饮用水安全质量始终是很多国家的重大问题，尤其是发展中国家。世界各地水源水中内毒素水平不尽相同，与微生物污染程度有关。内毒素作用于机体会引起发热、腹泻、呕吐、低血压、弥漫性血管内凝血、内毒素血症和休克以及死亡等反应^[1]。研究表明，内毒素在中暑发病中起着不可忽视的作用^{[2, 3]}。早期调查显示，北美地表水中内毒素含量为1~400 μg/mL^[4]。近30年来，研究表明，地表水中内毒素的含量范围为<1~1 049 ng/mL(1 ng=10 endotoxin unit,EU)^[5]，多数<50 ng/mL，水源水中内毒素的含量范围为29.1~434 EU/mL^[6]。研究显示水中内毒素与菌落总数或总大肠菌群相关^[7]。本研究通过观察进厂水样、各处理环节水样、出厂水样中内毒素与微生物指标的变化，旨在评价自来水厂水处理效果，结果报告如下。 1 材料与方法 1.1 主要仪器与试剂

722型分光光度计(上海精密科学仪器有限公司)、WH-2型微型旋涡混合仪(上海沪西分析仪器厂有限公司)、DK-8A型电热恒温水槽(上海精宏实验设备有限公司)。细菌内毒素标准品(美国ACC公司)、显色基质鲎试剂盒、细菌内毒素检查用水(无热原水)(厦门市鲎试剂实验厂有限公司)。 1.2 水样采集与处理

水样来自于武汉市Z水厂(汉江水源)和B水厂(长江水源)，于2013年8月份，分别采集Z、B水厂的水源水、混凝、沉淀、砂滤和出厂水5个处理环节的水样，每个环节采集2个平行样，每份水样150 mL，所有水样均置于除热源加盖玻璃锥形瓶内，并立即运回实验室检测。水源水用无热原水稀释200倍、其他各处理环节水样用无热原水稀释100倍后进行检测。 1.3 指标与方法 1.3.1 内毒素测定

采用细菌内毒素鲎试剂检查法^[8]中光度测定法，以细菌内毒素工作品配制标准曲线系列溶液，内毒素浓度分别为0.030、0.060、0.125、0.250、0.500 EU/mL，阴性对照为无热原水。按照试剂盒说明书进行操作，于722型分光光度计545 nm处测定吸光度(A)值。为避免误差，所有样品均设置一个平行对照，取平均值。 1.3.2 菌落总数检测

按照GB/T5750.12-2006《生活饮用水标准检验方法-微生物指标》^[9]平皿计数法对所采集的水样进行菌落总数(colony-forming unit,CFU/mL)检测。 1.3.3 总大肠菌群、大肠杆菌和耐热大肠菌群检测

按照GB/T5750.12-2006《生活饮用水标准检验方法-微生物指标》酶底物法对所采集的水样进行总大肠菌群、大肠杆菌和耐热大肠菌群(most probable number,MPN/100 mL)检测。 1.4 统计分析

应用Excel 2003建立数据库，采用SPSS 13.0软件进行简单相关分析。 2 结 果 2.1 水处理对水样中内毒素含量影响(表 1)

结果显示，Z水厂进、出厂水中内毒素含量分别为281.36、38.95 EU/mL；B水厂进、出厂水中内毒素含量分别为216.32、29.37 EU/mL。提示混凝、沉淀、砂滤等处理环节对内毒素起到了一定的清除作用，Z、B水厂内毒素的总清除率分别为86.16%和86.42%，各环节内毒素的去除率不同，内毒素的去除主要发生的混凝环节，去除率分别为59.41%和75.24%，分别占总去除效果的70%和87%，砂滤环节对内毒素的去除率分别为45.81%和56.65%，分别占总去除效果的53%和66%。

表 1

表 1 武汉市Z、B自来水厂各处理环节内毒素含量及去除率 水源 采样点 内毒素含量(EU/mL) 去除率 (%) 平均值 范围 Z水厂 进厂 281.36 249.40~313.32 - 混凝 114.20 71.20~157.20 59.41 沉淀 124.92 95.67~154.16 -9.40 砂滤 67.69 64.94~70.44 45.81 出厂 38.95 35.91~41.98 42.46 B水厂 进厂 216.32 201.78~230.85 - 混凝 53.56 51.66~55.45 75.24 沉淀 105.38 77.08~133.67 -96.75 砂滤 45.68 36.29~55.07 56.65 出厂 29.37 23.20~35.53 35.70

