Микробиологическое исследование воды кратко
Обновлено: 08.07.2024
Микрофлора воды, качественный состав и значение. Методы санитарно-микробиологического исследования воды. Нормативы, санитарно-показательные микроорганизмы. Вода как фактор передачи инфекционных заболеваний.
Вода является экологической нишей для многих микробов и одновременно служит средой для их распространения в биосфере. Заселение водоемов высшими животными и растениями, пригодность их вод для питья и нужд промышленности, а также способность к самоочищению зависят главным образом от состава их микрофлоры. В свою очередь, количественный и качественный состав микроорганизмов воды зависит от многих ее физиологических характеристик и, прежде всего, от наличия органических веществ, содержание которого тесно связано с жизнедеятельностью человека и составом окружающих водоем почв. В воде встречаются представители самых разнообразных групп микроорганизмов – кокки, нитчатые бактерии, цианобактерии, пурпурные и зеленые серные бактерии, актиномицеты, дрожжевые и плесневые грибы. В пресных водоемах обнаруживаются различные физиологические группы микроорганизмов. Среди них преобладают сапрофиты родов Pseudomonas, Micrococcus, Bacillus, Proteus, цианобактерии.
Микрофлора природных вод
Для экологической характеристики загрязнения водоемов введено понятие трех зон сапробности:
1) полисапробная зона – зона сильного загрязнения. В такой зоне водоема ярко выражены анаэробные процессы распада органического опада, сопровождающиеся выделением сероводорода, метана, аммиака и др. Вода полисапробной зоны содержит более 1 млн микроорганизмов в 1 мл, в ней преобладают анаэробные виды бактерий и в большом количестве обнаруживаются БГКП;
2) мезосапробная зона – зона умеренного загрязнения. Для этой зоны водоемов характерно преобладание аэробных процессов минерализации органических веществ. БГКП выделяются, но в небольшом количестве. Условно мезосапробную зону подразделяют на две подзоны ( a и b ). Вода a -мезосапробной зоны содержит от 100 тыс. до 1 млн. микроорганизмов в 1 мл, вода b -мезосапробной зоны – от 1 тыс. до 100 тыс. микроорганизмов в 1 мл;
3) олигосапробная зона – зона слабого загрязнения. В ней преобладают процессы окисления нитратов и солей двухвалентного железа, БГКП, как правило, отсутствуют.
Микробиологический анализ образцов воды
Количество сапрофитных микроорганизмов в воде колеблется от нескольких единиц до нескольких миллионов в 1 мл в зависимости от степени загрязнения источника воды, времени и места взятия проб для анализа. Воды открытых водоёмов более богаты сапрофитными микроорганизмами по сравнению с подземными. Донные отложения – илы – гораздо богаче бактериями, чем вода в водоёмах.
Большое значение для здоровья населения имеет санитарно-бактериологический надзор за состоянием водоёмов, поскольку возбудители таких инфекционных заболеваний, как брюшной тиф, дизентерия, холера, полиомиелит и многие другие не только способны сохраняться в воде, но и размножаться в ней. Вода может быть фактором массового распространения инфекций среди людей, животных и растений. В санитарном отношении опасна как вода, содержащая патогенные микроорганизмы, так и вода, содержащая большое количество сапрофитных микроорганизмов.
Пробы воды отбирают в стерильную стеклянную посуду с плотно закрывающимися пробками. Доставку проб производят в контейнерах-холодильниках при температуре 4–10ºС. При изучении микрофлоры водоёмов используют методы определения общего количества микроорганизмов, определяют основные биологические группы, а также выявляют представителей специфической микрофлоры и определяют видовой состав. Микробиологический анализ воды проводят чаще всего путем высева определенного объёма воды на плотные питательные среды. Метод прямого счёта бактерий в воде применяется довольно редко. Исследование воды проводят в несколько этапов:
1) определение общего микробного числа (общего количества микроорганизмов в 1 мл воды);
2) обнаружение санитарно-показательных микроорганизмов (бактерий, служащих показателем фекального загрязнения воды) и определение их количества в 1 мл;
3) обнаружение в воде патогенных микроорганизмов, их токсинов и бактериофагов (по эпидемиологическим показателям).
Обнаружение в пробах воды патогенных микроорганизмов обычно связано с большими трудностями и не всегда даёт надёжный результат. В связи с этим принято использовать косвенные показатели возможного инфицирования воды. Таким косвенным показателем служит определение санитарно-показательных микроорганизмов – бактерий семейства Enterobacteriaceae и термотолерантных колиформных бактерий (бактерий группы кишечной палочки). Термотолерантные колиформные бактерии обладают всеми признаками бактерий семейства Enterobacteriaceaе, но способны ферментировать лактозу до кислоты и газа при температуре 44ºС в течение 24 часов. Наличие колиформных бактерий в воде указывает на загрязнение её экскрементами человека или теплокровных животных и на возможное присутствие в ней возбудителей инфекционных заболеваний. Для выявления термотолерантных колиформных бактерий используют два метода: метод мембранных фильтров и титрационный.
