景觀河道病原微生物分布特征及其與環(huán)境因子的關(guān)系

馬嘉琦 宋江潤 張芳妮 牛文瑞 朱敏 惠石生

摘要：景觀河道是現(xiàn)代城市中的重要組成部分，而景觀河道中病原微生物則會對城市居民的健康造成影響。隨著現(xiàn)代城市規(guī)模越來越大和人口越來越多，城市中景觀河道中的病原微生物產(chǎn)生的影響也越來越大。因此，本文對景觀河道中病原微生物的分布特征和其余環(huán)境因子的關(guān)系進(jìn)行了研究，以便找出有效控制景觀河道中病原微生物的方式。

關(guān)鍵詞：景觀河道;病原微生物;分布;環(huán)境因子

中圖分類號：X172 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）03-0-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.03.077

Distribution characteristics of pathogenic microorganisms in landscape rivers and their relationship with environmental factors

Ma Jiaqi1，Song Jiangrun2，，Zhang Fangni3，Niu Wenrui1，Zhu Min1，Hui Shisheng1

（1.Pingliang Vocational and Technical College，Pingliang Gansu 744000，China;

2.Affiliated Hospital of Gansu Medical College，Pingliang Gansu 744000，China;3.Gansu Medical College，Pingliang Gansu 744000，China）

Abstract：Landscape river is an important part of modern city，and the pathogenic microorganisms in landscape river will affect the health of urban residents.With the increasing scale and population of modern cities，the impact of pathogenic microorganisms in urban landscape rivers is also increasing.Therefore，this paper studies the relationship between the distribution characteristics of pathogenic microorganisms in landscape river and other environmental factors in order to find out the effective way to control the pathogenic microorganisms in landscape river.

Key words：Landscape river;Pathogenic microorganism;Distribution;Environmental factors

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)采樣

為探究景觀河道中病原微生物分布與環(huán)境的關(guān)系，我們選擇了某市公園中的景觀河道，對其水質(zhì)差異較大的3條河道進(jìn)行了研究。其中河道a的水質(zhì)較差，屬于劣Ⅴ類;河道b距離河道a距離大約3000m，水質(zhì)較好，河道周圍分布大量的水生植物;河道c距河道b 1000m左右，為公園內(nèi)的環(huán)繞河流。河道a有用于向河中排水的泵站，因此在河道a的上中下游各設(shè)置一個采樣點(diǎn)，河道b和c各設(shè)置一個采樣點(diǎn)。

1.2 樣品采集

水質(zhì)樣品的采集時間定為20d，采樣期間，公園內(nèi)發(fā)生降雨的天數(shù)共計(jì)8d，平均降雨量12mm，最大降雨量23mm，最小降雨量3mm。采集的水質(zhì)樣品分為兩部分，一部分用于常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)檢測，另一部分用于細(xì)菌學(xué)中的部分指標(biāo)檢測，采集后進(jìn)行高溫滅菌處理，防止細(xì)菌在樣品中繼續(xù)繁殖影響檢測結(jié)果。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 病原微生物分布

2.1.1 糞大腸菌群

糞大腸菌群的檢測結(jié)果如圖1所示，可以看出水質(zhì)最差的河道a的菌群分布密度最大，而河道b中的菌群受降雨影響較大，河道c中的菌群數(shù)量則非常少。其中，河道a的平均菌群密度為2.2*103 MPN/mL、河道b為5.1*102 MPN/mL、河道c為2.12*102 MPN/mL。河道b的菌群分布受降雨影響最大，降雨期間河道b中的菌群密度達(dá)到了晴天時的3.7～3.8倍，而河道a則為2.1倍，河道c僅為1.2倍。

2.1.2 大腸菌群

大腸菌群的分布結(jié)果如圖2所示，可以看出除了河道a外，河道b和c幾乎沒有大腸菌群分布。其中，河道a中的大腸菌群密度為5.12*103 CFU/mL、而河道b和c的這一數(shù)值僅為40～70 CFU/mL左右，與河道a相比可以認(rèn)為不存在菌群分布。河道a在降雨時期的菌群平均密度達(dá)到了3.75*104 CFU/mL，這一數(shù)值是晴天時的20倍，而河道b和c的菌群密度雖然較小，但以漲幅來看，平均密度為110 CFU/mL，漲幅也相當(dāng)大。

