医院污水处理系统中污泥的关键指标分析
——以沈阳辖区内5家医院为例
2019-08-28许增贵
许增贵
1.沈阳环境科学研究院;2.辽宁省城市生态重点实验室
本文对沈阳市5家大型综合医院污水处理产生的污泥从重金属成分、总大肠菌群和粪大肠杆菌情况、肠道病毒、寄生虫等方面进行全面、系统分析,从而确定了不同类型污泥的最终去向。
1 医院污泥采集
按照医疗机构水污染物排放标准(GB18466-2005)中对取样方法的要求进行取样,采用多点取样,以使样品具有代表性,样品重量不小于1kg,清掏前监测,使用前混合均匀。采集了沈阳市几家大型综合医院(辽宁省人民医院Aa、沈阳市四院Bb、沈阳市六院Cc、沈阳市十院Dd、沈阳市红十字会医院Ee)不同月份(6月和8月)污泥,每个采集点采集3个样品,每次采集样品约1kg。总计30个样品。所采集样品利用自封袋保存于在-4℃冰箱中(至多保存1个月)。
2 医院污泥重金属分析
在样品采集过程中,经与相关医院专业人员了解,根据环保部门要求,现在沈阳所有市内医院都对产生的污水采取了比较严格的处理方法,通过ICP-MASS分析发现只有省人民医院6月份采集样品有痕量的汞和镉,红十字会医院有痕量汞,但量均极低。经与省人民医院了解,5月末对污水处理设施进行定期维护,更换滤膜时导致水样外流所致。在8月份采用样品中不再存在上述问题。红十字会医院是由于工作人员疏忽导致出水管泄露,致使测出重金属,其他3家医院操作正常,未检出重金属。
3 医院污泥总大肠菌群和粪大肠杆菌分析
总大肠菌群是一类柱状或者杆状菌,泛指一切杆状、无芽孢、需氧或兼性厌氧的革兰氏阴性菌,一般包括埃希氏菌属大肠杆菌、产气杆菌和副大肠杆菌。能在胆汁盐、发酵的葡萄糖和乳糖的环境中生长并产酸产气,有特异性。粪大肠杆菌是在44.5±0.5℃的温度下培养起来的大肠菌群体,又被称为耐热大肠杆菌,是总大肠菌群中的一部分,也是环境监测和食品安全中重要的指标微生物,是重要的环境卫生学指标。总大肠菌群和粪大肠杆菌是评价污泥样品的一个非常重要的参数,可直观反应污泥的状态。
由于污泥絮体对微生物的保护作用,细菌在平板培养基上大片聚集,对计数结果造成误差,为此,需要将细菌从污泥样品中提取出来,因此,细菌提取率对结果有很大的影响。分析结果见表1。
表1 两次采集污泥样品总大肠菌群和粪大肠菌群数分析结果
我们计算的是提取液中的总大肠菌群数和粪大肠菌群数,这会与原污泥样品中这两个参数存在一定误差(会相差1~2个数量级)。此外,由于季节和采样时间的不同,同一地点的总大肠菌群和粪大肠菌群数也会有明显差别。如需了解每年的变化情况,需要长期监测。根据《污水综合排放标准》(GB8978-1996)和《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466-2005)的常见细菌学指标,从5家医院采集的污泥样品完全符合国家的标准。
4 医院污泥寄生虫分析
医院污泥样品中除肠道菌外,可能还存在寄生虫等其他病原体,蛔虫卵是评估医院污泥样品无害化处理效果的主要指标,为此,需对在沈阳辖区5家大型医院采集的污泥样品进行寄生虫分析。根据寄生虫检测结果可知,从5家医院采集的污泥样品中除六院外,均未检出寄生虫。尽管六院检出寄生虫,对所检出经进一步利用多重PCR技术进行扩增,未见相应条带,证明所检出寄生虫非活性状态,符合国家要求的医院污水、污泥的排放与处理标准。
5 医院污泥肠道病毒分析
肠道病毒可引发众多疾病,并可爆发流行,导致死亡、严重危害人类健康。因此,作为潜在污染源的医院污泥分析是否存在肠道病毒非常有必要。
5.1 荧光RT-PCR检测肠道病毒灵敏度
为确定本方法的灵敏度和准确性,我们特意选择容易引起脑炎的非肠道病毒进行分析,验证方法的灵敏度和准确性,结果如图2。
验证结果表明,肠道病毒与非肠道病毒无交叉反应,荧光RT-PCR方法检测灵敏度达到0.1TCID50,比常规PCR方法灵敏度1.0TCID50高10倍。
为确定检验方法的准确性,我们利用肠道病毒标准株对该方法进行了重复性试验验证。结果如表2。
表2 荧光RT-PCT法检测肠道病毒核酸的重复性试验结果
5.2 荧光RT-PCR检测医院污泥样品中肠道病毒结果
从沈阳辖区内5家大型医院共采集污泥样品30份,经处理,直接提取RNA并反转录成cDNA,进行肠道病毒分析。经荧光RT-PCR检测,30份样品中均未检出上述肠道病毒。
由于考虑到安全性问题,国家不允许在非PIII实验条件下分离、培养、鉴定严重危害人类健康的病毒,为此,本研究没有直接从医院污泥样品中直接分离并培养肠道病毒,而是采用荧光RT-PCR技术,以从北京生物制品研究所和中国军事医学科学院获得标准株系的研究结果为依据,直接利用从医院污泥样品制备的cDNA进行分析,未检出任何肠道病毒存在。
6 结语
从这5家医院分别采集了6月和8月的医院污泥进行系统分析,主要针对医院污泥中重金属、总大肠菌群、粪大肠杆菌、寄生虫、肠道病毒等关键指标。根据对医院污泥系统的研究结果,从沈阳辖区内选择的这5家大型医院所产生的污泥完全符合国家环保部颁布的《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466-2005)的医疗机构污泥控制标准,上述分析数据均为清掏前的监测数据,符合污泥控制标准,当污泥含水率降到60%以下可以送至生活垃圾填埋场进行填埋处理。但栅渣、沉淀污泥、化粪池污泥按照标准,属于危险废物,应送至有危险废物处理资质的单位进行处理。