Какие микробы содержаться в сырой воде. Какие бактерии в воде

Питьевая вода

Несоответствие воды , так же как и химическим, делает ее непригодной для питья. Если Ваш источник водоснабжения не защищен от прямого воздействия окружающей среды или коммунальные системы устарели или давно не чистились, то сделать микробиологический просто необходимо. От этого зависит Ваше здоровье и безопасность! Особенно это важно для тех, кто пользуется колодцем. – грунтовая, она на прямую контактирует с почвами, а значит, грозит «напоить» Вас и нитратами, и тяжелыми металлами, и аммиаком, и, конечно, вредными органическими веществами, которые попадают в почву в результате деятельности сельскохозяйственных ферм или угодий.

В таблице 1 представлены микробиологические показатели действующего норматива СанПиН 2.1.4.1074-01 для питьевой воды:

Таблица 1. Микробиологические нормативы для питьевой воды

Стандартный микробиологический анализ

Стандартный микробиологический анализ питьевой воды в МГУ включает определение трех показателей: общего микробного числа, количества общих колиформных и термотолерантных колиформных бактерий.

Расширенный микробиологический анализ

Расширенный микробиологический анализ воды включает анализ пяти показателей: общего микробного числа, количества общих колиформных бактерий, количества термотолерантных колиформных бактерий, титр колифагов и содержание спор сульфитредуцирующих бактерий.

Микробиологический анализ поверхностных водоёмов (пруды, реки, бассейны)

Часто на наших участках или поблизости имеются водоемы, где мы и наши дети с удовольствием любим провести время. Конечно, вода в данных водоемах не является питьевой, но ее безопасность для человека также, как и питьевая, регламентируется. В таблице 2 представлены микробиологические показатели действующего норматива по гигиеническим требованиям к охране поверхностных вод (СанПиН 2.1.5.980-00)

Таблица 2. Микробиологические нормативы для рекреационного водопользования, а также в черте населенных мест

Стандартный микробиологический анализ (поверхностные водоёмы)

Микробиологический анализ воды, предназначенной не для питья, включает определение количества двух показателей: общих колиформных и колиформных термотолерантных бактерий.

Расширенный микробиологический анализ (поверхностные водоёмы):

Помимо двух основных показателей мы предлагаем провести дополнительный анализ на содержание: колифагов, условно-патогенных дрожжей и микромицетов (частых спутников опортунистических заболеваний) и индекса самоочищения водоёма.

Определение бактерий рода Salmonella и рода Enterococcus

При значительном превышении нормативов СанПиН 2.1.5.980-00, а также возможном фекальном загрязнении водоёма, мы предлагаем провести анализ на наличие возбудителей кишечных инфекций (род Salmonella и Enterococcus).

Глоссарий

Общая микробная численность (ОМЧ)

Метод определяет в питьевой воде общее число мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов (ОМЧ), способных образовывать колонии на питательном агаре при температуре 37 °С в течение 24 часов, видимые с увеличением в 2 раза. Данный индикатор выявляет потенциальных бактерий, способных причинить вред здоровью человека.

Общие колиформные бактерии (ОКБ)

Общие колиформные бактерии (ОКБ) - грамотрицательные, оксидазоотрицательные, не образующие спор палочки, способные расти на дифференциальных лактозных средах, ферментирующие лактозу до кислоты, альдегида и газа при температуре (37+1) °С в течение (24-48) часов. Многие представители данной группы являются микроорганизмами нормальной микрофлоры желудка, поэтому превышение данной группы микроорганизмов может говорить о возможно антропогенном (в том числе и фекальном) загрязнении воды.

Термотолерантные колиформные бактерии (ТКБ)

Термотолерантные колиформные бактерии (ТКБ) входят в число общих колиформных бактерий, обладают всеми их признаками и, кроме того, способны ферментировать лактозу до кислоты, альдегида и газа при температуре (44±0,5) °С в течение 24 часов. Также, как и ОКБ являются индикаторной группой, однако более устойчивые в окружающей среде: вот почему обнаружение данной группы микроорганизмов в воде может говорить об однозначном загрязнении ее продуктами жизнедеятельности человека.

Колифаги

Колифаги, определяемые стандартным методом (МУК 4.2.1018-01), являются вирусами кишечной палочки (Escherichia coli) и рассматриваются эпидемиологами как дополнительный, а порой и более чувствительный, метод в определении загрязнения воды микроорганизмами группы кишечной палочки. Вирусные частицы, и в частности колифаги, более устойчивы к окружающей среде, чем их бактерии-хозяева. В связи с этим, наличие колифагов может служить достоверной меткой о более давнем фекальном загрязнении источника воды. Показана прямая корреляция между содержанием колифагов в воде и опасных для человека энтеровирусов, поэтому наличие колифагов в воде может говорить о вирусном заражении источника. Действующий нормативный документ (СанПиН 2.1.4.1074-01) подразумевает отсутствие колифагов в 100 мл воды.

Споры сульфитредуцирующие клостридии

Сульфитредуцирующие клостридии – спорообразующие анаэробные палочковидные микроорганизмы, являющиеся дополнительным микробиологическим показателем фекального загрязнения водоема. В отличие от относительно неустойчивых колиформных и термотолерантных колиформных бактерий, споры клостридий могут сохраняться в водоемах долгое время. Клостридии встречаются в кишечнике человека и домашних животных, однако, при попадании с водой в большом количестве могут вызвать пищевые отравления. К сульфитредуцирующим клостридиям относятся в том числе и опасные для человека клостридии (Clostridiumbotulinum, Clostridium perfringens, Clostridium tetani), вызывающие тяжелейшие заболевания. Согласно действующему нормативу (СанПиН 2.1.4.1074-01) споры клостридий должны отсутствовать в 20 мл воды.

