Видовой состав микроорганизмов естественных водных резервуаров

Наиболее типичными и постоянными микроорганизмами пресных вод являются флуоресцирующие, пигментообразующие и лишенные пигмента аэробные бактерии родов Pseudomonas, Micrococcus, Sarcina, Spirillum и др., спорообразующие бактерии Bacillus subtilis, B.mycoides и др. Встречаются и типичные водные грибы из родов Mucor и Fusarium, а также актиномицеты. В чистых водоемах до 80% всех аэробных сапрофитных микроорганизмов составляют кокковые формы и около 20% - палочковидные бактерии.

В морской воде микроорганизмов несравненно меньше, чем в пресной, но даже микроорганизмы арктических морей представлены достаточно большим числом видов. В водах Мирового океана были обнаружены бактерии различных родов – Micrococcus, Sarcina, спорообразующие и неспорообразующие, подвижные и неподвижные палочки - Pseudomonas, Achromobacter,Flavobacterium, Bacillus, микобактерии, миксобактерии (род Cytophaga), коринебактерии (род Corinebacterium), вибрионы (род Vibrio),а также дрожжи (Candida, Debariomyces, Hansenula, Saccharomyces, Torulopsis,Rhodotorula, Pichia и др.), актиномицеты и некоторые грибы.

Загрязнение водоемов патогенными микроорганизмамиможет происходить самыми различными путями: попадание в источники организованного водоснабжения неочищенных хозяйственно-фекальных (бытовых) стоков, спуск сточных вод с плавающих судов, боен мясокомбинатов, ветлечебниц, предприятий, обрабатывающих животное сырье; перегон через реки домашнего скота, загрязнение воды дикими животными – переносчиками ряда инфекционных заболеваний; аварий на канализационных сооружениях и др. Поверхностный сток современного города по степени его загрязнения микроорганизмами, основная масса которых представлена микроорганизмами кишечной группы, приравнивается к хозяйственно-бытовым сточным водам.

Некоторое количество микроорганизмов попадает в воду из воздуха, оседая с пылью или атмосферными осадками, вымывается из почвы дождями, при таянии снега.

Незагрязненные реки, озера и водохранилища, в которых развивается нормальная флора и фауна, является неблагоприятной средой для развития болезнетворных бактерий.

В водоемах с высоким содержанием кислорода развиваются аэробные микроорганизмы, активно окисляющие и минерализующие органическое вещество, вследствие чего патогенные бактерии лишаются источника питания и фактически не размножаются, а лишь сохраняют жизнеспособность. Вода обычно имеет более низкую температуру, чем организм человека и животных – естественное местообитание патогенных бактерий, что также препятствует их развитию.

Несмотря на факторы, ограничивающие развитие болезнетворных микроорганизмов, вода часто является источником ряда кишечных инфекционных заболеваний – брюшного тифа, паратифа, дизентерии, холеры. Через воду передаются и такие заболевания, как инфекционная желтуха, туляремия, бруцеллез, водная лихорадка, полиомиелит, лептоспироз, шигеллез, туберкулез и др. Продолжительность сохранения патогенных бактерий в речной воде колеблется в зависимости от ее состава и свойств. Холерный вибрион может сохраняться в ней более года. Однако, если в воде присутствует бактериофаг, то холерный вибрион быстро гибнет.

Требования к качеству воды для производственных нужд зависят от ее назначения.

Если вода входит в состав готовой продукции (безалкогольные напитки, пиво, вино и т.п.), то она должна быть прозрачной, не должна содержать посторонних примесей, влияющих на здоровье человека, а также патогенных микроорганизмов, должна быть свободна от животных и растительных организмов, паразитов, их яиц и личинок. Вода должна отвечать требованиям СанПиН 2.1.4. 1074-01 «Вода питьевая. Гигиенические требования к качеству централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». При использовании микробиологически грязной воды в производство, могут попасть возбудители инфекционных заболеваний, пищевых отравлений, а также различные сапрофиты - гнилостные, кислотообразующие, споровые формы бактерий, которые могут оказать неблагоприятное влияние не только на ход технологического процесса, но и на качество и стойкость готовой продукции.

Наиболее полно удовлетворяют оптимальным требованиям СанПиН воды из природных подземных источников - артезианские и родниковые. Их можно использовать без предварительной очистки.

Воду из открытых водоемов подвергают специальной обработке на водоочистительных станциях. Первым этапом является отстаивание воды в специальных бассейнах (отстойниках) для удаления взвесей, осветления, обесцвечивания, удаления нежелательных привкусов и запахов, обессоливания и т.д. Для ускорения отстаивания и более эффективного осветления и обесцвечивания воды, применяют коагулянты (обычно соли аммония и железа). При взаимодействии коагулянтов с содержащимися в воде углекислыми солями, образуются гидроксиды алюминия и трехвалентного железа, выпадающие в осадок в виде хлопьев. Оседая, хлопья увлекают за собой взвеси и клетки микроорганизмов.

Вторым этапом является фильтрование воды на песчаных фильтрах с кварцевым песком. При этом удаляются мелкие взвеси, не осевшие в процессе отстаивания.

Третий этап - обеззараживание профильтрованной воды, т.е. уничтожение оставшихся в воде микроорганизмов, среди которых могут быть и патогенные. Обеззараживание проводят различными способами: фильтрованием через мелкопористые фильтры, облучением УФ-излучением, применяя химические дезинфицирующие вещества.

В качестве обеззараживающих современная промышленность предлагает довольно хорошие и производительные фильтры с размерами пор, меньшими, чем размеры бактериальных клеток. При использовании обеззараживающих фильтров важна хорошая подготовка воды на предшествующих этапах, так как в противном случае фильтр слишком быстро выйдет из строя.

При облучении воды УФ-лучами микроорганизмы погибают. Этот способ дает отличные результаты при соблюдении ряда условий, а именно: толщина облучаемого слоя должна быть небольшой, облучаемая вода должна быть бесцветной и не содержать мути. Кроме того, УФ-лампы следует периодически менять и контролировать их работу.

Для химической дезинфекции воды, как правило, используют хлор, двуокись хлора и озон.

При введении в воду газообразного хлора (хлорировании) образуется хлорноватистая кислота (НОСl). Она разлагается на НСl и атомарный кислород, убивающий микроорганизмы в результате окисления структурных элементов клеточных мембран. Этот способ достаточно дешев, но при его применении образуются вредные вещества – хлорфенолы, тригалогенметаны и другие – особенно если вода содержит органические вещества.

Использование для обеззараживания воды двуокиси хлора имеет ряд преимуществ, а именно, не вызывает изменения вкусовых качеств воды, образуется меньше вредных веществ, применение двуокиси хлора безопасно, так как это нестабильный газ, получаемый из соляной кислоты (НС1) и гипохлорита натрия (NaClO₂) и сразу же дозируемый в воду.

Озонирование воды используется пока очень ограниченно, несмотря на надежность и экологическую чистоту метода. Это связано с тем, что озон получают из воздуха с помощью электрических разрядов, что требует больших материальных затрат.