Особенно строго ведётся надзор за источниками питьевой воды. Безопасность питьевой воды в эпидемиологическом отношении определяется её соответствием нормативам по микробиологическим показателям.
Гигиенические и санитарно-бактериологические требования
к питьевой воде
Питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства. Качество питьевой воды должно соответствовать гигиеническим нормативам перед ее поступлением в распределительную сеть, а также в точках водоразбора наружной и внутренней водопроводной сети.
Безопасность питьевой воды в эпидемическом отношении определяется ее соответствием нормативам по микробиологическим и паразитологическим показателям, представленым в таблице 3.
Нормативы питьевой воды по микробиологическим
показателям (СанПин 2.1.4.559-96.)*
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.
Микробиологический анализ воды:
питьевой и водоема
Выполнили анализ: Дятлова Екатерина, ученица 10 класса Русу Алин, ученица 8 класса
МОУ Шерловогрская средняя общеобразовательная школа № 47 Забайкальский край
пгт. Шерловая Гора
Заявленная тема исследования актуальна. Вода – среда обитания всех живых организмов. Чистота воды связана со здоровьем человека. Какими способами можно очистить и исследовать воду необходимо знать современному человеку. Мы, Русу Алина, ученица 8 класса, Дятлова Катя, ученица 10 класса, провели исследование питьевой воды и воды из водоема на предмет обнаружения микробов, применив 2 методики: метод мембранных фильтров, титрационный метод, с учетом материальной базы школы.. Соблюдались все правила, необходимые для проведения микробиологического анализа воды. Взяты пробы воды питьевой в школе и пробы воды из небольшого озерка в окрестности поселка Шерловая Гора. Летом в этом водоеме купаются, оно подпитывается грунтовыми водами. Использованы методы: метод мембранных фильтров, но посев на другую среду (желатин), титрационный метод с использованием среды – агар. Агар нам привезли из города, поэтому с работой были задержки и пришлось в качестве среды брать желатин. Термостата для инкубирования проб нет, подогревали на батарее, подложив картон для поддержания необходимой температуры. Есть оборудование для проведения микробиологического анализа воды, кроме термостата и камеры для подсчета клеток бактерий. В результате проведенного анализа было выяснено, что питьевая вода в школе соответствует стандартным нормам, в 1мл содержится не более 3 бактерий; вода из водоема загрязненная, купаться в ней опасно для здоровья: 98 КОЕ/мл., но крупный рогатый скот может ее пить. Кратко изложены достоинства обеих методик. Предпочтение отдано методике мембранных фильтров. Приготовлены микропрепараты с фильтров, воды с водоема и водопроводной воды и рассмотрены колонии микробов, произведен подсчет количества микроорганизмов визуально. Специального оборудования для подсчета концентрации микробов нет, но с методами прямого подсчета ознакомились. Результаты микробиологического анализа воды питьевой и поверхностных вод (водоем) изложены в журнале, протоколе, подготовлена презентация. Консультантом выступил заслуженный учитель РФ, преподававший 48 лет биологию в данной школе, Журавлева Валентина Ивановна.
