吳清平研究員：飲用水微生物安全風險控制
飲用水的安全，國內外面均有資料報道。我認為，全球有88%的疾病應該歸咎于不安全的用水和缺乏相關的衛(wèi)生設施。飲用水準則已經證實了與飲用水有關的衛(wèi)生問題大多來自微生物，比如說細菌、病毒、原生動物或其他生物來源。從國內外來看，飲用水微生物的問題也比較多，無論是國內外的品牌都有這種情況。
我們即將執(zhí)行的新的礦泉水國家標準，2003年2004年就開始討論了，一直下不來，最后因消毒副產物溴酸鹽的問題，一下子就推出來了，但是還是有一些不完善。我們跟CAC有一些微生物指標不完全一樣，至少它還是比較不錯的，比如說糞鏈球菌就是糞便污染的一個指標，產氣莢膜梭菌是微生物抗消毒劑的一個指標，跟國際接軌了。這次國標最大的一個改變，把細菌總數(shù)不作為產品質量控制指標，我們國家大桶裝的飲用水不設細菌總數(shù)作為微生物污染的控制指標，沒有經驗數(shù)據(jù)，桶是回收的，跟國外的情況不一樣，當時我們建議，這不可以完全的參照CAC。我們國家以前不把致病菌作為出廠檢測來做，現(xiàn)在就把銅綠假單胞作為出廠檢測的基本標準。
飲用水中微生物污染狀況
最近我們調查了16家礦泉水廠，主要是在南方地區(qū)。45份水源水中11份樣品檢出銅綠假單胞；在成品水中也存在這個問題，30份有問題成品水中銅綠假單胞陽性率為10%。說明當時做這個標準的時候還是對的，應該把它作為一個基本標準。瓶裝飲用水有一個很大的問題，就是桶的重復利用，F(xiàn)在新國標中新增了溴酸鹽指標，在滿足溴酸鹽限量標準時，往往會暴露出微生物的安全問題。工廠原來采用比較簡單的辦法，就是把臭氧濃度都打到很高，這樣就把微生物問題給掩蓋了，但現(xiàn)在增加了溴酸鹽指標，限制臭氧用量，就會暴露微生物問題。管網水、高層水箱中霉菌檢出率在66.7%和75%之間。飲用水受到微生物污染是世界性的問題，不單單是我們國家的問題。
飲用水相關標準中的微生物指標
在標準里面，國際標準中微生物的指標，上午介紹得比較多，我不進行詳細介紹。剛才我已經把礦泉水原來的標準跟今年10月1號將要執(zhí)行的的標準的差別講了一下。上午葉教授講了標準跟CAC里面有一點點不一樣。從專業(yè)角度判斷，這個準則還是比較符合國情，而且對目前的國情還是適合的。
純凈水第六屆衛(wèi)生部的衛(wèi)生標準化委員會會議的時候提到了，純凈水這部分飲用水不準備增加溴酸鹽的指標，但是山泉水，包括桶裝飲用水都要加這個指標。
飲用水中污染的微生物
水里面污染的微生物，有細菌、病毒和原生動物，當然真菌也有一些。近些年來，諾如病毒也非常嚴重，我的一個學生做這個調研的時候，發(fā)現(xiàn)在水體里面有污染，尤其是在城市周邊的河涌，污染還是相當嚴重的。
我們團隊瓶（桶）裝飲用水中污染的微生物的調查數(shù)據(jù)顯示，不同工廠，微生物區(qū)系不一樣，感染微生物的指標也不一樣。因為長期使用消毒劑等等，革蘭氏陽性桿菌和霉菌的污染也是比較厲害的。
這幾年我們也做了自來水O3/BAC安全性的分析。首先用臭氧來氧化水里的微生物，把水里有機大分子氧化成小分子，然后采用生物活性炭進行降解。我們采用電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，空白的活性炭是看不到微生物的，而BAC的炭樣就看到了微生物；在生物濾池中可以看到2到5公分，50到53公分的BAC表面，微生物都非常豐富；這表明活性炭在降解有機小分子方面有非常大的幫助，斷面100厘米以上都含有微生物；而運行了18個月以后不同深度BAC，大量的微生物附著在表面。葉教授跟楊教授演講時提到，它的除去比較困難，以后我們在溴酸鹽控制也會選擇性的應用。
我們對活性炭表面的微生物進行分離鑒定發(fā)現(xiàn)，在活性炭上面主要是陰性桿菌占主體，未檢測出常見的食源性致病菌，但是發(fā)現(xiàn)存在嗜水氣單胞菌等條件致病菌。
分離鑒定了19個屬的細菌，優(yōu)勢菌屬包括食酸菌屬、短波單胞菌屬、短桿菌屬、叢毛單胞菌屬、金黃桿菌屬和鞘氨醇單胞菌屬。泄露的細菌對供水管網中污染微生物指標有影響，今后要注意這個問題。我們在注意的同時，另一方面也有很多的潛力可以挖，在BAC上面的微生物應該有效地選擇它們，現(xiàn)在我們是自然的富集；如果我們可以找到占主流的可降解特定有機物的的細菌的話，分離培養(yǎng)增菌后，再掛膜；如果不可以分離培養(yǎng)，我們可以按照環(huán)境治理那樣，采用定向人工富集方法來解決這個問題，這樣的效果可能會更好。
