孢子菌是细菌还是病毒

水中的病原微生物_环境微生物学（下

一、水中的病原微生物

天然水体中的大多数微生物是有益的，但也有一些是病原微生物，其代谢产物能导致传染病的传播和流行。进入水中的病原微生物大多来自于人或动物的排泄物，主要通过污水排放进入水环境。

通过摄入被污染的水作为传染源而传播的疾病称为饮水传染性疾病。这类疾病的病原体来源于粪便(表9-5)，由粪便-口腔途径传播。通过该途径传播的微生物由于其感染胃肠道，故通常又称作肠道病原体。它们在水和食物中有独特的稳定性，并能在适宜的环境条件下脱离宿主而生长，引起经水传播的传染病，如伤寒、痢疾、霍乱、钩端螺旋体病、肠炎等细菌性疾病;脊髓灰质炎(小儿麻痹症)和病毒性肝炎(甲型肝炎)等病毒性疾病、阿米巴样痢疾等原生动物疾病以及一些经水传播的寄生虫病，如蛔虫、血吸虫等。

表9-5　　　　粪便中肠道病原体浓度

续表

1.细菌

(1)沙门氏菌属(Samonella)

沙门氏菌是一大群杆状阴性细菌，包括2000多种已知血清型的肠细菌科细菌，所有这些血清型都是人类的致病菌，能导致一系列的症状，从温和的肠胃炎到各种严重病症甚至死亡。沙门氏杆菌包括:伤寒沙门氏菌(Samonella typhosa)和副伤寒沙门氏菌(Salmonella paratyphi);其大小约为(0.6～0.7)μm×(2～4)μm，不生芽孢和荚膜，借周身鞭毛运动，在60℃条件下可存活30min，在5%的石炭酸中可存活5min。

沙门氏菌能感染许多种冷血和温血动物。由伤寒沙门氏菌(Samonella typhosa)引起的伤寒和由副伤寒沙门氏菌(Salmonella paratyphi)引起的副伤寒通常只出现在人类，极少的情况下，家畜中也有发现过副伤寒沙门氏菌。

沙门氏菌病由粪-口途径传播，任何被粪便污染过的食物或水都可能导致其传播和流行。沙门氏菌病主要由食物传播，因为这些细菌感染牛肉和家禽，而且能在这些食物中生长。由于其传播途径为粪-口，任何被粪便污染过的食物或水都能将致病有机体转移给新的宿主。地表水很可能被沙门氏菌污染。接触生活污水、肉类加工废弃物或畜牧场废弃物也可引起感染。

伤寒和副伤寒病是一种急性传染病，可感染任何内脏器官，表现为持续发烧，脾脏肿大，躯干出现红斑，胃肠壁溃疡并产生腹泻等症状。非伤寒沙门氏菌在9.5～12.5℃的淡水中的半数存活时间为2.4～19.2小时，而伤寒沙门氏菌的半数存活时间为6小时。

肠道疾病随着沙门氏菌从肠腔侵入到肠褶壁而发生，该菌侵入后引发炎症并产生肠毒素。直接症状包括恶心、呕吐、腹部痉挛、腹泻发烧和头痛。伤寒沙门氏菌和A、B、C型副伤寒沙门氏菌引起人类的伤寒和类伤寒(副伤寒)病。任何内脏器官都可能被感染。已知沙门氏菌败血病(细菌在血液中繁殖)能引起全身器官系统的感染。伤寒的死亡率为10%。

(2)大肠埃希氏菌(Escherichia coli)和志贺杆菌(Shigella)

大肠埃希氏菌有时也被称为大肠杆菌，大多为生活于所有温血动物胃肠道中的正常阴性杆状寄生菌，通常不会使人致病;但有些属病原性埃希氏菌，包括两类:一类是肠毒素型，能产生类似于霍乱的毒素，侵入小肠器官，引起霍乱样痢疾;另一类是肠内出血型，能产生类似于志贺氏菌产生的蛋白质性毒素，可造成肠内出血和血亏，引起强烈痢疾的出血性大肠炎、溶血性尿毒症和血栓性血小板减少性紫瘤。

大肠埃希氏菌为好氧或兼性好氧的杆菌，革兰氏染色阴性、无芽孢，大小约为(2.0～3.0)μm×(0.5～0.8)μm，可快速分解乳糖、葡萄糖、甘露醇等多种碳水化合物，产酸产气，能在10～46℃的温度范围内生长，最适温度为37℃，pH值生长范围为4.5～9.0，最适pH值为7.0。

