Кишечная палочка в пробе воды

В разделе: Вода
2018-05-2424.05.2018

Вода является неотъемлемой составляющей всех живых систем. В среднем, человек потребляет 2,5 литра воды в день. Наряду с полезным кальцием, магнием и калием вода несет в себе и вредные для здоровья человека элементы, такие как нитраты, нитриты, кадмий и тому подобное. Характеристики употребляемой нами жидкости определяют качество и продолжительность жизни. Согласно докладу Всемирной организации здравоохранения (WHO, 2007), около 1,1 миллиарда человек не имеют доступа к безопасным источникам водоснабжения, а около 2 миллиона человек ежегодно умирают от заболеваний, передающихся через питьевую воду. Тошнота и диарея – не самое опасное, что вызывают микроорганизмы. Бактерии и вирусы в прямом смысле могут отравлять нашу жизнь, вызывая болезни с летальным исходом (например, Clostridium botulinum – возбудитель ботулизма) или опосредовано приводя к смертельным случаям (Helicobacter pylori – возможная причина рака ЖКТ). В Российской Федерации состояние воды регламентируются несколькими нормативами в зависимости от предназначения (смотреть таблицу).

Требования к микробиологическим показателям качества воды в Российской Федерации в зависимости от хозяйственной деятельности человека

1. СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод»
2. СанПиН 2.1.2.1188-03 «Плавательные бассейны. Гигиенические требования к устройству, эксплуатации и качеству воды. Контроль качества»
3. СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников»
4. СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества»
5. СанПиН 2.1.4.1116-02 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества»

Оценка качества по микробиологическим показателям сводится к определению в объекте доли микроорганизмов, связанных с человеком и его продуктами жизнедеятельности.

Прежде всего, определим единицы измерения количества микробов. КОЕ/мл (колониеобразующие единицы) – количество жизнеспособных микробных клеток в миллилитре. Если производится оценка вирусных частиц в среде, то указывается БОЕ/мл (бляшкообразующие единицы) – количество вирусных частиц в миллилитре.

Общие показатели

Общая микробная численность бактерий (ОМЧ) базовый показатель

Выявляет бактерии, потенциально способные причинить вред здоровью. Этот показатель достаточно информативен, так как высокая ОМЧ является индикатором загрязнения органическими соединениями (например, содержащихся в фекалиях) и различными формами азота. С другой стороны, в ОМЧ входят как опасные бактерии (например, высокопатогенный штамм кишечной палочки Escherіchіa colі), так и практически безвредные и повсеместно встречаемые сенные палочки (Bacillus subtillis).

Общие колиформные бактерии (ОКБ) колодцы, скважины, родники

Группу ОКБ формируют бактерии семейства Enterobacteriacea (Citrobacter, Enterobacter, Klebsiella). Многие представители этой группы относятся к нормальной микрофлоре желудка, поэтому превышение ОКБ может говорить о возможном фекальном загрязнении, связанном с деятельностью человека. Однако в данной группе могут встречаться и свободноживущие микробы, которые не представляют опасности для здоровья.

Термотолерантные колиформные бактерии (ТКБ) колодцы, скважины, родники

ТКБ – более достоверный индикатор загрязнения продуктами жизнедеятельности. Этот показатель свидетельствует о свежем фекальном загрязнении. В большинстве случаев в этой группе обнаруживается кишечная палочка Escherіchіa colі.

Колифаги колодцы, открытые источники

Колифаги являются вирусами палочки Escherichia coli и рассматриваются эпидемиологами как более чувствительный метод определения загрязнения жидкости микроорганизмами группы кишечной палочки. Вирусные частицы более устойчивы к окружающей среде, чем бактерии, в которых они обитают, поэтому этот показатель качества служит достоверной меткой давнего фекального загрязнения. Содержание колифагов свидетельствует о наличии опасных для человека энтеровирусов в воде.

Рекомендуется проводить исследование этой характеристики в случае, если ранее источник не был проверен, а также для оценки эффективности методов дезинфекции источников и систем подачи-распределения воды.

Споры сульфитредукторов бытовые нужды

Спорообразующие клостридии (Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, Clostridium tetani) являются дополнительным микробиологическим показателем фекального загрязнения. Клостридии встречаются в кишечнике, однако при попадании в организм в большом количестве могут вызывать пищевые отравления и смертельные заболевания, в том числе, ботулизм. В отличие от относительно неустойчивых ОКБ и ТКБ, споры клостридий могут сохраняться долгое время, поэтому этот микробиологический показатель, как и колифаги, свидетельствует о наличии давнего загрязнения. Относительно высокая устойчивость позволяет использовать споры в качестве индикатора эффективности проведения водоподготовки (хлорирования, озонирования и т.п.).

