Биологическая контаминация почвы и роль микробов в ее самоочищении

С выделениями человека и животных, с различными хозяйственно-бытовыми и промышленными отходами в почву поступает громадное количество разнообразных организмов. Так, в фекалиях человека обнаружено более 60 видов микроорганизмов, относящихся к 8-10 различным семействам. Преобладающей флорой являются анаэробы до 96% всех видов: бифидобактерии, лактобактерии, пептококки, катенобактерии, бактероиды; в меньшем количестве встречаются эшерихии, энтерококки, протей, клостридии, кандида и другие микроорганизмы. Биологическое загрязнение почвы особенно велико в неканализованных землях и на территориях тех предприятий, где могут скапливаться органические отходы (например, бойни и т. д.), на хозяйственных дворах, в животноводческих комплексах, на пляжах и прилегающих к ним участках. Со сточными водами микроорганизмы попадают к иловые осадки, а затем при использовании недостаточно обеззараженных иловых осадков и сточных вод на полях орошения может происходить инфицирование почвы, а затем ягодных культур и овощей, выращиваемых на таких полях. Бактерии, адсорбируясь на поверхности частиц и осадков сточных вод, могут некоторое время сохранять свою жизнедеятельность и вирулентность. Бактерии-загрязнители могут проникать довольно глубоко, до 30-40 см, что конечно зависит от структуры и поверхностного слоя почвы.

Попадая в почву, представители нормальной флоры тела человека и животных, а также и патогенные микроорганизмы, как правило, длительно не выживают и рано или поздно погибают. Четко прослеживается связь между загрязненностью почвы и присутствием в ней эше-рихий. Наблюдения показали, что при первоначальном обнаружении в сильно загрязненной почве титр эшерихии был равен 10^-5-10^-6, уже через 4 мес. снизился до 10^-1 — 10^-2, а через 8 мес. эшерихии не были обнару­жены и в 1 г. Однако многие из представителей нормаль­ной флоры человека вступают в биоценоз почвы, участву­ют в ее биохимических процессах, а отдельные виды бак­терий остаются постоянными обитателями почвы. Поэтому трудно строго разделить микрофлору на постоянную и временно обитающую в почве. Тем не менее, чтобы оценить роль почвы в передаче инфекционных болезней, необходимо знать возможную продолжительность сохра­нения и размножения патогенных бактерий в почве (табл. 2). На сроки выживания патогенных бактерий в почве оказывают влияние многие факторы: состав и тип почвы, температура, влажность, воздействие атмосферных осадков, степень контаминации, а также ее характер (преимущественно органическое микробное или химиче­ское загрязнение).

К первой группе патогенных микроорганизмов, постоянно обитающих в почве, относится небольшое коли­чество микроорганизмов. Среди них особенное внимание заслуживают клостридии ботулизма, которые попадают в почву с испражнениями человека и животных, образуя споры, остаются в ней неопределенно долго. Об этом следует всегда помнить при консервировании (особенно домашнем) всех овощей, грибов и других продуктов, кото­рые могут содержать остатки земли, а следовательно, и споры клостридии ботулизма.

Вторая группа включает спорообразующие патоген­ные микроорганизмы (бациллы сибирской язвы, клостри­дии столбняка, газовой гангрены), которые попадают в почву с фекалиями человека и животных, другими выделе­ниями, а также с трупами погибших животных. Почва для них является вторичным резервуаром, поскольку при благоприятных условиях клостридии могут размножаться и сохраняться в виде спор длительное время. Например, споры бациллы сибирской язвы обнаруживаются в почве «проклятых полей» (луга и выпасы, загрязненные спорами возбудителя) через десятки лет, причем В. аnthracis оказались способными вегетировать в почве, что теперь не вызывает сомнения. Вегетация микроба в почве осуществляется при температуре не ниже 12°С, достаточной влажности и наличии гумуса и микроэлементов.

Таблица 2. Патогенные микробы, обнаруживаемые в почве (по Г. Н. Чистовичу)

Микробы, для которых почва является природным биотопом	Микробы, попадающие в почву с выделениями человека и животных
	сохраняющиеся длительно	сохраняющиеся сравнительно недолго
Клостридии ботулизма	Бациллы сибирской язвы	Сальмонеллы, шигеллы, вибрионы
Возбудители глубоких микозов	Клостридии столбняка	Возбудитель туляремии
Актиномицеты	Клостридии анаэробной инфекции	Микобактерии туберкулеза
Некоторые возбудители микотоксикозов		Лептоспипы Возбудитель сапа Энтеровирусы Вирус ящура

В третью группу включены патогенные микроорганизмы, попадающие в почву с выделениями человека животных и сохраняющиеся в течение нескольких недель или месяцев. Все эти микроорганизмы — сальмонеллы, шигеллы, вибрионы, бруцеллы, франсиселлы, микобактерии, лептоспиры, возбудители сапа и др. не образуют и поэтому быстро гибнут в результате воздействия различных физических и биологических факторов. Особенное влияние на выживание патогенных микроорганизмов оказывают антагонистические свойства представителей микрофлоры почвы. Именно на последнем свойстве микрофлоры основаны работы, направленные на повышение антибиотических свойств почвы. Простое озеленение травами территорий населенных мест, способствующее размножению антагонистов-актиномицетов, улучшает антибактериальные свойства и повышает активность самоочищения почвы. Патогенные микроорганизмы и представители нормальной микрофлоры, в частности эшерихии, находясь в окружающей среде, где условия их существо­вания резко меняются, нередко изменяют свои свойства. Гибель бактерий группы кишечных палочек и некоторых сапрофитных бактерий предшествует усилению процесса нитрификации — конечному этапу разложения органи­ческих веществ. Показателем активности самоочищения почвы может считаться увеличение микрофлоры, участ­вующей в процессе нитрификации.

Таким образом, естественные процессы, протекающие в почве под влиянием ее микрофлоры, обусловливают самоочищение почвы от попавших в нее микроорганизмов, обезвреживание и уничтожение отбросов и нечистот. При правильном управлении этими процессами опасность пере­дачи инфекционных болезней через почву может быть сведена к минимуму. В курсе коммунальной гигиены под­робно изучаются вопросы использования способности микрофлоры почвы к самоочищению при обезвреживании жидких и твердых отбросов.

5. Содержание занятия:

• Самостоятельная работа

Санитарно-микробиологическое исследование воды

Цель: определение соответствия качества питьевой воды требованиям стандарта

Отбор проб: методика отбора проб из разводящей сети. Направление забора:

1. место отбора пробы;

2. дата отбора

3. особые обстоятельства при отборе и транспортировке

4. цель исследования

5. фамилия, имя, отчество и должность лица, осуществляющего отбор пробы

6. подпись

Определение общего количества бактерий в 1 мл.

1-й день – посев 1 и 0,1 мл (1 мл разведения 1:10) воды в расплавленный и охлажденный МПА по Коху;

2-й день – подсчет выросших колоний при увеличении в 2-5 раз (вписать результат);

Результат: общее количество бактерий в 1 мл.

Определение индексов БГКП и ФКП титрационным методом.

Ход анализа	Засеваемые объемы, мл
	100	100	100	10	10	10	1	1	1
1-й день Посев в ГПС	Концентрированная среда						Обычная среда
2-й день Учет роста Высев на среду Эндо
3-й день Учет результатов: оксидаза мазок откол по 3 колонии на: а) среду с глюкозой и индикатором ВР б) среду с борной кислотой
4-й день Учет результатов: а) на среде с глюкозой и индикатором ВР б) на среде с борной кислотой

Результат: обнаружены БГКП, ФКП

Расчет индексов БГКП и ФКП проводится по таблице

Вывод: индекс БГКП (вписать)

индекс ФКП (вписать)

Общий вывод о соответствии качества воды требованиям стандарта (сравнить с нормативами).

Санитарно-микробиологическое исследование воды поверхностных водоемов

Цель: оценка качества и эпидемической безопасности воды поверхностных водоемов.

Отбор проб.

Определение числа сапрофитных микроорганизмов.