病原性大肠埃希氏菌能在河水和食品中存活，经粪-口腔途径传播。

志贺杆菌包括痢疾杆菌、副痢疾杆菌、C属痢疾杆菌和宋内氏杆菌四个种，主要导致人类细菌性痢疾，极少感染其他灵长类动物。其中痢疾杆菌引起的症状最严重，特征是急性发作，伴随腹泻，某些病例也表现出发烧，里急后重，大便有血和黏液等症状。宋内氏杆菌则最温和。

痢疾杆菌是不生芽孢和荚膜，一般无鞭毛，革兰氏染色呈阴性的杆菌。其大小为(0.4～0.6)μm×(1.0～3.0)μm，在60℃的条件下能存活10min，在1%的石炭酸中能存活半小时。

志贺杆菌多见于某些食物，如沙拉、生蔬菜、牛奶和畜牧产品及家禽。感染12小时到1星期后，腹痛、痉挛、腹泻和呕吐等症状可能出现。这些细菌细胞在胃肠系统细胞内繁殖并扩散到相邻组织细胞，最终导致组织破坏。有些感染引起溃疡、直肠出血和剧烈脱水，其死亡率高达10%～15%。婴儿、老人和体弱者最易受感染。

志贺杆菌多出现在被人类排泄物污染的水中，并通过粪-口途径传播。志贺杆菌是饮水传播疾病爆发的第二大原因，仅次于蓝伯氏贾第虫。据估计，美国每年有300000例志贺杆菌病病例。大多数志贺杆菌病病例都是人与人通过粪-口腔途径传播的。家庭接触的二次感染率为20%～40%。志贺杆菌属细菌在9.5～12.5℃淡水中的半存活期为22.4～26.8h，在井水中，50%的副痢疾杆菌细胞会在26.8小时内死亡。

(3)弯曲杆菌(Campylobacter)

空肠弯曲杆菌是大小为(1～5)μm×0.3μm的一种革兰氏阴性弯曲杆菌，微好氧，对环境胁迫(如干燥、加热、消毒剂和酸性条件等)的耐受力差。易感染5岁以下儿童和15～29年龄段人群，导致腹泻、腹痛、恶心、发烧和肌肉疼痛等症状，并有可能引发反应性关节炎和周围神经疾病等并发症。症状通常出现在摄入被污染食物和水后的2～5天内，病症一般持续7～10天。在不用抗生素的情况下，多数感染者会在一周内痊愈。

在美国弯曲空肠杆菌是导致细菌性腹泻的首要原因。尽管欧美的健康人群并不携带弯曲空肠杆菌，却常常能从健康的牛、鸡、鸟甚至苍蝇中分离到。有时还出现在未经氯化处理的水源中(如溪流，池塘)。空肠弯曲杆菌是大量健康的野生及家养畜禽甚至苍蝇的肠道菌，因此食物是其常见的传染源;但未经处理或处理程度不够的饮用水也能成为传染源，所有地表水都含有弯曲杆菌，秋天和冬天数量最高，春天和夏天最低。尽管如此，正确地烹调鸡肉，巴氏消毒处理牛奶，氯化处理水源都可以杀死这种细菌。

(4)耶尔森氏菌(Yersinia)

耶尔森氏小肠结肠炎菌(Yersinia enterocolitica)和耶尔森氏伪肺结核菌(Y.pseudotuberculosis)是小的革兰氏阴性杆状菌，可通过被污染的水和食物而感染人类。耶尔森氏症的特征症状是发烧和腹痛，常伴随腹泻或呕吐症状，同时也会造成其他部位(如伤口、关节和尿道)的感染。据美国疾病预防中心估计耶尔森氏症在美国每年有17000例发生，而在北欧、斯堪的纳维亚和日本其发病率更高。这种疾病在寒冷的季节中发生率最高，最易受感染的人群为少儿、残疾人、老年人和接受免疫抑制治疗者。

耶尔森氏小肠结肠炎菌大小为(0.5～1.0)×(1.0～2.0)μm的革兰氏阴性杆菌，不生芽孢，周生鞭毛，可运动，在30℃以上高温培养会失去鞭毛成为非运动性的好氧或兼型好氧的细菌。天然水体中存活的耶尔森氏小肠结肠炎菌主要来自人或动物排泄的粪便。摄入被耶尔森氏小肠结肠炎菌污染的食物或水后症状通常在24～48h内出现，引发下痢、腹痛、发烧、头痛等症状，表现为类似于阑尾炎的急性肠道炎症。

(5)弧菌(Vibrio)

革兰氏阴性的弧菌属包括多种人类致病菌，最著名的是霍乱弧菌(Vibrio comma)。霍乱通过摄入受粪便污染的食物和水而传播。在中美、南美、亚洲和非洲的很多地方霍乱仍然流行。

(6)螺杆菌(Helicobacter)

幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)是一种螺旋状的革兰氏阴性菌，其大小为(0.5～1.0)μm×(2.5～4.0)μm，微好氧，在黏性流体中可快速移动;并能在其周围产生大量的脲酶，该酶是一种能将尿素转换为碱氨的酶，能中和菌体周围的胃酸，与胃中产黏液的上皮细胞亲和，感染人体的胃和上消化道，是胃炎的主要病原体，与胃溃疡、十二指肠溃疡和胃癌的发生有关。

目前，人们对幽门螺杆菌的传播途径仍有争议，但人-人途径可能是传播的主要渠道，人与人之间的接触、粪便-口腔、口腔-口腔和摄入被污染的食物或水都是可能的传播途径。通过摄入被污染的食物或水也可能使传染病传播。

幽门螺杆菌已经从粪便中分离出来(Tomas et al.，1992)并且在唾液中被发现(Nguyen et al.，1993)。不能培养的幽门螺杆菌有机体已经在河水中检测到，表明这些细菌能在水里休眠几个月(Shahamat et al.，1993)。在秘鲁，喝市政供水系统水的人群比喝私人井水的人群患幽门螺杆菌疾病的几率高(Klein et al.，1991)。

(7)机会病原体细菌

机会病原体通常只在免疫系统不正常时才会引起疾病。机会病原菌包括一大群革兰氏阴性菌，如军团菌属、假单胞菌属(Pseudomonas)、分枝杆菌属(Mycobacterium)、不动杆菌属(Stenotrophomonas)和气单胞菌属中的有些种类都是机会病原菌;它们在自然界中普遍存在，许多已在地表和饮用水中被发现;通常只能感染免疫力低下的宿主，如新生儿、老人、孕妇、癌症患者和免疫缺陷病人(HIV)等。地表和饮用水中有许多条件病原体细菌，所有的人类条件病原体细菌都是异养型的。

①假单胞菌属中最主要的机会病原菌是铜绿假单胞菌，这种病原体是一种主要的医院(nosocomial)致病菌，9.9%的医院感染都是由该菌引起的，引发医院中肺炎、尿道感染和外科手术感染，是烧伤患者的主要感染源。社区中感染风险最大的人群是那些胞囊纤维症患者和参加大量游泳的人。该菌是大小为(1.5～3.0)μm×0.5μm×0.8 μm的杆菌，偏好氧，无芽孢，一端长有1根鞭毛，运动较活泼，是婴幼儿重症胃肠障碍性痢疾的病原微生物。其感染力弱，但对体弱患者及婴幼儿有引起尿道、眼、耳、支气管、副鼻腔和肺部感染的可能;对严重烧伤的患者及服用免疫抑制药剂的癌症病人来说，铜绿假单胞菌感染往往是致命的。该菌在自然界中分布广泛，喜欢在供水管等流动水周围生存，甚至在蒸馏水中也可以找到。

嗜麦芽假单胞菌是第三种在医学实验室中最常分离到的非发酵革兰氏阴性杆状细菌，已被重新归类为Stenotrophomonas maltophilia。这种细菌可在体内生长并引发疾病。可能导致的病症为败血症、肺炎、伤口感染和较罕见的脑膜炎、心内膜炎。感染风险因素包括处于加护病房、机械通风、抗生素治疗和癌症。

嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)包括三种不同的生化变种，都与人的痢疾相关。配水系统中的嗜水产气单胞菌能引发痢疾。

②不动杆菌属也是医学实验室中最常分离到的非发酵革兰氏阴性杆状细菌。其在自然地表水样中的浓度为0.1～100细胞/ml，有42%的矿泉水和2/3的非碳酸矿泉中也分离到了不动杆菌。作为一种条件病原体，不动杆菌可能造成尿道感染、菌血症、伤口感染和肺炎，也可以引起由人群传染的肺炎和尿道感染。

③鸟分枝杆菌复合体(MAC)由两个不同种细菌(鸟分枝杆菌和胞内分枝杆菌)的28种血清型构成，其大小为(0.2～0.6)μm×(1.0～10.0)μm，好氧，不生孢子，也不运动，细胞壁中的脂类物质含量高，不能被酸性乙醇染色，因此耐酸、憎水并可很快附着在固体表面。该菌在土壤、室内尘埃、各种水体和动物体内大量存在，甚至能在寡营养或基本无营养的水(包括透析水)中繁殖，并对氯气和氯胺消毒具有抗性，生长温度和盐度范围都很宽，分别为15～45℃和0～2%氯化钠溶液，最佳生长温度为37℃，形成菌落需7天以上的时间。

MAC能感染呼吸道和胃肠道，其中呼吸道感染表现为咳嗽、疲乏、体重下降、低烧和类似乳生结核杆菌所引起的盗汗等症状，并可经肺到达身体各个部位;胃肠道感染表现为恶心、呕吐和腹泻等症状。通过吸入或摄入被MAC污染的水、食物、土壤或其他物质传播。

