Discussion on the Prevention and Control Measures of Microbial Contamination in the Safety Control of Drinking Water Quality
LIU Jincui (Xiahuayuan District Health and Family Planning Comprehensive Supervision Institute, Zhangjiakou City, Zhangjiakou 075300, China)
Abstract: The safety of drinking water quality is directly related to public health and social stability, and microbial contamination is oneof the core issues threatening water quality safety.This article analyzes the main sources of microbial contamination in drinking water, including water source polltion, water treatment process pollution and secondary water supply polution,and proposes prevention and control measures centered on water source protection,process optimizationand pipe network management,aiming tobuild a multi-level,full-process microbial contamination prevention and control system.
Keywords: drinking water; water quality safety; microbial contamination; water supply network management
隨著工業化、城市化進程的加速,人類活動對水環境的干擾日益加劇。大量工業廢水、生活污水未經妥善處理便排入自然水體,導致水源地遭受不同程度的污染,微生物污染問題愈發嚴峻。微生物污染不僅威脅人體健康,可能引發腹瀉、傷寒等疾病,還會對社會經濟造成負面影響,如增加醫療成本、影響生產活動。在此背景下,深人探究生活飲用水水質安全控制中微生物污染的防治措施,具有重要現實意義。
1保障生活飲用水水質安全的意義
保障生活飲用水水質安全具有重要意義。從人體健康層面看,保障飲用水安全是維持身體正常代謝的基礎,可有效避免因微生物污染引發的各類疾病,如傷寒、霍亂等腸道傳染病,守護公眾身體健康[1]。在社會民生領域,飲用水供應安全是居民安居樂業的保障,關乎社會和諧穩定。若水質出現問題,易引發公眾恐慌,影響社會秩序。在經濟層面,保障生活飲用水安全還能減少因疾病導致的醫療開支增加,同時助力餐飲、食品加工等依賴飲用水的行業穩健發展,促進經濟繁榮。
2生活飲用水中微生物污染的主要來源
2.1水源地污染
水源地作為生活飲用水的源頭,其水質直接關系到千家萬戶的用水安全。在眾多污染源中,農業活動對水源微生物污染影響顯著。集約化畜禽養殖規模龐大,產生的大量糞便廢水若未經有效處理就排入周邊水體,會導致大腸桿菌、沙門氏菌等多種病原微生物在水源地擴散。農村地區的許多小型養殖場缺乏完善的污水處理設施,隨意排放的廢水直接流入附近的河流或池塘,成為水源微生物污染的一大隱患[2。在農業生產過程中,農民為追求高產量,往往過度使用化肥和農藥,導致土壤富營養化,在降雨沖刷下,土壤中的殘留化學物質與致病菌混合,形成復合污染物,流入河流湖泊,加劇水源地污染。此外,工業污染同樣威脅水源安全。部分企業為降低成本,違規排放含重金屬或有機污染物的廢水。這些污染物雖不直接攜帶微生物,但會破壞水體生態平衡,使水生生物對病原體的自然凈化能力減弱,間接為微生物繁殖創造條件。
2.2 水處理過程污染
水處理工藝本應是保障飲用水安全的重要防線,但其中存在的一些問題卻為微生物存活與再生提供了機會。 ① 常規的混凝沉淀工藝在去除懸浮物與膠體物質方面有一定效果,但對于粒徑較小的病毒以及耐氯性寄生蟲卵,其截留能力有限。 ② 消毒劑投加控制不當也是一個關鍵問題。在氯消毒過程中,如果劑量不足或接觸時間過短,抗性較強的微生物如賈第鞭毛蟲、軍團菌等,難以被徹底殺滅[。而長期過度依賴單一消毒方式,還容易使微生物產生抗藥性。 ③ 處理設備的運行狀態對微生物控制也至關重要。濾池濾料若出現板結或反沖洗不徹底的情況,濾層內部就會滋生生物膜,成為微生物二次污染的源頭。紫外線消毒模塊的光強衰減或石英套管結垢,會大大降低滅菌效率,讓部分病原體逃過消毒,進入清水池