Определение этого микробиологического показателя качества воды рекомендуется проводить при наличии посторонних запахов и образовании чёрного налёта на трубах, а также для оценки эффективности методов дезинфекции источников и систем подачи-распределения жидкости.

Синегнойная палочка бассейны, колодцы, родники

Pseudomonas aeruginosa – распространённый организм, который встречается практически во всех средах, в т. ч. входит в состав микрофлоры кожи. Однако при снижении иммунитета человека и высоком содержании в воде синегнойная палочка может вызывать серьёзные заболевания, поражая лёгкие и почки и приводя к сепсису. Присутствие Pseudomonas aeruginosa в бассейне или ванне является основанием для полной замены содержимого резервуара. Особенность синегнойной палочки – её чрезвычайная устойчивость к нагреванию, дезинфицирующим средствам и антибиотикам.

Золотистый стафилококк бассейны, колодцы, кулеры, родники

Staphylococcus aureus – тесно связанная с человеком бактерия, которая в основном образует колонии на коже, половых органах, респираторном и желудочно-кишечном трактах. Как и синегнойная палочка, золотистый стафилококк встречается у здоровых людей, однако может вызвать развитие болезни при ослаблении иммунитета.

Возбудители кишечных инфекций специфические показатели

В действующих нормативных документах не прописаны конкретные возбудители кишечных инфекций. В эту группу входят микроорганизмы, заражение которыми происходит через жидкие среды (Escherichia, Shigella, Vibrio, Salmonella). Процесс определения этого параметра трудоёмок и требует специальной квалификации микробиолога.

Микробиологические показатели качества воды, не регулируемые СанПиН

Развитие и удешевление технологий и новых методов приводит, с одной стороны, к расширению контролируемых параметров, с другой, к выбору более конкретных микроорганизмов-показателей. Например, руководство ВОЗ рекомендует использовать в качестве индикатора фекального загрязнения наличие кишечной палочки (Escherіchіa colі), а не ОКБ и ТКБ. В странах ЕС помимо палочки определяют наличие энтерококков – специфичной группы микроорганизмов обитателей кишечника человека. Ниже приведены группы микроорганизмов, которые имеют индикаторное значение при оценке микробиологического качества воды.

Энтерококки колодцы, скважины, родники

Enterococcus spp. – широкая группа микроорганизмов, проживающая в кишечнике человека. Наряду с золотистым стафилококком энтерококки являются причиной внутрибольничных инфекций, вызывают у человека (менингит, эндокардит). Ввиду более высокой устойчивости этих микроорганизмов к засолению и температуре, по сравнению с ТКБ, энтерококки – более надежный индикатор фекального загрязнения морей и солёных озёр. Согласно нормативу ЕС, эта группа не должна обнаруживаться в 250 мл. Согласно законодательству США, при превышении содержания Enterococcus spp. 35 КОЕ / 100 мл вводится запрет на купание людей.

Условно-патогенные дрожжи и микромицеты колодцы, родники, поверхностные воды

К условно-патогенным дрожжам и микромицетам (плесени) относят большую неоднородную группу грибных организмов. В неё входят Candida albicans и Cryptococcus neoformans, которые вызывают оппортунистические заболевания, в т. ч. грибковые заболевания кожи и молочницу. Другие организмы-микромицеты (Cladosporium cladosporioides, Aspergillus niger) усиливают аллергические реакции, а иногда вызывают их. Особенно опасны плесневые грибы (Penicillium spp., Aspergillus spp., Fusariam spp., Alternaria spp. and Claviceps spp), образующие канцерогенные микотоксины (патулин, афлотоксин). Исследователи из Европейского союза пришли к выводу, что водопроводная вода не является распространителем микотоксинов, однако в стоячих источниках (например, накопительных резервуарах) могут создаться условия для благоприятного развития грибов. В некоторых странах ЕС содержание грибов строго регламентируется, например, в Швеции в питьевой воде их не может быть более 100 КОЕ / 100 мл.

Сине-зелёные водоросли (цианобактерии) бытовые нужды, воды для купания, кормление животных

Микроорганизмы, содержащие зелёный пигмент хлорофилл – обитатели богатых питательными элементами стоячих водоемов. Сами микроорганизмы не заражают человека, но синтезируют и выделяют в среду цианотоксины, вызывающие поражение внутренних органов млекопитающих: гепатотоксины (Microcystis, Anabaena, Oscillatoria, Nodularia, Nostoc, Cylindrospermopsis и Umezakia), нейротоксины (Aphanizomenon и Oscilatoria), почечные токсины (Cylindroapermopsis raciborski).