在美国的大部分地区由MAC引起的肺部疾病和肺结核一样常见。已经在11%～38%的未处理水样中分离出分支杆菌，其浓度为＜0.1～48CFU/ml。多达50%的市政和家庭饮用水中也发现了这类细菌，其浓度为0.01～5.2CFU/ml。

④军团菌属(Legionella)是旁第亚克热病和军团病的致病因子。前者的潜伏期通常为1～2天，表现为以发烧为主的感冒样症状，病人能在2～5天内自然治愈，死亡率为0。而后者的潜伏期为2～10天，早期症状有恶寒、高烧(37～40℃或40℃以上)，全身倦怠感、头痛、肌肉痛、下痢、呕吐、呼吸困难、意识障碍、幻觉、步行障碍等;如胸腔X光照片显示区域性固结，则表明出现了肺炎，可能出现呼吸衰竭;该病的死亡率为10%～15%。

军团菌是一类难染色的革兰氏阴性芽孢杆菌，其大小为(0.3～0.5)μm×(2.0～5.0)μm，好氧，生有1～2根鞭毛，普遍存在于河水及土壤中，特别是富热水体中，热水系统、空调制冷塔、蒸汽凝聚塔、市区喷泉等都可能成为传染源。军团菌能在医院或家庭的饮用水分配系统、输水管道中存活和生长，在所有加压热水系统中，从热水龙头到沐浴喷头都分离到了军团菌。军团菌比大肠杆菌(E.coli)对氯气具有更高的抗性，甚至可以在含0.75～1.5ppm氯自由基的饮水系统中存活。

28种以上的军团菌都会引起疾病，其中最主要的是L.Pneumophila，这是一种能引起严重的肺炎类病症的致病菌。感染原因主要是水源的污染。这种细菌存在于河流、池塘以及沿岸的土壤中，甚至可以在自来水或蒸馏水中存活数月。未处理的饮用水源水中，军团菌的浓度达到1.4×10⁴～1.7×10⁵个/L。

2.病毒

许多人体病毒能感染胃肠道并随粪便被排到环境中，通过污水、地表径流、固体废弃物以及化粪池进入饮水、娱乐用水和农作物等传播。在污水中最常被发现的多是肠道病毒，腺病毒、轮状病毒、传染性肝炎病毒、脊髓灰质炎病毒等也可在污水中被检测到，并可通过饮用水传播，引起病毒性疾病爆发。

由肠病毒引发的疾病有的很轻微，有的很严重，有的甚至是致命的。

病毒是肠胃炎的主导性病因，并已成为世界范围内引起婴幼儿死亡的头号杀手。病毒性肠胃炎可通过口-粪便在人与人之间传播，病毒性肠胃炎的爆发可以由某种常见的污染源(如水和食物)引发。引起人类肠胃炎的病毒已鉴定出五大类:轮状病毒、肠腺病毒、诺沃克病毒、嵌杯样病毒以及星状病毒。在这些类型当中，轮状病毒、星状病毒和肠腺病毒是造成儿童病毒肠胃炎的最主要原因。嵌杯样病毒被认为是引起水与饮食传播疾病的最常见的肠病毒。

(1)轮状病毒

轮状病毒(Rotavirus)被分类在呼肠病毒科族中，在世界范围内，轮状病毒是最重要的婴儿肠胃炎致病原。轮状病毒有一个由11条dsRNA片段组成的特征性基因组，颗粒直径约为70nm。该病毒在环境中相当稳定，在河口样本中的浓度高达1～5个感染性颗粒，在每克排泄物中含有高达10¹⁰个病毒颗粒;因此，轮状病毒最重要的传播方式可能是粪-口途径和人-人途径(污染的手传播)。

轮状病毒胃肠炎是一种自限性疾病，症状可能轻微，也可能严重，潜伏期为1～3天，通常是先呕吐，然后是4～8天的腹泻，表现为呕吐、水样腹泻和低烧等症状。无症状的轮状病毒排泄物已经被证明与一些长期存在的地方病有关。

(2)星状病毒

星状病毒首先是1975年用电子显微镜从腹泻的大便中观察到的。星状病毒在3～4天的潜伏期后会引发轻微的肠胃炎。

星状病毒最早是在腹泻的大便中被观察到的。它们是具有一单链RNA(ssRNA)基因组的二十面体病毒，其外形呈星形，直径约为28nm。星状病毒在3～4天的潜伏期后会引发轻微的胃肠炎。对于1～3岁的儿童，星状病毒感染能引起明显的症状;对于患有艾滋病或骨髓病的免疫缺陷患者，星状病毒是引发胃肠炎最常见的致病体之一;当然，成年人和婴儿也会受其感染。据英格兰用电子显微镜观察发现7%的腹泻样本含有星状病毒，因此粪-口途径是其传播的主要途径，星状病毒所感染的疾病爆发与牡蛎和饮用水有关。

