从源水到灭菌水微生物去哪儿了

■纫 秋 助理研究员

生活用水的来源主要有两大类：地表水如河流、湖泊，以及通过打井、挖掘等方式获得的地下水。通过自来水厂的处理，饮用水可以在感官层面和健康层面满足饮用需求，包括色度、嗅味、浊度、口感、微量污染物、微生物和消毒副产物等。其中，微生物是影响水质最主要的因素之一。而在医疗层面，注射用灭菌水对于微生物的要求则比饮用水的标准更高，即要求水中彻底无菌，以用于腔镜手术的腔镜器械冲洗剂，部分药物雾化，冲洗伤口等。那么，从源水到灭菌水，我们应用了哪些技术手段，将微生物从众多、致病，消除至微量、饮用安全，最终完全不存在呢？

水中微生物的特点

水中微生物的特点是对营养物质的需求不高，水中可被细菌利用的有机碳源含量只有10～100 微克/升。在这种“极端”的情况下，仍存在10～ 10菌落数/毫升的细菌。这些细菌中有很多致病菌，比如洋葱伯克霍尔德菌、铜绿假单胞菌、分枝杆菌属、军团菌属、嗜肺军团菌、霍乱弧菌等。

流水不腐，户枢不蠹。相对于静止的水而言，流动的水中的微生物负载量较低。洪涝之后常发生瘟疫的重要原因是，浑浊的水中的微生物负载量更高。此外，来源于地表的水资源，受环境影响很大。比如同一地区的水源，枯水期水中的微生物负载量要高于丰水期。而将地表水和地下水进行比较的话，地表水中的微生物负载量要高于地下水。

很多致病微生物具有较强的耐热和抗消毒剂能力，必须经技术处理去除后，才能变为安全的自来水。一般水厂采用混凝- 沉淀- 过滤-消毒的饮用水处理工艺，或者后加臭氧、氯、活性炭的深度处理工艺，以便有效遏制水介烈性细菌对人类的危害。

过滤：减少肉眼可见的异物

生活饮用水的标准中有一项指标是浑浊度和肉眼可见度。引起水质混浊的主要因素是一些有形的物质，比如沙子等。浑浊度与细菌总数之间存在较好的正相关关系，细菌和病毒可以附着在这些物质上。水厂采用混凝- 沉淀- 过滤技术进行水处理，可有效去除水中的杂质、肉眼可见的异物，并同时去除一定数量的细菌、病毒，适当降低水中微生物的负载量。但这种处理措施对于确保饮用水的安全性来说是远远不够的。

消毒：对微生物进行持续打击

水中含有的微生物对人类存在潜在的致病性。为了得到安全的饮用水，控制微生物风险，必须对源水进行消毒，即利用温和的物理化学因素抑制病原体繁殖。目前，水厂对生活饮用水进行消毒处理，一般采用加氯、二氧化氯、臭氧，使用超滤膜过滤等措施。

不同消毒方式有各自的优缺点，不同消毒剂对微生物的杀灭原理不一样。没有任何一种消毒剂能完全将微生物消灭干净。当主消毒工艺为臭氧时，水中芽单胞菌属细菌、氢噬胞菌属细菌的占比较高。紫外线的消毒效率高。超滤膜可有效去除水中的细菌、病毒、“两虫（贾第鞭毛虫、隐孢子虫）”，也可去除富力酸、腐殖酸等有机物，具有出水水质稳定、无消毒副产物等优点。

但以上三种消毒方式均不具有持续杀菌能力，消毒之后仍需要补充氯之类的其他消毒剂，方可避免在管网内造成微生物二次污染。水厂选择适合的消毒方式，并有效运行，才能保证给广大人民群众提供合格的饮用水。

用消毒剂对水进行消毒，能杀灭绝大部分的微生物，使水中的微生物负载量降低至菌落总数小于100 菌落数/毫升（源水中为10～ 10菌落数/毫升）。但需要注意的是，消毒剂用量过多会产生一系列消毒副产物，对人体健康造成影响。因此，《生活饮用水卫生标准（GB5749-2022）》对于消毒副产物也做了上限规定，以确保生活饮用水的安全性。

灭菌：彻底消除微生物

灭菌是对微生物进行最终极消灭，水的最终状态是无菌。无菌，顾名思义，就是水中连一个微生物都没有。我们日常饮用的话，并不需要这样彻底无菌的水。事实上，人体无论身体里还是身体外表面，都携带着大量的微生物。我们是跟微生物共存的。饮用水需要去除的是水介烈性细菌等高致病性的微生物。

无菌的灭菌水主要是指灭菌注射用水。它是将源头水通过沉淀，以0.22 微米孔径进行过滤，以121℃持续加热30 分钟进行高温高压灭菌等无菌生产工艺得到的制剂。在灭菌注射用水中，除了水分子之外，没有其他的微生物、杂质、热源物质。灭菌注射用水是无色透明液体，一般无臭味，Ph 值为5.0 ～6.8，呈弱酸性，为低渗性液体，可供医疗使用，其质量和生产过程均需要符合《药品生产质量管理规范》。