Питання для самоперевірки

1. Дати визначення поняттю «важкі метали».

2. У чому полягає суть методики визначення вмісту важких металів у воді.

лабораторна робота № 6

Визначення бактеріальної забрудненості води (колі-титру)

Мета роботи: навчитись визначати бактеріальне забруднення води

ЗАГАЛЬНI ПОЛОЖЕННЯ

Мікроорганізми й передусім бактерії - одна з невід'ємних ланок водних екосистем. Залежно від способу харчування вони поділяються на чотири групи.

Автотрофні бактерії отримують енергію і будують власний організм за рахунок окиснення неорганічних сполук, таких як сульфіди й сполуки феруму Особливо сприятливі для них стічні води гірничо-збагачуваних комбінатів, шахт та ін. Окиснюючи сполуки феруму й сульфуру, ці бактерії істотно понижують рН водного середовища. Висока кислотність води руйнує водні екосистеми, знищуючи багато видів флори й фауни; крім того, така вода агресивна щодо бетону, металів тощо і становить загрозу здоров'ю людей.

Сапрофітні бактерії харчуються мертвою органічною речовиною, розкладаючи тіла відмерлих рослин і тварин до простих сполук (води, вуглекислого газу й мінеральних солей). Без цих організмів життя на Землі стало б неможливим, бо воно швидко перетворилася б на «склад» трупів відмерлих організмів.

Бактерії-коменсали харчуються за рахунок живих істот, не завдаючи шкоди. Таке «співжиття» бактерій і організму-хазяїна взаємокорисне. Наприклад, у товстому кишечнику людини й тварин знаходиться дуже багато коліморфних бактерій. Вони тут мають ідеальні умови середовища: постійну температуру, вологість і їжу; за межами організму-хазяїна вони довго існувати не можуть. Ці бактерії сприяють кращому процесу травлення, розкладаючи деякі компоненти їжі до таких сполук, які організм людини може засвоїти. Без таких бактерій людина й тварини існувати не можуть.

Паразитичні бактерії теж існують за рахунок інших організмів, але завдаючи їм при цьому шкоди. їх ще називають патогенними або хвороботворними, оскільки їх розмноження викликає захворювання організму. Насамперед це зумовлюється продуктами життєдіяльності цих бактерій, так званими токсинами (отрутами), які викликають підвищення температури, розлад важливих життєвих функцій, порушення гомеостазу тощо. Особливо небезпечні бактерії, які є збудниками тифу, холери, дезинтерії й можуть спричинити смерть людини. Тому бактеріальні аналізи - необхідна складова досліджень води джерел, які використовуються для пиття, купання тощо.

Патогенні бактерії потрапляють у воду головним чином із неочищених чи погано очищених комунальних стоків, сміттєзвалищ, вигрібних ям тощо. Методи виявлення бактерій досить трудомісткі й дорогі, вони ґрунтуються на складних біохімічних аналізах й доступні лише спеціалізованим, добре обладнаним лабораторіям. Проте існує досить простий метод оцінки бактеріальної забрудненості води - визначенням колі-титру. Суть його полягає в тому, що у воді визначається присутність певного типу бактерій, а саме коліформних. Це бактерії-коменсали, які знаходяться в товстому кишечнику людини. Щоденно мільярди їх потрапляють у природне середовище з екскрементами. 80-95 % цих бактерій представлено видом Eschericahia (Е. соlі). Тому наявність коліформних бактерій вказує на забрудненість води фекаліями. Коліформні бактерії зберігають життєздатність поза межами людського організму значно довше, ніж патогенні. Розроблено прості методи їх визначення, тому метод колі-титру широко використовується у всьому світі для оцінки бактеріальної забрудненості водних джерел.

Варто пам'ятати, що самі собою коліформні бактерії не є небезпечними для людини: їх наявність у воді свідчить про те, що вона забруднена фекаліями, і отже, може містити патогенні мікроорганізми. У різних країнах існують санітарні норми щодо наявності у воді коліформних бактерій; перевищення цих норм свідчить про потенційну небезпеку використання води для пиття чи купання.

Отже, колі-титр є необхідною складовою екологічної оцінки водного джерела. Розроблено різні методи виявлення й кількісної оцінки коліформних бактерій. Найпростіші з них - Хатч і Мілліпор (за назвами фірм, що їх розробили). Обидва методи базуються на здатності коліформних бактерій розмножуватися на певних поживних середовищах та утворювати там колонії, які легко виявляються неозброєним (або з використанням лупи) оком. Склад поживних середовищ підібрано так, що на них розмножуються лише коліформні бактерії.

Метод Хатч. Компанія Хатч випускає спеціальні набори для цього аналізу. Кожен з них містить пакети з поживними сумішами і пробірки з пробками (все стерилізоване). Аналіз передбачає два послідовні етапи визначення: перший - чи є взагалі у воді колі-бактерії; другий - якщо є, то скільки.

Матеріали й обладнання: 5 наборів Хатч для визначення наявності колі-бактерій (що містять сухий лактозний бульйон); 5 інших наборів Хатч - для визначення кількості колі-бактерій на 100 мл води (що містять сухий лактозно-жовчний бульйон).