книги из ГПНТБ / Микробиология и гидробиология природных и сточных вод учеб. пособие

ростов уменьшилась более чем на 36%. В 1903 г. была пред­ принята реконструкция этого водопровода, причем в целях экономии старые трубы водовода протяжением около 23 км были механически прочищены металлическими ершами, про­ мыты, асфальтированы и вновь уложены. Они работают вновь вот уже около шестидесяти с лишним лет. Железобактерии местами производят значительные коррозии стенок водовода, п это приводит к частым и значительным авариям.

Александровские ключи, питающие старый Новочеркас­

пропускать такого количества воды. Пришлось в р. Дон сбра­ сывать 28 тыс. ведер (более 25%) в сутки. К 1891 г- в р. Дон

Железные бактерии аэробы. Вследствие этого ^обезжел,е- зиванпе воды успешно производят при помощи градирен. Раз­ брызгивание воды в градирне обеспечивает хорошую аэрацию воды, а с ней .обильное размножение железобактерий на по­ верхностях градирни. Здесь железобактерии извлекают из во­ ды железо, что и предупреждает их размножение на стен­ ках водопроводных труб. Наличие остаточного хлора в воде водоводов также угнетает развитие железобактерий па стен­ ках труб.

водородом, выделяемым гнилостными бактериями типа протеус вульгарно из гниющих белков- В порядке метабиоза серо­ бактерии используют этот сероводород, окисляют его и, выде­ ляя из Него элементарную серу, откладывают ее в своем теле в виде зерен аналогично откладыванию многими бактериями запасов крахмала:

2 H J S + Q J = 2 H 2 0 + S 2 ( + V2,6 кал).

В дальнейшем серобактерии окисляют эту серу в сернис­ тую и серную кислоты: 52+30j-r-H2 0 = 2H2 50i ( + 207 кал).

Серная кислота, образуемая серобактериями из элемен­ тарной серы вступает в реакцию с бикарбонатами воды водое-

90

ма л образует сернокислые кальций п магний, которые таким образом частично имеют биогенное происхождение, а не толь­ ко геогенпое. Впрочем, серная кислота, продукт жизнедеятель­ ности серобактерии, вступает в реакцию не только с бикарбо­ натами воды водоема, но и с кальцием бетонных, железобе­ тонных, кирпичных сооружений водопроводов, канализаций, разрушая и бетон, и железо, и кирпич.

Типичным представителем серных бактерий является бесцветная подвижная нитчатая бактерия беджиатоа. Она свободноплавающая, достигает в длину 1 см- Беджиатоа мирабилпс *) — это настоящий великан среди этого рода бак­

серобактерии, развивающиеся в осенние месяцы в пресновод­ ных водоемах, в которых происходит гниение значительных ко­ личеств растительных остатков и образование больших коли­ честв сероводорода. Из пурпурных серобактерий на дне водо­ емов с гниющим илом часто встречаются хромациум окении I'Chromatium Okenii). Пурпурные серобактерии нередко раз­ виваются в актпле аэротенков.

Наличие в воде сероводорода придает воде неприятный запах и привкус. Конечно, борьба с ними заключается не в борьбе с серными бактериями, а в уничтожении, а главное в

процесс, процесс восстановления сероводорода. В сточных во­ дах ' присутствует специфический анаэроб микроб Спирилла десульфуриканс, который и производит такую восстанови­ тельную работу при помощи выделяемых метана и водорода.

При работе аэротенков в результате недостаточной пода­ чи кислорода в сточную жидкость или высокой летней темпе­ ратуры, обилия в сточной жидкости углеводов во вторичном отстойнике размножается иногда нитчатая бактерия сферотнлус (Sphaerotilns).'Ona мешает отстаиванию ила в отстойни­

Эти явления служат сигналом о необходимости усиления по­ дачи воздуха в аэротенк.

*) В последнее время есть тенденция этих микробов считать бес­ цветными сине-зелеными водорослями (Кондратьева Н. В.).

