Микрофлора открытых пресноводных водоемов

В основе классификации микрофлоры водоемов лежат биохимические свойства микроорганизмов - способность ассимилировать соединения азота и углерода в аэробных и анаэробных условиях. В круговороте азота принимают участие протеолиты, аммонификаторы, нитрофикаторы, денитрофикаторы, азотофиксирующие микробы. Протеолиты являются показателями органического загрязнения водоемов. Наличие аммонофикаторов и нитрофикаторов свидетельствует о процессах разложения и минерализации азотосодержащих веществ. Завершают процесс минерализации азотосодержащих веществ денитрофикаторы и азотофикаторы.

К микроорганизмам участвующим в круговороте углерода относятся группы кислотообразователей, щелочеобразователей и нейтральная группа.

С экологической точки зрения микрофлору водоемов принято делить на аутохтонную и аллахтонную.

Аутохтонная микрофлора - естественная постоянная микрофлора данного водоема. Огромное большинство видов, сюда относящихся, мезофилы-оптимум их роста при температуре 18-20°С. В водоеме с низкой температурой развиваются психорофильные микробы, в горячих водоисточниках - термофильные. В целом аутохтонная микрофлора способствует самоочищению водоемов.

Аллохтонная микрофлора поступает в водоемы извне - со стоками, смывами. Эта микрофлора в воде обычно длительно не сохраняется, так как водная среда, куда она попадает, по своему химическому составу, температуре, концентрации водородных ионов, как правило, не соответствует оптимальным условиям существования данных видов. Более длительному сохранению в водоемах аллохтонной микрофлоры может способствовать одновременное поступление в эти же водоемы субстратов, в которых находилась эта микрофлора (например - фекалий, мокроты).

Патогенная микрофлора относится к аллохтонной. Вопрос о том, могут ли обладать патогенностью для человека отдельные представители аутохтонной микрофлоры, обсуждался в начале главы.

По Л.В.Григорьевой (1975) формирование микрофлоры водоемов зависит от следующих факторов:

обилия и постоянства источников загрязнения;
близости и величины населенных пунктов, расположенных по берегам водоемов;

3. сезонных и метеорологических факторов;

4. физико-химических особенностей водоема;

5. глубины водоема и характера донных отложений;

6. видового состава и количества гидробионтов;

7. широты местности.

Весь комплекс особенностей водоема, определяемый составом и количеством микроорганизмов в воде, содержащей органические и неорганические вещества в определенных концентрациях, обозначается термином сапробности (Sapros (греч.) - гнилой). Различают три зоны сапробности. Полисапробные зоны-зоны сильного загрязнения. В воде много органических веществ, мало кислорода. Микробный биоценоз обилен, но видовой состав ограничен анаэробными бактериями, грибами, акциномицетами, т.е. микроорганизмами, вызывающими гниение и брожение. Количество бактерий в 1 мл воды достигает миллиона и более. Мезасапробные зоны умеренного загрязнения с интенсивным процессом минерализации. Преобладают окислительные и нитрификационные процессы. Качественный состав микробиоциноза разнообразен. В основном это нитрифицирующие, облигатно аэробные бактерии, также виды Pseudomonas, Mycobacterium, Clostridium, Candida, Streptomyces, Flavobacterium и др. В 1 мл воды сотни тысяч микроорганизмов. Олигосапробные зоны - чистой воды. Процесс самоочищения закончен, возможно небольшое количество органических соединений. Количество бактерий от десятка до тысячи в 1 мл.

Следует отметить, что патогенные микроорганизмы, попадающие в водоемы, достаточно обильны в полисапробных зонах, постепенно отмирают в мезосапробных и практически не обнаруживаются в олигосапробных зонах.

Исходя из вышеприведенных соображений, присутствие тех или иных патогенных микроорганизмов в открытых пресноводных водоемах не является закономерным явлением. Еще в меньшей степени можно говорить о каком-то стабильном уровне содержания патогенных возбудителей. Целым комплексом условий, перечисленных выше, определяется присутствие патогенной микрофлоры в данном водоеме вообще, ее видовой и количественный состав. Непостоянство результатов обследования тех или иных водоисточников на патогенную микрофлору, помимо факторов которые действительно влияют на ее существование, определяется также совершенством методик, применяемых для ее обнаружения. Это последнее обстоятельство имеет немаловажное практическое значение.

