Бактериологические показатели воды

При наличии в воде болезнетворных организмов возможна передача инфекционных заболеваний. С загрязненной речной водой в организм человека могут попасть яйца некоторых паразитических червей – гельминтов, которые в кишечнике превращаются во взрослых паразитов. Наконец, через воду может происходить заражение лямблиями, поражающими кишечник и печень. К возбудителям инфекционных заболеваний вирусной природы относится целый ряд кишечных заболеваний (брюшной тиф, холера, дизентерия, вирусный гепатит А) полиомиелит, некоторые гепатиты. Все вирусы – возбудители достаточно устойчивые в водной среде, поэтому водный путь передачи ряда инфекций является вполне очевидным.

Холерные и брюшнотифозные эпидемии, протрясавшие Европу в конце прошлого и начала XX столетия, убедительно подтвердили этот вывод, но человечество оплатило доказательство этой истины ценой многих и многих тысяч жизней.

До 1954г. в мире ежегодно регистрировалось несколько сот тысяч случаев холеры. Начиная с 1957г. это количество закономерно снижается. Но еще в 1964г. от холеры пострадали более 600 тыс. человек (20 тыс. из них погибли). Последняя эпидемия холеры (возбудитель – вибрион Эль-Тор), начавшись в 1960г. в Индонезии, к 1962г. охватила все Филиппинские острова. В 1963г. от этой эпидемии пострадали Япония, Южная Корея, Индокитай, Индия. Позже она проникла в Афганистан, Иран, а в 1970г. – в СССР (южные районы).

Эпидемические вспышки среди населения наблюдаются и теперь. По данным ВОЗ в 1963г. было зарегистрировано до 100 тысяч случаев заболевания брюшным тифом, около 1 млн. случаев дизентерии. В целом, число людей, перенесших острые кишечные инфекционные заболевания, составляет 500 млн в год.

Американские исследователи считают, что в 65% случаев зарегистрированные вспышки желудочно-кишечных инфекционных заболеваний вызываются бактериальными загрязнениями питьевой воды, в 35% случаев загрязнением водоисточников и недостаточным обеззараживанием воды на насосно-фильтровальных станциях.

В 1892г. знаменитый бактериолог Роберт Кох сделал важное открытие. Если в 1мл воды можно насчитать не более 100 безвредных бактерий, она не опасна. При таком голодном пайке болезнетворным микробам-паразитам не выжить. Но если критическая сотня преодолена, надо срочно бить тревогу. Р. Кох впервые в мире дал объективный критерий оценки качества воды. Этим нормативом пользуются до настоящего времени. Показатель этот обычно определяют микробиологическими методами путем высева небольшого объема исследуемого образца воды на плотную питательную среду и последующего подсчета выросших микробных колоний. Подсчитанное число микроорганизмов в расчете на 1мл исследуемой воды называется общим микробным числом.

Прямое определение болезнетворных микробов – дело весьма сложное и трудоемкое. Поэтому вопрос о доброкачественности воды в бактериальном отношении решают косвенным методом: путем определения количества кишечных палочек в 1л воды. Кишечная палочка – это микроб, постоянно обитающий в кишечнике человека и животных. Кишечная палочка не является возбудителем какого-либо заболевания, она безвредна для человека. Однако ее присутствие в воде свидетельствует о загрязнении воды болезнетворными бактериями.

Чем больше кишечных палочек находится в воде, тем больше вероятность одновременного присутствия в ней болезнетворных микробов. Если нет кишечных палочек или их очень мало, то в воде нет и других микробов, вызывающих инфекционные заболевания. Согласно ГОСТ в 1л питьевой воды допускается не более 3-х кишечных палочек, т.е. так называемый коли-индекс не должен превышать 3.

Коли-индекс – это количество кишечных палочек в единице объема исследуемой воды.

Коли-индекс определяют путем пропускания воды через мембранный ультрафильтр, последующего помещения фильтра на плотную питательную среду и инкубации в термостате. Выросшие колонии окрашивают и подсчитывают. Обратная величина называется коли-титром.