(3)腺病毒

绝大多数(若不是全部)病毒性结膜炎的饮水传播是由腺病毒引起的，肠腺病毒40和41被认为是儿童肠胃炎的第二大病因。腺病毒是一种双链DNA(dsDNA)结构的二十面体病毒，其直径约为70nm，可在呼吸道、眼黏膜、肠道、泌尿系统和肝脏中复制。据统计，经饮水传播的绝大多数(若不是全部)病毒性结膜炎都是由腺病毒引起的。该病毒常通过口腔、鼻咽和结膜传播给易感个体。尽管最初的传染可通过呼吸途径，但口-粪的传播才是造成少儿腺病毒感染的主要原因，因为该病毒随粪便排出的时间较长。

(4)肠道病毒

肠道病毒是小核糖核酸病毒家族的成员，并以脊髓灰质炎病毒(3种血清型)、柯萨奇病毒A(23型)、柯萨奇病毒B(6型)、艾柯病毒(32型)以及肠道病毒(4型)为代表。肠道病毒是直径约为27～32nm的二十面体病毒，其核酸型由单链RNA组成。这些病毒在污水中最易被检测出。尽管肠道病毒能够引发一系列不同的症状，从无症状到致残甚至是致命的，如一般性感冒、小儿麻痹症、心肌炎(心脏感染)、肺炎、脑膜炎和糖尿病等疾病。但是在大多数情况下，它们不会引发明显的疾病。该病毒主要在胃肠道繁殖，并随粪便大量排出体外(约10¹⁰/g粪便)。几乎能从暴露于人类粪便的任何环境——地表水、地下水、海水及沉积物、贝类、用污水灌溉的庄稼、生活垃圾、土壤、气溶胶和野外用污水浇灌的喷水中分离出肠道病毒，甚至在经处理过的饮用水中也可检测出。因此，肠道病毒最常见的传播方式包括粪-口途径和呼吸途径。

由肠道病毒及其他肠病毒引起的饮水传播爆发很难被证实，这是因为许多感染是亚临床的，就是说这些病毒可在个体体内复制后即被排出，因而没有明显的病症。因此，这样的个体有可能传染其他个体，引发其他个体发病，从而在整个群体间传染开来。除此之外，流行病学的研究方法对病毒在水中的低水平传播的检测缺乏灵敏性。游泳池中的娱乐活动往往导致了诺沃克病毒、HAV、柯萨奇病毒以及腺病毒的水传播爆发。源于受感染个体的肠病毒通过直接接触或粪便排泄可污染娱乐用水。在美国诺沃克病毒是引起水传播病毒疾病最常见的病毒。

(5)A型肝类病毒(HAV)

HAV是一种形态上显著有别于同族其他成员的细小核糖核酸病毒。这种病毒早先被当做肠道病毒属的成员(肠病毒72)。然而由于核苷和氨基酸序列不同，将其分类为肠肝炎病毒中的惟一成员。

HAV也是一种由单链RNA组成的细小核糖核酸病毒，其直径为27nm，能感染肝细胞，引起发炎、肝细胞损坏和死亡(即A型肝炎)。A型肝炎的症状有突然发烧、不舒服、恶心、食欲减退和腹部不适，随后出现短期的黄疸(皮肤发黄)。A型肝炎通常是一种温和的疾病，大多数情况下可以痊愈，病情的严重性与临床表现和年龄有关。

HAV可随感染者的排泄物进入自然环境，通过粪-口、人-人途径传播;当易感的个体摄入污染的水或食物时，就可能引起临床疾病。HAV在环境中相对稳定，比脊髓灰质炎病毒更耐高温，可在60℃的温度条件下存活1h，要使贝类中的HAV失活，至少需要85～95℃的高温;25℃时，无论在什么土壤和水中，HAV常比脊髓灰质炎病毒和艾柯病毒的存活时间长，且不能完全被土壤吸附，很易被径流携带进入水中;此外，HAV(尤其是与有机物共存时)对氯消毒有一定的抵抗能力。

(6)E型肝炎病毒(HEV)

HEV以前被认为是肠传播的非A非B型肝炎病毒，在发展中国家中，是引起中青年严重病毒性肝炎的主要原因。

HEV直径在32～34nm之间，含有ssRNA基因组。在一些地区曾引起了灾难性的水传染疾病的爆发。在E型肝炎患者的排泄物中经常能检测到HEV的降解物，因此粪-口途径是HEV传播的主要途径，E型肝炎的爆发常常与摄入被HEV污染的水有关。