Условно-патогенные дрожжи и микромицеты

К условно-патогенным дрожжам и микромицетам (плесени) относят большую неоднородную группу грибных организмов, способных сапротрофно расти при 37 °С. В нее входят такие представители, как Candida albicans и Cryptococcus neoformans, которые являются частым фактором оппортунистических заболеваний человека, вызывая кандидозы (грибковые заболевания кожи), молочницы и проч. Другие организмы микромицеты (Cladosporium cladosporioides, Aspergillusniger) могут являться активными сенсебилизаторами аллергических реакций, а иногда и самими аллергенами. В РФ не нормируется вода по плесеням и дрожжевым организмам в воде.

Определение индекса самоочищения (из МУК 4.2.1884-04)

Общее число микроорганизмов не нормируется в воде водоемов в зонах рекреаций, поскольку уровень этой группы микроорганизмов в большей мере зависит от природных особенностей каждого объекта, времени года и т.п.

Однако при выборе нового источника водоснабжения или места рекреации в воде водоёмов дополнительно следует определять общую микробную численность, вырастающую:

• при температуре 37 °С в течение 24 часов;
• при температуре 22 °С в течение 72 часов.

Полагается, что:

1. ОМЧ при 37 °С представлена большей частью алохтонной микрофлорой (внесенную в водоем в результате антропогенного загрязнения, в том числе фекального);
2. ОМЧ при 20-22 °С представлена, помимо алохтонной, аборигенной микрофлорой (естественной, свойственной для данного водоёма).

Соотношение численности этих групп микроорганизмов позволяет судить об интенсивности процесса самоочищения. При завершении процесса самоочищения коэффициент ОМЧ 22 °С/ ОМЧ 37 °С. В местах загрязнения хозяйственно-бытовыми сточными водами численные значения обеих групп близки.

Показатель позволяет получить дополнительную информацию о санитарном состоянии водоемов, источниках загрязнения, процессах самоочищения.

Тему, посвящённую тем, от кого мы обеззараживаем воду (см. статью "Болезнь легионеров (легионеллёз) "). Но существует намного больше бактерий, которые живут в воде и от которых нужно защититься с помощью, например, ультрафильтрации . Поэтому наша сегодняшняя тема — бактерии в нашей воде . Где мы расскажем немножко про то, какие бактерии не должны жить в нашей воде.

Бактерии в нашей воде — это нежелательное явление по ряду причин, которые мы рассмотрим далее. Бактерии в целом определяются с помощью микробиологического анализа воды, и выражаются общим микробным числом с единицей измерения "колоний образующие единицы ", к.о.е. (или к.у.о на украинском языке, colony forming units — CFU на английском языке).

Общее микробное число отражает общий уровень содержания бактерий в воде, а не только тех из них, которые образуют колонии, видимые невооруженным глазом на питательных средах при определенных условиях культивирования.

Бактерии в целом, выраженные общим микробным числом, включают несколько групп и подгрупп бактерий. Это:

1. Колиформные бактерии (в том числе термотолерантные).
2. Сульфитредуцирующие клостридии.

Пара слов про клостридий. Клостридии — это своеобразный эталон. Они очень живучи, или если по научному, устойчивы к обеззараживанию, что делает их своеобразным показателем - отсутствуют клюстридии, отсутствуют и другие, даже более опасные микроорганизмы.

И, наконец, обратим внимание на наиболее распространённый показатель — на колиформные бактерии как один из камней преткновения при микробиологическом анализе воды.

Камень преткновения, кстати, состоит в том, что часто считается, что это болезнетворные бактерии, и если глотнуть такой водички, то дезинтерия или холера начинается почти сразу. Но по отношению к колиформным бактериям это не совсем так. Согласно определению из словаря,

Колиформные бактерии — это бактерии группы кишечной палочки (БГКП, также называются колиморфными и колиформными бактериями) — условно выделяемая по морфологическим и культуральным признакам группа бактерий семейства энтеробактерий, используемая санитарной микробиологией в качестве маркера фекальной контаминации

На нормальном языке это означает, что все бактерии, похожие чем-то на бактерию "Кишечная палочка" (Escherichia coli, по имени Теодора Эшериха; сокращённо E.coli), обЪединены в одну группу, названную "колиформные бактерии", то есть, бактерии, похожие на "E.coli". Кроме того, колиформные организмы являются удобными микробными индикаторами качества питьевой воды и в этом качестве применяются уже много лет. Связано это, в первую очередь, с тем, что они легко поддаются обнаружению и количественному подсчету.

Термин "Колиформные организмы" (или "колиформные бактерии") относится к классу граммотрицательных бактерий, имеющих форму палочек, в основном живущих и размножающихся в нижнем отделе пищеварительного тракта человека и большинства теплокровных животных (например, домашнего скота и водоплавающих птиц). Следовательно, в воду они попадают, как правило, с фекальными стоками и способны выживать в ней в течение нескольких недель, хотя и лишены (в подавляющем большинстве) способности к размножению.

