饮用水的微生物致病风险一直是供水行业关注的一个重要问题,隐孢子虫作为一种水源中广泛分布的致病性原生动物,可以感染人体引起发热、呕吐、腹泻等症状,对于免疫力较低的患者尤为严重。而由于隐孢子虫对环境因素和传统的氯消毒剂均有较强的抗性,传统净水工艺很难彻底去除水中的隐孢子虫,而一旦其进入城市供水系统中,极易造成严重的公共健康风险。因此,加强隐孢子虫的灭活、去除及检测的研究对于供水安全具有重要意义。本文首先考察了常规净水工艺对隐孢子虫的去除情况,其次研究了超声协同臭氧灭活隐孢子虫的效果及其影响因素,最后,针对目前病原微生物活性检测耗时、准确度低等问题,初步探索了使用 RT-qPCR(reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction)技术检测病源微生物灭活效果的方法。实验室条件下研究了混凝、沉淀、过滤常规工艺对水中隐孢子虫的去除效果及其影响因素。分别采用混凝-沉淀、过滤、混凝-沉淀-过滤去除水中的隐孢子虫,并探究了混凝剂投加量、pH、水力条件、滤料厚度对隐孢子虫去除率的影响以及CODMn、浊度与去除率的关系。结果表明,随着pH的升高,隐孢子虫残余率先降低后升高,pH值在8.0-9.0范围内时,隐孢子虫去除效果达到最佳;随PAC的投加量增加(0-10.0mg/L),隐孢子虫残余率先降低后升高,PAC投加量在4.0-6.0mg/L范围内,隐孢子虫去除效果达到最佳;浊度可以作为净水过程中隐孢子虫去除率的指示指标;隐孢子虫去除率随滤料厚度增加相应提升;混凝、沉淀和过滤联用对隐孢子虫的去除率可达99%以上。通过超声耦合臭氧与单独超声、单独臭氧灭活水中隐孢子虫的效果比较发现,超声和臭氧两种方式耦合作用会产生协同效应;继续研究了超声协同臭氧三种不同作用次序下灭活水中隐孢子虫的效果,结果发现超声与臭氧耦合(同时)作用对隐孢子虫的灭活率高于先超声后臭氧和先臭氧后超声两种作用方式;在此基础上,继续考察了臭氧投加量,超声频率,超声功率、温度、pH值、浊度、有机物浓度、水中常见离子等条件因素对超声耦合臭氧灭水中隐孢子虫的影响规律,结果发现,在一定范围内,隐孢子虫灭活率随臭氧通气量的加大先升高后降低;超声功率在30W-150W时,灭活率随超声功率的升高而增加;超声频率在低频区(20kHz-60kHz)时的灭活率高于高频区(200kHz-800kHz);水温在5-35℃范围内,隐孢子虫灭活率先升高后降低;pH降低、浊度和有机物的升高不利于隐孢子虫灭活率的提升;水中少量二价金属离子Ca2+和Cu2+有助于提高隐孢子虫灭活率,N03-对隐孢子虫的灭活有一定的促进作用,SO42--对隐孢子虫的灭活几乎无影响,HC03-对隐孢子虫的灭活有抑制作用。通过超声耦合臭氧作用下水中臭氧的分解、叔丁醇对自由基的抑制作用探究了超声耦合臭氧灭活的协同效应,并通过扫描电镜、蛋白质试验对超声耦合臭氧灭活水中隐孢子虫机理进行了初步研究。结果表明,超声作用下,水中臭氧的分解速度大大提升,并且促进臭氧分解产生更多的·OH,提高了灭活率;超声耦合臭氧作用下,由于超声的空化作用以及自由基的氧化作用,隐孢子虫的结构受到严重破坏。基于热诱导hsp70mRNA的表达,建立一种RT-qPCR方法来评估水中病源微生物的灭活效果。以大肠杆菌为试验对象,通过RT-qPCR方法定量hsp70mRNA表达,以氯胺消毒样本与空白对照样本的hsp70mRNA表达量之比,确定灭活效果。试验结果显示:该方法检测的灵敏度为900cfu/mL;对灭活大肠杆菌灭活的检测,相比平板培养法,该方法可以检测“具有活性但不可培养(viable but nonculturable,VBNC)”状态的细菌。基于hsp70mRNA的RT-qPCR方法,具有准确、快速、特异性强的优点,可用于评价水中病源微生物的灭活效果。