1-й день – посев по 1 мл разведенной исследуемой воды (0,1, 0,01) в расплавленный и охлажденный по Коху (по 2 чашки каждого разведения). Инкубация 24 ч. при 37С и 48 ч. при 20-22С

2-й и 3-й дни – подсчет числа выросших колоний

Т инкубации ↑ С	Время инкубации, ч.	Кол-во колоний на чашке с посевом разведения воды		Кол-во сапрофитов в 1 мл
		0,1	0,01
20	48
37	24

Определение индексов ЛКП и ФКП методом мембранных фильтров.

1-й этап: фильтрация через фильтр №3 n мл исследуемой воды. Фильтр помещают на среду Эндо. Инкубация при 37 ↑ С 16-18 ч.

2-3-й этапы: подсчет числа выросших колоний каждого типа и постановка дополнительных тестов (при необходимости) для их идентификации:

Работа с преподавателем разбор результатов СРС

• Контроль исходного и итогового уровня знаний (тесты, ситуационные задачи, практические навыки и др.)

1. К современным методам микробиологической диагностики не относится:

а) молекулярно-генетический

б) биологический

в) серологический

г) аллергический

д) биохимический

2. Принципиальным отличием в организации прокариотической клетки от эукариотической являются:

а) отсутствие внутриклеточных мембран

б) отсутствие рибосом

в) отсутствие внутриплазматических включений

г) отсутствие ЦПМ

д) наличие клеточной стенки

3. Какой метод используется для определения подвижности бактерий:

а) "висячая" капля

б) фиксированный мазок

в) культивирование в агаре

г) РПГА

д) ИФА

4. Элективная среда:

а) кровяной агар

б) желточно-солевой агар

в) сывороточный агар

г) среда Эндо

д) среда Вильсон-Блера

5. Явление антагонистического взаимоотношения вирусов называется:

а) симбиоз

б) интерференция

в) вирогения

г) сателлизм

д) синергизм

6. Типы симбиозов микроорганизмом с макроорганизмом может носить характер:

а) мутуализма;

б) комменсализма;

в) паразитизма;

г) все перечисленное;

-ни одно из перечисленных

7. Выберите элективные среды:

а) Эндо и Гисса

б) МПА и кровяной агар

в) Рапоппорт и глицериновая смесь

г) Плоскирева и щелочной агар

д) Ру и сывороточный агар

8. Аэробами называют микроорганизмы:

а) нуждающиеся в свободном доступе кислорода

б) получающие энергию без дoступа кислорода, путем расщепления веществ

в) индифферентные к кислороду

г) нуждающиеся в молекулярном азоте

д) нуждающиеся в повышенных концентрациях углекислого газа (СО₂ )

9. Морфология бактерий – это:

а) величина, форма, характер взаиморасположения

б) способность окрашиваться анилиновыми красителями

в) особенности роста бактерий на питательных средах

г) отношение к составу воздуха

д) способность ферментировать углеводы

10. Бактерии относятся к царству:

а) Eucariotae

б) Vira

в) Enterobacteriaceae

г) Procariotae

д) Nocardia

11. К царству Procaryotae относятся:

а) микоплазмы

б) простейшие

в) вирусы ДНК-геномные

г) микроскопические грибы

д) вирусы РНК-геномные

12. Дифференциально-диагностическая среда:

а) желатиновой

б) кровяном агаре

в) желточно-солевом агаре

г) среде Эндо

д) сывороточном агаре

13. Физиологические признаки характеризуют:

а) форму и структуру бактерий

б) особенности роста бактерий

в) морфологию колоний

г) тип окислительного и пластического метаболизма

д) молекулярно-биологические признаки

14. Микроорганизмы, вызывающие заболевания, относятся к:

а) хемоавтотрофы

б) фотогетеротрофы

в) хемогетеротрофы

г) фотоавтотрофы

д) хемоорганоторофы

15. Выберите элективную среду для холерного вибриона:

а) среда Ру

б) среда Клауберга

в) среда Тиндаля

г) среда Ресселя

д) среда Леффлера