E型肝炎的潜伏期为2～9周，表现为厌食、腹疼、不舒服、关节疼、发烧和黄疸等症状。通常情况下，E型肝炎患者多见于青年和中年人(15～40岁)，且通常2周后就能恢复，没有长期影响，死亡率仅为0.1%～1%。HEV感染儿童表现为亚临床，死亡率在0.1%～4%之间;但对孕妇的致死率却高达25%。

(7)小球病毒和诺沃克病毒

很多较小(20～40nm)且没有特殊形状的病毒也常常在肠胃炎患者的排泄物样本中出现，它们中的大部分不能用常规的细胞培养方法复制。这些病毒可聚集在一起，故将这类病毒统称小球病毒(SRV)。诺沃克病毒是第一个被描述的小球病毒。诺沃克病毒与其相关的病毒常常会导致轻微而短暂的疾病，持续1～2天。症状先是恶心和腹痛，接下来儿童一般会呕吐，成人则会腹泻。

3.原生动物

原生动物可以从水、土壤和被污染的食物中获得，病原性原生动物已经对发展中国家和发达国家的公众健康和经济产生了巨大的影响。特别是近年来，通过水传染的病原性原生动物在世界范围内曾多次造成大规模的水传染疾病爆发，如1993年4月在美国威斯康星州密尔沃基市，由隐孢子虫引起的水传染疾病爆发，有400000多人被感染，4000余人住院，50多人死亡，水传播的病原原生动物引起了广泛的关注，成为当今饮用水重要的卫生指标。

(1)贾第虫(Giadia)

贾第虫是美国发病最频繁的肠内寄生虫。贾第虫主要是通过孢囊(大小8～16μm)来传播疾病的。人们摄入环境中处于耐受期的贾第虫孢囊而被感染。一旦摄入，孢囊就通过胃进入肠。贾第虫的感染剂量非常低，在水中，甚至少数几个这种原生动物就能对健康造成威胁。贾第虫孢囊能在污水处理过程中存活相当一段时间。在初级处理中，最多只有53%的孢囊能被去除。二级处理可减少其数目:二次澄清能去除98.6%～99.7%。第三步通过物理过滤和化学沉淀能进一步去除残存的孢囊。

贾第虫是美国和澳大利亚最普遍的肠道寄生虫，也是引起美国水传染疾病爆发最频繁的肠道寄生虫。因为其感染剂量非常低，水中少量的贾第虫孢囊就能对健康造成威胁。

贾第虫的生活世代分为营养型世代和孢囊世代，感染寄主是通过摄入含其孢囊(大小为8～16μm)的水和食物完成的。贾第虫孢囊通过胃进入十二指肠、小肠上部，有时也能到达胆道、胆囊，成为营养型。其营养型含2个核和8根鞭毛，心形，长20μm左右，厚2～4μm，有一对吸盘，通过吸盘吸着在小肠上部的肠腔和黏膜表面，并进行二分裂繁殖。一旦营养型贾第虫从上皮细胞脱落并随肠道下行，胆固醇的缺乏将刺激其形成孢囊返回到小肠中。

贾第虫能感染人类、野生动物或家畜，研究表明一些感染人的贾第虫能感染动物(如河狸能被源于人体的贾第虫感染)，但相反的途径还没被证明。由于贾第虫对小肠上皮细胞的黏附作用遮住了小肠绒毛，阻塞了肠对水和养分的吸收，从而导致吸收障碍和腹泻。在孢囊摄入后的1～4周内，可引起急性或慢性腹泻，产生恶臭、带油脂、稀的大便。当然也有人即使感染也不出现症状，仅在大便中有孢囊。当贾第虫在胆道和胆管寄生时，能引起胆道系炎症和胆囊炎。

由于贾第虫孢囊尺寸较大，一般采用常规过滤的方法就能容易地被去除。但其对氯、紫外线杀菌的抵抗力强，混凝沉淀不充分的情况下，在滤池内不能滤除，导致孢囊进入饮用水对公众健康造成极大的安全隐患。

(2)隐孢子虫(Cryptosporidium)

隐孢子虫很小(2～5μm)，是目前世界水处理研究最多的病原微生物，它已引起了许多起水传播疾病爆发。隐孢子虫，主要通过卵囊来传播疾病。卵囊是其复杂生活周期的一个阶段，是指虫卵及所包的外囊整体。卵囊(Oosyst)很硬，能耐受普通水厂的常规氯消毒处理，它也能在地表水中存活数周。人体在摄入卵囊后的3～10天内，出现非血性和含大量水的腹泻，健康和免疫力强的患者症状可持续10～14天，一般30天即可痊愈，但免疫低下的宿主(如AIDS患者)则可能导致死亡，大约10%～15%的艾滋病人死于与隐孢子病(Cryptosporidiosis)相关的并发症。