1. Соответственно, если данные бактерии находятся в питьевой воде, то это значит, что есть вероятность загрязнения воды сточными водами.
2. Ну и во-вторых, если среди колиформных бактерий есть вирулентные штаммы (болезнетворные разновидности) бактерий, то возможно и возникновение заболеваний.

Кроме того, среди колиформных бактерий часто определяется ещё одна группа- термотолерантные колиформные бактерии. Это бактерии, которые похожи на "Кишечную палочку", и способны переваривать пищу при более высоких температурах (44 — 45 о С) и включают собственно род Escherichia (более известный как E.Coli) и некоторые другие.

Термотолерантные колиформные бактерии выделяются в отдельную подргуппу в микробиологическом анализе, поскольку свидетельствуют о недавнем фекальном загрязнении. Кроме того, их относительно просто определить — поэтому почему бы и не включить их в результаты анализа?

Как бы то ни было, любое повышенное содержание бактерий в воде — это тревожный признак, и при его появлении нужно что-то делать с водой (например, начинать использовать ).

Итак, мы сделали общий теоретический обзор бактерий в нашей воде, и можем перейти к практике.

Иногда возникает такая ситуация: кто-то хочет провести микробиологический анализ воды. Отбирает пробу воды, относит в санэпидемстанцию, а там… Тысячи и тысячи бактерий. Проблема состоит в том, что это не значит, что в исходной воде эти бактерии были. На самом деле есть три варианта их появления в пробе воды:

• бактерии действительно присутствуют в воде;
• занесены в процессе монтажа оборудования и трубопроводов;
• имел место неправильный отбор проб на микробиологию.

Для того, чтобы исключить третью причину избыточного количества бактерий в воде, нужно правильно отбирать пробу воды. Соответственно, предлагаем вашему вниманию важные правила по правильному отбору пробы воды для микробиологического анализа. Так, нужно:

1. Использовать только бутылку предварительно обеззараженную в автоклаве.
2. Перед отбором пробы помыть руки мылом.
3. Носик крана, из которого будет произведен отбор, пробы необходимо протереть спиртом или обжечь пламенем от зажигалки или спички.
4. Наполненную до верху водой бутылку отвезти в лабораторию как можно быстрее (например, в течение двух часов).

Поэтому можно сделать вывод: бактерий не должно быть в воде не только потому что они могут привести к болезням, а и потому что они — индикатор загрязнения воды побочными продуктами (например, слишком много органики, фекальные воды и т.д.). Другими словами, эти данные не имеют большого значения для обнаружения фекального загрязнения и не должны считаться важным показателем при оценке безопасности систем питьевого водоснабжения, хотя внезапное увеличение числа колоний при анализе воды из подземного водоисточника может служить ранним сигналом загрязнения водоносного горизонта.

Соответственно, бактерии в нашей воде — это не то, что там должно быть 🙂

Термин «микрофлора воды» описывает всю совокупность микробов , находящихся в воде в определённых связях друг с другом. Если филолог решит проследить этимологию термина, то он будет несколько обескуражен, поскольку «микро» в переводе с греческого означает «маленький», а «флора» с латинского - «растение» в честь богини цветения Флоры (Древний Рим).

Термин «микрофлора» вошёл в обиход благодаря ботаникам, которые описали и зарисовали первые одноклеточные микроорганизмы, используя только что изобретённые микроскопы. У многих представителей они обнаружили зелёные пигменты, как и у растений, и потому решили, что это были маленькие растения. Однако с развитием науки и систематики выяснилось, что большинство представителей микрофлоры имеют такое же далёкое отношение к флоре, как и человек - к бактериям . В современном научном мире чаще используется термин «микробиом», означающий совокупность всех микроорганизмов.

Что же такое микроорганизмы?

Микробы или микроорганизмы - это собирательный термин , который включает в себя совершенно различные группы организмов размером менее 0.1 мм (рис. 1).

Рисунок 1 - Представители микрофлоры воды

Указанные группы могут попадать в питьевую воду и тем или иным образом ухудшать её качество . В воде также могут находиться яйца гельминтов , и, хотя по размеру эти жизненные формы можно отнести к микроорганизмам, научное сообщество не включает их в данное понятие .

Устойчивость микрофлоры в окружающей среде

Особенностью микроорганизмов является их высокая устойчивость в окружающей среде . Это связано с появлением и совершенствованием адаптаций к факторам среды (температуре, влажности, содержанию токсичных солей и элементов, pH среды) на протяжении 2,4 млрд лет эволюции. «Все есть везде» - девиз современной микробиологии , и это действительно так: микроорганизмы обнаруживаются в гидротермальных источниках на дне океанов («черные курильщики») и в атмосфере, под слоями тысячелетней мерзлоты (подземные озера Антарктиды) и в жерлах вулканов. Вот некоторые границы устойчивости микроорганизмов в окружающей среде в сравнении с человеком (табл. 1).

Таблица 1 - Границы устойчивости микроорганизмов и человека к некоторым факторам окружающей среды в сравнении с человеком

Если кто-то спросит Вас: «Есть ли жизнь на Марсе?», можете с уверенностью говорить: «Да» . В 1976 году для исследования Марса США запустили космический аппарат «Викинг». О стерилизации его основных узлов никто не думал, так как полагали, что ни один живой организм не вынесет столь суровые условия. Однако современные расчёты показывают, что микроорганизмы не только способны не умирать, но и при благоприятных условиях возвращаются к жизни. Таким образом, сейчас на Марсе где-нибудь в районе равнины Хриса есть готовые возродиться споры бактерий.

