太原市城市供水两虫检测研究

张 敏

(太原市自来水公司水质管理处，山西太原 030009)

0 引言

2012年7月GB 5749-2006生活饮用水卫生标准强制实施，微生物类指标由原来的两项增至六项，其中包括贾第鞭毛虫和隐孢子虫(以下简称“两虫”)。两虫是两种致病性寄生虫，是引起人类腹泻的两种重要的病原体，二者在世界各地均有广泛流行。以水为媒介和人际之间的相互接触是两虫感染人体的重要传播途径，因此城市供水中的两虫问题严重威胁着人们生活饮用水的安全性。EPA1623法是国际上应用最广泛的两虫检测方法，目前我国绝大多数自来水公司均采用该方法检测两虫。

1 太原市水质情况

太原市城市供水水源分为地下水源和地表水源，其中地下水源有兰村、枣沟、三给地垒三个水源地，经长期检验，其水质完全符合GB/T 14838-1993地下水质量标准，均为优质深层岩溶水。其生产工艺是由水源地深井开采，经潜水泵提升，由输水管道进入水厂清水池，加氯消毒，经检验合格后进入城市管网。地表水源从黄河万家寨水库取水，长距离输送到汾河水库后，再由汾河水库送入呼延水厂。多年来，对万家寨和汾河水库的水质进行了监测，结果表明其水质符合GB 3838-2002地面水环境质量标准中所规定的三类水水质标准，呼延水厂采用混凝、沉淀、过滤和消毒的净水工艺流程，将地表水净化为生活饮用水，进入城市管网，其供水水质达到国家GB 5749-2006生活饮用水卫生标准。

2 两虫检测过程

2.1 主要检测仪器、设备和试剂

滤囊、下口瓶、蠕动泵、摇臂振荡器、低速离心机、磁极、OLYMPUS BX51生物显微镜、样品混合器、侧平壁试管、洗脱缓冲液、磁分离试剂盒、荧光染色试剂盒。

2.2 检测步骤

2.2.1 样品采集与过滤

水源水需采集20 L水样，出厂水需采集100 L水样。样品采集送回实验室后，连接滤囊，流速调至2 L/min。过滤前先打开排气阀排气，待滤囊内注满水后，关闭排气阀，进行过滤。水样过滤完毕后，用纯水将采样容器涮洗一并过滤，以提高两虫回收率。

2.2.2 振荡洗脱

1)往滤囊里先倒入130 mL洗脱缓冲液，排气口在12点方向和4点方向，启动摇臂振荡器，设定速度为900 rpm，洗脱时间均为5 min。完毕，将滤囊中的液体全部倒入锥形离心管。

2)再往滤囊中加入120 mL洗脱缓冲液，排气口在8点方向，启动摇臂振荡器，设定速度为900 rpm，洗脱时间为5 min。完毕，将滤囊中的液体全部倒入锥形离心管。

2.2.3 离心浓缩

1)离心机设定:1 500 g，15 min。

2)设定时间结束后，再等待15 min左右，让其自然静止。

3)取出离心管，用10 mL移液枪吸去上清液，使锥形管中剩余5 mL液体。记录沉淀体积，若沉淀体积大于0.5 mL，则需进行稀释操作，使用以下公式计算所需加入纯水体积:

总体积=沉淀体积×10 mL/0.5 mL。

4)将总体积平均分份，使每份水样的沉淀体积均不大于0.5 mL。

5)将锥形管中液体移至L10试管。

2.2.4 免疫磁分离

1)在L10试管里加入10倍的bufferA与B各1 mL。

2)加入Dynabeads Crypto-combo和Dynabeads Giardia-combo各100 μL，将L10试管放于样品混合器上，转速为18 r/min，混合1 h。

3)取下试管，置于磁极MPC-1上90°臂摆2 min后，从试管圆侧面将上清液倒去。

4)取下试管，加入1倍的bufferA 1 mL，轻轻混匀后转移至1.5 mL微量离心管中;放置微量离心管于磁极MPC-M上，插上磁条，180°臂摆1 min，在不取下磁条的情况下弃去上清液。

5)取下磁条，在微量离心管中加入50 μL 0.1 mol/L HCL，涡旋混合20 s，静置10 min～15 min。

6)插上磁条，涡旋混合10 s后将磁珠外所有液体转移至载玻片圆凹处(预先在圆凹处滴加5 μL 1 mol/L NaOH)。

2.2.5 染色制片

1)将载玻片放在平皿内，37℃恒温培养箱干燥1 h。2)取出平皿，往计数井内加入50 μL无水甲醇，37℃恒温培养箱干燥30 min。3)取出平皿，往计数井加入50 μL DAPI染色液，2 min后倾斜载玻片，倒掉计数井内液体，往井内加50 μL纯水，1 min后，倾斜，擦干。4)加荧光染色剂50 μL至井内，37℃恒温培养箱干燥30 min(保持湿度)。5)拿出载玻片，倾斜，擦干。6)加冰固定缓冲溶液300 μL至井内，放置2 min，倾斜，擦干。7)加5 μL封片胶至井内，盖上盖玻片。8)稍干，读片。