Вода является естественной средой обитания микроорганизмов, не всех, но достаточно многих. Микроорганизмы способны осуществлять в воде все процессы своей жизнедеятельности, проводя при этом разложение различных органических соединений. Они способны жить, размножаться, участвовать в процессах круговорота углерода, азота, различных элементов. Количественный и качественный состав микробиоты разных природных вод различается и весьма разнообразен. В воде открытых водоемов обитают самые разные микроорганизмы: палочковидные бактерии, кокки, вибрионы, спириллы, спирохеты, различные фотосинтезирующие бактерии, грибы, вирусы, плазмиды, простейшие. Количественный и качественный состав микробиоты воды зависит от ее происхождения. Например, галофильные бактерии обитают в морской воде. Количество микроорганизмов регламентируется в основном содержанием в воде органических веществ. Многие микроорганизмы хорошо размножаются в воде, и их количество может достигать миллионов в одном миллилитре. Вода, просачиваясь через почву, подвергается своеобразной природной фильтрации, поэтому грунтовые воды значительно чище воды открытых водоемов. « Степень загрязнения воды характеризуется показателем сапробиости (от греч. sapros — гнилой). Различают три категории воды (зоны водоема) по степени микробного загрязнения:
• полисапробная — максимально загрязненная вода. Это вода, богатая органическими веществами и содержащая мало кислорода. Количество микроорганизмов в такой воде — несколько миллионов, часто встречаются кишечные палочки, много гнилостных бактерий;
• мезосапробная — среднезагрязненная вода. В такой воде активно протекают процессы разложения органических веществ и минерализации, сопровождающиеся интенсивным окислением, и нитрификации. Количество микроорганизмов в воде мезосапробной зоны значительно меньше, чем в полисапробной, — сотни тысяч в одном миллилитре;
Особую категорию составляет питьевая вода. Это вода, к которой предъявляются строгие санитарные требования. Жесткие требования направлены на эпидемиологическую безопасность воды. Дело в том, что вода играет большую роль в распространении многих инфекций, особенно пищевых. Возбудители брюшного тифа, холеры, полиомиелита, дизентерии, сальмонеллезов и многих других заболеваний способны длительное время находиться в воде в жизнеспособном состоянии. От больных людей и бактерионосителей опасные микроорганизмы попадают в сточные воды, далее (если были нарушены этапы очитки вод) — в окружающую среду, включая воды открытых водоемов, а оттуда могут (опять в случае нарушения санитарной обработки воды) попасть в питьевую воду. Отдельные микроорганизмы могут размножаться в воде: примером является холерный вибрион. Для этого микроорганизма наличие органических соединений и высокая температура являются крайне благоприятными. Многие патогены хорошо переносят низкие температуры, месяцами способны сохраняться во льду в жизнеспособном состоянии. Прямые методы выделения патогенных микроорганизмов из воды и идентификации их сложны и достаточно трудоемки. Часто используют косвенные методы, позволяющие произвести оценку санитарного состояния воды и получить количественную оценку степени фекального загрязнения воды. Количество микроорганизмов в воде в значительной степени различается в зависимости от источника или происхождения. Выделяют воды подземные и поверхностные.
Подземные воды . К ним относят воды артезианскую, ключевую и грунтовую. Состав микробиоты этой воды зависит прежде всего от того, на какой глубине расположен водоносный слой: чем дальше он от поверхности, тем меньше содержание в такой воде микроорганизмов. Естественно, играет роль и его защищенность от загрязнений. Артезианские воды находятся на большой глубине, и количество микроорганизмов в них крайне мало. Подземные воды обычных колодцев контаминированы очень по-разному: от абсолютно чистой воды, содержащей единичные клетки, до очень грязной, количество микроорганизмов в которой достигает 10 6 КОЕ/см 3 . Высокая контаминация такой колодезной воды связана с тем, что в колодцы просачиваются поверхностные загрязнения, содержащие большое количество бактерий (возможно, и патогенных), споры грибов и другие микроорганизмы. Близко расположенные к поверхности земли грунтовые воды отличаются обильной и разнообразной микробиотой.
Поверхностные воды . Это воды всех открытых водоемов: океанов, озер, рек, водохранилищ, прудов. Микробиота в них крайне различна, зависит от множества факторов: времени года, химического состава воды, целевого назначения водоема, климатических условий, заселенности прибрежных районов и др. В поверхностные источники воды попадает много микроорганизмов из окружающей среды. Особенно значительно это число, когда вода протекает через населенные пункты и в реку попадают сточные воды.
Питьевая вода . В качестве источников питьевой воды в системе водоснабжения используют воды подземные и воду открытых водоемов, специальным образом очищенную и подготовленную. Самое главное: вода должна быть безопасна в эпидемиологическом отношении. Разработаны и утверждены микробиологические критерии качества питьевой воды. Наличие в воде патогенных микроорганизмов проводят лаборатории, имеющие разрешение Роспотребнадзора.
Санитарно-микробиологический контроль над водами открытых водоёмов, качества питьевой воды.
В контроль над поверхностными водоёмами входят исследование и заключение о возможности использовать водоём (для питьевых, хозяйственных или других нужд), выяснение причин фекального загрязнения, определение способности водоёма к самоочищению. Проводят определение ОМЧ, выделяют БГКП, кишечную палочку, энтерококки, стафилококки и патогенные микроорганизмы (сальмонеллы, холерные вибрионы, лептоспиры, шигеллы и энтеровирусы).
Количество последних не должно превышать 100 в 1 л в зоне купания и не более 20 в 1 л воды бассейнов и морской воды. В последние годы разработаны и предложены дополнительные критерии оценки санитарного состояния водоёмов, в которые включены показатели титра энтерококков и Clostridium petfringens, а также индекс бактериофагов.
>
Санитарно-микробиологический контроль качества питьевой воды
Санитарно-микробиологическое исследование питьевой воды включает определение ОМЧ, количества энтеробактерий, спор сульфитредуцирующих клостридии и колифагов.