致病微生物對人體的危害
對健康危害較大的水源性致病細菌，為主要引起消化道傳染病的腸道類致病菌，F(xiàn)在軍團菌，特別是冷凍系統(tǒng)的軍團菌還是相當嚴重，我們在廣東進行了調查，情況很嚴重。對于今后高層樓層的飲用水來說，應該引起比較大的重視。現(xiàn)在沒有小區(qū)的，樓頂上有水池的，問題就特別大。新小區(qū)的搞了集中的二次供水工程，這樣還好一點，如果是老居民區(qū)，問題就更大了。
現(xiàn)在講一下礦泉水新的國家標準里面的三種致病菌。銅綠廣泛存在于土壤里面，這類致病菌，地下水抽上來的時候一定要檢測，水源水這塊還是比較嚴重。它會引起呼吸道感染、心內膜炎。不是食源性致病菌，是條件致病菌。糞鏈也是一個致病菌，這個感染也是比較嚴重。產氣莢膜梭菌是一種革蘭氏陽性菌，主要是檢測消毒后的耐藥性。
飲用水微生物污染的控制
飲用水實際上主要有兩種。一個是現(xiàn)在的自來水，第二是瓶裝飲用水，相同點要建立水源保護區(qū)，水處理系統(tǒng)的控制、工廠衛(wèi)生管理與個人衛(wèi)生以及質量檢驗方面的管理。但是瓶裝水和自來水水源不一樣，控制也不一樣。我比較贊成張嵐教授提出的，我們做標準指標的時候，檢測指標要根據(jù)我們國家的國情是來做。礦泉水為什么不需要這么多呢？因為有水源保護區(qū)，是地下水，不需要這么多，做標準的時候必須汲取前面調查出來的經驗數(shù)據(jù)。剛剛王教授說的國際上已發(fā)現(xiàn)水中有2221種化學污染物，那我們隨便篩選都做不完，我們只有發(fā)現(xiàn)問題了就不斷的加，如溴酸鹽指標。所以，飲用水源有比較良好的控制，就不一定需要有這么多的指標來控制。
比較典型的礦泉水工藝，說起來也不是很復雜。主要是原水，曝氣，微濾，臭氧混合塔，罐裝等等。這里面有很多要做的，現(xiàn)在工廠長期沒有對自己的水井進行消毒，礦泉水水源尤其很多南方地區(qū)是在地下接近100米的巖層，你怎么消毒呢？對底下水量多大，地下的水池多大容量可以抽干它，你會保留多長時間？還有一個打井的時候套管，是新井還是老井，套管如何消毒呢？消毒對錳砂的破壞作用應該是毀滅性的，二氧化氯也好，過氧乙酸也好，整個錳砂都失效，基本上所有工廠都沒有消毒。如果你把臭氧降了以后，原來污染存在的地方也沒有找出最有效的辦法，那后面的微生物安全問題就很嚴重了。
純凈水比較容易做的是反滲透，一般都是管網的自來水，然后反滲透，它沒有營養(yǎng)，這對微生物的控制比較有利。溴酸鹽的問題基本不存在。2007年抽查的時候，發(fā)現(xiàn)一、兩家有，不知道怎么帶進去的，或者說整個反滲透的效果不好，或者是桶沒有洗干凈，可能是這些環(huán)節(jié)帶進來的。
自來水的生產工藝，自來水上午楊教授已經介紹了。通過前面所有的預處理以后，再采用臭氧接觸塔和后面的BAC處理，水質就比較好。
作為飲用水微生物污染的控制，自來水和桶裝水應該有這幾個方面的相同點，水源水處理，工廠衛(wèi)生管理和監(jiān)督質量管理。
水源控制。這要有技巧，并且要非常專業(yè)。對水井用二氧化氯和過氧乙酸進行消毒時，要考慮套管的材質。最早80年代用的是炭鋼管，這樣的處理由于材質問題難度就很大。一定要在短時間浸泡以后，在一天以內排除清洗干凈。
水處理系統(tǒng)。飲用水微生物控制是最重要、最嚴峻的，我們要從水源一直到過濾系統(tǒng)建立一個很好的消毒方法。二氧化氯具有強氧化性，會造成錳砂和過濾系統(tǒng)的嚴重損害，因此，大家從水源一直到過濾末梢都不消毒。我做了20年的飲用水安全研究，前面的時候大家還比較注意的去做消毒，后期大家就靠臭氧來解決這個問題，F(xiàn)在臭氧碰到新問題了，就是溴酸鹽的問題，那怎么辦呢？這個問題不在前面解決的話，會比較嚴重。
