Коммунально-бытовое загрязнение - Микробиологическая индикация загрязнения окружающей среды

Санитарно-показательные микроорганизмы (СПМ) - такие микроорганизмы, которые постоянно обитают в организме человека (животных) и постоянно выделяются во внешнюю среду.

Санитарно-показательные микроорганизмы:

    1. Бактерии группы кишечных палочек (БГКП); 2. Энтерококки; 3. Протей; 4. Сульфитредуцирующие клостридии;

Наиболее важными показателями фекального загрязнения во всем мире признаются бактерии группы кишечной палочки (БГКП). Под этим общим понятием объединяют бактерии семейства Enterobacteriaceae, родов Citrobacter, Enterobacter, Serratia, Klebsiella. Следует отметить, что понятие БГКП - утилитарное (санитарно-бактериологическое и экологическое), но не таксономическое. К категории БГКП относят грамотрицательные, не образующие спор и не обладающие оксидазной активностью палочки, ферментирующие лактозу и глюкозу до кислоты и газа при температуре в течение 24 ч. Эти бактерии выделяются в окружающую среду только с испражнениями человека и теплокровных животных.

По способности расщеплять лактозу при температуре С БГКП делят на лактозоотрицателъные и лактозоположительные кишечные палочки (ЛКП), или колиформные. Из группы ЛКП выделяются фекальные кишечные палочки (ФКП), способные ферментировать лактозу при температуре 44,50C. К ним относится Е. coli, не растущая на цитратной среде. Эти бактерии являются показателями свежего фекального загрязнения.

Род Escherichia, включающий типовой вид Е. coli, показатель хронического фекального загрязнения. Для идентификации используют биохимические тесты, учитывая способность к ферментации лактозы при температуре 44,50C и отсутствие роста на цитратсодержащих средах. Представителей рода, находящихся в воде, трактуют как термотолерантные колиформные бактерии, в лечебных грязях - как фекальные колиформные бактерии. На среде Эндо образуют, как правило, колонии с металлическим блеском.

ЛКП термотолерантные колиформные бактерии входят в группу колиформных организмов, обладают всеми признаками бактерий семейства Enterobacteriaceae, но они способны ферментировать лактозу до кислоты и газа при температуре C в течение 24 ч. и оказывают существенное влияние на качество воды. Они содержат также род Escherichia (E. сoli), Klebsiella, Enterobacter и Citrobacter. Общее количество термотолерантных колиформ обычно прямо пропорционально концентрации E. сoli, но полное обнаружение E. сoli слишком сложный и рутинный процесс. Таким образом, термотолерантные бактерии являются хорошим индикатором загрязнения воды.

Энтерококки. К показателям фекального загрязнения относят, помимо БГКП, энтерококки (разновидность S. faecalis), клостридии (С. perfringens), бактерии Рода Proteus и колифаги. Поскольку энтерококки выживают во внешней среде относительно недолго, их обнаружение, как и обнаружение Е. coli, служит показателем свежего фекального загрязнения.

В настоящее время энтерококкометрия узаконена в международном стандарте на воду, как показатель свежего фекального загрязнения. При обнаружении в воде атипичных кишечных палочек присутствие энтерококков становится главным показателем свежего фекального загрязнения.

В открытых водоемах определяют соотношение ФКП/ФЭ, где ФКП - фекальная кишечная палочка, а ФЭ - фекальные энтерококки. При значении ФКП/ФЭ = 5-10 подозревают сброс в водоем нехлорированных сточных вод. Если показатель находится в пределах 0,1-1, хлорирование сточных вод достаточное, так как ФЭ в 4 раза устойчивее к хлору, чем кишечная палочка.

Протей. В настоящее время показано, что бактерии рода Proteus встречаются в 98% случаев в выделениях кишечника человека и животных, из них в 82% случаев - P. mirabilis. Обнаружение протея в воде и продуктах указывает на загрязнение объектов разлагающимися субстратами и свидетельствует о крайнем санитарном неблагополучии. Протеометрия воды официально признана в США.

Клостридии. Clostridiumperfringens длительно сохраняется во внешней среде за счет спорообразования, поэтому не свидетельствует о свежем фекальном загрязнении; С. Perfringens может служить косвенным показателем наличия в воде энтеровирусов. Для прорастания спор клостридий необходим температурный шок (прогревание при температуре +750С в течение 15-20 мин).