61

микроба причиняют значительные помехи в работе очистных4 водопроводных станций в'"случаях особого загрязнения источ­

ной из станции Леиводопровода, и они через 1,5—2'часа послечисткп вновь переставали пропускать воду. Вместе с грибком л е п т о м п т у с в воде была масса хлопчатобумажных воло­ кон, что говорит о загрязнении источника промышленными от­ ходами. Часть нитей грибка и волокон проскакивала сетки и попадала па фильтрыНа фильтрах эти нити грибка и волок­

Мицелий этого грибка состоит пз тонких длинных нитей, вы­ деляющих много объединяющей их слизиНаибольшее разви­ тие этого грибка происходит зимой. В благоприятных услови­ ях этот мпкроорганнзм-гпдробпонт по Никитинскому на 1 км2 дна водоема за сутки дает прирост своей массы в несколько тонн (1936—1938 гг. Раскина Е. Е.). Радикальным методом борьбы с этим грибком и ему подобными является недопуще­ ние загрязнений водоисточников стоками с органическими за­ грязнениями.

Г л а в а VIII. Химические ингредиенты воды и их

значение для здоровья человека

питьевых водах содержатся хлористый-натрий, сернокислый

дах содержатся в небольших количествах железо, алюминий также в виде углекислых солей. Помимо этого естественные

62

поды содержат микроэлементы — фтор, иод, марганец, ко­ бальт, цинк, медь и др.

Все воды, содержащие в значительных количествах те или иные соли пли микроэлементы и могущие особо повлиять на состояние здоровья человека, называются минеральными, ле­ чебными. Общее количество минеральных солей в водах от­ крытых водоисточников обычно не превышает 1000 мг на литр воды (за исключением южных рек). Воды с количеством ми­ неральных солен свыше 1000 мг на литр характерны обычно для подземных водоисточников.

Х л о р и с т ы й н а т р и й в в о д е . Хлористый натрий в природных пресных водах бывает в разных концентрациях, вплоть до придающих воде соленоватыи и даже соленый вкус. Человеческий организм содержит хлористый натрий н выде-. ляет его с потом и мочой в концентрации около 0,5"'". Чувство жажды человек испытывает не только потому, что организ­ му не хватаетводы, но и потому, что в нем недостаточно хло­ ристого натрия и других нужных ему солей. В жару, когда человек при физически тяжелой работе теряет с потом много жидкости с хлористым натрием, он непрерывно чувствует жажду, хотя п выпивает много обычной воды. Только вода,

же эта подсоленная вода приятна. Наш стандарт считает воду, содержащую более 350 мг на литр хлористого натрия, не год­ ной для питьяПри большом количестве хлористого . натрия

Между тем родниковые' воды имеют его нередко в таких ко­ личествах-, что действуют как слабительное. Для послабления кишечника врачи дают глауберовую соль (сернокислый нат­ рий) в дозах 0,5 гр, т. е. по 500 'мг сухой глауберовой соли «до действия». Подобным же слабительным свойством обла­ дает и сернокислый магний, так называемая английская горь­ кая соль (MgSOJ, Магний придает воде горький вкус.

63

Наличие в воде гипса (CaSO,() и бикарбоната магш-ы [Mg(HC03 )2] еще более ухудшает качество воды. При средней тяжести работы и суточном питании в 3200—3500 кк'си чело­ веку в сутки необходимо не меньше трех литров воды. Больше половины этой нормы человек принимает в кипяче­ ном виде (чай, супы и др.)- При кипячении же воды бикар­ бонат кальция [Са (НС0 3 ) 2 ] выпадает в осадок в виде СаС0 3 . Этого осадка выпадает-больше, чем его мог бы дать сам би­ карбонат кальция. Профессор Кашинский П- А. доказал, что

