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2026年第5期
• 城镇水系统研究与应用 •

某校园屋面雨水条件致病菌污染与风险评估

作者:张晓东
作者单位:上海城投水务生态环保科技有限公司
引用本文:张晓东. 某校园屋面雨水条件致病菌污染与风险评估[J]. 净水技术, 2026, 45(5): 123-136.
摘要:【目的】 针对屋面雨水利用中的微生物安全风险,本文系统探究条件致病菌(OPs)在屋面径流雨水的赋存规律、季节动态、微生物关联及使用风险,同时分析微生物群落特征,为海绵城市雨水安全利用提供科学依据。【方法】 以上海市4栋典型校园建筑屋面径流雨水为研究对象,采用实时荧光定量PCR(qPCR)技术开展5次事件采样(20份样本)与9个月长期监测(28份样本),测定9种目标微生物浓度;结合高通量测序解析3月—7月雨水微生物群落结构,通过定量微生物风险评估(QMRA)量化大肠杆菌(通过饮水)与铜绿假单胞菌(通过吸入)的暴露风险,运用统计学方法分析微生物检出特征、季节规律及相关性。【结果】 屋面雨水普遍存在微生物污染:铜绿假单胞菌检出率为100%,军团菌属、哈氏虫属检出率分别达89%和86%,大肠杆菌检出率为71%;微生物污染呈温度驱动的季节动态,4月—7月平均总生物量(2.4×107 copies/mL)较11月—次年3月冷季高2个数量级,军团菌属浓度波动达4个数量级;微生物间存在特定关联,军团菌属与哈氏虫属呈强正相关[相关系数(r)= 0.54,概率值(P)< 0.05],大肠杆菌与铜绿假单胞菌无显著相关性(r=0.05);高通量测序识别出453个物种,5月微生物群落多样性最高(Shannon指数峰值);QMRA结果显示,直接饮水时大肠杆菌单日感染风险达0.139,淋浴、洗车场景铜绿假单胞菌单次感染风险分别为4.9×10-5、4.99×10-4,均显著高于美国国家环境保护局(US EPA)日可接受标准(2.74×10-7)。【结论】 本文明确了屋面径流雨水OPs的普遍污染特征、温度驱动的季节规律及微生物共生关联,揭示传统指示菌(大肠杆菌)的局限性与不同使用场景的风险差异。同时,发现微生物群落中功能性菌属(如具备污染物降解能力的微小杆菌属、鞘氨醇单胞菌属)为雨水储存过程的水质自净提供潜在可能,为风险管控提供生态视角支撑。最终,提出“源头减污、高温季储存管控、多指标监测”的风险管控方向,为屋面雨水微生物风险防控及海绵城市雨水资源化利用提供关键技术支撑。
关键词:屋面雨水;条件致病菌;荧光定量PCR技术;微生物群落;定量微生物风险评估
基金资助:国家自然科学基金(51878468、51508397);国家重点研发计划(2017YFC0403400)

收稿日期:2025-08-18 修回日期:2025-09-10 接受日期:2025-10-14

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