废水中微生物的调查研究

◎ 范美霞，申 健，高英莉

（菏泽市食品药品检验检测研究院，山东 菏泽 274000）

随着人类文明的进步和社会的发展，水污染逐渐加剧。近年，随着经济的快速发展，污水排放量大大增加，如食品生产废水、煤矿废水、造纸废水等。据相关资料统计，2022 年，中国污水排放总量约为616.62 亿m3。其中，农副食品生产排放的废水占据较大比例，对整个社会造成了严重危害。一方面，食品生产中的废水及有机物质会排入自然界，影响水质，进而影响植物的光合作用；另一方面，食品厂排放的废水中含有添加剂、色素等有害物质，会通过食物链进入人体，威胁人体健康。因此，对食品厂的废水处理加以研究，尤为重要。相关研究表明，在食品厂污染的水源中，存在多种病原类微生物，这些微生物有些是致病菌，会对人体健康造成严重的威胁[1]。

大量的有机物质存在于各种水体，尤其在污染水体中含量更高，这样就为各种微生物的生长提供了天然的营养。因此，污染水成为微生物生长的肥沃土壤。此外，人类、动物的排泄物污染也是微生物的一个主要来源。水体中的致病性微生物大部分不是来自水体内部，多是受到外界环境污染而产生的，特别是在受到排泄物污染之后，就会产生致病微生物。一般来说，水中常见的致病性细菌有志贺氏菌、沙门氏菌等。然而，在对水的指标控制中，尤其在卫生指标上，要想逐一检测水体中各种可能存在的致病微生物，执行起来比较困难。因此，在实际工作中一般采用比较有代表性的菌群来对其进行检测、控制及分析，以观察水体是否受到污染[2]、是否存在肠道病原微生物，以评价水质，从而保障水体的卫生安全。

当前，国际上在检测水质受粪便污染程度时，一般会通过检测其大肠杆菌数量，判断水体的污染程度。我国水质控制也采用国际上的做法，以大肠菌群作为指示菌，国标GB 5749—2022 《生活饮用水卫生标准》明确规定，在生活饮用水中不应检出大肠杆菌[3]。

除此之外，在部分情况下，水体是否受到粪便等污染物污染，也可以用另外一个指标来衡量，即水体中的细菌总数。一般来说，取合适的水样在营养琼脂培养基上培养，48 h 后观察计数，此结果称为细菌总数。目前，世界各国对于控制饮用水的卫生质量，既可以采用大肠菌群等指标衡量，也可以采用细菌总数这个指标[4]来控制水体质量。国标GB 5749—2022《生活饮用水卫生标准》规定，生活饮用水的细菌总数不得检出，菌落总数不超过100 CFU·mL-1或者100 MPN·mL-1[3]。

目前，我国现行的生活饮用水卫生标准（GB 5749—2022）明确规定了水中细菌总数和大肠菌群的限量指标，并将其作为水体是否受到微生物污染的指标。基于此，本研究对某食品厂排放的污水进行了为期1 个月的微生物跟踪检测，了解其污染程度，从而探究废水污染的现状，以期为污水处理和废水再利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

分别取某食品厂的原水和排出的污水为水样，采取每周三取样1 次的检测方式，连续跟踪检测1 个月。

1.2 方法

1.2.1 细菌检测方法

①细菌总数的测定按照相关标准进行[4-5]，先进行营养琼脂培养基的制备，然后将刻度吸管、培养皿、试管以及培养基等置于121 ℃、大标准气压下，灭菌30 min。实验前，用消毒剂或者臭氧消毒洁净区，消毒结束0.5 h 以上方可进入洁净区。②操作过程：将水样分别制成1 ∶10、1 ∶100、1 ∶1 000 3 个梯度，将3个梯度水样分别取样1 mL，移至无菌的平皿中，每个梯度均做2 个平行样。待营养琼脂培养基冷却至50 ℃时，在平皿中倾注约20 mL 水样，轻微晃动，使样品和培养基充分混匀，待培养基冷却凝固后，将培养皿置于恒温培养箱中，并将其温度设置为37 ℃，倒置培养，24 h 后观察生长情况，进行平皿菌落计数。③计算结果时，要乘以稀释倍数，得出最终结果。

1.2.2 大肠菌群检测方法

在国家标准中，粪便污染的程度是用大肠菌群来衡量的。一般来说，需氧及兼性厌氧革兰氏阴性无芽孢杆菌在37 ℃条件下生长，其能使乳糖进行发酵，产酸产气发生在24 h 以内，此类菌群称为总大肠菌群。水样中总大肠菌群数含量的高低，不仅可以反映粪便污染水的情况，而且可以间接说明水体中是否存在肠道致病菌[6]。

水中的大肠菌群检验一般采取多管发酵法和滤膜法来进行，本实验采用多管发酵法，检验步骤分为初发酵试验、平板分离和复发酵试验，主要操作过程如下。①将样品制成3 个稀释梯度，每个梯度各取1 mL，采用乳糖蛋白胨培养液对水样进行培养，培养条件为37 ℃、24 h，观察有无产酸产气情况，有产酸产气出现的管为阳性。②将其培养物接种在伊红美蓝培养基上，观察菌落特征，并进行革兰氏染色和显微镜鉴别。③将可疑菌落接种于乳糖蛋白胨培养液，进行复发酵试验，并检索MPN 表计算大肠菌群总数[7]。

2 结果与分析

2.1 细菌检测结果

由表1 可知，在1 个月的追踪检测中，原水中细菌总数约为26 CFU·mL-1，废水中细菌总数约为19 550 CFU/100 mL，与普通的原水相比，废水的细菌污染水平高出3 个数量级，说明该食品厂排放的污水污染程度比较严重。因此，在下一步的污水排放中，要采取相关措施，以降低废水的污染程度[8]。

表1 细菌检测结果表

2.2 大肠菌群检测结果

由表2 可知，原水的大肠菌群数约为0 MPN/100 mL，废水约为3 MPN/100 mL。废水和原水相比，污染程度大大提高，这说明废水严重受到了粪便的污染。在下一步的污水排放整改中，要采取措施对废水进行处理，减少污水对环境和人类的危害[9]。

表2 大肠菌群检测结果表

3 结语

本次实验主要对某食品厂排放的废水进行了1 个月的调查跟踪研究，通过相关的检测分析发现，细菌总数平均达195 500 CFU/100 mL，总大肠菌群约为3 MPN/100 mL，充分说明该厂排放的污水已经严重受到微生物的污染，一旦废水流到地下水当中，被人类饮用后，就会严重威胁人们的健康和生命安全。因此，企业必须重视废水的排放与处理。当然，本研究也存在一定不足。本次调查仅检测了细菌总数和大肠菌群，未对其中的致病菌进行调查研究。未来，笔者将对该厂废水的致病菌进行跟踪检验，以期出具新的研究报告。此外，在下一步的调查研究中，笔者将针对废水中有关的理化指标，如pH、电导率、TOC、COD 以及重金属等进行追踪检测，以综合分析废水的污染情况，从而更好地指导废水的处理和再利用工作。

目前，防止废水微生物污染的方法有很多，如反渗透法、吸附法及超滤膜法等[10-15]。每种方法都有其各自的优势与劣势，不同方法适用于不同的处理过程。未来，随着科学技术的飞速发展和研究技术的不断提高，人们对废水的认识会越来越深入，研究起来也会更加得心应手，相信在不久的将来，废水处理和再利用工作将会得到大幅提升。