質量檢測。桶裝水很重要的一個特征是現(xiàn)在量非常大，如果要減少廠家的儲存空間和儲存時間，就要求有快速的檢測方法。廣東有的大桶水廠，一天就生產2萬桶，它沒有這么大的倉庫堆在那，對以前的國家標準，有一些大的跨國公司半開玩笑的說，標準做出來，全中國的水廠都不按標準做，為什么呢？不可能等水檢測出結果再出廠，F(xiàn)在最需要做的問題就是快速檢測，這幾年我們也建立了一些方法。比如抗干擾微生物培養(yǎng)基技術，現(xiàn)在水里面很重要的問題是臭氧的殘留，它必須是一天以后才可以檢測出來，抗干擾微生物培養(yǎng)基技術不會讓微生物檢測的時候干擾它。不然的話，微生物你現(xiàn)在檢，檢出率非常低，最后還是會出問題。而且，原有國家標準是1毫升，要檢出來比較困難。我們現(xiàn)在新的國標就增加到250毫升，可以提高檢出的機率。這是我們應對臭氧研制的一些新的方法。
還有生物發(fā)光法微生物數(shù)量快速檢測。致病菌銅綠假單胞類，如果你要驗證它最快也要3天。比如說國標的方法是24小時，再用其他的方法可能是70多個小時。生物發(fā)光方法，對總數(shù)的問題，通過30分鐘的過濾后立刻檢測就可以解決這個問題。
針對微生物致病菌的檢測非常慢，近年來我們把特異性生化顯色技術建立起來，我們在相關基團掛上一個特異的顯色基團，在特異性酶作用下被打斷，之后在培養(yǎng)基中顯示。一般在24小時到36小時就可以判斷出來了，這樣整個的檢測時間會比較快。
我們還有分子檢測試劑盒和水質快速檢測試劑盒？梢詫λ锩嬗嗦、臭氧等消毒劑濃度及一些其他有害物質的進行快速監(jiān)測。
我還要講一個新型產品的研究開發(fā)問題。工業(yè)食品安全從狹義來講在微生物部分是涉及到三個領域：第一，是快速檢測；第二，如何在生產過程中殺滅它；第三，在食品儲存過程中防腐，不要變質。消毒劑為什么我們一直在做？現(xiàn)在它跟抗菌素一樣細菌抗性質粒一定會轉移，現(xiàn)在的產品生產過程中，一定不要長期使用單一的消毒劑，否則會出比較大的問題。微生物污染控制，除了前面所說的問題以外，還有一些問題我們要進一步研究，比如剛才說的井口的控制，水處理系統(tǒng)，F(xiàn)在濾芯也沒有消毒，原來是用甲醛，后用過氧乙酸，幾千元一支的小濾芯，用幾次就沒有用了。所以，工廠采用甲醛溶液消毒，但毒性比較大。因此，要不斷研究開發(fā)新型消毒劑。
臭氧消毒副產物的問題，溴酸鹽是消毒副產物，當水源水有一定量的溴離子存在時，投加臭氧就會出現(xiàn)這個問題。自來水用的臭氧濃度不大，溴離子不是很高，水質相對復雜一些，F(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)，實際上每升20微克以下的溴離子都可以產生超過每升10微克的溴酸鹽。我們調查飲用水中的溴酸鹽發(fā)現(xiàn)，去年有的飲用水中溴酸鹽含量超過了每升150微克。溴酸鹽的問題目前比較嚴重，其控制只有采用比較綜合的方法，不可以采用單一的。原來采用單一下降PH值的方法，溴離子超過了50微克升，絕對就解決不了這個問題了，到后面會產生很多的問題。
還有回收桶清洗消毒。工業(yè)上清洗消毒要建立一整套的消毒技術。比如說現(xiàn)在清洗劑和消毒劑不匹配，清洗劑多數(shù)是堿性的，消毒劑多數(shù)是酸性的，處理不好的話，最后的消毒劑基本沒有用，我們調查的工廠這個方面都存在問題。
天然飲用水罐裝的環(huán)境、成品運輸、飲用飲水機二次污染的問題一直沒有解決？旌，不要放在太陽下問題就可以減少許多。自來水的管網，二次管網的消毒都要注意。余氯量要注意控制好，水質比較差的時候，要注意消毒副產物的問題。
飲用水微生物安全面臨的挑戰(zhàn)。
第一，水質不斷的惡化造成食源性致病微生物污染嚴重的問題。因為現(xiàn)在水體富營養(yǎng)化較嚴重，非常有利于微生物的生長、發(fā)育和繁殖。
第二，食源性治病病毒污染狀況不清楚。
第三，新的消毒副產物不斷發(fā)現(xiàn)。要控制微生物，加強消毒處理是一個重要手段，但是消除副產物，如何控制它呢？需要有一個新的認識。
第四，缺乏系統(tǒng)的微生物安全性風險評估和預警體系。
第五，基礎性研究缺乏持續(xù)性和系統(tǒng)性。沒有專門的團隊和人來做。
第六，應用性研究還處于比較分散的狀態(tài)。
今天的機會特別好，做飲用水研究的同行交流飲用水安全問題，談今后的工作如何開展，這肯定對大家將來的工作有所幫助，以上是我跟大家做的一些交流，謝謝大家！
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