飲用水與水媒致病性微生物
環工系助理教授 黃良銘

在台灣，由於轉開水龍頭就有水汨汨流出，「自來水」早就被我們視為理所當然且廉價的服務而很少注意到它的存在。然而，當我們缺水或是流出的水混濁不堪、顏色有異、或是深具異味時的那一刻，我們才會察覺「自來水」的存在與重要性。公共給水(也就是我們所說的「自來水」)水質之良窊對公眾健康之保護具極大重要性也是政府施政的發展指標之一，而其中致病性微生物的影響更是佔極重要的地位。在開發中國家，公共給水未處理或處理不適當，常是導致疾病流行的主要原因之一。
飲用水處理的最終目標是提供可以直接供作飲用的水，一般認為經過處理的自來水應不含致病性微生物，在安全上應無問題。但實際的情況是，與水中化學物質無法被百分之百去除的事實一樣，經過一定程序處理和藥劑消毒的飲用水仍可能含有致病性微生物的存在，若是輸送自來水的配水管線受到污染或是管線、儲水塔已經生長了生物膜，自來水中存有致病性微生物的機率則大大的提高。除了處理程序及配水系統的問題外，不適當的自來水微生物指標及監測方法也是造成致病性微生物存在於自來水中的原因。
一般來說，致病性微生物並不能在純水中生長，但水中若含有過量的礦物質與有機物質，即呈富營養時，則細菌、藻類、原生動物等皆可能生長繁殖。目前台灣地區21條主要河川，在全部河段中遭到嚴重污染與中度污染的部分約佔25%以上，而全國十八座主要水庫中，除日月潭、霧社及烏山頭等三座水庫屬貧營養外，其餘都呈現中高度優養情況。日前本校環工系林財富教授發表國內水庫中的藻類調查及藻毒化學分析，結果發現許多調查的水庫皆含有傷肝、傷腎且能致癌的微囊藻毒，部分甚至超過世界衛生組織的飲用水建議標準每升1微克。雖然經由自來水廠處理後，一搬家中的的自來水藻毒濃度可降到每升0.2微克，但飲用水水源受污染導致「水華」現象甚至產生藻毒的情形實不容忽視。除了藻華、藻毒現象外，寄居在動物體內的原生蟲致病菌－隱孢子蟲與梨形鞭毛蟲－在飲用水方面的問題也與水源受污染有極大的相關性。一九九三年美國威斯康辛州第一大城密爾瓦基市就因為隱孢子蟲藉由該市自來水傳播造成該市約三十七萬人感染發病，呈現腹絞痛、發燒、嘔吐及下痢的症狀，並造成至少一百人死亡與四千人住院的嚴重水媒傳染病現象。造成這次慘劇的經過主要是因為該城市自來水水源－密西根湖－受到注入湖中的密爾瓦基河上游農場動物糞便的污染，加上季節變換湖水夾雜大量濁度的微粒使自來水廠淨水程序無法有效的去除原水中的隱孢子蟲。更令人震驚的是目前自來水淨水廠普遍使用的加氯消毒法並無法有效的殺滅隱孢子蟲。因此，努力維護飲用水水源不受到任何形式的污染以確保威斯康辛州的自來水慘案不會在台灣上演，實在是刻不容緩的事。
除了由飲用水水源引進致病性微生物外，在淨水廠內或是配水管線也有可能因為微量營養物質存在於自來水中而滋生致病性微生物。一般異營性微生物需要以有機碳作為提供生長與組成新細胞所需的能量與碳源，因此，去除飲用水原水中的有機物質配合消毒程序則可有效的控制異營性微生物在飲用水處理與配水系統中滋生的問題。然而，自營性微生物，如硝化菌，則可利用水中之氯氮與無機碳在飲用水處理與配水系統中生長。雖然硝化菌本身並不真致病性，但它們在飲用水處理與配水系統中死亡後剩下的殘骸則可能成為其他異營性微生物與致病性微生物生長的營養來源而影響配水管線末端用戶的飲用水品質。因此，多方面考量並了解微生物與致病性微生物在飲用水系統中的相互關係才能提供有效的控制與處理方法。
最後值得一提的是致病性微生物在飲用水系統中監測方法的建立。目前水質檢測項目主要是以大腸菌類做為指標性微生物，並以其是否存在於測定的樣品中來判定其他致病微生物的存在與否。以大腸菌類做為指標性微生物，在過去及現階段水質檢測而言有其一定的正面意義，但未來若要尋求更有保障的飲用水安全性則需要包括其他致病性微生物的快速、專一且確實的檢測方法。近幾年來，分子生物技術的快速發展也為微生物菌種鑑定帶來了新的希望。因此，利用分子生物技術來輔助建立適當的致病性微生物檢測方法，應當是我們在未來提供更有安全保障的飲用水的努力目標之一。