К счастью, большинство высокопатогенных и опасных для человека микроорганизмов не устойчивы в окружающей среде, но сам факт наличия у «близких родственников» опасных микроорганизмов чрезвычайной устойчивости должен настораживать человечество .

Питьевая вода

Питьевая вода - это безопасная для человека вода, которую можно потреблять в неограниченных количествах . В Российской Федерации качество питьевой воды регулируется СанПиН 2.1.4.1074-01 (центральное водоснабжение) и СанПиН 2.1.4.1116-02 (фасованная вода).В этих нормативных документах подробно описаны требования к , однако ввиду того, что человек употребляет воду из различных источников, не прошедших водоподготовку (в том числе обеззараживание), например, колодцев, ручьёв и родников, опишем представителей микрофлоры, с которыми мы сталкиваемся.

Патогенные микроорганизмы (опасная микрофлора воды)

Начнём с того, чего ни в коем случае не должно быть в питьевой воде , но, к сожалению, регулярно там обнаруживается. Патогенные микроорганизмы могут вызвать серьёзные, вплоть до летальных случаев, заболевания человека . Носителями могут быть как животные, так и человек, вода же является лишь средой, с которой возбудитель попадает в организм. В табл. 2 представлены микроорганизмы, заражение которыми возможно через питьевую воду.

Таблица 2 - Патогенные микроорганизмы, заражение которыми может произойти через водный источник

Микроорганизм-возбудитель	Представитель микрофлоры	Болезнь, вызываемая возбудителем
Salmonella typhi	бактерия	брюшной тиф
Vibrio cholerae	бактерия	холера
Escherichia coli	бактерия	колиэнтериты
Leptospira spp.	бактерия	лептоспироз
Burkholderia pseudomallei	бактерия	мелиоидоз
Vibrio spp. (Vibrio parahaemolyticus)	бактерия	заболевания, вызванные парагемолитическими вибрионами (НАГ-вибрионы)
Legionella pneumophila	бактерия	легионеллез
Clostridium spp. (Clostridium botulinum)	бактерия	клостридиозы (ботулизм)
Salmonella spp.	бактерия	сальмонеллезы, паратифы А и Б
Shigella dysenteriae	бактерия	дизентерия
Shigella spp.	бактерия	шигеллез
Francisella tularensis	бактерия	туляремия
Hepatitis А	вирус	болезнь Боткина
Enterovirus C	вирус	полиомиелит
Enterovirus А, В	вирус	болезнь, вызванная вирусом Коксаки
Entamoeba histolytica	протист	амебная дизентерия
Naegleria fowleri	протист	первичный амёбный менингоэнцефалит
Acanthamoeba, Balamuthia mandrillaris	протист	энцефалит гранулематозный амёбный
Giardia intestinali	протист	лямблиоз
Cryptosporidium spp.	протист	криптоспоридоз

Жирным выделены микроорганизмы, для которых естественным местом обитания являются абиотические (неживые) объекты окружающей среды.

Приведённая в таблице микрофлора не характерна для водоёмов, её также можно назвать аллохтонной (от гр. «аллос» - другой). По современным представлениям санитарной микробиологии эти микроорганизмы не размножаются в окружающей среде, в том числе и в воде, и со временем их содержание снижается. Это связано с тем, что перечисленные микроорганизмы требовательны к температуре, питанию, содержанию ростовых веществ. Кроме того, собственная микрофлора водоёма подавляет рост патогенных микроорганизмов.

Перечисленные микроорганизмы могут обнаружиться в природных водах: в поверхностных водах, в колодцах, реже - в родниках, практически никогда - в воде скважин. Патогенная микрофлора не обнаруживается в воде централизованного водоснабжения и бутилированной воде при соблюдении технических норм и правил.

По наблюдению эпидемиологов патогенные микроорганизмы обнаруживаются в стоках больниц, а также в местах массового распространения заболеваний, возбудителями которых являются эти микроорганизмы. Патогенные агенты попадают в источники питьевой воды вместе с почвенным стоком по сети почвенных трещин и капилляров.

Сопорозные микроорганизмы (микроорганизмы, способные накапливаться в воде)

Среди патогенной микрофлоры выделяют особую группу организмов, которые могут не только сохраняться в природных источниках, но и активно размножаться там - сапронозы или сапронозные инфекции. Для них окружающая среда, и, в частности, вода, является естественным источником обитания . Среди бактерий это НАГ-вибрионы, лигионеллы, буркхальдерии и клостридии, среди протистов - Неглерия Фоулера и представители Acanthamoeba, Balamuthia mandrillaris . Но даже от них можно уберечься, выполняя минимальные меры предосторожности. Так отмечено, что в летнее время в стоячей воде, богатой органическим веществом, например, болотах, могут накапливаться клостридии. Опасны они тем, что многие виды выделяют в среду сильнейшие природные токсины, такие как ботулотоксин и тетанотоксин.

Важно: учёные фиксировали массовый падёж птиц в Канаде и США, отравившихся ботулотоксином при употреблении природной воды. Ни в коем случае не пейте воду из стоячего водоема (болото, озеро, пруд), особенно в странах с жарким климатом. Даже если Вы проведёте фильтрацию этой воды, ботулотоксин не исчезнет. Кипячения около 30 мин достаточно, чтобы токсин разрушился, но риск все равно будет высоким.

