水源水中隱孢子蟲和賈第蟲滅活方式及機(jī)理研究.pdf

1、隱孢子蟲（Cryptosporidium）和賈第蟲（Giardia）（以下簡(jiǎn)稱“兩蟲”）可感染人類和其它多種動(dòng)物，引起發(fā)燒、腹痛等癥狀，對(duì)免疫力低下或缺乏的患者甚至導(dǎo)致死亡?！皟上x”在水中的存活時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)，且對(duì)環(huán)境因素和傳統(tǒng)氯滅菌劑具有較強(qiáng)的抗性，城市常規(guī)給水處理工藝很難完全去除“兩蟲”。我國(guó)水廠水處理工藝落后，大多只能對(duì)物理和微生物污染進(jìn)行凈化處理，因而具有爆發(fā)大規(guī)模水源性“兩蟲”感染的可能，嚴(yán)重威脅廣大人民群眾的身體健康、生命安全和

2、社會(huì)和諧穩(wěn)定發(fā)展。
　　目前我國(guó)對(duì)“兩蟲”的研究?jī)H僅停留在檢測(cè)方法評(píng)估，提高回收率等方面。因此，加大對(duì)水中“兩蟲”殺滅去除的研究已是迫在眉睫，必須盡快解決的大問題。本論文對(duì)熒光活性染色法和免疫嘧啶二聚體（TD）熒光檢測(cè)法進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，提高了活性檢測(cè)的檢出率和特異性，考察了水處理殺菌劑和工藝滅活水中“兩蟲”的效果及相關(guān)影響因素，利用掃描電鏡（SEM）、蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)、脂質(zhì)過氧化氫化反應(yīng)、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）等技術(shù)，對(duì)“兩蟲”滅活機(jī)

3、理進(jìn)行了初步探討，尋求高效、可行的防控水中“兩蟲”的方法和工藝，為保障我國(guó)城鄉(xiāng)飲用水水質(zhì)質(zhì)量和居民健康提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。
　　針對(duì)水中“兩蟲”檢測(cè)檢出率低、無法準(zhǔn)確評(píng)價(jià)“兩蟲”活性的問題，比較了EPA1623法、體外誘導(dǎo)脫囊、改良抗酸染色和熒光活性染色等方法，考察了“兩蟲”檢出率、所用時(shí)間等因素，并對(duì)熒光活性染色工序進(jìn)行改進(jìn)，獲得理想的精密度和準(zhǔn)確度，證明其是“兩蟲”活性檢測(cè)的可靠方法，為進(jìn)一步研究的開展奠定了基礎(chǔ)；
　

4、　采用熒光活性染色法，通過對(duì)典型水處理殺菌劑滅活“兩蟲”效果及影響因素的考察發(fā)現(xiàn)：O3對(duì)“兩蟲”的滅活能力強(qiáng)于ClO2，而Cl2的作用效果最差，達(dá)到理想滅活效果時(shí)，O3投加量和作用時(shí)間分別為：3.0mg/L和7min；相關(guān)影響因素的研究表明，濁度和有機(jī)物是影響滅活的主要因素，濁度（有機(jī)物濃度）越低，滅活效果越佳，低溫條件影響“兩蟲”的滅活，pH值對(duì)“兩蟲”滅活效果影響較??；
　　O3/H2O2協(xié)同技術(shù)具有最佳的滅活“兩蟲”效果，不

5、僅降低了藥劑的初始時(shí)濃度（O3投量2.0mg/L），而且縮短了滅活時(shí)間（7.0min），達(dá)到理想的“兩蟲”滅活效果（滅活率99.0％以上）時(shí)，H2O2/O3摩爾比為0.8；同時(shí)考察了水中常見離子對(duì)H2O2/O3滅活效果的影響，低濃度的Ca2+，Mg2+和Cu2+等二價(jià)金屬離子均對(duì)滅活起到一定促進(jìn)作用，一價(jià)離子 Na+對(duì)滅活無明顯的作用，而NO3-、HCO3-和Cl-在一定范圍內(nèi)抑制了 H2O2/O3對(duì)“兩蟲”的滅活。光催化劑對(duì)“兩蟲”的

6、滅活效果隨著催化劑投量的增加，滅活率逐漸增強(qiáng)。當(dāng)光催化劑為1.0mg/L時(shí)，隱孢子蟲和賈第蟲的滅活率分別為：69.5%和80.0%。隨著劑量的增加，滅活率迅速提高，當(dāng)光催化劑達(dá)到5.0mg/L時(shí)，隱孢子蟲和賈第蟲的滅活率分別為：99.8%和99.9%。
　　以紫外（UV）為代表，考察了物理工藝滅活“兩蟲”的情況，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，UV照射功率越大，滅活能力越強(qiáng)，UV滅活“兩蟲”的最佳條件為：UV照射功率4.5mW/cm2，照射劑量13

7、.5mJ/cm2；濁度和有機(jī)物濃度對(duì)UV滅活“兩蟲”影響較為明顯，濁度（有機(jī)物濃度）提高，UV照射“兩蟲”后的滅活率相應(yīng)降低；pH值和溫度對(duì)UV滅活無明顯的促進(jìn)或抑制。對(duì)實(shí)際水源水滅活實(shí)驗(yàn)表明，UV滅活水中“兩蟲”具有較強(qiáng)的可行性和一定的應(yīng)用價(jià)值。
　　以掃描電鏡（SEM）、蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)、脂質(zhì)過氧化氫化反應(yīng)和聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）等技術(shù)，探求各種水處理藥劑和工藝處理水中“兩蟲”過程中的滅活機(jī)理，發(fā)現(xiàn)：Cl2和ClO2滅活“兩蟲”的