城市污水再生处理过程中病原性原虫的去除特性

通过定期监测北京市某城市污水再生处理过程各单元出水中的隐孢子虫和贾第鞭毛虫(两虫)浓度,系统考察了污水再生处理系统对两虫的去除特性.结果表明,原污水、初沉池出水、二沉池出水、絮凝沉淀池出水和砂滤池出水中隐孢子虫的平均检出量分别为238、179、6、1、0.3个·L-1,贾第鞭毛虫的平均检出量分别为1 568、1048、22、4、0.6个·L-1.污水再生处理系统对隐孢子虫和贾第鞭毛虫的总去除率分别为2.98log(99.895%)和3.46log(99.965%).一级处理工艺对污水中两虫的去除效果并不理想,去除率分别只有0.13log和0.18log.二级生物处理对两虫的去除贡献最大,去除率分别达1.50log和1.67log.污水深度处理工艺(絮凝-沉淀-砂滤)能有效提高两虫的去除效果.污水厂进水中的两虫检出量随季节变化,雨季较低,旱季较高.     

污水再生处理絮凝工艺去除病原性原虫的机制分析

通过考察在不同的絮凝剂种类、投加量、pH和温度等操作条件下隐孢子虫和贾第鞭毛虫(以下简称"两虫")的去除特性,探讨了污水深度处理絮凝工艺去除病原性原虫的作用机制.研究发现,污水经絮凝处理后,水样中胶体的平均ζ电位与2种荧光微球(两虫替代物)去除率和剩余浊度的线性相关度不高(R:0.49、0.48、0.65);而2种荧光微球之间的去除率线性相关性较高(R=0.99),并且与水样剩余浊度的变化趋势呈一定的指数相关关系(R=0.92、0.95).因此,在本研究的各种絮凝工况下.卷扫网捕是去除病原性原虫和浊度的重要作用机制.在相同操作条件下,贾第鞭毛虫的去除率大于隐孢子虫.     

水质对污水再生絮凝工艺中病原性原虫去除的影响

 采用荧光微球模拟隐孢子虫和贾第鞭毛虫(简称两虫),考察了有机物和颗粒物的浓度、组成等水质特性对污水再生处理絮凝工艺中两虫去除特性的影响.结果表明,腐殖酸浓度增加可提高水样中胶体浓度,从而提高对两虫的去除率;而酪氨酸虽然能改变胶体表面性质,但不参与絮凝过程,故对两虫的去除率无明显影响.水样初始浊度对两虫去除率影响较小;但水样中颗粒物的粒径分布,特别是1nm～100μm粒子的比例与对两虫去除效果间存在较好的相关关系.     

隐孢子虫和贾第鞭毛虫的危害及其控制技术

病原微生物对水体的污染以及在饮用水中的存在是一个重要的公共卫生问题.微小隐孢子虫和蓝氏贾第鞭毛虫(简称两虫)被认为是世界上最主要的导致人体腹泻的水源性原生动物寄生虫,隐孢子虫卵囊和贾第鞭毛虫孢囊具有个体微小,致病量低、抵抗环境选择性压力强、易于造成两虫病暴发流行等特点,对公共健康及公共安全具有潜在的风险.饮用水处理中,...     

澳大利亚中东部原始汇水保护区里的表吮贾第虫Giardia和隐小孢子虫Crptosporidium

我们首次证实在澳大利亚中东部没有都市和农业污染的原始汇水保护区的偏远小溪里存在着致病的原生动物表吮贾第虫(肠兰伯氏鞭毛虫)Giardia lamblia和隐小孢子虫Cryptosporidium parvum.     

饮用水中隐孢子虫qPCR检测研究

分子生物学的发展推动了分子技术在病原体检测诊断中的应用,建立成熟可靠的饮用水中隐孢子虫的分子检测方法也迫在眉睫.本研究直接提取饮用水浓缩液DNA,对隐孢子虫卵囊目的基因进行定量PCR(quantitative PCR,简称qPCR)检测,并对该体系进行了综合优化.本研究比较了不同冻融处理及不同DNA提取试剂盒对隐孢子虫卵囊DNA提取效果,结果显示,QIAamp DNA Mini kit配合冻融前处理(液氮/沸水5个循环)提取DNA含量较高,用这种方法可以提取到(4±1)个隐孢子虫卵囊DNA.本研究比较了隐孢子虫SYBR green染料法及Taqman探针法qPCR,结果显示,探针法和染料法均可以检测到10个18S rRNA基因拷贝(一个隐虫卵囊含有20个18S rRNA基因拷贝).采用该检测体系测定的去离子水和水源水中隐孢子虫的加标回收率分别达到了55%和46%;本研究提供了饮用水中隐孢子虫检测的一种可行性分子方法.     

