水是一種良好的溶劑。水中往往溶解著一定量的無機和有機物質，可供微生物生長繁殖。然而，清潔水體的微生物含量並不高，通常每 ml 水中隻有幾十至幾百個細菌。清潔水體的微生物以自養菌為主，對人類無害。常見的化能自養型細菌有硫細菌、鐵細菌、鞘細菌。光能自養型細菌有綠細菌、紫細菌和藍細菌。另外還有無色杆菌屬、色杆菌屬和微球菌屬等腐生性細菌。
然而，清潔水體經常受到土壤、垃圾、人畜糞便、以及各種汙水的汙染。一旦這些汙染物中的病原菌進人水體，或這些汙染物引起某些藻類大量繁殖，就可使水質嚴重惡化，危害人類。
（一）可檢出的病原菌及其危害
1. 病原性細菌
沙門氏菌屬 （ Salmonella ） 在病人糞便、畜欄糞汙和屠宰場汙水中，均可攜帶沙門氏菌。將這些廢物排入水體，便可能引起沙門氏菌汙染。如果排至水產養殖場，還可能汙染水產品。沙門氏菌屬中的傷寒沙門氏菌（ Salmonella typhi ）和副傷寒沙門氏菌（ Salmonella paratyphi ）分別是傷寒和副傷寒疾病的病原菌。有些沙門氏菌則可引起急性腸胃炎，造成食用者的集體中毒。
誌賀氏菌屬 (Shigella ) 存在於菌痢患者和短時帶菌者的糞便中。水體遭受菌痢患者的糞便汙染時，從中捕得的魚體內可檢測到這屬細菌。誌賀氏菌病主要通過食物或接觸傳染，假如飲用水源受到汙染，極有可能導致水型痢疾的暴發流行。
霍亂弧菌 可引起霍亂病，它是一種通過飲用水傳播的烈性傳染病。
致病性大腸杆菌 糞便中的某些大腸杆菌能引起水瀉、嘔吐等病症，稱為致病性大腸杆菌。其中，有的大腸杆菌能產生腸毒素而導致強烈腹瀉，稱為產腸毒素大腸杆菌。因此，攜帶致病性大腸杆菌的糞便汙染水體時，可產生嚴重的惡果。
2 、鉤端螺旋體
存在於已受感染的動物（如豬、馬、牛、狗、鼠等）的尿液內、能以水為媒介，通過破損的皮膚或粘膜侵人人體，引起出血性鉤端螺旋體病。
3 、病毒
存在於人的腸道裏 並能通過糞便汙染水體。在水型暴發的病毒性傳染病中，研究較多的是傳染性肝炎。流行病學調查證明，在世界各地傳播的傳染性肝炎 主要由水體汙染所致。
4 、寄生蟲
溶組織阿米巴是阿米巴痢疾的病原體，又稱痢疾變形蟲。阿米巴痢疾主要通過糞便汙染食物和飲用水而傳播。
防治水體病原微生物汙染的主要措施是：① 加強對汙水的處理。對於醫院、畜牧場、屠宰場和禽蛋廠等部門的汙水，必須處理達標，否則不許排放。 ② 加強對飲用水的處理。飲用水必須符合水質標準。對於農村的分散式給水 應采用煮沸或加漂白粉等方式消毒，以殺死水中可能存在的病原體。
（二）富營養化及其危害
所謂富營養化是指含有氮、磷等營養物質的廢水大量排入湖泊、河口、海灣等緩流水體，促使藻類以及其他浮遊生物迅猛增殖，從而引起水質惡化，導致魚類及其他生物大量死亡的現象。其指標為：氮含量超過 0.2~0.3mg/L ，生化需氧量超過 10mg/L ，水中的細菌總數超過 10 5 個 /L ，表征藻類數量的葉綠素 a 含量大於 10 μ g/L 。
在一般情況下，受氮、磷含量，特別是磷含量的限製，水體中藻類和浮遊生物不致於過度增殖而出現富營養化。然而，當水體受廢水汙染時，營養物質的增加可導致自養型生物，尤其是藻類的劇增，生物種群也因此而改變。例如，水體中的藻類本來以矽藻為主，受汙染後可變為以藍藻為主。藍藻的大量出現是水體富營養化的明顯征兆。一旦水體達到富營養化指標，即可顯示出富營養化帶來的危害。
富營養化的危害有：① 造成水體透明度下降，影響水生植物的光合作用。② 某些浮遊生物可產生生物毒素（如石房蛤毒素），傷害魚類。③ 藻類及其他水生生物死亡後，其殘體被好氧微生物降解而消耗水中的溶解氧。其殘體被厭氧微生物降解則可產生硫化氫等有害氣體，它們均可危及水生生物（主要是魚類）的生存。④ 經過微生物的轉化，在富營養化的水中，常常出現亞硝酸鹽和硝酸鹽，長期飲用這種水，人畜會中毒致病。
防治水體富營養化的措施為：① 嚴格控製營養物質（主要是氮和磷）進入水體。② 疏浚底泥，除去水草和藻類。③ 引入低營養水稀釋。④ 飼養草食性或雜食性魚類。
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