摘要：介绍了隐孢子虫和贾第虫的生物学特征，在介水传播中的分布现状及危害。通过分析常规水处理工艺过程中“两虫”的检测水平和处理效能表明，目前饮用水供水系统中“两虫”的检测技术有待提高，传统的xx工艺不能有效地灭活病原性原生动物，根据我国目前饮用水处理工艺技术水平及水源污染现状有必要研究有效的控制措施。

关键词:饮用水处理；隐孢子虫，贾第虫

   二十世纪七十年代以来，在欧洲和北美等地区陆续出现以饮用水为媒介的病原性原生动物污染问题，已经引起发达国家有关政府和相关领域专家的关注^[1]。其中以隐孢子虫和贾第虫为代表的原生寄生虫的处理技术成为研究热点。我国目前该领域的研究刚刚起步，对“两虫”污染的检测和控制尚缺乏有效的手段，随着水源水污染的日益严重，“两虫”对饮用水安全带来的潜在威胁将成为今后水处理研究领域面临的技术难点。

1 隐孢子虫和贾第虫的出现及危害

1.1 “两虫”的生物学特征

   隐孢子虫（Cryptosporidium）和贾第虫（Giardia）是一类寄生在人和动物体内的原生动物，隐孢子虫主要包括C.parvum、C.baileyi、C.meleagriidis、C.muris和C.serpentis，其中C.parvum是已知{wy}感染人类的隐孢子虫。贾第虫（Giardia）主要包括G.intestinalis和G.muris，其寄主分别为人类和老鼠。人可以通过饮用被污染的水或在游泳、娱乐用水中被感染^[2]。

   隐孢子虫的卵囊呈圆形或椭圆形，直径在4～6um，成熟的卵囊中有1个残留体和4个裸露的子孢子。成熟的卵囊进入人体后发育成滋养体，再经Ⅰ型裂殖体、第二代滋养体和Ⅱ型裂殖体发育阶段后，产生雌、雄配子结合成合子，{zh1}又发育成卵囊，延续周而复始的生命循环。贾第虫由孢囊和滋养体两个不同的发育阶段组成，孢囊成椭圆形，长约8～18um，宽约5～15um，成熟的孢囊具有4个核，表面包裹一层较厚的囊壁，具有非常强的环境抗性。如同隐孢子虫一样，贾第虫卵囊进入人体后在十二指肠完成使命循环。

1.2 “两虫”的危害

   “两虫”问题在世界范围内普遍存在，由于其在供水系统中存活时间较长，对氯等消毒剂的耐受性高，存在“两虫“污染的水对供水安全造成极大威胁。研究表明：隐孢子虫的致病剂量为1～10个活孢囊，贾第虫的致病剂量为10～100个活孢囊^[3]。自1984年美国的德克萨斯州发生{dy}起由供水系统引起的大规模水传播媒介的隐孢子虫病以来，迄今为止全世界已在6大洲80多个国家至少300个地区发生过隐孢子虫和贾第虫引发的疾病。感染隐孢子虫和贾第虫病后常规症状是腹泻，可伴随脱水、xx、发烧和恶心呕吐。xxx健全者一般症状可持续1～2周，但对人体免疫缺陷病毒（HIV）感染者和患有免疫缺陷综合症（AIDS）的人群会危及生命，且目前对“两虫”病尚无{tx}xxxx^[4]。但有研究表明^[5]，感染后即使健康人群也存在致死的危险：如1993年美国Wisconisn Milwaukee的水厂供水系统被C.parvum污染，导致40多万人感染，至少69人死亡。

1.3 “两虫”污染的研究现状

   隐孢子虫和贾第虫在水环境中普遍存在。Graun等人对美国西部4座水库和8条河流调查结果表明，隐孢子虫在地表水中卵囊个数平均为1个/L，{zg}达3个/L，{zd1}为0.21个/L；Natl等人对英国6个地下水源调查发现，3个检测结果为隐孢子虫呈阳性；Carrie等人对美国23个洲199个地点463个水样的检测发现，12％的水样呈隐孢子虫或贾第虫阳性；我国目前能够从事病原性微生物检测的供水企业较少，但山东、安徽等地的腹泻病患中贾第虫感染率为5～8.6%，隐孢子虫感染率1.9%，初步检测发现我国一些水源水确有“两虫”致病原生动物的存在^[6]。

   饮用水常规处理工艺无法有效去除“两虫”类致病原生动物，导致由其引发的供水媒介疾病传染事件普遍存在。在北美洲腹泻患者中，隐孢子虫检出率为0.6%~4.3%，欧洲检出率为1%~2%，在亚洲、非洲等地检出率高达3％～4％，我国的江苏、安徽、山东、湖南等省每年均有“两虫”感染的病历报道。调查表明，我国一个水源水质较差的地区其感染率可高达20%^[6]。

   由于生活方式的不同，在习惯饮用生水的欧美国家“两虫”问题突出，相应的处理技术研究起步较早，而我国传统习惯饮用开水，从而在很大程度上降低了“两虫”等生物的致病风险。但随着饮用水水质标准的提高，特别是直饮水的需求增加，对于“两虫”的研究正成为我国饮用水处理领域的研究热点。

