實驗動物飲用水純化處理和污染控制

吳建華等

摘要 使用高質(zhì)量的實驗動物是保證各類生物學(xué)試驗結(jié)果正確可靠的重要前提。實驗動物飲用水中的污染物對實驗動物的健康、福利和試驗數(shù)據(jù)的可靠性造成了嚴(yán)重的威脅，因此控制飲用水污染成為了保證水質(zhì)量的首要任務(wù)。實驗動物飲用水可以通過純化和無菌處理達(dá)到無菌要求，純化方法包括活性炭吸附和過濾膜過濾等方式，紫外線消毒及臭氧殺菌等也是無菌處理的重要保障，但水質(zhì)監(jiān)測和不良監(jiān)測結(jié)果的處理對控制水的微生物污染也很重要。

關(guān)鍵詞 實驗動物飲用水；純化；消毒；污染控制

中圖分類號 S181.3；X799.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼

A 文章編號 0517-6611（2014）20-06665-01

Purification and Pollution Control for Laboratory Animal Drinking Water

WU Jianhua， REN Shuguang et al （The Center of Laboratory Animal， The Fourth Hospital of Hebei Medical University， Shijiazhuang， Hebei 050011）

Abstract Using the high quality of laboratory animals is the premise， in order to ensure accurate and reliable of the test data.Pollutants seriously threat the health and welfare of laboratory animals， and also， the reliability of the test data in drinking water.So， the control of drinking water contamination has become the primary task to ensure the quality of drinking water.Drinking water could achieve the standard of sterility by means of purification and treatment.Purification methods include activated carbon adsorption and membrane filtration， etc.ultraviolet radiation and ozone sterilization is the guarantee of the sterile processing， but controlling the microbial contamination is also important from monitoring water quality and dealing with bad monitoring results.

Key words Laboratory animal drinking water； Purification； Sterilization； Pollution control

北方城市的用水大多是水庫的儲蓄水，目前地表水源污染日趨嚴(yán)重，導(dǎo)致水中微生物嚴(yán)重超標(biāo)，有毒有害物質(zhì)也明顯增加。按照GB14925-2010要求[1]，進(jìn)入屏障設(shè)施的實驗動物飲用水應(yīng)達(dá)到無菌。由于高壓滅菌法存在太多弊端，如大量的水垢集結(jié)，只能殺滅水中的病原微生物而無法去除其他污染物等，因此，需要通過各種純化和消毒方法對飲用水進(jìn)行處理以達(dá)到無菌要求。

1 飲用水的純化處理

飲用水來自于市政直供的管道自來水，自來水廠已對水中大的粒子和污染物進(jìn)行了基本處理，自來水中的微生物、有毒有害污染物（無機(jī)、有機(jī)、重金屬、放射性物質(zhì)）的含量得到了基本控制，但還不能達(dá)到實驗動物的飲用水要求，需要進(jìn)一步的純化處理。

1.1 活性炭吸附

在水中大量存在不被樹脂所交換的非離子性的有機(jī)污染物，這就需要靠活性炭的吸附作用來去除。活性炭是具有發(fā)達(dá)的細(xì)孔結(jié)構(gòu)和巨大的表面積的多孔吸附劑[2]，活性炭吸附是利用活性炭顆粒中的小孔隙來起到過濾作用，主要吸附非離子性的有機(jī)物和水中的次氯酸等含氯副產(chǎn)品，并可以去除水的濁度和水中的雜味，增加其味覺品質(zhì)。此外，研究表明活性炭用作水的預(yù)處理能顯著減輕納濾膜的有機(jī)污染，更有利于納濾系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行[3]。但是活性炭層內(nèi)易滋生微生物，造成后續(xù)納濾膜存在一定的生物污染風(fēng)險。

1.2 歸麗晶軟化 我國北方水質(zhì)較硬且容易結(jié)垢，為此使用歸麗晶可以進(jìn)行水硬度的軟化。歸麗晶是由多聚磷酸鈉、氧化鈣等經(jīng)高溫熔煉制成的玻璃透明球聚合體，對水中硬度成分（離子型有機(jī)物）起到穩(wěn)定、封閉作用[4]，并能有效地抑制水垢產(chǎn)生，安裝在納濾膜之前以減少納濾膜或反滲透膜結(jié)垢，延長過濾膜的壽命，硅酸鹽和磷酸鹽更能使管道內(nèi)表面形成保護(hù)膜，防止金屬腐蝕。

1.3 膜過濾

在各種膜分離技術(shù)中，一般分為微濾、超濾、滲析、納濾和反滲透等，而后兩者是近年來國內(nèi)應(yīng)用最成功、發(fā)展最快、普及最廣的膜分離技術(shù)。

反滲透（RO）是通過壓力對水推動，透過膜的為水，而把鹽、大分子和離子等截留在膜外，反滲透膜可以截留粒徑在幾個納米以上的物質(zhì)，脫鹽率和回水率高。常用的膜一般分為醋酸纖維膜、聚酰胺膜和復(fù)合膜，其中以復(fù)合膜的膜通量最高，比其他兩種高出50%～100%。

納濾（NF）是介于反滲透和超濾間的一種膜分離技術(shù)，納濾膜可以進(jìn)一步降低水的硬度，去除飲用水中的氟、砷等有害物質(zhì)，并可以控制水中微量有機(jī)污染物和“三致”物質(zhì)，對二價或多價離子及分子量介于 200～2 000 Da之間的有機(jī)物有較高的脫除率，此外，由于納濾膜表面分離層帶有電荷，因此在靜電作用下，對無機(jī)電解質(zhì)也具有一定的截留率。

2 水的無菌處理

水的消毒處理一般置于水純化系統(tǒng)之后，在純凈、無雜質(zhì)、無異味的純水中才能達(dá)到更好的消毒效果。

2.1 紫外線照射

紫外線照射是水無菌處理中常見的方式，原理是利用紫外線波長在254 nm時光子的能量來破壞水體中各種病毒、細(xì)菌以及其他致病體的DNA及蛋白質(zhì)，以達(dá)到滅菌的效果，紫外線照射具有高效性、滅菌廣譜性、無污染等優(yōu)點[5]，適合用于水處理末端。

2.2 臭氧消毒

臭氧由3個活性氧原子組成，極不穩(wěn)定，短時間內(nèi)達(dá)到滅菌效果后即可自行分解為氧，無其他殘留。臭氧具有強(qiáng)大的氧化作用，對99.9%的細(xì)菌繁殖體、細(xì)菌芽胞、