Ниже приводятся материалы о патогенной микрофлоре открытых пресноводных водоемов по материалам работ последних десятилетий.

Гельминты. На большинстве территорий СНГ в воде чаще других обнаруживаются яйца аскарид. Так, по данным Н.Н.Еремеева (1953) яйца паразитов обнаруженных в воде рек и каналов по видовому составу распределялись следующим образом: яйца аскарид -78,2%, широкого лентеца - 18,2%, власоглава - 2%, остриц - 1,6%.

Зараженность воды гельминатами на разных территориях колеблется в широких масштабах. Так, на Украине она составляла, в районе Харькова, в среднем 2,4 яйца на 1 литр (С.М. Вишневская с соавт, 1956), в районе Львова на р. Полтаве от 0,3 до 9,5 на 1 литр (В.Ф.Малашенко, 1957). Значительно выше эти показатели в каналах, проходящих через территорию г.Ташкента (Е.А.Баннова, 1959). Здесь яйца гельминтов обнаружены в 5,5-19% проб. Повсеместно отмечается, что чем ближе от места выпуска сточных вод отбираются пробы, тем чаще обнаруживаются в них яйца гельминтов. Инфестированность водоемов зависит и от времени года. Яйца гельминтов находят не только в воде, но и в донных отложениях.

Санитарно-показательная и условно-патогенная кишечная микрофлора. Санитарно-показательные микроорганизмы, о которых идет речь в этом разделе, не имеют самостоятельного патологического значения, но могут быть использованы как показатели микробного и, в частности, фекально-микробного загрязнения воды. В первую очередь используется общее микробное число (в 1 мл воды) и число Е.соli (коли-индекс, коли-титр). Многие исследователи считают, что в качестве санитарно-показательных микроорганизмов могут быть использованы и энтерококки. По мнению Г.П.Калины (1976) в известной степени санитарно-показательными микроорганизмами являются некоторые виды протея. В частности концентрация M.morganii коррелировала с численностью сальмонелл. Proteus Mirabilis и Р.vulgaris являются индикаторами биологического загрязнения и осуществляют протеолитические процессы в водах богатых белками животного происхождения. Другую оценку находят микроорганизмы родов Наfnia и особенно Аегоmonas. По мнению специалистов (Schubert, 1963, 1967; Т.З.Артемова, 1971) они не должны рассматриваться как показатели фекального загрязнения водоисточников. Аэромонад часто выделяют из вод дренажных коллекторов и мелиоративных систем. Возбудитель проникает через поврежденную кожу и вызывает раневые инфекции. Реже наблюдают гастроэнтериты при употреблении загрязненной воды. К часто находимым обитателям водоемов относятся также Кlebsiella. По данным Тhomas et al. (1959) изучивших 645 образцов воды из сельских водоисточников в Великобритании 50% штаммов выделенных при температуре 30°С составляли клебсиеллы, тогда как среди штаммов выделенных при 37°С 57% составляли Е.соli. О присутствии К1еbsiellа в воде упоминают также Кarlsson и Sparell (1965,1974).

Из обитателей кишечника человека и теплокровных в открытых водоемах нередко находят энтерококки. Так по данным Муха и Даубнер (1961) в различных створах Дуная на территории Чехословакии в 1мл воды находилось от 4 до 18 энтерококков. Nair et al. (1972) при исследовании проб воды из открытых водоисточников Индии установил в 13,3% сильное загрязнение фекальным стрептококком. Н.А.Богатырева (1976) находила энтерококки в 95% проб ила и 80% проб песчаного грунта Воткинского водохранилища. Среди энтерококков 59% составляли E.faecium, 35% -E.faecalis и 9% - E.durans.

По данным Муха и Даубнер (1961) в воде Дуная на территории Чехословакии закономерно (хотя и в небольших концентрациях - от 3 до 10 на 50 мл воды) присутствие Сl.регfringens. По данным этих же исследователей число колоний гетеротрофных бактерий в 1 мл колебалось от 3600 до 67000, индекс Escherihieae из бродильной среды (43°С) от 88000 до 205000, число колоний подсемейства Escherihia из 1 мл воды на мембранном фильтре - от 395 до 920.