Коли-титр – это наименьшее количество материала (воды), в котором содержится, хотя бы одна кишечная палочка. Коли-титр выражают в безразмерных единицах. Безупречная в бактериальном отношении вода должна иметь коли-титр не менее 333.

Особенно важны эти показатели при оценке качества обеззараживания воды. Оказывается, что если коли-титр воды в процессе ее обеззараживания повышается до 333 и более, выживание патогенных (болезнетворных) бактерий исключено полностью.

Таким образом, питьевая вода должна иметь микробное число не более 100, коли-индекс не выше 3, коли-титр не менее 333.

Для перевода коли-титра в коли-индекс надо число 1000 разделить на величину коли-титра.

Однако в случае необходимости современная санитарная микробиология и вирусология располагают методами обнаружения в воде и патогенных микроорганизмов. Делается это в особых случаях, связанных с создавшейся эпидемической обстановкой.

Угроза поступления болезнетворных бактерий может исходить не только от питьевой воды, но и от воды, используемой для купания, занятий спортом и т.п. Пригодность водных объектов для этих целей регламентирует группа Государственных стандартов (табл. 5.8).

Таблица 5.8 – Пригодность воды для использования по содержанию в ней бактерий группы кишечной палочки (БГКП)

Как видно, на воду существует несколько стандартов, – и все они отличаются друг от друга.

ГОСТ на питьевую воду и ГОСТ 1715.02-80 «Гигиенические требования к зонам рекреации водных объектов» – разные документы. Именно поэтому «пляжный» стандарт не предусматривает возможность попадания внутрь организма воды при купании. Проще говоря, полоскать горло морской водой и тем более глотать ее на пляже по ГОСТу нельзя. Далее. Норма БГКП на 1л воды при купании одна, при занятиях парусным спортом - другая. Иными словами, если вы свалились с парусной доски – винглейдера, не открывайте рот: по ГОСТу микроорганизмов в воде может быть в 10 раз больше, чем на пляже.

По ГОСТу 1715.02-80 число лактозоположительных кишечных палочек (ЛКП), т.е. то же, что и БГКП, в 1л воды на пляже не должно превышать 1000.

Следует все же напомнить, что ЛКП – обычные обитатели нашей пищеварительной системы и наличие их в воде – просто свидетельство ее фекального загрязнения.

В 1г человеческих фекалий содержится примерно 10⁷…10⁸ ЛКП. Отсюда легко оценить допустимое содержание фекалий в пляжной воде по ГОСТу. Это будет примерно 10г/м³ воды. Расчет этот хотя и не очень эстетичен, но достаточно точен.

Вдвое против ГОСТа ужесточают норму ЛКП «Методические рекомендации…» Минздрава Украины 1985года, которые приведены ниже:

Очищаются сточные воды в 3 этапа: механическая очистка, биологическая и обеззараживание.

Внешне и по органолептическим показателям сточные воды после биологической очистки кажутся совершенно чистыми. Тем не менее, они по-прежнему богаты микрофлорой. В 1 литре содержится около 10⁶ бактерий и вирусов. Словом, после биологической очистки стоки, несмотря на кристальную прозрачность, безусловно, эпидемически опасны.

Именно поэтому нужен 3-й этап очистки сточных вод – их обеззараживание. Обычно это – хлорирование. Хотя это и не лучший способ, но на сегодня самый дешевый. К сожалению, доза хлора для обеззараживания стоков подбирается эмпирически, часто с избытком. Каков будет букет химических соединений в сточных водах – никто не знает. Но точно известно: хлорпроизводные многих органических веществ на несколько порядков токсичнее исходных соединений, многие из них канцерогенны (в частности, некоторые хлоруглеводороды).