Таким образом, микробиологические показатели качества воды отражают несколько важных показателей:

1. Общее загрязнение микроорганизмами источника воды (ОМЧ).
2. Наличие фекального загрязнения и продуктов жизнедеятельности (ОКБ, ТКБ, колифаги, сульфитредукторы, энтерококки).
3. Возможное наличие энтеровирусов (колифаги).
4. Наличие потенциально опасных микроорганизмов (золотистый стафилококк, синегнойная палочка, условно-патогенные дрожжи, энтерококки, сульфитредукторы).
5. Наличие потенциальных продуцентов микотоксинов и цианотоксинов (грибы и цианобактерии).
6. Наличие патогенных микроорганизмов (Shigella, Vibrio, Salmonella).

Регулярное потребление воды – это необходимость для человеческого организма. Установлено, что в среднем человек пьет до 2,5 литров воды в день. При этом она используется и во многих других направлениях деятельности, в том числе при приготовлении пищи или купании. Однако далеко не каждый источник соответствует установленным требованиям санитарных служб.

Неудовлетворительное качество, связанное в том числе с наличием патогенных микроорганизмов в водопроводной и сточных водах, может привести к негативным последствиям, среди которых наиболее опасным является риск появления заболеваний. Это означает, что качество жидкости напрямую влияет на самочувствие, функционирование организма, а также продолжительность человеческой жизни.

Что относится к микробиологическим показателям?

Микробиологические показатели делятся на несколько основных категорий:

• Общее микробное число,
• Бактерии группы кишечной палочки,
• Колиформы,
• Колифаги,
• Цисты лямблий.

В определенных случаях могут осуществляться исследования с целью проверки паразитологических и радиологических показателей.

В целом оценка качества по данным санитарно-эпидемиологическим направлена на выявление в исследуемом образце микроорганизмов, имеющих непосредственную связь с человеческим организмом. Для измерения числа микробов используются две основных единицы — КОЕ/мл и БОЕ/мл. Первая позволяет установить число микробных клеток, вторая – вирусных частиц.

Общее микробное число

ОМЧ – один из самых популярных показателей, использующийся для выявления бактерий, которые потенциально могут причинить вред здоровью. Это связано с тем, что высокое общее микробное число является свидетельством загрязнения органическими веществами. Однако, помимо патогенных бактерий, среди которых можно отметить E. coli, в них могут быть и безвредные.

Общие колиформные бактерии

Анализ воды на ОКБ производится чаще всего из проб колодцев, скважин и родников. В группу входят преимущественно бактерии семейства Enterobacteriacea, которые в ряде случаев указывают на стабильную микрофлору желудка. Однако, превышение показателей ОКБ может означать вероятность фекального загрязнения. При этом в группу могут входить и свободнодвижущие микробы, не представляющие какой-либо опасности для человека. Наличие тех или иных микроорганизмов подтверждается или опровергается в ходе лабораторных исследований.

ОКБ являются своеобразным индикатором качества, в особенности при определении эффективности работы очистных систем от фекальных бактерий. Это связано с легкостью их обнаружения и дальнейшего количественного подсчета. Являясь грамотрицательными палочками, они не образуют спор и активно развиваются в условиях лактозной среды – это учитывается лаборантами при проведении исследований.

Термотолерантные колиформные бактерии

ТКБ – одна из разновидностей колиформов, которая является более точным индикатором загрязнения, так как указывает на недавнее фекальное загрязнение. При этом данные микроорганизмы выделяются простотой обнаружения, за счет чего высоко оцениваются специалистами. Чаще всего при определении ТКБ выявляется кишечная палочка, относящаяся к роду Escherichia coli.

Колифаги

Колифаги представляют собой вирусы палочки Эшерихия коли и задействуются в качестве более точного способа выявления загрязнителей жидкости. С учетом того, что вирусные частицы отличаются большей устойчивостью к воздействиям окружающей среды, нежели бактерии, данный показатель является индикатором давнего загрязнения. Присутствие колифагов в свою очередь доказывает присутствие опасных для человеческого организма энтеровирусов.

Проведение данного исследования осуществляется в случае, если в прошлом проверка источника не проводилась. Также при помощи анализа воды на наличие колифагов можно оценить эффективность применяемых методик очистки источников и систем подачи воды.

Споры сульфетредукторов

Среди дополнительных показателей следует выделить спорообразующие клостридии, которые могут быть в кишечнике, не нанося при этом вреда. Однако их большая концентрация в организме рискует привести к пищевым отравлениям и даже смертельным заболеваниям. Если сравнивать с ОКБ и ТКБ, которые относительно неустойчивы с точки зрения времени проявления, споры могут сохраняться на протяжении длительного временного отрезка. По этой причине, как и колифаги, они указывают на давнее загрязнение.

