Микробиология открытых водоемов

Содержание

1. Введение

2. Микробиология открытых  водоемов Нижегородской области

    2.1 Микрофлора воды

    2.2 Загрязнение воды

    2.3 Испытание воды поверхностных водоемов Центром гигиены и               эпидемиологии Нижегородской области

    2.4 Общие требования  к составу и свойствам воды

3. Заключение

4. Список использованных  источников

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение

Вода, как и почва, является естественной средой обитания многих микроорганизмов. Видовой состав микрофлоры воды имеет много общего с микрофлорой почвы. Кроме того, в воде живут различные виды вибрионов, спириллы, железо- и серобактерии, светящиеся бактерии и др. Микроорганизмы воды, как и микроорганизмы почвы, имеют большое значение в круговороте веществ в природе. В воде происходят процессы аммонификации, нитрификации, денитрификации и брожения.

 
Характер микрофлоры воды зависит  от разных причин. Чем больше вода загрязнена органическими соединениями, тем больше микроорганизмов она содержит. Особенно много их в открытых водоемах и реках вблизи населенных пунктов, где вода загрязняется стоками хозяйственных и фекальных нечистот. По мере удаления от населенных пунктов число микроорганизмов постепенно уменьшается.

 
Вода морей и океанов заселена микробами, которые приспособились к повышенному содержанию солей, большому давлению воды и низкой температуре. В поверхностном слое придонного ила содержится особенно много микробов, которые образуют на нем как бы пленку. Наиболее чистыми являются воды глубоких артезианских скважин и родников. Воды этих источников могут быть использованы для питья без предварительной их обработки и обезвреживания.

 
С санитарной точки зрения наибольший интерес представляют процессы самоочищения воды открытых водоемов от загрязняющих их органических веществ животного и растительного происхождения и от попавших в них болезнетворных микробов. Быстрое разложение органических соединений и самоочищение воды водоемов происходят в связи с жизнедеятельностью сапрофитной водной микрофлоры.

 
В открытых водоемах условно различают  три зоны:

1) зона сильного загрязнения,  вода которой содержит значительное  количество органических веществ и бедна кислородом, — полисапробная зона. Микрофлора здесь наиболее обильна и представлена преимущественно анаэробными возбудителями гнилостных и бродильных процессов;

2) зона умеренного загрязнения  — мезосапробная, где происходит интенсивная минерализация органических веществ. Количественный и качественный состав сапрофитных микробов в этих зонах весьма разнообразен;

3) зона чистой воды —  олигосапробная, в которой органических  соединений почти нет и где процессы минерализации закончены. Здесь встречаются различные представители нормальной водной микрофлоры.

 
Процессы самоочищения воды от посторонней  для нее микрофлоры зависят от ряда факторов: гибели микробов в поверхностных  слоях воды под действием солнечных лучей, разбавления загрязненных вод более чистыми, механического осаждения микробных тел, подавления жизнедеятельности микробов под влиянием различных химических примесей и антибиотических продуктов, вырабатываемых водорослями, грибами и другими микроорганизмами, конкуренции между отдельными микробными группами, пожирания микробов простейшими и другими организмами. Совокупность всех факторов приводит к тому, что даже в неблагоприятных водоемах с течением времени и по мере удаления от источников загрязнения качество воды улучшается.

 
Вода имеет большое эпидемиологическое значение как фактор передачи инфекции. Водные эпидемии различных инфекционных болезней (холера, брюшной тиф, дизентерия, туляремия, лептоспирозы и др.) известны давно. Загрязнение воды патогенными  микробами обычно происходит через  сточные воды, при купании людей и животных и т. д. Выживаемость патогенных микробов в воде колеблется в широких пределах в зависимости от ее качества. 
Для предупреждения передачи патогенных микробов через воду применяют меры санитарной охраны водоемов и источников водоснабжения, а также очистку и обезвреживание питьевых и хозяйственных вод.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Микробиология  открытых водоемов Нижегородской  области

2.1 Микрофлора  воды

В морях, реках, озерах и других водоемах, а также в грунтовых  водах

содержится значительное число видов микроорганизмов. Совокупность всех

микроорганизмов, заселяющих водоёмы, обозначают термином

«микробиальный планктон».

Микрофлора природных  вод в значительной степени зависит  от их

происхождения. Различают  пресные и морские воды. Пресные  воды

разделяют на поверхностные, включая проточные (реки, ручьи) и  стоячие

(озёра, пруды, водохранилища), подземные (почвенные, грунтовые,

артезианские) и атмосферные (дождь, снег).

 Изучением водных сообществ  занимается гидробиология.

Возрастающий дефицит  пресной воды на Земле заставляет обратить

серьезное внимание на процессы формирования экосистемы в водоеме  и

переработку водными микроорганизмами поступающих в водоем

загрязнений. Вода – естественная среда обитания микробов, основная масса

которых поступает из почвы, воздуха с оседающей пылью, с отходами,

стоками промышленных и животноводческих объектов и др. Особенно много

микроорганизмов в открытых водоемах и реках, нередко встречаются  они в

илистых отложениях океанов, морей, болот, минеральных водах. Их находят

как в поверхностных слоях, так и на глубине до 10 тыс. метров. Обитают

микроорганизмы и в  горячих источниках. Процесс фотосинтеза  у них

происходит при температуре 75ОС, а в щелочных водах бактерии выживают

при температуре 100ОС.