Многие вибрионы , например, Vibrio parahaemolyticus , встречаются в прибрежных зонах, и их появление имеет сезонный характер. Полагается, что носителями этого микроорганизма являются морские обитатели, а заражение человека происходит через заглатываемую воду или вместе с едой, пораженной вибрионами. Таким образом, в жаркий летний период следует избегать попадания воды в рот и не питаться необработанной термически морокой едой (рыба и моллюски).

Выше мы коснулись патогенных микроорганизмов, которые тесно связаны с человеком или животными. А кто же явлетется истинным хозяином поверхностных водоемов?

Подобно лесу, населенному множеством деревьев, толщу воды пронизывают одноклеточные водоросли , микроаэрофильные грибы (грибы которым для дыхания нужно немного кислорода), бактерии , в основном олиготрофные (те, кому не требуется много питания), свободноживущие протисты , и бактериофаги (вирусы бактериальных клеток). Эти микроорганизмы образуют плотную сеть из взаимодействий, поэтому их можно по праву назвать микрофлорой воды.

Как правило, эти микроорганизмы представлены видами, растущими при температуре 20 o С и ниже , то есть их оптимальная температура роста не совпадает с оптимумом роста патогенных микробов, которые лучше всего растут при температуре, близкой к температуре тела человека - 37 o С. Этим пользуются экологи и микробиологи: по отношению числа бактерий, выросших при 22 o С, к бактериям, выросшим при 37 o С, определяют индекс самоочищения водоема . Например, при фекальном загрязнении водоемов, это отношение близко к 1, а при значениях 4 и выше считается, что водоем очистился (ссылка на СанПиН).

Важно: чаще автохтонные микроорганизмы безопасны для человека из-за невысокого содержания в воде и невозможности размножаться при температуре 37 o С, однако серьёзную опасность для человека могут представлять их токсины.

Микроорганизмы - проценты токсинов

Водоросли (микроорганизмы, содержащие зеленый пигмент - хлорофилл) - обитатели спокойных и богатых питательными элементами водоемов. Сами микроорганизмы не заражают человека, но синтезируют и выделяют в воду цианотоксины, вызывающие поражение внутренних органов человека и животных: гепатотоксины (Microcystis, Anabaena, Oscillatoria, Nodularia, Nostoc, Cylindrospermopsis и Umezakia ), нейротоксины (Aphanizomenon и Oscilatoria ) и почечные токсины (Cylindroapermopsis raciborski ). Это явление часто встречается в спокойных непроточных водоемах в летний период.

Важно: помимо открытых водоёмов водоросли способны размножаться в воде при её хранении, например, в бутылях для кулеров, при условии наличия источника света и ненадлежащей очистке тары при повторном использовании.

Микромицеты (микроскопические грибы), наряду с водорослями продуцируют чрезвычайно токсичные микотоксины , такие как патулин , афлотоксины и зеараленон . Особенностью этих токсинов является их устойчивость к температурной обработке и высокая онкогенность . Следует отметить, что в основном отравления микотоксинами происходят через пищу, однако, учитывая содержание грибов открытых водоёмах Российской Федерации (до 1 000 КОЕ/мл), можно утверждать, что возможно влияние микотоксинов на человека через потребление воды . В большинстве случаев микромицеты встречаются в водоемах в виде дрожжеподобных форм (не образуют разветвленный мицелий) и спор, представленых родами Aspergillis, Fusarium, Penicillum, Cladosporium, Alternaria. Часто споры микромицетов и выделяемые микромицетами вещества активно влияют на иммунную систему человека, являясь активными сенсебилизаторами аллергических реакций . Основным местообитанием микромицетов являются почвы, поскольку для развития необходим кислород, но есть и микроаэрофильные микромицеты, основным местообитанием которых является вода. Эти микроорганизмы не встречаются в подземных водах, могут находися в окрытых водоемах, а также находится и даже размножаться в водопроводе .

Важно: в Российской Федерации содержание микромицетов и водорослей в воде не регламентируется.

Микрофлора водопроводной воды

Выше мы описывали микрофлору в основном природной воды. Следует обсудить микробиологический состав той воды, которая . Следует понимать, что перед тем, как вода попадает к нам в дом через централизованный водопровод, она проходит процессы водоподготовки, которые включают в себя дезинфекцию воды .

Важно: в Российской Федерации главными источниками воды являются открытые водоёмы, а основным методом дезинфекции - хлорирование воды.

Считается, что содержание свободного хлора в концентрациях 0.3-0.5 мг/л свидетельствует о санитарной безопасности воды . Но как уже было сказано выше, микроорганизмы научились приспосабливаться к различным условиям среды, поэтому водопроводная вода также содержит микрофлору . Условно микроорганизмы водопроводной воды также можно разделить на автохтонные и аллохтонные.

Автохтонные микроорганизмы водопровода - это организмы, которые научились закрепляться в системе водоснабжения и даже размножаться. Как правило они существуют в виде биоплёнок - полисахаридных слизеподобных образованиях, которые многократно повышают устойчивость организмов в окружающей их среде (хлорированной водопроводной воде) (рис. 2).

Рисунок 2

К автохтонным микроорганизмам водопровода можно отнести железобактерии (роды Gallionella, Leptothrix, Crenothrix, Siderocapsa ), нитрифицирующие бактерии (роды Nitrospira, Nitrococcus, Nitrospina ) и различные олиготрофные организмы , которые для функционирования требуется минимальное содержание органического вещества (роды Leptothrix, Crenothrix ).