环境水体中肠道病毒的膜吸附-洗脱浓缩方法研究

在膜吸附-洗脱和洗脱液浓缩相结合的基础上,建立了一种简便实用的水中肠道病毒浓缩方法.通过实时定量RT-PCR检测,比较了不同材料和不同孔径的微孔滤膜对病毒的吸附效果;对膜洗脱方式进行了改进;研究了在洗脱液浓缩过程中,PEG浓度对于病毒回收率的影响.最后确定了最佳的浓缩方法.选择效果好而且来源广泛的0.22 μm孔径的混合纤维素酯微孔滤膜,采用磁力搅拌来洗脱滤膜上吸附的病毒;洗脱液浓缩步骤中,PEG最佳质量浓度为130　g/L.系统比较了不同病毒接种量下,方法中各步骤的病毒回收率.对接种已知量的肠道病毒的生活污水、二级处理出水和地表水等样品的试验结果表明,该方法效果稳定,适合不同水样中肠道病毒的浓缩分离.     

城市污水二级处理出水中沙门氏菌的PCR检测

建立了一种利用PCR检测城市污水二级处理出水中沙门氏菌的方法.采用膜吸附-洗脱法浓缩二级出水水样中的沙门氏菌,通过选用一对涵盖性和特异性均较强的引物139和141,对浓缩后的沙门氏菌进行PCR检测.利用正交试验法,对沙门氏菌PCR体系进行五因素四水平的试验,建立了沙门氏菌PCR的最佳体系.通过梯度PCR考察了退火温度对检测结果的影响,选择65℃作为退火温度,优化后沙门氏菌PCR体系的检测灵敏度可达0.314ngL.通过对已知细菌浓度的水样进行检测,确定了该法检测水样中沙门氏菌的灵敏度为2130CFUL.与传统MPN法的相比,该法在检测效果和检测效率上都优于MPN法.     

喷涂废水中邻苯二甲酸酯测定的优化研究

选取固相萃取GC-MS法定量检测喷涂废水中四种邻苯二甲酸酯类(PAEs),运用正交设计法,研究了pH、洗脱剂、洗脱体积、洗脱速率和水样流速对废水中PAEs回收率的影响。结果表明,pH为2.5时回收率最佳(均100%);在该pH下,洗脱剂对4种PAEs的回收率影响最大,水样流速次之,洗脱速率与洗脱体积对4种PAEs的回收率影响相对较小。样品前处理最优参数为:水样流速8mL/min、洗脱剂为乙酸乙酯、洗脱体积4mL、洗脱速率2mL/min;该条件下4种PAEs的线性范围为0.2～8.0μg/mL,相关系数均0.99,喷漆废水中平均加标回收率为61.1%～103%,相对标准偏差为3.1%～14.6%,均可满足试验要求。     

高效液相色谱法测定水中的六种邻苯二甲酸酯研究

建立了高效液相色谱法测定水中六种邻苯二甲酸酯(邻苯二甲酸二甲酯、邻笨二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸丁基苄酯)的检测方法.对水样中邻苯二甲酸酯的萃取条件和高效液相色谱分析条件进行优化,采用正己烷二次萃取,浓缩定容后分析,以乙腈-水为流动相梯度洗脱,紫外检测波长226 nm,16 min可将六种邻苯二甲酸酯分离出.方法的检出限为0.13μg/L ～0.37 μg/L,加标回收率为78.6％～118.5％,相对标准偏差为0.82％～2.17％,是一种理想的测定水中六种邻苯二甲酸酯的方法.     