С учетом устойчивости спор к средствам очистки, они могут использоваться в виде определителя эффективности проведения мероприятий по обеззараживанию воды. Выявление данного показателя необходимо в случае обнаружения посторонних запахов и появления черного налета на трубах.

Синегнойная палочка

Синегнойная палочка является распространенным микроорганизмом, встречающимся в большинстве сред. Однако, в случае снижения иммунитета человека и превышении ее содержания в воде, значительно увеличивается риск появления серьезных заболеваний, в том числе поражения легких и почек. Если Pseudomonas aeruginosa обнаруживается в бассейне или ванне, потребуется полная замена их содержимого. Связано это с тем, что синегнойная палочка практически невосприимчива к воздействию высоких температур и средств дезинфекции.

Золотистый стафилококк

Staphylococcus aureus имеет тесную связь с человеческим организмом, образуя колонии на коже, а также в желудке и кишечном тракте. В определенных количествах золотистый стафилококк, как и синегнойная палочка, безвреден и может присутствовать у людей, не имеющих проблем со здоровьем. В случае, если иммунитет ослаблен, он может вызывать развитие различных заболеваний.

Энтерококки

Энтерококки представляют собой группу микроорганизмов, находящихся в человеческом кишечнике. Данные бактерии также могут вызывать различные инфекции, которые впоследствии приводят к возникновению заболеваний, в том числе менингита и эндокардита.

С учетом невосприимчивости к засолению и высоким температурам, энтерококки представляют собой проверенный индикатор фекального загрязнения вод, предназначенных для купания. Согласно нормам ЕС, в 250 мл воды данной группы быть не должно, ни в каких концентрациях. В противном случае может вводиться запрет на посещение таких источников.

Возбудители кишечных инфекций

На данный момент не существует точного списка с установленными возбудителями инфекций кишечника. Известно, что в группу могут быть включены микроорганизмы, заражение которыми чаще всего производится посредством жидких сред. С учетом сложности и трудоемкости определения параметра, не обойтись без использования специального оборудования. Также играет важную роль высокая квалификация микробиолога.

Санитарные нормы питьевой воды

Любая проверка качества воды должна осуществляться по показателям, которые установлены действующими нормативными документами. С их помощью можно определить предельно допустимую концентрацию того или иного вещества или микроорганизма, а также вид, к которому они относятся.

Работа лабораторий на основании данных показателей позволит установить качество воды из исследуемого источника, а также определиться с необходимостью покупки, монтажа дополнительного очистного оборудования или оптимизации работы действующего.

Микробиологические показатели воды, которые не регулируются СанПиНом

Непрерывное развитие технологий, направленных на исследование воды, привело к увеличению числа контролируемых параметров, а также появлению возможности выбора определенных показателей. В частности, в виде индикатора фекальных загрязнений ВОЗ рекомендует применять метод обнаружения кишечной палочки.

В странах Евросоюза помимо палочки принято устанавливать содержание энтерококков, относящихся к микроорганизмам, присутствующим в кишечнике. Все вышеперечисленные бактерии объединяются в группы, имеющие важное значение как индикаторы. Они позволяют оценить качество воды на конкретном участке.

С учетом всего вышесказанного, микробиологические данные могут отражать сразу несколько показателей, имеющих ключевое значение:

1. Общая загрязненность воды бактериями.
2. Выявление фекального загрязнения.
3. Возможное присутствие энтеровирусов (колифагов).
4. Обнаружение микроорганизмов, которые потенциально могут нанести серьезный вред человеческому организму. Это могут быть синегнойная палочка, золотистый стафилококк или энтерококки.
5. Присутствие патогенных микроорганизмов, среди которых встречаются Vibrio и Salmonella.

Определение микробиологических показателей в лаборатории «НОРТЕСТ»

Испытательный центр «НОРТЕСТ» осуществляет необходимые исследования, предусмотренные действующими нормами СанПиН и других государственных организаций. Для этого мы используем современное оборудование, которое имеет всю разрешительную документацию и внесено в государственный реестр, а также методики тестирования, доказавшие свою эффективность. Отбор образцов также производится в соответствии с установленными правилами.

«НОРЕСТ» сотрудничает как с физическими, так и с юридическими лицами, помогая решить проблему с низким качеством воды. Это выражается в том, что, определив степень загрязнения взятого образца и убедившись в превышении допустимых концентраций тех или иных микроорганизмов, наши специалисты помогут подобрать эффективные методы очистки.