Железобактериям не требуется органического вещества, и энергию для жизнедеятельности они добывают из энергии химических связей : микроорганизмы переводят закисное железо Fe 2+ в окисное Fe 3+ , после чего аккумулируют железо в слизях и капсулах. Даже при незначительном количестве (менее 0.3 мг/л) в воде клетки микроорганизмов активно аккумулируют железо Fe 2+ . Представители этих родов не патогенны, но могут снизить качество воды до полностью непригодного . Как правило, вместе с аккумуляцией железа происходит и аккумуляция солей марганца . В результате биообрастаний внутренние поверхности металлических трубопроводов покрываются наростами и отложениями (рис. 3).

Рисунок 3 - Отложение солей железа и марганца в водопроводе в ходе жизнедеятельности железобактерий.

Нитрифицирующие бактерии участвуют в образовании обрастаний вместе с железобактериями. Эти микроорганизмы переводят аммонийный и нитритный азот, присутствующий в воде, в нитраты (рис. 4).

NH 3 + O 2 + НАДН 2 → NH 2 OH + H 2 O + НАД +

NH 2 OH + H 2 O → HNO 2 + 4H + + 4e -

1/ 2 O 2 + 2H + + 2e - → H 2 O

NO 2 - + H 2 O → NO 3 - + 2H + + 2e -

Рисунок 4 - Схема микробиологической нитрификации в воде

Основной вред нитрифицирующих бактерий заключается в том, что при высоком содержании в воде аммония и нитритов, а также при обеззараживании воды хлорамином, они могут накапливать в воде нитраты - пищу для других бактерий. Таким образом, нитрифицирующие бактерии являются центрами обрастаний и биопленок в системе водоснабжения. Также эти микроорганизмы в системах водоснабжения ухудшают дезинфицирующие (частично разрушают хлорамин - вещество для дезинфекции воды) и органолептические свойства (запах и цвет), а высокое содержание образовавшихся нитратов может вызывать метгемоглобинемию (особенно часто у детей).

Потенциально опасные микроорганизмы в биопленках

Биопленки , созданные железобактериями и нитрификаторами, часто в качестве «гостей» занимает опасная для человека микрофлора . Биопленки создают уникальные условиях, помогая микроорганизмам перенести неблагоприятные воздействия окружающей среды: влияние дезинфицирующих агентов, температуры и питательных элементов.

Настоящей проблемой являются внутрибольничные инфекции, возбудители которых находятся в больницах в виде биопленок. Биопленки могут содержать опасные бактерии как внутри водопровода, попадая внутрь при плохой дезинфекции либо нарушении водопроводной сети, так и на «выходе», при попадании в систему водоснабжения с фекалиями (рис. 5)

Рисунок 5 - Биоплёнки, образующиеся водопроводном бытовом кране.

Показано, что представители следующих условно-патогенных и патогенных родов бактерий могут образовывать биопленки: Psudomonas (сепсисы, отравления ), Mycobacterium (туберкулез, лепра ), Campylobacter (кампилобактериоз ), Klebsiella (сепсисы, пневмония ), Aeromonas (отравления ), Legionella (легионелез ), Helicibacter (язва, рак желудка ), Salmonella (сальмонелез ). Исследование бытовых кранов кухонь и душевых в Индии показало, что из 187 выделенных штаммов потенциальных патогенов, 20 % образовывали биопленки. Таким образом, даже если вода при водоподготовке отвечает всем санитарным требованиям, на выходе она может повторно загрязнятся через биопленки, образованные на кране .

На прошлой неделе санслужба вынесла запрет на купание детей в озере Суховляны. В воде обнаружено превышение колиморфных бактерий, которые могут вызвать инфекционные заболевания у детей. Откуда берутся бактерии и почему рекомендациями специалистов не стоит пренебрегать, разбиралась автор Зеленого портала Гродненщины.

Самой заселённой микроорганизмами сферой является почва. Однако и вода также является естественной средой обитания многих микробов, и среди них встречается немало опасных для человека. Вода является фактором передачи многих инфекционных заболеваний и источником распространения инфекционных болезней , возникновения эпизоотий и эпидемий.

В основном населена микроорганизмами вода открытых источников: реки, озера. Чем вода сильнее загрязнена органическими остатками, тем больше в ней микробов.

В наши озера и реки вместе с загрязненными ливневыми, талыми и сточными водами, неочищенными городскими отходами, мусором попадают как представители нормальной микрофлоры человека и животных (кишечная палочка, энтерококки, клостридии), так и возбудители кишечных инфекций (брюшного тифа, паратифов, дизентерии, холеры, лептоспироза, энтеровирусных инфекций). Некоторые из них могут даже размножаться в воде - холерный вибрион, легионеллы.

Бактериологические исследования воды в основном состоят в обнаружении колибактерий (особенно кишечной палочки - Escherichia coli) и некоторых других спорообразующихся бактерий. Кишечная палочка является постоянным обитателем кишечника человека и животных, следовательно, ее присутствие в питьевой воде является индикатором фекального загрязнения. Чем выше концентрация бактерий группы кишечной палочки, тем вероятнее присутствие таких бактерий, как сальмонеллы, возбудители дизентерии и холеры. Их количество не должно превышать 100 в 1 л в зоне купания и не более 20 в 1 л воды бассейнов и морской воды.

Существует ещё и группа микроорганизмов, которые постоянно живут и размножаются в воде. К ним относятся микрококки, сарцины, бактерии рода протей, псевдомонад, представители рода лептоспир.