Определение ОМЧ при оценке качества питьевой воды. ОМЧ позволяет оценить уровень микробного загрязнения питьевой воды, дополняя показатели фекального загрязнения, и одновременно позволяет выявить загрязнение из других источников (например, промышленные сбросы). Неожиданное увеличение ОМЧ (даже в пределах норматива), выявленное повторно, служит сигналом для поиска причины загрязнения. Также этот показатель незаменим для срочного обнаружения в питьевой воде массивного микробного загрязнения неизвестной природы. Из каждой анализируемой пробы должен быть сделан посев не менее чем на две чашки Пётр и объёмом 1 мл. Через 24 ч проводят подсчёт выросших колоний на обеих чашках, результаты суммируют и делят на два. Окончательный результат выражают числом колониеобразующих единиц (КОЕ) в 1 мл исследуемой пробы воды. В 1 мл питьевой воды должно быть не более 50 КОЕ.
Определение количества энтеробактерий. При проведении исследований не ограничиваются обнаружением БГКП, но используют более широкое понятие — бактерии семейства Enterobacteriaceae и термотолерантные колиформные бактерии.
• Бактерии семейства Enterobacteriaceae включают грамотрицательные, оксидаза-отрицатель-ные, споронеобразующие палочки, растущие на средах с лактозой (например, Эндо) и ферментирующие глюкозу до кислоты и газа при температуре 37 °С в течение 24 ч. Обнаружение в питьевой воде бактерий семейства Enterobacteriaceae указывает на потенциальную эпидемическую опасность водопользования. Показатель «бактерии семейства Enterobacteriaceae* — основной нормируемый показатель, обеспечивающий наиболее надёжный контроль присутствия в воде практически всех представителей кишечных бактерий.
• Термотолерантные колиформные бактерии обладают всеми признаками бактерий семейства Enterobacteriaceae, и, кроме того, ферментируют лактозу с образованием альдегида, кислоты и газа при температуре 44 °С в течение 24 ч. Термотолерантность быстро утрачивается, поэтому обнаружение бактерий с таким свойством свидетельствует о недавнем попадании в воду кишечных бактерий (свежее фекальное загрязнение).
Численное выражение результата анализа характеризует степень фекального загрязнения воды. Бактерии семейства Enterobacteriacea и термотолерантные бактерии должны отсутствовать в 300 мя питьевой воды.
Выявление спор сульфитредуцирующих клостридий. Споры сульфитредуцирующих клостридий более устойчивы к обеззараживанию и действию неблагоприятных факторов окружающей среды, чем другие индикаторные бактерии. На основании этого свойства показатель рекомендован для оценки эффективности технологических процессов очистки воды. Особое значение этот показатель имеет при оценке первичного хлорирования, так как оно инактивиру-ет практически все индикаторные бактерии. Обнаружение клостридий в воде перед поступлением в распределительную сеть указывает на недостаточную очистку и на то, что устойчивые к обеззараживанию патогенные микроорганизмы, вероятно, не погибли при очистке. Споры сульфитредуцирующих клостридий должны отсутствовать в 20мл исследуемой питьевой воды.
Определение количества колифагов. Наиболее часто содержание колифагов в питьевой воде определяют титрационным методом, включающим предварительное подращивании их в среде обогащения (культура Escherichia coli на питательном агаре) с последующим выявлением бляшек колифага на газоне Е. coli В 100 мл исследуемой воды должны отсутствовать БОЕ колифагов.
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.
В таблице 1 представлены микробиологические показатели действующего норматива СанПиН 2.1.4.1074-01 для питьевой воды:
Таблица 1. Микробиологические нормативы для питьевой воды
| Показатель | Норматив СанПиН 2.1.4.1074-01 |
|---|---|
| Общая микробная численность | Не более 50 КОЕ в 1 мл |
| Общие колиформные бактерии | Отсутствие в 100 мл |
| Термотолерантные колиформные бактерии | Отсутствие в 100 мл |
| Колифаги | Отсутствие в 100 мл |
| Споры сульфитредуцирующих бактерий | Отсутствие в 20 мл |
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
| Показатель | Норматив СанПиН 2.1.5.980-00 |
|---|---|
| Общие колиформные бактерии | Не более 500 КОЕ в 100 мл |
| Термотолерантные колиформные бактерии | Не более 100 КОЕ в 100 мл |
| Колифаги | Не более 100 БОЕ в 100 мл |
| Возбудители кишечных инфекций (анализ бактерий из сем. Enterobacteriaceae рода Salmonella) | Вода не должна содержать возбудителей кишечных инфекций (полное отсутствие в 1000 мл) |
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
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.
- ОМЧ при 37 °С представлена большей частью алохтонной микрофлорой (внесенную в водоем в результате антропогенного загрязнения, в том числе фекального);
- 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.
Читайте также: