книги из ГПНТБ / Микробиология и гидробиология природных и сточных вод учеб. пособие
.pdfродными носителями этих заразных микробов являются гры зуны (крысы, мыши), среди которых нередко возникают эпи зоотии — массовые заболевания с массовым падежом живот ных. Восприимчивость люден к туляремии также высока. За раза проникает в организм людей (и животных) через слизи стые оболочки и через кожу. Пути проникновения разные — укусы зараженных насекомых (мух), непосредственное со прикосновение со шкурками заразных крыс, через вдыхание пыли зараженного зерна, соломы, при питании зараженными пищевыми продуктами, при питье воды из колодцев и речек, зараженных трупами погибших от туляремии грызунов. Туляремпйпая палочка малоустойчива и быстро погибает от сол нечного света, от высокой температуры (60°)- В воде туляремнйпая палочка остается жизнеспособной до трех месяцев-
Хлор в дозах 5—10 мг на литр воды убивает |
туляремийных |
|||
'микробов через несколько часов. Основными |
мерами |
борь |
||
бы с |
этой болезнью |
являются дератизация |
(уничтожение |
|
всяких грызунов) и правильная очистка воды |
с хлорирова |
|||
нием. |
Колодцы (шахтные) подлежат систематическому |
хло |
||
рированию, вода из них подлежит кипячению. |
|
|
||
В о з б у д и т е л ь |
л и х о р а д к и К у (Q). После |
войны |
||
по всем странам, в том числе и в СССР, распространилась ли хорадка Ку (от английского слова query — неясный). Роди ной ее считается Австралия. Возбудителем лихорадки Ку яв ляются коккоподобные маленькие палочки (риккетсин), обра зующие фильтрующиеся формы. В воде эти микроорганизмы в состоянии прожить до 160 дней. Природными передатчика ми заразы являются клещи, которые заражают коз, овец, ко ров. Болезнь у этих животных протекает незаметно, по зараз ные микроорганизмы выделяются ими очень долго. Коровы выделяют их до двух лет. Человек заражается от животных через мясо, молоко, шерсть, а также через воду. Болезнь тя нется около недели, сопровождается воспалением легких. Смртность бывает редко. Микроорганизмы лихорадки Ку хлор убивает быстро.
М и к р о б ы, в ы з ы в а ю щ и е к о и ь ю к т и в и т ы, т. е.
воспаление слизистых оболочек глаз, попадают к |
человеку |
при купании в загрязненных реках, в неправильно |
содержи |
мых плавательных бассейнах и при подаче в бани |
неочищен |
|
ной сырой воды. |
, |
|
Вследствие этого в общественные бани у нас может пода ваться только стандартная питьевая вода. Вода в плаватель ных бассейнах обязательно должна хлорироваться. Поль-
50
i
зоваться плавательными бассейнами разрешается только по1 ле душа-
В п р усыЧерез воду могут передаваться заразы детско |
|
го паралича — лолиомпэлптаболезни Боткина |
(эпидемичес |
кого гапатпта), энтеровпрусы коксакп и ECHO |
(последнее |
название составлено из начальных букв английских .слов — |
|
enteric cylopatogenic human orfan — и в переводе буквально означает кишечные цптопатогепные вирусы человека — си ротки) .
Вирусы этих' болезнен довольно стойки во внешней среде, сохраняются хорошо в водеВирус иолпомпэлпта, например, может выживать в воде до. 100 дней. Никакие очистные со оружения не освобождают ни' питьевые, ни сточные жидкос ти от вирусов. Только хлорирование очищенных профильтро ванных вод убивает вирусы.
Все перечисленные -водно-кишечные болезни причиняют чюдям страдания и бессилие с лишением трудоспособности, нередко и смерть. Вследствие этого необходима борьба с ни ми и предупреждение их при помощи медико-санитарных ме роприятий, в первую очередь при помощи хорошо построен ных, безупречно работающих водопроводов п канализацион ных сооружений.
Г л а в а V I . Обнаружение патогенных микробов в воде
Из водно-кишечных патогенных микробов только холер ный вибрион легко обнаруживается в воде. При дсбавке к ис
следуемой |
воде обогатительных питательных сред (пептона) |
|
он быстро |
размножается и образует на поверхности |
воды |
пленку, кишащую вибрионами. Холерный вибрион облпгатпый (обязательный) аэроб, поэтому он скопляется па поверх ности воды.
Попытки обнаружить в воде остальных патогенных ки шечных микробов по большей части оказывались неудачны ми. Вследствие этого были разработаны косвенные методы доказательства наличия патогенных микробов в воде — по наличию в воде большого количества кишечных палочек.
К и ш е ч н а я и а л о ч к а. Кишечная палочка (Bacterium coli commune) открыта Эшерихом, почему в микробиологии ей дано название э ш е р их и я к о л и (Escherichia coli). Ни каких заразных болезней, находясь в кишечнике людей, жп-
51
потных, рыб, птиц, насекомых, эта палочка не причиняет, она здесь безвредна. Только некоторые ее разновидности являют ся патогенными для детей грудного возраста. По теории ака демика Гамалея эта безвредная палочка является родона чальницей всех патогенных кишечных палочек
Морфологически это короткая толстая палочка с закруг ленными концами. Величина ее чаще около 1—3 мк при ши рине около 0,6—0,8 мк. Некоторые молодые кишечные палоч ки по форме приближаются к овальным коккамБольшинст во кишечных палочек подвижны, благодаря наличию пернтрнхиальных (боковых) жгутиков. Часть кишечных палочек не имеет таких жгутиков и поэтому неподвижна.
Предполагается, что кишечная палочка является антаго нистом гнилостных микроорганизмов кишечника, продуциру ющих гнилостные газы и ядовитые вещества, отравляющие их владельцев. Поэтому считается нахождение кишечных палочек ь кишечниках живых организмов благоприятным снмбизом, взаимовыгодным и для кишечных палочек и для животных, птиц, насекомых-
Хотя кишечная палочка и получила новое название эшерихия коли, однако старое название ее Bacterium coli commu ne прочно и равноправно удерживается и применяется осо бенно в бактериологических анализах воды, причем это наз вамие лабораториями чаще сокращается (Вас. col. com. и да же ВГ.С - А титр ВСС).
И н д и к а т о р н а я р о л ь к и ш е ч н о й п а л о ч к п. Без сомнения,-если в воду попали выделения людей или живот ных или птиц, то вместе с ними туда же попадут в большом количестве и кишечные палочки, а также н патогенны-; кишеч
ные микробы. Только • случайное |
попадание |
кишеч |
ных палочек в воду в небольшом количестве может |
не .сопро |
|
вождаться патогенными Кишечными микробами. Например, падение в воду кала птицы при ее перелете через реку (Кальыётт).
Количество кишечных палочек в 1000 мл воды называет ся коли-индексом её. Наше санитарное законодательство счи тает случайным и не опасным для здоровья наличие в литре
воды, не более трех кишечных |
палочек. (ГОСТ |
2874—54). |
|
Современные методы очистки воды могут давать безопас |
|||
ную здоровую питьевую воду даже при большом |
загрязнении |
||
источников водоснабжения, если |
будет |
обнаружено даже |
|
52
Ю ООО кишечных палочек в 1 литре |
воды |
водоисточника |
||
(ГОСТ 2761—57). |
|
| |
|
|
Т и т р |
к и ш е ч н о й |
п а л о ч к и |
(Титр ВСС). В ФРГ оп |
|
ределение |
загрязнения |
воды водоисточников |
патогенными |
|
микробами производят |
пе колп-пндексом, а 'коли-титром. Не |
|||
которые из наших ученых также по старым традициям приме
няют это определение. Титром кишечной |
палочки |
(ВСС) |
на- . |
|||||
зываетс.ч то наименьшее |
количество |
исследуемой |
воды |
в |
||||
миллилитрах, |
в котором находится |
одна |
кишечная |
палочка. |
||||
Чтобы перевести |
титр ВСС в колп-ппдекс (пли обратно), |
|||||||
надо всегда |
1000 мл делить на данное числоНапример, колп- |
|||||||
тнтр воды 100Это значит, одна кишечная палочка |
содержит |
|||||||
ся в 100 мл воды, |
что |
соответствует |
коли' - индексу |
10 |
||||
(1000:100= 10), т. е- при титре воды |
100, колп-нидекс равен 10. |
|||||||
Ко.ли-пндекс 40, какой будет |
колп-тнтр? 1000 лы:40 = 25. |
|||||||
Каков стандарт |
питьевой |
воды у нас по коли-тптру? |
|
|||||
В Западной |
Европе для определения безопасности воды |
|||||||
применяют таблицу Упппла, по которой вода считается здо
ровой, если ее титр |
100 и выше, т. е. если одна кишечная |
па |
||
лочка |
обнаружена |
в 100 мл воды или в большем ее количест |
||
ве. Вода считается |
достаточно здоровой, если кишечная |
па |
||
лочка |
обнаружена |
в 10 мл; т. е. при титре |
10, что соответст |
|
вует коли-индексу |
100 (!). Вода считается |
сомнительной |
при |
|
обнаружении |
кишечной |
палочки в 1 мл |
(коли-индекс — |
|
1000). Плохой вода считается |
при титре 0,1 мл |
(коли-нндекс— |
||
10 000). Совершенно нездоровая |
вода по этой таблице имеет |
|||
титр 0,01 мл. У нас эта таблица |
не применяется. |
|||
Очень многие из наших водопроводов дают воду с колииндексом 2, т. е. с коли-титром 500. Нам кажется, что очеред ной стандрат питьевой воды узаконит этот коли-индекс по все
му Советскому Союзу. |
|
|
М е м б р а н н ы е |
у л ь т р а ф и л ь т р ы. |
Определение |
коли-индекса воды в настоящее время производится методом посева микробов, задержанных на мембранных ультрафильт
рах, на питательную эллективную |
(избирательную) |
среду |
||
эндо.(фуксин-сульфитная |
агаровая |
среда)- |
|
|
Мембранные ультрафильтры представляют собой целлю- |
||||
лез'ные пластинки диаметром 35 мм, толщиной 0,1 мм'с |
коли |
|||
чеством пор около 70% объема пластинки- |
Ультрафильтры |
|||
имеют пять номеров с различной величиной пор.-Самые мел кие поры у фильтра № 1 — 0,35 мк- Поры ультрафильтра № 2 — 0,5 мк, № 3 — 0,7 мк, № 4 — 0,9 мк и № 5 — 1,2 мк. Все эти ультрафильтры задерживают всех микробов, пропус-
53
I
кая |
волу. Помимо этих |
фильтров имеется еще |
префпльтр, |
|
т. е. |
предварительный |
фильтр. Он задерживает |
только |
круп |
ные |
взвеси, а также водоросли и простейших жпаотных, |
про |
||
пуская |
всех микробов. Его применяют в |
случаях необходи |
||
мости |
освободить исследуемую воду от грубырс взвесей. |
|||
. О п р е д е л е н и е |
к о л и - и и д е к с а. |
Техника |
опреде |
|
лении |
коли-нпдекса |
воды при помощи мембранных |
ультра |
|
фильтров введена в практику исследования воды московскими бактериологами К. К. Барсовым, А. С. Разумовым' ii др..В дальнейшем она была усовершенствована Рублевской водо проводной станцией и Санитарным Научно-исследовательским
институтом имени Ф. Ф. Эрпсмапа. Эта техника |
заключается |
|
в следующем. |
|
|
Специальным аппаратом, |
состоящим из |
Бунзеиовскоп |
колбы и стеклянной воронки, |
профильтровывают через мем |
|
бранный ультрафильтр отмеренное количество исследуемой,
воды. Верх |
колбы п низ воронки |
имеют металлические опра,- |
вы, которые |
плотносоединяются |
зажимами, резьбами или |
специальной контргайкой. Между ними зажимается ультра
фильтр, поддерживаемый каркасом (металлической |
сеткой |
пли крупнопористой плапстппкой из стекла). Отросток |
Буизе- |
новской колбы соединяется при помощи шланга с вакуум-на сосом (электрическим или водяным). Благодаря разреженному
пространству |
в колбе налитая в воронку |
вода |
быстро про |
||||
фильтровывается. По окоича-нпп фильтрования |
(обычно че |
||||||
рез ультрафильтры |
.\ь,\9 3 и 4) в колбу |
впускают воздух, |
|||||
отделяют |
воронку от колбы, профламбпровапным |
пинцетом |
|||||
снимают |
мембранный |
ультрафильтр |
и переносят его на пита |
||||
тельный |
агар |
Эндо, помещая вверх |
фильтратом |
|
поближе к |
||
борту чашки |
Петрп. Па одной чашке размещают |
4—5 мем |
|||||
бранных ультрафильтров. Перед фильтрацией воды верх кол бы и каркасную, сеточку фламбнруют пламенем чистого этп-
.TnpqBaiinoro спирта при помощи тампона из ваты. При помо
щи |
того же тампона фламбпруется металлическая |
оправа |
||
нижней части воронки и внутренность самой |
стеклянной во |
|||
ронки, опрокинутой отверстием вниз. |
|
|
||
|
Элективная |
питательная среда Эндо. с агар-агаром (гото |
||
вая,, |
в порошке) |
состоит из мясо-пептонпого |
агара |
с добав |
кой основного фуксина и лактозы. |
Фуксин в этой среде обес |
|||
цвечен сернисто-кислым натрием |
(NaoS03 ) |
(рН среды |
||
7,6-7,8). |
' |
. |
: j |
|
- ' |
54 |
В процессе жизнедеятельности и размножения кишечиа», палочка из Сахаров образует молочную кислоту, которая вос станавливает красный цвет фуксина. Последний окрашивает колонии кишечной палочки в ярко-красный цвет часто с золо тистым металлическим блеском. Другие микробы вндно-кп- шечной группы не могут проявить такой биохимической ре акции. Они не могут питаться лактозой, кислоты не образуют и восстановить красный цвет фуксина не могут. Их колонии остаются бесцветными. Следовательно, питательная среда Эпдо благоприятна для размножения кишечных палочек. Раз множение прочих микробов она даже подавляет. Поэтому пи
тательная среда Эпдо, как и другие питательные |
среды с по |
||
добными свойствами, называется |
элективной (избирательной |
||
для определенных микробов). |
_ |
|
|
Размножение микробов п образование ими колонии наи |
|||
более успешно производит в термостате |
при |
температуре |
|
42—43°С (Мпикевпч II - Г:.). Стандартными методами исследо |
|||
вании поды рекомендуется выращивать |
посевы |
мембранных |
|
фильтров на питательной среде Эпдо при температуре в 37° и. термостате. Подсчет колоний производят через 24 часПосле такой экспозиции подсчитывают все красные с металлическим блеском ил(| без него, просто тёмнокрасные колонииВсе та кие колонии считаются колониями кишечной палочки. Под счет ведут с лупой и устанавливают колп-индекс- Например, мембранный ультрафильтр, через который было профильтро
вано |
100 мл |
воды, дал на агаре Эндо 8 красных колоний. От |
сюда |
колп-индекс исследованной воды — 80 (8x10 = 80).'Пос |
|
ле подсчета |
колн-пндекса мембранный ультрафильтр снима |
|
ют пинцетом с питательной среды и приклеивают в специаль ный журнал.
В производственных лабораториях ежедневно ведут иссле дования исходной сырой воды, воды после отстойника с коагу ляцией, после фильтра и после дезинфекции. Мембранные ультрафильтры, соответствующие исследованной воде, накле ивают в колонку этой воды, помечая день отбора пробы ее. Это заменяет письменный протокол исследования.
И д е н т и ф и к а ц и я В С С. Если яркокрасных колоний на питательной среде Эндо не выросло, надо проверить все по дозрительные и розовые колонии. Такая проверка носит на звание индентификации кишечной палочки. Идентификация— это отождествление выросшего микроба с настоящей кишеч ной палочкой (идеи — тот же самый, один и тот же). Для этого из подозрительной или розовой колонии приготовляют
55
сухо» мазок к окрашивают его |
но Граму. На приготовлен |
ный п зафиксированный сухой |
мазок накладывают полоску |
фильтровальной бумаги размером' меньше предметного стек ла, па котором сделай сухой мазок. Сверху на эту полоску-
фильтр наносят несколько капель карболового раствора |
крас |
||||||
ки геиппапвполет.. Через 2 |
мин |
полоску-фильтр |
сбрасывают, |
||||
препарат хорошо |
смывают |
дистиллированной |
водой. На |
пре |
|||
парат наливают па одну минуту |
раствор Люголя, |
сливают |
|||||
раствор, препарат |
обмывают дистиллированной |
водой вновь. |
|||||
Обмывают, черпо-еннцц мазок, обесцвечивают |
|
чистым |
спир |
||||
том, для. чего, на |
препарат |
капают пипеткой |
чистый |
спирт и |
|||
слипают его, пока |
спирт не обесцветитсяВновь |
ополаскивают |
|||||
препарат дистиллированной водой п дополнительно окраши вают карболовым фуксином в течение одной минуты.
Палочка, образовавшая |
молочную кислоту, биохимиче |
|||
ски восстановившая цвет фуксина, окрасившая |
свою колонию |
|||
в красный (розовый) |
цвет, |
покрасившаяся по |
Граму |
отри |
цательно, т- е. потерявшая от спирта п от пода |
(раствора |
Лю |
||
голя) первую окраску |
, генцпаивнолетом, а окрасившаяся в |
|||
дополнительный цвет фуксином, является настоящей кишеч ной палочкой. , Под микроскопом морфологически это корот кая, толстая палочка с закругленными концами (положитель ными по Граму, т. е. темнофиолетовыми, окрашиваются стафплококкп, стрептококки, дрожжи, дифтерийная палочка и все спороносные бациллы. Отрицательными но Граму, т. е. ро
зовыми |
(фукснновымп), |
являются палочки воднокишечные, |
|
вибрион холерный, спириллы, спирохеты и др.). |
|||
Ц в е т н о и ( п е с т р |
ы й) р я д. |
Более точная днфферен- |
|
цировка |
водно-кишечных |
патогенных |
микробов производится |
но их биохимическим свойствам, проявляемым различным от ношением разных микробов к различным сахарам (табл. 2).
В настоящее время питательные среды с различными сахарамп делают с агаром. К ним добавляют в качестве инди каторов различные краски, обесцвеченные щелочами пли сер нистым натрием'. Образуемые микробами кислоты восстанав ливают цвет красок и соответственно окрашивают питатель ную среду п колонии. Если кислота не образуется, то цвет среды и колонии.не меняется. Например питательную среду с 1".V лактозой подкрашивают бромтнмолблау, подкрашиваю щим щелочную питательную среду-в синий цвет, нейтральную— в бутылочно-зеленый- Образованная микробами ВСС кислота окрасит микробов и пробирку с такой питательной средой в
56
желтый цвет, а другие палочки не изменят ее цвета. Пита тельные среды подкрашивают также фуксином, индиго.
Таблица 2
М и к р о б ы
Кишечноя палочка
Паратифозная .В" па лочка
Паратифозная „А" па лочка
Брюшио-тнфозная па лочка
Дезиитермйная флекснера
Дезиитермйная Грнгорь- ева-Шига
Лактоза |
Глюкоза |
.Мальтоза |
|
к г* |
к г |
к |
г |
|
к г |
к |
г |
|
к г |
к г |
|
:— |
к |
к |
|
к к
—к
о |
о о |
|
с |
|
|
и |
Isо S3*¥ |
§ 5 |
^. О га |
° о |
+
'* I к—образует кислоту; г—выделяет газ С 0 2 .
Ряд пробирок с питательными средами скрытно подкра шенными красочными индикаторами называется цветным или пестрым рядомПри агаровых питательных средах в пробирках 'образование микробами газа обнаруживается обычно по разрывам питательных сред.
Цветной ряд применяется для идентификации кишечной палочки и для дифференцировкп микробов кишечной группы по их биохимическим свойствам друг от друга.
К о н т р о л ь к а ч е с т в а в о д ы в п р о и з в о д с т в е н н ы х л а б о р а т о р и я х . При обслуживании водопро водом до 10 000 потребителей производственные лаборатории должны ежемесячно отбирать и анализировать, в первую оче редь, бактериологически., не менее двух проб, взятых из рас пределительной сети. При количестве водопотребителей от 10 до 25 тысяч число анализов в месяц должно быть не ме нее 10. При количестве водопотребителей от 25 до 50 тысяч число ежемесячных анализов воды из распределительной се ти возрастает до 20. При числе водопотребителей от 50 до 100 тысяч ежемесячно берется не менее 50 проб. При количестве
57
i
водопотребптелей |
от 100 до |
300 |
тысяч анализов воды в ме |
сяц должно быть |
не менее 100. При большем количестве по |
||
требителей число ежемесячных |
анализов, производственные |
||
лаборатории согласовывают |
с |
местной санитарной органи |
|
зацией и с областной санэпидстанцией.