Выживаемость в воде микроорганизмов весьма различна и зависит от конкретного вида. Так, шигеллы, холерный вибрион, бруцеллы сохраняют в воде свою жизнеспособность от нескольких дней до нескольких недель. Энтеровирусы, вирус гепатита А, сальмонеллы, лептоспиры – несколько месяцев. Бактериальные споры, как и почве, сохраняют в воде свою способность к прорастанию многие годы. Возбудитель сибирской язвы может сохраняться в воде до 3 лет, возбудитель туберкулеза до 1 года.

Имеется группа болезней, для которых характерен водный путь распространения (паратифы, лептоспирозы).

Наибольшее количество микробов в водоёмах находится в поверхностных слоях (в слое 10 см от поверхности воды) прибрежных зон. С удалением от берега и увеличением глубины количество микробов уменьшается. В чистой воде находится 100- 200 микробных клеток в 1 мл, а в загрязненной - 100- 300 тыс. и больше.

Что касается грунтовых вод, то они фильтруются через слои почвы и на большой глубине они будут практически стерильными, поэтому в них если и будут содержаться микроорганизмы, то лишь в единичном количестве.

Микроорганизмы в воде

Мы находим их в различных водоемах - стоячих и проточных, мелких и глубоких, горячих и ледяных, соленых и пресных, чистых и загрязненных, в озерах, болотах, морях и океанах. Прибрежные и придонные илы водоемов также богаты микроорганизмами.

В морской воде у островов Шпицбергена бактерии были найдены на глубине 2700 м. Океанографические исследования Тихого океана у берегов Филиппинских островов обнаружили бактерии на глубине 10 462 м, в одной из самых глубоких впадин Мирового океана.

Во время работы океанографической экспедиции Додо в 1964 году микробиолог К. Зобелл обнаружил на различных глубинах и в донных отложениях Тихого океана большое количество микроорганизмов (фото 33). При культивировании этих организмов были созданы условия, господствующие на глубине свыше 10 000 м - температура 2,5 °C и давление 1000 атм. Оказалось, что при таком высоком давлении размножение бактерий происходило в десятки и тысячи раз интенсивнее, чем при атмосферном давлении.

Сравнивая реакцию различных бактерий на высокое давление, Зобелл установил, что наземные бактерии под давлением 600 атм не растут или гибнут, тогда как морские, взятые с глубины 6000 м, чувствуют себя в этих условиях нормально. Тот же исследователь сообщил, что термофильные бактерии, прекращающие свой рост при нормальном атмосферном давлении уже при температуре несколько выше 85 °C, при давлении 1000 атм способны расти и размножаться даже при 104 °C. Это считается наивысшей известной до сих пор температурой, при которой возможен рост бактерий.

Известно, что свечение моря, часто наблюдаемое ночью, вызывают микроорганизмы. Эти светящиеся существа принадлежат в основном к жгутиковым организмам; среди них есть род, названный Noctiluca, что означает «ночной светлячок». В своей книге «Дневник изысканий по естественной истории и геологии» Ч. Дарвин так писал о свечении моря: «…море светилось вспышками. Явление было очень сходно с тем, чего можно было бы ожидать, если бы большая рыба быстро двигалась сквозь светящуюся жидкость».

Одноклеточные зеленые водоросли в фитопланктоне океанов составляют 80 % всех органических веществ, образовавшихся на нашей планете путем фотосинтеза. Есть в морских водах и микроорганизмы, которые минерализуют органические вещества отмирающих существ и таким путем возвращают их в круговорот природы. Зеленые водоросли вырабатывают желтые пигменты, очень напоминающие по цвету окраску воды в некоторых прудах, в связи с чем предполагают, что желтые вещества, встречающиеся в природных водоемах, могут быть продуктами жизнедеятельности водорослей.

Живут микроорганизмы и в горячих источниках. Микроскопические водоросли были обнаружены в воде, вытекающей из купален курорта Пьештяни (Западная Словакия), температура которой достигает 90 °C. В горячих источниках Балканского полуострова живут бактерии, выдерживающие температуру 83 °C. При изучении фотосинтетической активности водорослей из горячих источников Йеллоустонского национального парка (США) было установлено, что процесс фотосинтеза происходил при 75 °C. Некоторые бактерии были обнаружены в источнике, вода которого имела температуру 91,5 °C - всего лишь на 2° ниже точки кипения, регистрируемой в условиях данного района. В канале, по которому вода вытекает из источника, температура доходит до 88 °C, но и здесь бактерий такое множество, что они окрашивают стенки канала в розовый цвет. Американские микробиологи Т. Брок и Дж. Дарланд сообщили о результатах исследований бактерий в 300 горячих источниках, находящихся в США, Новой Зеландии и Исландии. Они установили, что в умеренно кислых водах бактерии живут при температурах свыше 90 °C, а в щелочных выдерживают даже 100 °C!

Из водоемов с высоким содержанием солей (Мертвое море, Большое Соленое озеро) выделили бактерии, продуцирующие желтые и красные пигменты (с некоторыми из них связывают окраску рыб, живущих в соленой воде). Жизнь в воде с высокой концентрацией солей для большинства организмов невозможна. Однако в Большом Соленом озере обнаружили 30 видов организмов, в основном бактерий, а также несколько видов сине-зеленых и зеленых водорослей, простейших, два вида членистоногих и два вида пресмыкающихся. Еще более суровые условия в Мертвом море. Но и тут найдено восемь видов бактерий и два вида сине-зеленых водорослей.