Вместе с тем, даже хлорирование питьевой воды не гарантирует полное обеззараживание патогенной микрофлоры. Это связано с тем, что некоторые возбудители паразитарных заболеваний (например, цисты лямблии) устойчивы к воздействию дезинфицирующих воду веществ (хлор, озон, УФ-лучи). Кроме того, состояние водопроводных сетей Украины таково, что даже очищенная на станциях очистки питьевая вода, проходя по ним, неизбежно загрязняется снова бактериями, микробами и вредными веществами, которые находятся в водопроводной сети. В результате в системе централизованного водоснабжения страны общее количество проб воды с отклонениями от стандарта по санитарно-химическим (9...12%) и бактериологическим (4…5,5%) показателям (в том числе с коли-индексом 20 и более) в последние годы остается на одном и том же уровне. Поэтому в стране за последние 10 лет зарегистрированы многочисленные случаи заболеваний холерой, брюшным тифом, дизентерией, сальмонеллезом, вирусным гепатитом А, для которого водный фактор передачи является основным. Следует добавить, что на Украину приходится до 30% заболеваний вирусным гепатитом в Европе.

Вопрос обеззараживания, пожалуй, единственный во всем комплексе проблемы очистки стоков, который не решен не только практически, но даже и теоретически. Поэтому все надежды пока возлагаются на бактерицидное действие морской воды. Сточные воды стараются сбрасывать как можно дальше от берега, для чего строят глубоководные выпуски.

В Украине только один настоящий глубоководный выпуск – в Ялте. Он заканчивается на глубине 86м в 6,25км от берега на траверзе пляжа гостиницы «Ялта». Над глубоководным выпуском находится «условно грязная» точка ялтинской акватории. «Условно чистая» точка – в 2-х километрах от берега на траверзе Ливадии. При крупных аварийных сбросах (они изредка случаются) от Ливадийского дворца можно наблюдать светлую полосу сточных вод, неспешно дрейфующую по направлению к городским пляжам.

Следует заметить, что по нормативным документам «Строительные нормы и правила» (СНИП) очистные сооружения строятся из расчета числа жителей, прописанных постоянно в данном населенном пункте с перспективой роста этого числа за 20 лет. СНИП не учитывают летний наплыв отдыхающих в южные города-курорты. В итоге даже идеальные очистные сооружения приморских городов-курортов заведомо обречены на аварийные выбросы в летний сезон.

Непростую санитарно-эпидемиологическую обстановку на морских пляжах осложняет практика их разделения на коммунальные (общего пользования) и ведомственные. Например, ялтинские городские пляжи перегружены примерно в 10 раз, т.е. на каждого купающегося приходится около 0,5м². Рядом же, за загородкой, нагрузка на ведомственные пляжи в среднем 0,8м² при несравненно большей протяженности берега на них. Перегораживание моря характерно для всех наших курортов и создает опасную эпидемическую обстановку на коммунальных пляжах.

Приведенный ГОСТ распространяется также на воду, применяемую в пищевой и бродильной промышленности, причем отделение отрасли пищевой промышленности могут предъявлять специфические требования.

Например, вода, используемая в винокуренном производстве, не должна содержать хлоридов кальция и магния, т.к. присутствие этих солей вредно отражается на жизнедеятельности дрожжей.

В пивоваренном производстве используемая вода должна быть полностью освобождена от сернокислого кальция, препятствующего брожению солода.

В воде, применяемой при производстве сахара, не должно быть легко разлагающихся органических соединений, которые могут вызвать брожение в диффузорах, а содержание солей должно быть минимальны, так как их присутствие затрудняет варку и кристаллизацию сахара.

Жесткость воды, используемой в паросиловых установках, должна быть минимальной. Присутствие в воде солей кальция и магния способствует отложению накипи на поверхности теплообменных аппаратов (радиаторов, холодильников, паровых котлов) и тем самым снижает экономичность работы этих установок.

Чтобы свести образование накипи к минимуму, каждая паросиловая установка оборудуется системой для умягчения воды. По тем же причинам в воде для паросилового хозяйства должно содержаться как можно меньше кремниевой кислоты.