МИКРОФЛОРА ВОДЫ Вода является естественной средой

МИКРОФЛОРА ВОДЫ

Вода, является естественной средой обитания для многих микроорганизмов, в которой они живут, размножаются, участвуют в процессах круговорота углерода, азота, серы, железа и других элементов. В большинстве случаев микроорганизмы попадают в воду из почвы, некоторые – из воздуха с оседающей пылью. Значительное количество микроорганизмов попадает с хозяйственно-бытовыми сточными водами, которые содержат миллионы и даже миллиарды бактерий в 1 см³. Благодаря сточным водам в водоемы поступает также большое количество органических веществ, стимулирующих размножение микроорганизмов флуоресцирующих палочек (особенно сапфитных) – род Pseudomonas, бактерий род Aeromonas, микрококков, сарцин и др. В чистых водоемах до 80% всей аэробной сапрофитной микрофлоры приходится на кокковые формы, остальные 20% составляют палочковидные. Кроме сапрофитных, в воде могут находит ься и переживать определенные сроки различные патогенные микроорганизмы.

Атмосферная, еще не сконденсированная вода практически не содержит бактерий, В момент попадания осадков (дождь, снег, град) на поверхность земли в них зачастую уже можно обнаружить бактерии, которые разрастаются при контакте осадков с частицами пыли, находящимися в воздухе.

Содержание бактерий в стоках с учас тков земли, используемой в сельском хозяйстве, составляет о нре скольких сотен до миллиона в 1 см³. Факторы самоочищения тем эффективнее, чем дольше воздействие седиментации, активности других микроорганизмов, температуры, солнечного света, токсических продуктов обмена веществ, органического запаса питательных веществ, недостатка кислорода и других возможных причин, способствующих уменьшению содержания бактерий в природных и искусственных водоемах.

Микрофлора водоемов в естественных условиях вписывается в установившееся равновесие. Микроорганизмы играют важную роль в минерализации органичес ких веществ в воде и, таким образом, являются важным звеном в круговороте веществ в природе. Количество автохтонных бактерий (самостоятельная, первоначально существующая микрофлора, для которой вода является естественной средой обитания) составляет от нескольких сотен до 1 тыс. бактерий в 1 см³ воды. Особенно большое количество бактерий находится на поверхности ила.

Вода во всех своих формах представляет вторичный биоток, в котором в естественных условиях может устанавливаться биологическое равновесие. Чуждые бактерии (аллохтонные), попадающие в воду из грунта, загнивающих растений и, в особенности, из сточных вод, в виде аллохтонных намывов приобретают решающее гигиеническое значение при использовании воды в качестве питьевой или даже в хозяйственных целях. К постоянно живущим в воде микроорганизмам относятся: Azotobacter, Nitrobacter, Microccus roseus, Pseudomonas fluorescens, Bact. aguatalis, Proteus vulgaris, Spirillum и др. Кроме сапрофитов, в воде могут быть возбудители инфекционных болезней животных и человека. Источником патогенной микрофлоры в воде являются больные люди и животные, с выделениями которых в воду попадают патогенные и непатогенные микроорганизмы. Через воду часто передаются водные инфекции, или болезни грязной воды, - холера, брюшной тиф, дизентирия, лептоспироз, который раньше называли водной лихорадкой, полиомиелит, эпидемический гепатит, Ку – лихорадка и другие инфекции.

Обнаружить патогенные микроорганизмы в воде крайне сложно ввиду их малой концентрации и плохого роста на искусственных питательных средах. Выявлению патогенных микроорганизмов мешают также сапрофиты, присутствующие в воде в больших количествах. В качестве объективных показателей загрязнения воды патогенными микроорганизмами используют санитарно-показательные микроорганизмы, постоянно обитающие в организме человека и животных. По наличию и их количеству в воде косвенно судят о ее возможном инфицировании потегенными микроорганизмами.