隐孢子虫是人和大部分动物和细胞内的寄生虫，能引起人畜共患病——隐孢子虫病，表现为急激的下痢、腹痛、发烧、呕吐等症状;对免疫力正常的宿主而言，症状可持续10～14天，对免疫力低下的宿主(儿童和艾滋病患者等)则可导致死亡，约10%～15%的艾滋病人死于与隐孢子虫病相关的并发症。

隐孢子虫主要是通过卵囊传播疾病(直径3～6μm)的，宿主从被污染的水、食物或在直接接触中摄入形成孢子的卵囊。卵囊在小肠内脱囊，释放出4个子孢子，吸附在黏膜的上皮细胞上，并被小肠微绒毛包裹发育成裂殖体;裂殖体是一种无性生殖形式，在进行多重有丝分裂和胞质分裂后，一个裂殖体生成8个第一代裂殖子感染邻近的上皮细胞，并再次进行裂殖生殖，产生4个第二代裂殖子;当细胞破裂时，裂殖子能附着在未感染的上皮细胞形成大配子母细胞或小配子母细胞，母细胞再次分裂并分别形成大配子或小配子;两种配子结合成接合子，并分化成非孢子卵囊，从细胞表面脱落，形成孢子随宿主的排泄物排出。

隐孢子虫卵囊对环境有极强的抵抗力，能耐受普通水厂进行的常规氯处理;此外，由于隐孢子虫的孢囊体积小，很难用常规的过滤技术完全去除;所以必须对供水进行高效率的水处理，配水管内余氯应保持在0.2mg/L以上，或采用臭氧、二氧化氯等有效的杀菌处理。

(3)溶组织阿米巴

它能引起阿米巴痢疾血样腹泻，是世界上常见的三大寄生虫致死疾病之一。世界上每年有超过5亿人被感染，其中有10万多人死亡。有2%～8%的感染者发展成侵入性阿米巴痢疾，即滋养子活跃地侵入肠壁血管和肝。

赤痢阿米巴有两种大小不一的孢囊，包括小孢囊(5～9μm)和大孢囊(10～20μm)，其中只有大孢囊能引起疾病，小孢囊只形成共生体。孢囊在小肠内膜破裂后二分裂形成营养体变形虫进入大肠，在大肠内分泌组织溶解酶对大肠壁进行消化，可造成大肠内侧溃疡，形成半透明的黏液、血脓混在一起的软便，急激的下痢易导致大量出血和脱水。病变严重时，阿米巴原虫可随血液的流动转移到肝脏、肺和脑等器官，并产生溃疡;由于其他感染症并发导致死亡率很高。阿米巴原虫的孢囊较大，采用常规的过滤方法即可被去除，但其对消毒的抵抗力强，因此应严格控制混凝工序。

(4)纳氏虫(Naegleria)

纳氏虫是一种变形鞭毛虫，在孢囊阿米巴和鞭形虫间变化，并且主要以阿米巴虫的形态出现。它是一种独特的营自由生活的原生动物，存在于世界各地的淡水中(John，1982)。孢囊通常数量很少，但当水温超过35℃(热泉和温暖静止水)时，阿米巴迅速变形为鞭形虫以便自由泳动。鞭毛虫游入宿主的鼻中并脱掉鞭毛(或潜水时吸入鼻中)。然后阿米巴沿神经侵入大脑，并产生一种液化大脑的毒素。

(5)环孢子虫(Cyclopora cayelanesis)

环孢子虫能引起长时间水样性下痢、腹泻、呕吐、腹痛、体重减少和微热等症状，一般持续9～11周，且有高频率复发的可能，能感染各个年龄段人群，免疫力强弱影响病程长短，免疫力低下者的发病率高。水和食物是其感染的主要途径。1996年美国发生环孢子虫污染草莓的事件，引起了人们的关注，WHO现已将其列为需要采取紧急对策的微生物。环孢子虫属于Apicomplexa门球虫目，是专性细胞内寄生的寄生虫，通常发现于动物的肠管中。环孢子虫的卵囊呈圆形，大小为8×10μm，无核，内含两个孢囊，每个孢囊又含两个子孢子。只有孢子化的卵囊才具有感染力。环孢子虫的孢囊有自发荧光的性质，可利用这一性质进行检测。

(6)微孢子虫(Microsporidia)

微孢子虫是非分类学术语，指属于微孢子目的有机体，被认为大部分是人体的条件病原体。它们的大小(0.8×1.5μm)因种而异，但比其他寄生虫小很多，因而更难在水过滤系统中被除去。