Improvement of detection method of Cryptosporidium and Giardia in reclaimed water

Cryptosporidium and Giardia are two typical species of pathogenic protozoans that seriously endanger water quality. Previous works indicated that detection of Cryptosporidium and Giardia with modified United States Environmental Protection Agency (USEPA) method-1623 using a membrane filtration-elution for sample concentration attained better recovery and lower cost compared to the USEPA method-1623. Several improvements of membrane filtration-elution step as well as immunomagnetic separation (IMS) steps were investigated and an optimized method for detection of Cryptosporidium and Giardia in wastewater reclamation system was recommended in this paper. The experimental results show that an overnight soak of the membrane after scraping and vortex agitation before elution could enhance and stabilize the recovery. Increasing turbidity to 4 NTU by adding kaolin clay before filtration could effectively improve the recovery of low-turbidity water. Washing the concentrate after centrifugation and twice acid dissociation both reduced the impact of water quality to protozoan recovery. Protozoans in different water samples were determined by this optimized method, and the recovery of Cryptosporidium and Giardia were above 70% and 80% respectively, much higher than the acceptance of method-1623. __________ Translated from Environmental Science, 2006, 27(12): 2547–2552 [译自: 环境科学]     

Risk assessment of Giardia in rivers of southern China based on continuous monitoring

The occurrence and risks of Giardia in China have been unclear to date, which has made it difficult to properly manage source water as well as to create reasonable drinking water standards. The levels of Giardia in river networks of several cities in Zhejiang Province, China were found to be in the range of 0-5 oocysts/10 L in the rainy season in 2008. The mortality due to Giardia infection for people in this region was calculated to be from 0 to 1.95 × 10^-8 persons using a conditional probability equation. Based on multiple unboiled water intake routes, the disability-adjusted life years (DALYs) due to Giardia infection for people who consumed conventionally treated water was 0.625 (95% CI: 0.137-2.05) per 10⁵ persons, with the symptom of hospitalization making the highest contribution to total DALYs (0.56 per 10⁵ persons; 95% CI: 0.122-1.84). The DALYs decreased to 0.425 (95% CI: 0.137-2.05) per 10⁵ persons per year for those consuming water treated with advanced technology. These values were lower than the acceptable risk (1.97 × 10^-5 DALYs per year). This study revealed the risk of Giardia infection to the people in river networks of Zhejiang Province for the first time, and provides a method to evaluate the risk of Giardia infection. The results are useful for the modification of drinking water quality standards based on cost-benefit analysis.     

水环境中大肠杆菌多特征抗原及抗体的制备研究

为了建立用于水环境中大肠杆菌的酶联免疫快速检测方法,针对水中大肠杆菌属多种血清型的特征,制备了水环境样品中大肠杆菌的多特征抗原,包括全菌体抗原、破碎全菌体抗原、菌体抗原、鞭毛抗原和菌毛抗原;采用这5种大肠杆菌抗原分别免疫新西兰大白兔,获得了5种大肠杆菌多克隆抗体,抗体效价高、纯度好,具有较强且稳定的特异性结合抗原的功能;间接ELISA方法表明,全菌体抗体和破碎全菌体抗体的效价均大于1×10⁵,性能优良.基于上述抗体,建立了水中大肠杆菌间接ELISA检测方法,实际水样的检测结果表明,检测限可达10⁴个/L.     

Occurrence and infection risk of waterborne pathogens in Wanzhou watershed of the Three Gorges Reservoir, China

The Three Gorges Reservoir (TGR), formed by China’s Yangtze Three Gorges Project, is the largest lake in the world, but there is too little information available about fecal contamination and waterborne pathogen impacts on this aquatic ecosystem. During two successive 1-year study periods (July 2009 to July 2011), the water quality in Wanzhou watershed of the TGR was tested with regard to the presence of fecal indicators and pathogens. According to Chinese and World Health Organization water quality standards, water quality in the mainstream was good but poor in backwater areas. Salmonella, Enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC), Giardia and Cryptosporidium were detected in the watershed. Prevalence and concentrations of the pathogens in the mainstream were lower than those in backwater areas. The estimated risk of infection with Salmonella, EHEC, Cryptosporidium, and Giardia per exposure event ranged from 2.9 × 10 -7 to 1.68 × 10-5 , 7.04 × 10-10 to 2.36 × 10-7 , 5.39 × 10-6 to 1.25 × 10-4 and 0 to 1.2 × 10-3 , respectively, for occupational divers and recreational swimmers exposed to the waters. The estimated risk of infection at exposure to the 95% upper confidence limit concentrations of Salmonella, Cryptosporidium and Giardia may be up to 2.62 × 10-5 , 2.55 × 10-4 and 2.86 × 10-3 , respectively. This study provides useful information for the residents, health care workers and managers to improve the safety of surface water and reduce the risk of fecal contamination in the TGR.     