2.2 理化指標(biāo)分布特性

理化指標(biāo)的幾種典型參數(shù)中，河道a的數(shù)值均顯著高于河道b和c，其中河道a的SS指標(biāo)為19.5，而河道b和c則為5～8左右;河道a的CODCr指標(biāo)為35.2;河道b和c則為14～17;河道a的TP指標(biāo)為0.56，河道b和c則為0.22。上述指標(biāo)在降雨天氣會出現(xiàn)明顯增加，河道a

的漲幅最為顯著，漲幅最高可達(dá)到晴天時的3倍，而河道b和c平均漲幅僅為0.5～1倍。按照水質(zhì)理化指標(biāo)的分析結(jié)果，河道a屬于劣Ⅴ類河道，而河道b屬于Ⅴ類，河道c屬于Ⅲ類。

2.3 相關(guān)性分析

在對理化指標(biāo)和菌群的相關(guān)性指標(biāo)分析中，河道a的糞大腸菌群與幾種常見的理化指標(biāo)都有較強(qiáng)的相關(guān)性，除SS和BOD5外，大腸菌群與糞大腸菌群的差別在于TP指標(biāo)大腸菌群與TP指標(biāo)的相關(guān)性不大;而河道b中，糞大腸菌群與河道a基本一致外，大腸菌群還與NH3-N指標(biāo)相關(guān);而河道c中的糞大腸菌群還與TN指標(biāo)相關(guān)。此外，三條河道中的兩種菌群表現(xiàn)出了明顯的正相關(guān)性，即一種菌群增加時另一種菌群自然也會增加。

3 關(guān)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論

3.1 河道病原微生物的來源于分布

糞大腸菌群的主要來源是生物的糞便，對于人類聚居的城市來說，下水道中的污染物、垃圾等就是最大的糞大腸菌群來源。這一指標(biāo)可以反應(yīng)河流受污染的程度，在本文所調(diào)查的三條河道中，河道a受污染最為嚴(yán)重，河道b次之，而公園內(nèi)部的河道c受污染最輕。

河道a中由于有雨水泵站，因此也是城市降雨雨水的主要排放地，城市降雨中的雨水夾雜著大量的城市垃圾和污染物，其中就包括大量的菌群，這些菌群隨雨水泵站排放入河道，使得河道在降雨期間的微生物含量大幅增加;而河道b和c接收雨水的主要途徑是雨水自然流入河道，因此受雨水影響明顯不如河道a，這就是河道b和c受菌群污染影響較小的原因，其中，河道c由于是公園內(nèi)部的河道，與外界沒有直接連接，進(jìn)一步切斷了接收含污染物的雨水的途徑，因此河道c的污染程度比河道b更小。

3.2 病原微生物與理化指標(biāo)的關(guān)系

細(xì)菌可以分級有機(jī)物，而細(xì)菌自身的增長和繁殖也需要有機(jī)物作為基礎(chǔ)，而COD和CODCr則是反應(yīng)水體中有機(jī)物的重要指標(biāo)，在降雨天氣，城市中大量包含有機(jī)物的生活垃圾隨雨水進(jìn)入河道，為河道中的細(xì)菌提供的繁殖所需的充分養(yǎng)料，細(xì)菌得以快速繁殖，因此在相關(guān)性分析中，菌群的密度與COD指標(biāo)呈現(xiàn)出明顯的相關(guān)性關(guān)系。在微生物的生長繁殖中，含氮、磷等元素的有機(jī)物是微生物的最佳養(yǎng)分，河道a中由于連接雨水泵站，因此在降雨時，河道a將接收大量城市中富含氮、磷等元素的生活垃圾，而河道b和c則僅由雨水自然流入，因此河道b和c中的氮和磷相對更穩(wěn)定。

4 結(jié)論

本文對景觀河道病原微生物分布特征及其與環(huán)境因子的關(guān)系進(jìn)行了研究，結(jié)果表明病原微生物中在降雨天氣密度會顯著增加，其原因在于城市中大量含有機(jī)物的垃圾隨雨水進(jìn)入河道中。因此設(shè)法控制河道中的氮、磷等有機(jī)元素是抑制河道病原微生物的最佳途徑。

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收稿日期：2020-01-14

項(xiàng)目名稱：2018年甘肅省高等學(xué)校科研項(xiàng)目：平?jīng)鲭姀S對涇河微生物多樣性的影響研究。項(xiàng)目編號：2018A-282

作者簡介：馬嘉琦（1981-），女，漢族，碩士研究生，講師，研究方向?yàn)榄h(huán)境微生物及病原微生物。