Определение титра этого СПМ рекомендовано при текущем санитарном надзоре за состоянием территории. Тесты на обнаружение сульфитредуцирующих клостридий в воде предусматривают стандарты России, США и других стран.

Биогенное загрязнение. Основная масса организмов Мирового океана сосредоточена у берегов, преимущественно в зоне морских побережий - прибрежное "сгущение жизни", по В. И. Вернадскому. В водной среде содержится большое количество мелких частиц органического вещества - детрита (от лат. detritus - истертый), образованного из отмирающих растений и животных. Массы этих частиц оседают на бактериях и благодаря выделяющемуся в результате бактериального разложения газу постоянно находятся в толще воды во взвешенном состоянии.

Известно, что из сбрасываемых загрязняющих веществ наибольший суммарный ущерб биоресурсам наносят соединения, не обладающие специфическими токсическими свойствами, - органические вещества, неорганические биогенные компоненты (соединения фосфора и азота) и жиры [5]. На минерализацию органических веществ, особенно жиров, требуется большое количество кислорода. Обилие биогенных элементов вызывает эвтрофикацию и также потребление кислорода на разложение отмирающего фитопланктона.

С использованием синтетических моющих средств, а также с применением эмульгаторов и пестицидов связано поступление полифосфатов в среду. Полифосфаты легко разлагаются и их концентрации в воде быстро снижаются. Появление органических фосфатов в природных водах обусловлено процессами жизнедеятельности и посмертного распада водных организмов, а также хозяйственно-бытовыми стоками и стоками от животноводческих ферм.

Избыточное поступление фосфатов в прибрежные воды сопровождается "цветением" планктонных водорослей, в том числе сине-зеленых, на разложение которых расходуется растворенный кислород. Кроме того, прижизненные и посмертные выделения сине-зеленых водорослей загрязняют воду токсичными веществами, что угнетающе действует на экосистемы, вызывает гибель многих гидробионтов и, в конце концов, пагубно влияет на здоровье человека. Обычно максимальные концентрации органических и минеральных веществ в водоемах наблюдаются ранней весной, что связано с поверхностным смывом с суши и поступлением их из донных отложений. С повышением температуры воды и развитием продукционных процессов наблюдается увеличение концентраций органического вещества.

Известно, что чрезвычайно важную роль в начальных этапах расщепления органических субстратов, в круговороте биогенных элементов играют микроорганизмы, выделяющие в среду гидролитические ферменты (Заварзин, Колотилова, 2001). В средах, загрязненных органическими веществами, возрастает количество микрофлоры, утилизирующей соответствующие субстраты, и численность этих микроорганизмов может быть показателем степени органического загрязнения среды (Исследования экосистем, 1992).

Амилолитические бактерии являются индикаторами присутствия в водной среде полисахаридов. Способность к расщеплению крахмала при помощи амилолитических экзоферментов распространена у многих микроорганизмов очень широко. Многие почвенные грибы - активные продуценты амилазы. Среди бактерий к активным продуцентам амилаз относят некоторые бациллы (Bacillusmacerans, B. subtilis), псевдомонады и различные виды стрептомицетов [5].

Микроорганизмы протеолитики являются индикаторами присутствия в водной среде веществ белковой природы: казеина, желатина, коллагена и т. д. Способностью расщеплять пептиды и белки обладают ряд микроорганизмов: Протеолитические бактерии (бактероиды, протей, эшерихии, клостридии и др.) используют в качестве питательного субстрата белок и продукты его гидролиза, вызывая гнилостные процессы, конечными метаболитами которых являются аммиак, ароматические аминокислоты, эндогенные канцерогены, сульфиды и др.

Микроорганизмы, обладающие высокой гидролитической активностью в отношении разрушения органических веществ природного и антропогенного характера, играют важную роль в самоочищении среды[4]. Высокой гидролитической активностью при биогенном загрязнении обладают цианобактерии.

Похожие статьи




Коммунально-бытовое загрязнение - Микробиологическая индикация загрязнения окружающей среды

Предыдущая | Следующая