微孢子目生活史包括:适应环境的抗性孢子、卵片发育和孢子生殖3个阶段，为专性细胞内寄生虫。抗性孢子一旦进入体内就会感染细胞，进行卵片发育和孢子生殖，最终产生具有抗性的感染孢子并通过体液(如尿、分泌物)排出体外。抗性孢子对热失活和干燥具有极高的抗性，在水中特别是冷水中能存活几周或数月。

与人类疾病有关的微孢子虫呈典型的卵形和梨形，长1～5μm。人类通过摄入或吸入被污染的环境源或直接与被感染的人或动物接触而感染;能引起免疫缺陷者的慢性腹泻、脱水和体重显著下降(体重减轻超过10%)等症状，死亡率较高。微孢子虫可感染眼睛、肝脏、肾、心脏及中枢神经系统，感染的器官不同，病理也不一样，可用药物治疗。

(7)刚地弓形虫

刚地弓形虫是弓形虫病的病原体，据估计有13%的世界人口被刚地弓形虫感染。其感染途径有两条，一是食用了未煮熟的含慢殖子(囊肿组织)的肉类，二是与环境中的卵囊接触。据估计美国5%～10%的艾滋病患者会发生像由刚地弓形虫引起的脑炎一样的并发症。迄今为止，只有两例充分证实的由饮水传播的弓形体病的爆发。其球形卵囊(该有机体在环境中的传播形式)的大小为9～11μm到10～13μm，比贾第虫孢囊(8～10μm)和隐孢子虫卵囊(3～6μm)要大一些。肉中的孢囊在冰冻至－12℃或加热至内部温度达67℃时将失去活性。

4.寄生虫

许多人类寄生虫的虫卵等由粪便污染进入水中，通过污染的饮用水和食物传播。

蛔虫引起的蛔虫病也许是最流行的寄生虫感染，有超过10亿人被感染，大约占世界人口的22%(Crompton，1988)。蛔虫病在世界一些地区非常流行;鞭虫可在宿主体内存活数年，引发痢疾、便秘、贫血、阑尾炎、呕吐、胃气胀和失眠;钩虫寄生于小肠并靠肠壁黏膜和血液营生。它们分泌抗凝血剂，引起大量失血并引发贫血。在热带它们是缺铁性贫血的主要致病原因;牛肉绦虫通过被感染的牛肉产品传播，是人类感染最常见的绦虫。感染症状包括腹痛、头痛、头晕，腹泻，肠堵塞、食欲下降(与绦虫感染引起食欲增加的观念相反);吸虫(Schistosoma mansoni曼氏血吸虫):吸虫需要中间寄主(螺)以完成其生命周期;人类是该吸虫的最终寄主，排泄的粪便中包含虫卵。有三种吸虫在医学上很重要。过去，日本血吸虫(S.japonicum)和埃及血吸虫(S.haematobium)是血吸虫病的主要致病原，但是现在曼氏血吸虫被认为是三种之中分布最广的。吸虫属寄生虫，在世界范围内使2亿多人感染，每年导致高达20万人死亡(Hopkins，1992)。很多虫卵堵塞在小血管和组织中，引起肉芽瘤和肠、内脏、肝和纤维梗阻性疾病。鸟和哺乳动物的血吸虫幼虫可钻入人体皮肤，引起所谓的“游泳者丘疹”。

5.蓝绿藻及其毒素

蓝绿藻即蓝绿细菌，常见的种有:水华鱼腥藻、铜锈微囊藻、水华束丝藻和裂须藻四种。这些微生物不但在气温和营养环境适宜时大量繁殖形成“水华”，还产生气味化合物，影响水质，有的种类还产生藻毒素，危害人体健康。如微囊藻毒素就是一种毒性很强的肝癌促进剂。

很多蓝绿藻都能产生藻毒素，表9-6列出了淡水蓝绿藻产生的藻毒素的类型及其作用毒理。

饮用含有毒蓝绿藻的水或在发生有毒蓝绿藻水华的水体中游泳都可引起中毒。在我国一些地方的饮用水、水源水和出厂水中均能检查出微囊藻毒素，调查研究表明经常饮用含微囊藻毒素的水与肝癌发病率存在一定的相关性。

表9-6　　淡水蓝绿藻纯培养产生的毒素特征及致毒方式

多数蓝绿藻中毒的报道涉及牲畜、马、狗、羊和鸟类，涉及人类中毒的报道则不多。各种藻毒素中毒的症状表现与毒素类型、摄入的物质量以及动物或人的体重有关。对于动物而言，肝毒素能导致虚弱、厌食、肝损伤甚至死亡;神经毒素能导致抽搐、肌肉收缩、痉挛和死亡。人类在摄入藻类水华水后会出现头晕、头痛、肌肉痉挛、恶心、呕吐、胃肠炎和肺炎等症状，长期接触则会出现肝癌。