表 1 武汉市Z、B自来水厂各处理环节内毒素含量及去除率

结果显示，Z、B水厂进厂水菌落总数分别为4.24×10⁴、2.06×10⁴ CFU/mL，总大肠菌群含量均>2 300 MPN/100 mL，大肠杆菌分别为266、1 100 MPN/100 mL，粪大肠菌群分别为345、1 700 MPN/100 mL；2水厂出厂水中菌落总数、总大肠菌群、大肠杆菌和耐热大肠菌群值均未检出。Z水厂混凝环节水样中菌落总数、总大肠菌群、大肠杆菌和耐热大肠菌群分别为70 cfu/mL、805、83、235 MPN/100 mL，沉淀环节菌落总数为10 CFU/mL，而总大肠菌群、大肠杆菌和耐热大肠菌群未检出；砂滤环节菌落总数为3 CFU/mL，大肠杆菌和耐热大肠菌群未检出，而总大肠菌群为30 MPN/100 mL；B水厂混凝、沉淀、砂滤等环节水样中菌落总数、总大肠菌群、大肠杆菌和耐热大肠菌群未检出。 3 讨 论

本研究结果表明，武汉市主要饮用水源长江和汉江水源水中(进厂水)内毒素含量分别为 216.32、281.36 EU/mL。与国外报道基本一致^{[6, 10]}。Rapala等^[10]对芬兰9个自来水厂的调查发现，出厂水内毒素含量为3~15 EU/mL ，内毒素清除率为59%~97%；Zhang 等^[11]对北京饮用水处理厂调查表明，该地区水厂的出厂水内毒素浓度范围为4~10 EU/mL(进厂水经过稀释和预处理)，内毒素清除率为49%。本研究结果显示，Z、B水厂出厂水中内毒素含量分别为38.95、29.37 EU/mL，出厂水内毒素含量高于文献报道^{[10, 11]}。可能与自来水处理厂使用的传统饮用水处理工艺和技术不同有关。

本研究结果表明Z、B水厂沉淀环节内毒素去除率为负值(分别为-9.40%、-96.75%)，提示自来水经沉淀工艺处理后水样中内毒素不降反而明显升高。可能与混凝后的絮状物在流向沉淀区过程中由于水流略大或絮状物凝集松散而散落，源水中絮凝的泥沙再次被采入水样中有关；或是与水流入沉淀区后，沿整个截面分配入沉淀区，该过程中较大颗粒物沉入水底，污泥不断堆积浓缩未及时清理，水流冲击导致污泥再次入水体造成内毒素的二次污染有关。本研究结果还表明砂滤环节对内毒素的去除率分别为45.81%和56.65%，分别占总去除效果的53%和66%，这可能与砂滤环节所采水样是沉淀后水样，水中泥沙大部分均被去除，吸附于泥沙上的细菌亦被去除，导致内毒素含量下降有关。

研究显示，水中细菌内毒素含量与细菌总数或总大肠菌群之间存在相关关系^{[7, 10, 12]}，Jorgensen 等^[7]研究显示，细菌内毒素含量与菌落总数的相关系数r=0.726，细菌内毒素含量与总大肠菌群相关系数r=0.822(结合内毒素和游离内毒素与总大肠菌群的相关系数分别为r=0.472、0.525)。本研究结果显示，Z、B水厂各处理环节与出厂水均检出内毒素，这是由于细菌解体后释放内毒素入水，出厂水中虽无活体细菌但是仍有内毒素存在，所以菌落总数、总大肠菌群、耐热大肠菌群等指标并不能准确地指示水中内毒素的含量；水样中细菌内毒素含量与菌落总数及总大肠菌群之间无明显相关性。提示自来水处理工艺对内毒素虽具有一定的去除效果，但仍存在一定残留，且细菌内毒素含量与菌落总数、总大肠菌群之间的关系尚不明确。