Качественный состав обитающих  в воде микроорганизмов зависит  в

основном от свойств самой воды, поступления в нее сточных и

промышленных отходов. К  постоянно живущим в воде микроорганизмам

относятся Azotobacter, Nitrobacter, Micrococcus, Pseudomonas, Proteus,

Spirillum и др.

Глубокие почвенные воды, ключевая, артезианская вода почти

свободны от микроорганизмов. Незначительно загрязнены микрофлорой

атмосферные осадки, так как  снег и вода увлекают большинство  микробов

воздуха вместе с пылью  и после выпадения осадков  воздух особенно чист.

Характер микрофлоры водоемов определяется особенностями

конкретной водной среды. Микрофлору водоемов образуют две группы:

аутохтонные (собственно водные) и аллохтонные (попадающие извне при

загрязнении) микроорганизмы.

Аутохтонная микрофлора – совокупность микроорганизмов,

постоянно живущих и размножающихся в воде. Микробный состав воды

напоминает микрофлору почвы, с которой вода соприкасается (придонные  и

прибрежные почвы).

Аллохтонная микрофлора –  совокупность микроорганизмов,

случайно попавших в воду и сохраняющихся в ней сравнительно короткое

время.

Количественные соотношения  микроорганизмов в открытых водоемах

варьируют в широких пределах, что зависит от типа водоема, степени  его

загрязнения, смены метеорологических  условий, времени года.

Микроорганизмы воды играют значительную роль в круговороте

веществ, расщепляя органические продукты животного и растительного

происхождения и обеспечивая  питательными веществами другие организмы,

живущие в воде.

Источником загрязнения  воды в реках чаще всего служат бытовые и

промышленные стоки. В  открытые водоемы большая часть  микробов

попадает из почвы. Поэтому  в озерах, прудах, реках наивысшее  содержание

микрофлоры отмечается в  прибрежной зоне.

В воде обитают все известные  группы микроорганизмов, но наиболее

существенный компонент  населения водоемов – бактерии. Как известно,

цитоплазматическая мембрана бактерий обладает способностью активного

переноса через клеточную  стенку питательных веществ. Благодаря  этому

бактерии способны потреблять питательный субстрат, присутствующий в

ничтожно малых концентрациях (1-5 мг/г).

Микробы окисляют до минеральных  соединений органические

вещества, в огромных количествах  попадающие в водоемы. Степень 

загрязнения, в том числе  болезнетворными микробами, может  быть

препятствием для использования  воды. Поэтому любой водный источник

необходимо подвергать санитарно-микробиологической оценке.

Самоочищение водоемов обусловливается  рядом факторов:

- быстрым течением воды, что ведет к уменьшению концентрации

органических веществ;

- бактерицидным действием  инсоляции;

- минерализацией органических  соединений микробами;

- наличием пищевой цепи: бактерия – простейшие – насекомые  –

рыба, животные – человек;

- адсорбцией твердыми  частицами ила;

- адсорбцией на поверхности  растений;

- действием фитонцидов  растений.

Вода как фактор передачи инфекционных заболеваний человека

Вода является фактором передачи возбудителей многих

инфекционных заболеваний. В открытых водоемах, особенно находящихся

на неблагополучных по инфекционным болезням территориях,

обнаруживают возбудителей кишечных и природно-очаговых инфекций

(брюшного тифа, паратифов,  дизентерии, холеры, лептоспироза,

энтеровирусных инфекций). В донных отложениях прудов и озер нередко

обитают возбудители ботулизма. Патогенные микроорганизмы водоемов

могут включаться в пищевые  цепи и по ним передаваться разным группам

животных, птиц и рыб.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Загрязнение воды