Рекорд поставили микроорганизмы, обнаруженные в небольшом антарктическом озере Дон-Жуан, воды которого отличаются высокой концентрацией солей и низкой температурой. Члены американской экспедиции, проводившие исследования, с удивлением констатировали, что вода в нем не замерзает даже при температуре -24 °C, что объясняется высоким содержанием солей - в 13 раз большим, чем в морской воде. Но и из этого озера были выделены бактерии и дрожжи, приспособившиеся к столь неблагоприятным условиям среды.

Патогенные бактерии Pseudomonas aeruginosa могут расти даже в дистиллированной воде. В журнале Science в 1971 году было опубликовано сообщение четырех микробиологов, которые подвергли анализу 50 проб дистиллированной воды. В 20 из них были обнаружены эти бактерии. Вода была взята из запасов, предназначенных для аэрозольной терапии в двух детских больницах. Бактерии интенсивно размножались, и за 24 ч при температуре 25 °C количество их увеличилось в 250 раз!

Из книги Жизнеобеспечение экипажей летательных аппаратов после вынужденного приземления или приводнения (без иллюстраций) автора Волович Виталий Георгиевич

Из книги Жизнеобеспечение экипажей летательных аппаратов после вынужденного приземления или приводнения [с иллюстрациями] автора Волович Виталий Георгиевич

Из книги С утра до вечера автора Акимушкин Игорь Иванович

Спят на воде и под водой Утки, когда спят на воде, одну ногу вытягивают вниз и время от времени гребут. Они кружатся на одном месте, и ни ветер, ни волны не прибивают их к берегу, где опасно.Бегемоты, буйволы и африканские водяные козлы тоже спят нередко в реке или озере на

Из книги Насекомые защищаются автора Мариковский Павел Иустинович

Болезнетворные микроорганизмы Нас окружает невидимый мир микроскопически малых существ. Вирусы, бактерии, грибки живут всюду - в почве и на ее поверхности, в реках, озерах, океанах, воздухе. Многие из них приспособились жить в организме растений, животных и человека,

Из книги Путешествие в страну микробов автора Бетина Владимир

Химия и микроорганизмы Рассказ о таинствах микробных клеток был бы неполным, если бы не содержал сведений, раскрывающих их химические особенности.Все вещества в природе, входят ли они в состав живых организмов или залегают в глубинах Земли, состоят из основных

Из книги Обитатели водоемов автора Ласуков Роман Юрьевич

Чем питаются автотрофные микроорганизмы? «Приверженцы» фотосинтеза находятся и среди микробов. Кроме зеленых водорослей, ассимилирующих углекислый газ подобно высшим растениям, сюда относятся еще и сине-зеленые водоросли. Это очень непритязательные микроорганизмы,

Из книги Мир животных. Том 5 [Рассказы о насекомых] автора Акимушкин Игорь Иванович

7. Где живут микроорганизмы? Миллиарды микроорганизмов рассеяны в природе, они окружают нас повсюду… В. Л. Омелянский Биосфера и микроорганизмы Все пространство на земном шаре, населенное живыми организмами, мы называем биосферой. Биосфера охватывает верхнюю часть

Из книги Мир животных. Том 2 [Рассказы о зверях крылатых, бронированных, ластоногих, трубкозубых, зайцеобразных, китообразных и человекообразных] автора Акимушкин Игорь Иванович

Биосфера и микроорганизмы Все пространство на земном шаре, населенное живыми организмами, мы называем биосферой. Биосфера охватывает верхнюю часть земной коры, воды рек, озер, морей, океанов и нижнюю часть атмосферы. В воде она достигает глубины 10 000 м. В почву дальше всех

Из книги Мир животных автора Ситников Виталий Павлович

Почва и микроорганизмы Почва населена самыми разнообразными обитателями. Зеленые растения своими корнями черпают из почвы минеральные соли. Трудолюбивый крот роет в ней многочисленные туннели, в почве находят приют множество различных червей и насекомых. Широко

Из книги автора

Человек и микроорганизмы Мы уже говорили, что микроорганизмы сопровождают человека от колыбели до могилы. Пока зародыш находится в теле матери, он надежно защищен от микроорганизмов. Но уже при рождении первые живые существа, с которыми он приходит в контакт (за

Из книги автора

8. Микроорганизмы и сельское хозяйство Тяжек был труд твоего землепашца на поле: Три лишь зерна на зерно получал с урожая. Ости одни и колючки подчас пожиная, Пану оброк семикратный он нес, проклиная… Так на груди твоей издавна предки трудились, Вечную муку до ран на руках

Из книги автора

Микроорганизмы на службе химии Мы уже знаем о многих областях применения микробов в химии. Знаем, что осуществляемые микробами реакции синтеза превосходят чисто химические реакции. Клетки микроорганизмов создают сложнейшие соединения, о получении которых химики

Из книги автора

Из книги автора

Живущие в воде и у воды Предки поденок, как и стрекоз, известны с каменноугольного периода. Как сотни миллионов лет назад, и поныне не способны они, когда отдыхают, сложить крылья на спине вдоль верха брюшка, а держат их, раскинув в стороны либо сближенными, но приподнятыми

Из книги автора

В воде и у воды Видели гофера, который бросился в волны реки стометровой ширины и переплыл ее.Видели хомяка, который, надув воздухом защечные мешки, путешествовал по реке.Видели плывущих сусликов!Большие свирепые крысы бандикуты заселили все коралловые островки вдоль