В качестве санитарно-показательных микроорганизмов при исследовании воды предложены представители нормальной микрофлоры тела человека или животных: кишечная палочка, энтерококки, клостридии, протей и др. Чем выше их концентрация, тем вероятнее присутствие патогенных бактерий, таких как сальмонеллы, возбудители холеры, дизентирии гепатита и т. д. Определить конкретного возбудителя сложно, поэтому санитарную оценку воды дают по наличию в ней кишечной палочки (E. coli). Общее микробное число или количество МАФАи. М определяют по количеству микроорганизмов, обнаруженных в 1 мл воды. Водопроводная вода считается пригодной для питья, если общее число микробов в 1 мл не более 100, загрязненной – 500 микробов и более. В воде колодцев и открытых водоемов в 1 мл не должно быть более 1000 микробов.

Степень биологического загрязнения оценивают по коли-титру и коли - индексу. Коли – титром называется наименьший объем воды в мл или сухого вещества в г, в котором обнаруживается хотя бы одна кишечная палочка. Бродильный титр – наименьший объем воды, при посеве кот орого в глюкозную среду обнаруживается газообразование. Он может соответствовать коли-титру в том случае, если сбраживание глюкозы вызывает E. Сoli, а не другие микроорганизмы. Колииндексом называется число кишечных палочек, обнаруженных в 1 л воды. По существующим нормативам вода считается качественной, если ееколи-индекс не более 3, а коли-титр не менее 300 мл. Вода шахтных колодцев должна иметь коли-индекс не более 10, а коли-титр не менее 100. Для перевода коли-титра в коли-индекса 1000 делят на показатель коли-т итра, а для перевода коли-индекса в коли-титр 1000 делят на число, выражающее коли-индекс. В естественных условиях даже в сильно загрязненных водоемах количе ство микроорганизмов в воде резко снижается, т. е. происходит самоочищение воды, под действием следующих факторов: оседание микроорганизмов и органических веществ; течение, способствующее уменьшению концентрации органических веществ в воде, что отрицательно влияет на размножение микроорганизмов; бактерицидное действие ультрафиолетовых лучей на микрофлору воды, проникающи х на глубину до 3 м; развитие бактериофага; бактерницидное действиебактерийантагонистов, а также растений, выделяющих во внешнюю среду антибиологические вещества, заджерживающие развитие сапрофитных микроорганизмов.

Степень загрязнения водоема характеризуют сапробностью водоема. Условно различают следующие зоны сапробности: полисапробная зона – вода сильно загрязнена, богата органическими веществами, бедна кислородом, количество микроорганизмов в 1 см³ достигает десятков миллионов, в воде акт ивно идут процессы гниения и брожения. мезосапробная зона – характеризуется интенсивной минерализацией органических веществ, преобладают процессы окисления и нитрификации, количество микроорганизмов достигает нескольких сот тысяч в 1 см ³ воды; Олигосапробная зона – зона относительно чистой воды, содержит мало органических вещес тв, количество бактерий составляет десятки тысяч в 1 см³ воды, минерализация органических веществ закончена.

Для биологической очистки сточных вод применяют активный ил, в состав которого входят бактерии, мелкие и крупные инфузории, брюхоресничные, коловратки, нитчатые, молочнокислые и другие организмы, обусловливающие рас пад различных веществ, входящих в сточные воды. Содержание органических веществ, разлагаемых микробами, оценивают по так называемому биологическому потреблению кислорода (БПК) – количеству кислорода, необходимого микроорганизмам для окисления органического материала в процессе дыхания. Например, БПК-5 -это количество кислорода, которое будет потреблено микроорганизмами в процессе разложения органических веществ за 5 дней. Химическое потребление кислорода (ХПК) – количество кислорода, необходитмое для полного химического окисления органических веществ до СО² и Н²О.

Для очистки сточных вод в очистных системах используют различные технические приемы, осуществление которых происходит на одних и тех же основных этапах: удаление относительно легко осаждаемых твердых частиц в пескоуловителе и в первичном отстойнике; микробиологическое окисление растворенных органических веществ с применением активного ила либо с использованием биофильтра; инкубация осадка, укдаленного из первичного и вторичного отстойников в анаэробных условиях в метантенке, где в результате образуется метан и выпадает осадок. После обезвоживания из этого осадка можно получать компост и использовать его в качестве удобрения.