重要意义，而且，杀灭自然及人工水体中的嗜肺军团菌是控制军团病发生的主要环节。

1 军团菌实验室检测方法

军团菌人工培养条件的苛刻及其生长代谢的缓慢导致临床与环境标本检出率低下，从而造成事实上的假阴性漏检，对军团病的预防与治疗十分不利。现有的军团菌实验室检测方法主要有以下几种。

1.1 分离培养

是诊断军团菌，尤其是诊断嗜肺军团菌（LP）最准确的方法，最适培养基为BCYE培养基（即活性炭—酵母提出液琼脂）国外培养阳性率可达50%～80%，但国内还达不到这么的百分率。培养时应用含军团菌抗体的琼脂培养及免疫放射自显影技术或克隆杂交技术，可更好地检测和计数军团菌菌落。Steinmetz等利用军团菌特异性的单克隆抗体MAb2125进行克隆印迹分析，可于2 h内在培养基上众多菌落中筛选出军团菌落。分离培养用时比较长，操作也比较复杂，且在某些标本中还会存在着其他的物质，他们会阻止军团菌的生长，给培养带来了困难，无法观察到军团菌的完整的初期现象。

1.2 直接免疫荧光法（DFA）

这种方法也是检测军团菌最常用方法。这种方法可以在2 h内就能得到结果，但操作复杂，敏感性低。将单克隆抗体应用于DFA可同时提高此法的敏感性和特异性。

1.3 核酸探针技术

原位杂交技术不仅能够特异性地检测到细菌，且可完整地保持组织细胞及细菌的形态，将原位杂交和聚焦激光扫描电镜技术结合将有助于检测细菌的空间及时间分布情况[3]。

1.4 尿抗原的检测

Plouffe等报道了用免疫学方法检测LP血清I型尿抗原，证明此法特异性>99.5%敏感性80%～90%。1992年Tang报道利用广谱ELISA法可同时对嗜肺及非嗜肺军团菌病患者尿抗原进行检测，敏感行高、特异性好，且有检测快速（3 h内可获结果）、标本容易获得的优点。Steinmetzs等报道可利用一种针对军团菌特异性抗原决定簇60KDaHSP的单克隆抗体检测尿军团菌抗原。到现在还没找到合适的试剂盒，但这种方法是判断早期军团病最有效，最有发展的一种实验方法。

1.5 PCR及其相关技术的应用

近几年聚合酶链式反应（PCR）及其相关技术的发展为军团菌的检测提供了快速、敏感的方法。PCR，可检测到每mL水中1cfu的细菌，无论标本细菌是死是活，都可以检测。在培养中其他细菌掩盖军团菌生长和生产毒素抑制生长，PCR就不用担心以上情况的发生。PCR法是将军团菌的特定目的基因在体外扩增上万倍，甚至几十万倍，扩增产物在含溴化已锭的琼脂糖凝胶上检测。

2 军团菌消毒方法

消毒方法的选择要根据军团菌所处的环境体条件（如pH值、温度、有机物及无机物含量和组成等）来定，适当的消毒方法才能达到理想的消毒效果。当军团菌所在的水体中存在生物垢泥以及阿米八虫时，军团菌的除灭就比较困难，药剂的计入量和接触时间都需要成倍增加。在实验室已发现某些藻类的提出物能刺激嗜可为军团菌的大量生长繁殖捕捉、聚集其所需的各种营养肺军团菌的生长，四膜虫可维军团菌在细胞内的生长，棘皮阿米巴的收缩性空泡，在有生物垢泥的条件下，消毒药剂的使用量要提高4倍才能达到效果。现有对军团菌的杀菌方法主要分两类：化学方法和加热法。

2.1 化学方法

主要是采用金属离子，如铜-银离子，氧化剂如卤素及其化合物包括氯、溴、碘，二氧化氯、氯胺盐和卤化乙内酰脲等，臭氧，和过氧化氢，非氧化剂包括杂环酮类，胍类，硫代氨基甲酸酯类等和紫外光。Lin等研究了分别使用铜、银离子和公共使用铜银离子的杀菌效果，二者对军团菌都有较好的杀灭效果，但同时使用会有协同效应，杀菌效果更好。

目前，使用最多的是含氯制剂。含氯制剂具有以下三个特色：（1）长效性；（2）腐蚀性；（3）产生消毒副产物。有关文献报道，要达到持续抑制军团菌的效果，氯的浓度要在2～6 mg/L，这比传统的处理饮用水的氯浓度（≤1 mg/L）高很多，相应的消毒副产物的量也就增多，而且由于使用含氯制剂易腐管道，空调系统过多使用含氯试剂可能会降低空调使用寿命。因此使用含氯制剂不是最理想的。许多有机药剂被用于军团菌的消毒，使用最广泛的是杂环酮类，以异噻唑啉酮类为代表。但总的说来，非氧化剂效果不如氧化剂杀菌效果好。嗜肺军团菌比其他革兰氏阴性菌对紫外线敏感，所以采用紫外线处理水中的嗜肺军团菌是可行的。但用于紫外线无“余氯”效果，无法有效控制军团菌的再生，因此他的使用也受到了限制。另外，电化学方法也被用来杀灭军团菌。Chuanping Feng 等用Ti/RuO2作阳极涂层对冷却塔水进行电解，发现能有效控制军团菌。但是电解消毒，其效果受pH值及水硬度的影响。pH值高或水硬度高其杀菌效果就不好，而空调冷却塔水的pH值及水硬度都比较高。

2.2 加热消毒法

此法广泛用于锅炉循环水系统的军团菌消毒。有关文献报道，当水温增高到42 ℃时，大肠杆菌等受到抑制，而军团菌仍能存活。水温65 ℃需要25 min才能完全杀死军团菌。水温70 ℃可在10 min内杀死该菌。

3 结语

直到现在，还没有一种防范措施可以有效控制水环境中的军团菌，而衡定的去除或控制人工水环境中的藻类、有机物和阿米巴等可能是控制军团菌的关键步骤。

参考文献

[1] 俞树荣.微生物学和微生物学检验[M].2版. 北京；人民卫生出版.

[2] 谢哲子.军团菌家族及其致病性[J].国外医学外生物学分册，1996，19（5）；23-25.

[3] 金建敏.军团菌研究进展[J].国外医学内科学分册，2001，28（10）.