скнх степях до их обводнения каналами. Естественно, что по­ садка селений всецело связывалась с наличием воды. Про­ фессор Лисицын К. И-, возглавлявший одну из изыскательных партий, привез с собой анализ воды одного из исследованных степных колодцев и жаловался, что согласно химическому со­ ставу вода этого колодца ничего особенного не представляет, а между тем после вечернего чая, приготовленного из воды этого колодца, все студенты исследовательской партии забо­ лели расстройством кишечника. Кипячение воды этого «чудо­ действенного» колодца, по приведенному выше химическому уравнению, раскрывает его тайну. Сырая вода этого колодца имела следующий график солевого состава: хлористого нат­

ния воды оно удваивается, так как углекислый магний по ура­

' К слабительным солям в воде в небольших порциях лю­ ди обычно привыкают. Однако эта привычка все же не созда-

ет прочной устойчивости кишечника, и при различных наруше- •ниях^диеты. при лишнем стакане воды, может возникнуть растронство. Наш стандарт питьевой воды допускает общее ко­ личество сернокислых солей в ней не более 500 мг/л.

став не только наших костей, но и в состав всех тканей. Имен­ но благодаря .кальцию отдельные клетки нашего тела склеи­ ваются друг с другом и образуют ткани кожи, мозга и др. Ассимиляция кальция нашим организмом происходит при по-- мощи витамина Д. Последний же' образуется из жировых ве­ ществ под влиянием ультрафиолетовых лучей солнца и хра­ нится у нас в подкожной жировой клетчатке (эргостерин)- При слабых запасах витамина Д. накопленных летом,, его за­ пасы кончаются в феврале, марте. В эти месяцы у стариков слабеют кости, легко ломаются, чаще всего возникают экзе­ мы. У детей при недостаче кальция и ультрафиолетовых лу­ чен образуется рахит. Поставщиком кальция и магния для на­ шего организма является вода, овощи (картофель). молоко-

Ж е с т к о с т ь в о д ы . Наличие кальциевых и магние­ вых солей в воде составляет жесткость воды. Раньше пред­ полагали, что эти элементы (кальций и магний) являются причиной образования камней в печени, почках, мочевом пу­ зыре. В настоящее время доказано, что «каменные болезни''* в районах, где пьют очень жесткую воду, встречаются не чаще,

маются, а выделяются через кишечник. Тем не менее в целях избавления организма от ненужных веществ нашим стандар­ том питьевой воды установлен ДОПУСК жестких солей в воде не

более семи мг-эквивалентов на литр водыТолько в неизбеж­ ных случаях, при полном отсутствии источников со стандарт­ ными водами, с особого разрешения Главной санитарной инс­ пекции СССР допускается использование вод с жесткостью до 14 мг-эквивалентоз на литр. Излишняя жесткость воды таит в'себе опасность взрывов парообразующих котлов. Она же является убыточной, т. к. требует мыла при стирках в значи­ тельно больших количествах, чем мягкая вода-

' 65

i

Однако п чересчур мягкая вода, как утверждают некото­ рые ученые (США, Японии), не всегда полезна. Она вызыва­ ет сердечные заболевания. Чер'есчур мягкая вода затрудняет ее очистку, так как отсутствие в ней или малое количество бикарбонатных жесткостей препятствует'образованию обильных хлопьев коагулянта в отстойниках-

изучаются наукой. Однако вода содержит массу необходимых для живых организмов различных микроэлементов. Ими нау­ ка только начинает интересоваться-

с растительными, пищевыми продуктами, с молоком и частич­ но с водой.

иодом через пищу, через, поваренную соль. Особенно рекомен­ дуются в пищу морские водоросли (морская капуста), содер­ жащие в достаточных количествах под. Та же зобная железа, а наряду с ней и другие органы тела для нормального функ­ ционирования, кроме иода, нуждаются в алюминии, марганце, меди, цинке, кобальте, стронции, барин, фторе и во многие других микроэлементах. В организме человека микроэлемен­ ты содержатся в строго определенных концентрациях и соот­ ношениях. Так например, кобальт, медь, цинк, железо в кро­ ви здоровых людей имеются в соотношениях: 1:22:127:10000. Это соотношение при различных заболеваниях по-разному и нарушаетсяМикроэлементы поступают в кровь через стенки

желчных кислот и других образований). Концентрируются микроэлементы главным образом в печени. Однако концент- ( ,. рация некоторых элементов происходит избирательно и в дру­ гих органахНапример, молибден концентрируется в почках в количествах больших, чем в печени. Кобальт больше концент- .