Пробы воды отбираются в наиболее характерных точках распределительной сети, частью в ближайших к насосной станции, а частью в наиболее отдаленных, в наиболее возвы шенных точках сети, в тупиковых и в сомнительных. Каждый анализ должен определить в каждой пробе колп-нндекс, мик робное число воды. Остаточный хлор в подаваемой воде оп ределяется каждый час, а при отсутствии предварительного осветления воды — каждые полчаса с записью в особый жур нал.
Мутность, запах, привкус, цветность воды и ее рН |
опреде |
||
ляются не менее трех раз в< сутки. Такие |
анализы |
производят |
|
ся непосредственно в пробах, взятых в |
ближайших |
точках, |
|
пли в самой лаборатории и при всяких контрольных |
провер |
||
ках, определяющих работу очистных сооружений |
(после от |
||
стойника, после фильтра, после хлорирования). |
Эта |
работа |
|
является основной работой производственной лаборатории. Остаточный хлор в распределительной сети также необходи мо проверять производственной лабораторией, увязав эту проверку с работой санэпидстанции, на которой лежит обяза тельный контроль остаточного хлора в распределительной се ти. Весь план контрольных анализов производственной лабо ратории согласуется с местной санэпидстанцией. Местная сан эпидстанция как орган государственного контроля имеет пра во проверки в своей лаборатории правильности работы очист
ных сооружений водопровода. Отбор проб для |
контрольных |
|
анализов воды |
в производственной лаборатории |
производит |
ся лаборантом |
производственной лаборатории- |
От,бор проб |
для контрольных анализов для государственных |
санитарных |
|
органов производится коммунальным санврачом или его по мощником.
Государственный систематический контроль качества питьевой воды и обработки сточных жидкостей осуществляет ся органами санитарного надзора Министерства здравоохра нения СССР и министерств здравоохранения союзных респуб ликОбычно такой надзор осуществляется государственным санитарным врачом по коммунальной санитарии, имеющимся в составе местных санэпидстанций. ' Большие санэпидстанции
58
в составе коммунального санитарного надзора имеют специ ального государственного водно-санитарного врача, на кото рого и возлагается государственный контроль за питьевым во доснабжением населения больших городов п очисткой сточных жидкостей. Такие водно-санптариые государственные врачи обычно имеются и в составе областных санэпидстанций.
Согласно «Основам законодательства Союза ССР и со юзных республик о здравоохранении» проведение санитар но-гигиенических и сапнтарно-протнвоэпндемнческих меропри ятии является обязанностью государственных органов, пред приятий, учреждений и организаций, колхозов, профессио нальных союзов и иных общественных организаций. Ответст венными за проведение санитарно-гигиенических и санитарнопротпвоэппдемпческпх мероприятий являются руководители предприятий п учреждений. Нарушение санитарно-гигиени ческих и санптарно-протпвоэппдемнческих правил и норм вле чет дисциплинарную, административную пли уголовную ответ ственность в соответствии с законодательством Союза ССР и союзных республик.
Технологи по очистке питьевых вод и сточных жидкостей все мероприятия по очисткам обычно согласовывают с мест ным санитарным государственным надзором (коммунальным санврачом) и работают в полном контакте с ним.
Г л а в а V I I . Технически вредные микробы .
В железистых чистых и болотных водах в массе развива ются ж е л е з н ы е бактерии. Это колониальные нитчатые бактерии, одетые в слизистые влагалища. Они окисляют закпсные соли железа, превращая их в гидрат окиси железа и отлагая этот гидрат в студенистом влагалище:
2FeC03 +0-b3H,0=2Fe(OH),+2CO, + ( 2 9 ^ . ) .
Железобактерии лептотрикс (Leptothrix achreacea ef leptothrix crassa) и кренотрикс (Crenothrix polybpora), пышно разрастаясь, образуют на стенках водопроводных труб об ширные колонии в виде бугристых наростов, суживающих просветы труб и уменьшающих вследствие этого пропускную способность их.
Пропускная способность Новочеркасского водопровода, пролежавшего в земле почти 40 лет, вследствие вот таких на-
59