2 各国的饮用水水质标准

   目前各国针对“两虫”类致病性原生动物制定了相应的供水水质标准：美国在《国家基本饮用水污染物标准》规定，肠氏贾第鞭毛虫和隐孢子虫在水中的{zd0}污染物目标是0/100L；英国（1999）供水标准中的贾第鞭毛虫包囊和隐孢子虫卵囊均小于0.1个/L；欧共体饮用水卫生标准中规定，供水应保证包括隐孢子虫在内的致病微生物不存在对人健康的潜在危险，我国目前提出饮用水中贾第鞭毛虫孢囊和隐孢子虫卵囊的限值小于1个/10L。

3．两虫在饮用水处理中存在问题的研究

3.1 检测手段及存在问题

   当前，免疫磁珠分离－免疫荧光分析（IMS-IFA）是国际上普遍采用的隐孢子虫卵囊检测分析方法，该方法利用滤筒富集大量水样，经洗脱后，离心收集沉淀，然后利用IMS将卵囊从其它杂质中分离出来，{zh1}通过IFA在荧光显微镜下观察计数，利用微分干涉（D.I.C）镜检确认。该方法工作量大，耗时长，回收率差异较大，可比性不高，检测的准确度依赖于试验员对卵囊显微特征的掌握和实际经验。因此，检测的结果往往滞后实际水处理时间，难以适时提供准确的水质信息。近年来，利用分子方法检测水样中隐孢子虫技术正在为人们所关注，其中免疫磁珠分离－聚合酶链反应（IMS-PCR）最为成熟，其原理是隐孢子虫卵囊经IMS技术从其它杂质中分离后，根据隐孢子虫基因序列设计内、外两对引物，利用巢式PCR特异性增扩其18srRNA基因可变区1056bp和435bp目标片断，通过引物的比对进行检测。该方法提高了隐孢子虫检测的准确度和缩短了检测时间，但仍然无法做到适时的评价水厂的供水水质的生物安全性。

   为此，欧美等国家的水厂目前多用其替代指标来控制饮用水中的“两虫”污染物。美国对水中“两虫”与颗粒物数量的相关关系进行了深入研究，发现当水中粒径>2μm的颗粒数超过100个/mL时，水中存在“两虫”的几率很大。为了确保水质，美国很多水厂对滤池出水中大于2μm颗粒物的数量都控制在50个/mL以下，而宾州则规定出水中3～18μm的颗粒数<10个/mL。

3.2 常规工艺处理效能

   隐孢子虫卵囊和贾第虫孢囊的粒径在4～十几um之间，对常规工艺的混凝、沉淀和过滤工艺提出了更高的要求。卵囊表面带有负电荷，其去除机理与去除水中的带负电荷粘土胶体类似，影响常规水处理工艺对孢子虫卵囊去除效果的主要因素有原水水质、混凝剂种类与投加量，过滤介质和过滤速度等。Swertfeger等研究证明石英砂滤料去除效果较差，而煤、砂双层滤料去除效果相对较好；LeChevallier等总结66个水厂的实际运行结果表明，当原水中的隐孢子卵囊含量为正常的环境含量时，常规水处理工艺的去除率一般在99％左右，多数水厂能保证良好的处理效果。但当水源水污染严重或暴雨造成原水浊度异常偏高时，会发生原生动物的泄漏。我国现在水源水的微污染普遍存在，因此一旦发生“两虫”污染对供水安全的影响不容乐观。

   一旦“两虫”穿透滤池，目前采用的氯xx工艺难以灭火这些原生动物及其孢囊，灭活99％的隐孢子虫卵囊所需氯的CT值高达7200mg.min/L。同样研究表明，1.3mg/L的二氧化氯接触60min，或80mg/L的氯胺接触90min，对隐孢子虫孢囊的灭活率仅有90％。臭氧是目前{wy}能够在正常剂量下有效灭活隐孢子虫等病原体的消毒剂，研究证明：臭氧投加量为1mg/L，接触5~10min时，对卵囊的灭活率为90%，但臭氧xx要在较低TOC浓度下才能获得较好的灭活效果，臭氧xx能产生有害的副产物，要控制投加量和接触时间，调整投加方式和位置，以保证xx副产物不超出规定值(WHO的推荐标准为0.025mg/L)。

   有研究发现，紫外xx对灭活“两虫”的效果较好，但目前尚处于起步阶段，对紫外灭活“两虫”的机理尚无明确的定论。

   我国水源水污染日益严重，水厂多采用常规处理工艺，水厂的检测水平相对落后，随着饮用水水质标准的提高，对“两虫”问题的有效处理任重道远。

4 结语

   水环境中隐孢子虫的显著存在，特别是处理后饮用水中隐孢子虫的存在可导致介水隐孢子虫病的爆发流行，对饮用水安全构成潜在威胁。我国现有的净水工艺设施和技术水平较低，水源水普遍遭到污染，。因此，有必要根据我国的国情针对“两虫”问题，开发有效的控制措施和防治方法，避免介水“两虫”病暴发流行。