随着社会经济的快速发展与城市化进程的加速,饮用水安全问题已越来越引起人们的关注。对比水源和水厂,供水管网水质稳定是较薄弱的环节,即使水源水质变好,出厂水达标率接近100%,但由于管网管垢及生物膜的存在,还是会导致进入居民家中的饮用水不能达标。针对管网水质安全,生物风险与化学风险并存,而目前我国对管网生物风险的研究基本空白。生物膜广泛存在于供水管网内为包括病原菌在内的大量细菌提供了良好的生存环境以应对消毒剂等不利条件,从而导致饮用水的生物安全风险,因此管网生物膜的存在对安全供水有重要影响。本论文采用分子生物学手段,以我国东部某市不同管材、管龄和管径的饮用水管网中的生物膜为研究对象检测微生物的存在情况,比较研究了管材、管龄和管径对微生物种群数量和多样性的影响。结果如下：1)比较研究了灰口铸铁管、球墨铸铁管、镀锌管、不锈钢复合管和塑料管五种管材管段中生物膜的微生物数量和群落结构,结果发现不同管材供水管网生物膜的微生物种群数量和多样性均有较大差异：灰口铸铁管的细菌总数最高,其次为球墨铸铁管,而球墨铸铁管的可培养菌数高于灰口铸铁管。其余三个管材管道的细菌总数和可培养菌数趋势一致,即镀锌管的细菌总数和可培养菌数均排第三,不锈钢复合管次之,塑料管中可培养菌数和细菌总数最低。在活菌比例方面,塑料管和球墨铸铁管生物膜的活菌比例较高,其次是镀锌管,灰口铸铁管活菌比例较低,最低为不锈钢复合管。扫描电镜观察结果与细菌总数结果一致,即灰口铸铁管生物膜中微生物数量最多,球墨铸铁管和镀锌管生物膜中微生物数量也较多,而不锈钢复合管和塑料管里微生物数量较少。五种管道生物膜中的微生物都是以球菌和杆菌为主。微生物种群多样性结果显示：球墨铸铁管生物膜种群多样性最高,其次为灰口铸铁管、镀锌管和不锈钢复合管,而塑料管生物膜种群多样性最低。饮用水管网生物膜种群以变形菌门为主,除球墨铸铁管外各管道变形菌门都高达90%以上,不同管材生物膜细菌群落组成有很大差异。2)比较研究了三种管材不同管龄管段中生物膜的微生物数量和群落结构,包括23年灰口铸铁管、17年灰口铸铁管、11年灰口铸铁管；11年球墨铸铁管、6年球墨铸铁管、5年球墨铸铁管；23年镀锌管、17年镀锌管和12年镀锌管,结果发现不同管龄的供水管网生物膜的微生物种群数量和多样性有明显差异：管龄对灰口铸铁管细菌总数和可培养菌数的影响无明显规律,而球墨铸铁管中可培养菌数随管龄的增加呈明显递增趋势,细菌总数随管龄的增加略有增加。对于镀锌管,随管龄的增加,细菌总数、可培养菌数和活菌比例有明显的增加趋势。扫描电镜结果显示,不同管龄生物膜组成的微生物量及形态均有明显差异。随着管龄的增加生物膜中的微生物量明显增加,且形态以球菌和杆菌为主。微生物种群多样性结果显示：除17年灰口铸铁管生物膜种群多样性高于23年灰口铸铁管外,生物膜种群多样性随管龄的增加呈增多趋势,且所有管龄样品生物膜细菌群落均以变形菌门为主,不同管龄生物膜细菌群落组成有明显差异。3)比较研究了DN300、DN200和DN150三种管径的球墨铸铁管管段中生物膜的微生物数量和群落结构,结果发现不同管径的饮用水管网生物膜的微生物数量和种群多样性有明显差异：管径为DN300的球墨铸铁管中可培养菌数量和细菌总数最高,DN200球墨铸铁管的细菌总数大于DN150球墨铸铁管,但DN150球墨铸铁管的可培养菌数高于DN200球墨铸铁管。在活菌比例方面,DN300球墨铸铁管生物膜的活菌比例最高,其次是DN150球墨铸铁管,最低为DN200球墨铸铁管。扫描电镜观察结果与可培养菌和细菌总数结果一致：DN300球墨铸铁管生物膜中微生物数量最多,DN200球墨铸铁管与DN150球墨铸铁管生物膜中微生物数量略有减少,但总体差异不明显。三种管道生物膜中的微生物都是以球菌和杆菌为主。微生物种群多样性结果显示：DN150球墨铸铁管生物膜种群多样性最高,其次为DN200球磨铸铁管,DN300球墨铸铁管生物膜种群多样性最低。DN200球墨铸铁管生物膜种群以厚壁菌门为主,DN150和DN300球墨铸铁管生物膜种群以变形菌门为主,不同管径生物膜细菌群落组成有明显差异。