2.2.6 镜检并计数

打开汞灯开关，显微镜开关，预热0.5 h，调焦，找到井形的底部或顶部。

如图1所示按从左至右、从上至下的扫描模式镜检计数井。贾第鞭毛虫呈椭圆形，隐孢子虫呈球形，前者比后者尺寸略大。卵囊和孢囊呈空心状，边缘荧光亮度大，中间基本呈黑色。

图1 计数井示意图

在计数井内从上至下调节时，微调显微镜旋钮，要观察井内参照物，避免漏计或重复计数。

3 太原市两虫检测情况与分析

3.1 2007年～2012年水源水两虫监测情况

水源水取样体积为20 L，由表1可知，通过近6年的检测，地下水水源两虫检出率为零;地表水水源仅在2010年检出过一次，镜检时只捕捉到破损的半只卵囊，表明两虫在引黄水山西段处于点状偶发状态，而下游汾河水库未检出两虫，表明在长距离输水过程中没有两虫的二次繁殖。自然界的自然作用、水厂中多样性的屏障作用、化学试剂絮凝沉降作用、先进的消毒作用等一系列的措施可以有效的阻止孢囊和卵囊危害到终水系统。水源地保护是防止两虫外援入侵取水口的前提，其次改进水厂混凝沉淀效果、提高滤池设备与过滤拦截效果、增加活性炭吸附等是消除两虫隐患的积极措施。

表1 2007年～2012年水源水两虫检测结果

3.2 2007年～2012年出厂水两虫监测情况

出厂水取样体积为100 L，由表2可知出厂水两虫均未检出，其中呼延水厂为地表水源出厂水。太原市自来水公司无论是地表水厂还是地下水厂在两虫指标上是安全可靠的。有研究表明，严格控制出厂水浊度能够有效控制水中两虫数量，当出厂水浊度控制在0.3 NTU以下时，未在出厂水中检测出两虫。美国Illinois大学的科学家研究表明:通过精心调整优化消毒工艺流程，自来水公司不需要增加额外的过滤设施，能达到消毒杀灭隐孢子虫的效果。以臭氧消毒作为第一步工序，以一氯胺或自由氯消毒作为第二道工序，使系统整体处理效果提高，并提高了灭活率。

表2 2007年～2012年出厂水两虫检测结果

4 注意事项

1)接到水样后实验室应当尽早完成水样检测。在离心时，若不小心搅动了沉淀物应考虑再次离心，但离心的次数越少越好。2)水样过滤后，实验进程允许减缓，但水样洗脱必须在采样96 h内进行。3)实验室在一个工作日必须完成水样洗脱、浓缩和纯化步骤。4)纯化水样制片后72 h内必须染色。5)对样品的染色到镜检可保持7 d。

5 结语

通过六年的连续监测，分析了太原市自来水公司的水源水和出厂水的两虫指标，确定了我公司的饮用水尚未存在贾第鞭毛虫和隐孢子虫的重大风险，得出太原市的自来水在现阶段两虫指标上没有污染的结论，填补了太原市在两虫检测及两虫数据上的空白，为今后的进一步研究打下坚实的基础。结论如下:

1)太原市城市供水地下水源被两虫污染的风险极小，地表水源有受到两虫污染的可能性，需要做好水源地保护和两虫监测。2)七家出厂水中均未检出两虫，其中呼延水厂为地表水厂，其出厂水并入城市管网和地下水混合后一并供出，因此检测呼延水厂出厂水两虫尤为关键。3)虽然检测结果在EPA1623方法的控制范围之内，但与西方发达国家一些成熟的实验室对比还有一定的差距。4)采用EPA1623方法检测两虫虽然技术成熟，但检测费用昂贵，并且结果不能即时获得，在遇到突发事件时不能及时获得两虫含量信息，降低了水厂的应变能力。而浊度的测量简单易行，因此供水企业可以通过尽可能降低出厂水浊度的方法来控制出厂水中两虫的数量。

［1］ 刘文君.水质与水处理公共供水技术手册［M］.施周主，译.北京:中国建筑工业出版社，2008:37-39.

［2］ 孙 磊，吕 剑.上海市浦东自来水厂净水工艺对两虫去除效果的研究［J］.中国给水排水，2007，23(3):25-26.