 По естественному химическому  составу поверхностные воды Нижегородской области довольно разнообразны, но в целом характеризуются высоким природным качеством. Исключение составляют закарстованные реки, вода которых из-за большой жесткости непригодна для целей водоснабжения. Наличие водохранилищ на Волге определяет застойный характер значительной части поверхностных вод и снижает потенциал их самоочищения. Скорости течения Волги в настоящее время составляют 0,15-0,22 м/сек. С созданием Горьковского водохранилища началась непрерывная переработка берегов. Особенно быстрому разрушению подвержены высокие глинисто-песчаные берега нижней части водохранилища. Продукты разрушения берегов оседают в водохранилище, изменяют химический состав и уменьшают прозрачность воды, усиливают процесс заиливания ложа водохранилища и влияют на развитие водной фауны, что, в конечном счете, сказывается на рыбопродуктивности водохранилища. 
       Естественное качество природных вод практически всех водных объектов области подвержено значительной деградации под воздействием антропогенных факторов. Происходит качественное истощение запасов поверхностных вод в результате их загрязнения - организованного (путем сброса через выпуски сточных вод) и рассеянного (путем смыва загрязняющих веществ поверхностным стоком с промышленно-урбанизированных площадей и территорий с преобразованными ландшафтами). Суммарные химические нагрузки превышают потенциал самоочищения водных ресурсов области. Объем воды, необходимый для разбавления всех сбрасываемых и смываемых загрязнений до уровня ПДК, значительно превышает суммарный речной сток, включая транзитный. Поэтому во всех водных объектах, где ведутся наблюдения, качество воды по некоторым показателям не соответствует нормативным требованиям 
Особо следует отметить бактериальное загрязнение водных объектов, являющихся источниками коммунального водоснабжения. Высокая бактериальная загрязненность воды в Волге установлена и на участке ниже Горьковской ГЭС. В створе Ново-Сормовской станции водоподготовки г. Нижнего Новгорода в речной воде наблюдается значительное превышение коли-индекса. Повышенная бактериальная загрязненность воды не позволяет использовать ее для рекреационных целей. Повышенное бактериальное загрязнение вынуждает прибегать на водоочистных сооружениях к хлорированию повышенными дозами, что приводит к обострению проблемы образования канцерогенных хлорорганических соединений. Основными потребителями водных ресурсов являются: электроэнергетика — 508 млн. м³/год; машиностроение и металлообработка — 340 млн. м³/год; коммунальное хозяйство — 250 млн. м³/год. На их долю приходится около 80% всего объема потребляемой воды. Основными загрязнителями водных объектов в отраслевом разрезе остаются машиностроение, металлообработка и коммунальное хозяйство. 

Значительное негативное воздействие на водные объекты оказывает  сброс недостаточно очищенных сточных  вод. Объем сбрасываемых загрязненных сточных вод в 2008 году составил 409,96 млн. куб.м, всего в поверхностные водные объекты было сброшено 262,546 тыс.т загрязняющих веществ. По массе сбрасываемых загрязняющих веществ преобладают такие загрязнители, как сухой остаток (60,2 %), сульфаты (18,9 %) и хлориды (15,1 %). Несмотря на уменьшение объема сбрасываемых сточных вод в 2008 году по сравнению с 2007 годом, произошло увеличение массы сброса загрязняющих веществ по большинству показателей.

По данным Роспотребнадзора в 2008 году из 2686 источников водоснабжения 396 (14,7 %) не отвечают санитарным требованиям из-за отсутствия зон санитарной охраны. Удельный вес нестандартных проб воды в водоемах хозяйственно-питьевого водоснабжения по микробиологическим показателям увеличился по сравнению с 2007 годом в Балахнинском, Воскресенском, Городецком, Княгининском, Первомайском, Перевозском, Сергачском районах. На стабильно высоком уровне остается загрязнение воды водоисточников по санитарно-химическим показателям в Лукояновском, Павловском, Навашинском, Перевозском, Пильнинском, Сосновском, Сергачском, Шахунском районах, где от 30 до 80 % исследованных проб воды не соответствуют требованиям СанПиН.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3 Испытание воды поверхностных водоемов Центром гигиены и               эпидемиологии Нижегородской области

По данным Федерального государственного учреждения здравоохранения «Центра  гигиены и эпидемиологии в  Нижегородской области» были обследованы места отдыха вдоль водохранилища.  
 
11 мая , 22 июня проведен анализ воды на пляже (р. Белая), р. Волга (пристань), р. Узола (Бычихинский мост), р. Узола (Смольковский мост), оз. Михалевское. Бактерии, коли-фаги, патогенные микроорганизмы, яйцеглисты и цисты патогенных простейших не обнаружены. 8 июля в р. Узола (Смольковский мост) было обнаружено 2033,3 общих колиформных и 2033.3 термотолерантных колиформных бактерий, на оз. Михалевское 2545,4 – общих колиформных бактерий.  
 
С 24 по 25 мая 2010 года в Горьковском водохранилище не обнаружены общие колиформные, термотолерантные колиформные бактерии, патогенные микроорганизмы. 
 
31 мая проведен анализ воды около СОЛ «Ждановец», 2 июня – около ЗАО «Пансионата «Буревестник», 8 июня – на ООО СКО «Дети плюс», ОАО ЗМЗ, ДОЛ «Сокол», 23 июня – в ОСЛ «Чкаловец», 24 июня – в НО ГУДО СОЛ «Фора» (д. Федурино), ООО «Золотые пески» (турбаза), опасные бактерии и микроорганизмы также не обнаружены. 20 июля проведен анализ воды на базе отдыха «Заря» в воде водоема (место купания) были обнаружены общие колиформные бактерии (200 в 100 мл при норме не более 1000 КОЕ в водоисточнике, не более 500 в зоне рекреации), термотолерантные колиформные бактерии (200 в 100 мл при норме не более 100 КОЕ/100 мл), коли-фаги БОЕ и патогенные микроорганизмы не обнаружены.