光倒刺鲃、白鲢协同投放抑制丝状藻(水绵)藻华围隔研究

为探究高效与安全抑制丝状藻藻华的方法,利用光倒刺鲃(Spinibarbus hollandi)、白鲢(Hypophthalmichthys molitrix)的食性特点,研究了不同密度(低密度(L)40 g·m-3、高密度(H)80 g·m-3)与不同投放比例(光倒刺鲃∶白鲢=3∶1、1∶1、1∶3)协同作用下,对围隔内水体丝状藻水绵(Spirogyra sp.)的抑制效果,以及对水生植物和水质的影响.结果表明,光倒刺鲃可以显著摄食丝状藻水绵,且在低密度、高比例(3∶1)时,即对丝状藻的生长具有明显抑制作用.高密度(80 g·m-3)投放光倒刺鲃、白鲢,无论比例如何,都会引起水体水质下降,引起轻微富营养化,并导致浮游藻类生物量上升,不适用于本试验水体.在本试验条件下,高密度(80 g·m-3)投放条件下,白鲢可以抑制浮游生物总量,H(1∶3)、H(1∶1)组中,呈现藻类小型化的趋势;而在低密度(40 g·m-3)投放条件下,未发现浮游藻类有小型化趋势.本试验L(3∶1)组,即光倒刺鲃30 g·m-3、白鲢10 g·m-3,可以有效控制试验水体丝状藻水绵滋生,且能够兼顾改善水质.     

铜绿假单胞菌对DBP的降解特性研究

采用小容量全萃取方法,研究了1株铜绿假单胞菌对BDP的降解特性.结果表明,该菌株对DBP具有高效降解能力,当DBP浓度为400 mg/L,投菌量为2 g/L时,t_1/2为3.60　d;其降解过程完全符合一级反应动力学.DBP作为该菌生长的唯一碳源时,其降解过程包括快速生物吸附、解析、降解等几个阶段.实验还确认了存在邻苯二甲酸单丁酯和邻苯二甲酸2种中间产物,从而验证了DBP在双加氧水解酶作用下2步水解变为邻苯二甲酸的历程.     

空调冷却塔水与空气军团菌的PCR方法快速检测

应用 Enviro Amp PCR-反向杂交法(涉及 5S rRNA基因和 mip基因 )和半巢式 PCR(涉及 16S rRNA基因 )成功检测人工气溶胶化的军团菌 ,这些方法进一步用于检测空调系统冷却塔的水及由其产生的气溶胶中的军团菌 ,从空气样品中检测到军团菌属及嗜肺军团菌 .检测的冷却塔水样品 100%含军团菌属细菌 ,其中 41.6%含嗜肺军团菌 .2种方法相比 ,半巢式 PCR法更经济、方便 .     

寒区水体中溶藻铜绿假单胞菌的分离和性质研究

我国北方,尤其是东北地区的一些水体由于富营养化导致的水华现象呈增加趋势,成为急需解决的水环境问题.溶藻菌可从生态调控的角度来控制水华的爆发,因此,在富营养化水体治理方面逐渐得到重视.本文从寒区水华爆发水体中分离获得了一株溶藻细菌JM1,系统发育分析表明,菌株JM1与铜绿假单胞菌的同源性最高.VITEK系统鉴定表明,菌株JM1与铜绿假单胞菌的相似度为98%.菌株JM1在不同的碳源和氮源培养基中可产生不同颜色和p H值的代谢产物,而以葡萄糖和蛋白胨分别为碳源和氮源时发酵液的溶藻效果明显好于其它培养基.菌株JM1的溶藻效果随藻细胞初始密度的降低而增强,随发酵液添加量的增加而增加;当菌体细胞的密度达到1011CFU·m L-1时,可单一抑制藻细胞的生长;当菌体细胞的密度大于105CFU·m L-1时,菌体细胞可促进发酵液的溶藻作用.发酵液作用于藻细胞6 h时可明显影响其恢复能力,当暴露时间达18 h时,藻细胞彻底丧失了恢复能力.菌株JM1发酵液在中性和偏碱性的藻液中的溶藻效果最强,并且经过酸化、碱化和高温处理后,仍然保持较高的溶藻活性.本研究可为基于微生物作用过程的水华控制提供优势的土著菌种及其应用上的技术支持.