66

рируется в поджелудочной железе, марганец — в надпочеч­ никах, цинк — в мышцах.

которые водопроводы в наших республиках уже вводят фтори­ рование водопроводной воды., Такое фторирование рекоменду­

организму. Следовательно, при фторировании воды иа водо­ проводах в нее необходимо добавлять в общей сложности с естественно имеющимся в ней фтором не более 1,0 мг на литр воды.

Повышенная концентрация фтора в Boie вызывает пят­ нистость зубной эмали. Вдобавок к этому при недостаче или отсутствии в воде пода излишний фтор вытесняет иод из зоб­ ной железы, приводя к заболеваниям. Способы введения фто­

Наблюдения в США говорят, что кариес зубов у Детей 12—14 лет'снпзился на 50—60% благодаря фторированию питьевой воды. Неблагоприятных побочных влияний на здоровье фто­ рирование воды в пределах рекомендуемых доз не оказывает (Габович С ) .

Нормальное поступление фтора в организм, а также таких микроэлементов, как меди (0,018 мг на 100 кг веса), марганца (0,06 мг) н цинка (0,0108 мг на 100 кг веса) нормализует об-

67

мен кальция и фосфора в организме (Воробьева А. М.}. Не­ достача микроэлементов в организме вообще ослабляет со­ противляемость его инфекционным заболеваниям.

Д о п у с к и м и к р о э л е м е н т о в и я д о в и т ы х ве ­ щ е с т в в п и т ь е в о й в о д е . Наш стандарт питьевой воды допускает в воде мышьяка не более 0,05 мг, свинца — не бо­ лее 0,1 мг, железа — не более 0;3 мг, меди — не более 3,0 мг, цинка — не более 5,0 мг, фтора — не более 1,5 мг на литр. Хлорфенольные запахи в питьевой воде при хлорировании во­

. Допуски жесткостей в рекомендациях Всемирной органи­ зации здравоохранения для питьевых вод показаны в абсо-

рекомендует для питьевых вод допуски для моющих поверх­

вредно для здоровья особенно детейНаряду с этими такие соединения являются показателями загрязнения воды.

Наличие в воде аммиака—это яркий показатель свежего, недавнего'загрязнения воды в значительных количествах и главным образом загрязнений белкового характера. Вследст­ вие нехватки кислорода в воде эти белковые загрязнения ста­

63

воды, свидетельствует и о наличии в воде патогенных микро­ бов. Исключение могут составлять только воды торфяные, 1де аммиак может быть продуктом гниения растительных за­ грязнений, не имеющих отношения к патогенным микробам.

, Наличие в воде азотистой кислоты (солен) показывают, что самоочищение воДы началось уже при помощи аэробных микробов. Однако надо считать, что это самоочищение при помощи аэробных микробов типа питрозомоиас далеко не закончилось и патогенные микробы в воде еще существуют. Только наличие в воде азотной кислоты (солей), образован­ ной иитробактером, при отсутствии аммиака и азотистой ки­ слоты показывает, что процесс минерализации органических загрязнений закончился. Однако .отсутствие патогенных ми­ кробов в воде надо еще проверить коли-индексом. Такая про­ верка должна быть сделана с торфяными водами, которые могут быть загрязнены не только растительными загрязнени­ ями, но н загрязнениями животного происхождения и дать высокий коли-индекс.

Санитарная оценка качества воды намечаемых для цент­ рализованного водоснабжения источников должна произво­ диться на основе сопоставления оргаполептпческого исследо­ вания и исследований физических свойств воды, химических и микробиологическихДавать заключение о качестве воды на оспове: одного какого либо исследования нельзя.

69