2.3 二次供水污染
供水管網與儲水設施在生活飲用水的輸送和儲存過程中,其物理化學特性為微生物定植創造了條件。 ① 金屬管道若長期使用不更替,其內壁會發生腐蝕,形成銹瘤和沉積物。這些銹瘤和沉積物不僅會吸附水中的有機質,形成生物膜,其粗糙表面還能為細菌提供藏身之處,使其逃避消毒劑的作用[4]。② 高層建筑的二次加壓水箱如果清洗消毒周期不合理,則可能引發一系列問題。箱體底部沉積的污泥與藻類殘體會釋放營養物質,促使軍團菌、非結核分枝桿菌等嗜肺性病原體大量繁殖,形成氣溶膠擴散風險。例如,有些小區的水箱長期未清洗,居民反映水中有異味,經檢測發現微生物含量嚴重超標。③ 在暴雨期間,地下污水可能通過破損接口進入供水系統,沙雷氏菌、產氣莢膜梭菌等土壤源性微生物就會趁機侵人。 ④ 凈水器濾芯如果超期使用,會滋生生物膜;熱水器內膽長期處于低溫運行狀態,會使嗜溫菌大量增殖。這些末端設備中的微生物群落可能通過虹吸作用逆流污染支線管網。
3防治微生物污染保障生活飲用水水質安全的措施
3.1科學劃定水源保護區,加強微生物污染監測
保障水源地安全是防控微生物污染的首要環節,需建立多層次、動態化的防護與監測體系。 ① 應依據水文地質特征與污染風險等級,對水源保護區實施差異化分區管控[5]。核心區域需嚴格禁止人類活動干擾,通過植被恢復、生態護坡等措施構建天然過濾屏障;緩沖區可限制農業種植類型與化肥使用量,推行生態溝渠攔截面源污染物;外圍區域則需強化工業排污監管,建立污染源清單并實施閉環管理。② 微生物污染監測需突破傳統指標局限,融合分子生物學技術提升檢測靈敏度。針對隱孢子蟲、諾如病毒等難以培養的病原體,可采用熒光定量聚合酶鏈式反應(PolymeraseChainReaction,PCR)技術實現快速定量分析[;對未知微生物風險,可借助宏基因組測序技術解析水體微生物群落結構變化,識別潛在致病菌群。 ③ 需構建水源地水質風險預警平臺,整合氣象數據、污染源分布及歷史水質信息,通過機器學習模型預測微生物污染趨勢[7]。 ④ 應完善跨部門協同機制,定期開展水源地聯合巡查與應急演練,確保在突發污染事件中能夠快速溯源并啟動應急預案,最大限度降低微生物擴散風險。
3.2優化飲用水處理工藝,有效防治微生物污染
水處理工藝的革新是阻斷微生物污染傳播的關鍵技術路徑,需構建多級聯動的滅活屏障。 ① 應組合應用物理攔截與化學滅活手段提升處理效能。在預處理階段增設生物活性炭濾池,利用微生物代謝作用降解有機物,減少后續消毒副產物生成[8;常規工藝中可引入超濾膜技術,通過納米級孔徑截留病毒與細菌;深度處理環節則宜采用臭氧-紫外線協同消毒,利用臭氧破壞微生物細胞膜后,紫外線精準滅活遺傳物質,形成互補增效機制[]。 ② 需優化消毒劑投加策略以應對微生物抗性增強問題。建立基于原水水質波動的動態加氯模型,通過在線監測余氯與微生物指標實時調節投加量;對耐氯性強的寄生蟲卵,可階段性切換二氧化氯或氯胺消毒方式,避免微生物繁殖[10]。 ③ 應探索綠色新型消毒技術的工程化應用。例如,負載銀離子的納米材料可持久抑制管網中細菌再生[1]。 ④ 工藝升級還需配套智能控制系統,通過物聯網傳感器實時采集處理單元運行參數,自動優化工藝鏈整體效能。
3.3定期清洗、檢測并維護更新飲用水管網
供水管網的精細化管理是控制微生物二次污染的核心保障,需形成全生命周期維護體系。 ① 應建立管網水力水質動態監測網絡,在關鍵節點布設在線生物傳感器,實時檢測余氯衰減速率與生物膜形成跡象。結合管網建模技術模擬水流態變化,識別滯流區與死水端等微生物滋生高風險區域,針對性調整沖洗頻率[12]。 ② 需研發高效安全的管網清洗技術。對于已形成生物膜的管道,可采用氣水脈沖清洗技術產生湍流剝離內壁附著物[13]。 ③ 應制訂管網材料升級戰略,逐步淘汰易腐蝕的金屬管道,推廣使用聚烯烴類管材。此類材料不僅具有內壁光滑、抑制生物膜附著的特點,還可通過共混改性技術添加抗菌劑,實現對大腸桿菌、銅綠假單胞菌的持續抑制[14]。 ④ 對于老舊小區二次供水設施,需強制實施水箱密封改造,加裝空氣過濾裝置防止氣溶膠污染,同時采用紫外線-超聲波聯合消毒設備對補水管路進行末端屏障防護[15]。維護過程中需建立數字化檔案系統,完整記錄管網材質、服役年限與維護歷史,為預防性維護決策提供數據支撐。
4結語
綜上所述,生活飲用水微生物污染防治需構建覆蓋水源保護、工藝強化與管網運維的全鏈條防控體系。未來防控體系的優化應著重突破學科邊界,將環境微生物學、材料科學與人工智能深度交叉,開發具有自預警功能的實時監測裝置及定向滅活藥劑。同時,需強化政策法規對技術標準與運維責任的剛性約束,通過跨區域聯防聯控機制統籌資源配置,形成政府主導、企業擔責、公眾參與的社會共治格局。唯有將科技創新與制度保障有機結合,方能在動態變化的環境風險中筑牢飲用水安全防線,實現水質保障從應急治理向長效防控的范式轉型。
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