Интересные данные о санитарно-показательной микрофлоре ряда водохранилищ канала им.Москвы приводит Л.Е.Корш (1957). В Акуловском водохранилище, находящимся в зоне строгого режима общее микробное число в разные времена колебалось от 18 до 60; а коли-индекс от 9 до 200; в Клязьменском водохранилище, находящемся в зоне охраны II пояса, соответствующие показатели были от 47 до 370 и от 23 до 6000; и, наконец, в Химкинском водохранилище, расположенном вне зон санитарной охраны, где имеется речной порт и пляжи общее микробное число колебалось от 300 до 1800, а коли-индекс от 9 (зимой) до 22000 (осенью). Эти данные убедительно показывают зависимость аллохтонной микрофлоры от санитарного состояния окружающей водоем территории и особенностей использования самого водоема.

Коли-индекс воды нижнего течения Камы в 1956-1985 гг. характеризовался следующими данными (Ю.Н.Почкин с соавт, 1987):

Таблица №2

Сезон	Исследовано проб	Число проб с коли-индексом
		10⁴ и более	10³– 10⁴	10²- 10³	менее 10²
Весна-лето	825	45	283	310	187
Зима	129	22	56	47	4

Таким образом, уровень бактериальной обсемененности был невысок (А.В.Ставкин с соавт., 1985). При исследовании Саратовского, Чебоксарского, Нижнекамского водохранилищ и рек Самарской области установили, что 14% выделенных штаммов составили Enterobacter, 10%-Arisona, 5%-Proteus, 9%-Arinetobacter, 10%-Могaxella, 28%-Аегоmonas, 6%-Vibrio 3%-Аlcaligens.

Имеется ряд работ отечественных исследователей, посвященных изучению фекального загрязнения сибирских рек. Так по данным А.А.Обгольц с соавт. (1969) на севере Тюменской области реки Обь, Таз, Пур, Нарым - мало загрязнены. Коли-титр колебался от 43 до 111. Исключение составляет приток Оби-Полуй, на котором стоит Салехард. Здесь часто выявлялись пробы с коли-титром менее 0,01. В верхнем течении Обь и ее притоки - Тура и Тобол загрязнены значительно - коли-титр менее 0,04 (В.И. Дьячков, 1969). Ангара, по данным Я.М.Грушко (1965), сильно загрязнена: коли-титр 0,01 и даже 0,004. В.Ю.Андреянов и В.С.Малиновская (1970), изучившие коли-титр воды в р.Лене, установили, что выше населенных пунктов этот показатель колебался от 0,2 до 3, а ниже населенных пунктов от 0,4 до 0,001.

Ряд исследований посвященных санитарно-показательной микрофлоре прудов. Я.И.Костовецкий (1958) при исследовании небольших по объему воды и площади прудов на Украине установил, что микробное число колебалось от 2300 до 308000, а коли-титр от 15 до 0,0002. Сходное по замыслу исследование было проведено Ма1апеу et al. (1962) в сельской местности штата Огайо (США). Среднее число колоний в 100 мл воды составило 69000, кишечных палочек -23, энтерококков - 3,6, термостабильных бактерий 6 000, термофилов - 450, психрофилов - 1000. Авторы оценивают эти результаты исследования воды как благоприятные.

Приводим данные о непатогенной микрофлоре открытых водоемов по работам иностранных авторов. В Нигерии (Вlum D. et аl., 1987) установлено значительное фекальное загрязнение прудов, рек, колодцев в течение всего года. На 100 мл воды число фекальных колиподобных бактерий варьировало от 760 до 17877, а фекального стрептококка от 678 до 17394. Наиболее загрязненными были пруды. М.М.Аl-Yebouri (1985) установил, что 80% колиморфных бактерий, выделенных из р.Тигр (Ирак) имели устойчивость к одному или нескольким антибиотикам. В Германии в питьевой воде выявились бактерии с антагонистическими свойствами к Е.соli и E.faecalis. Эти антагонисты относились к псевдомонадам (F.Wernicke, W.Dott 1987). В той же стране представители семейства Enterbacteriacea распределялись следующим образом: эшерихии (34,3%), цитробактерии (21,3%), энтеробактерии (17%), гафнии (13,8%), клебсиеллы (6,7%), серратии (45%).

По данным R.Melis еl аl .(1983), S.А1екsis еl аl. (1988), в колодезной и других водах, помимо Y.enterocolitica встречаются и непатогенные иерсинии, в частности Y.intermedia, Y.frederiksenii, Y.kristensenii.

Патогенная бактериальная микрофлора. Из открытых пресноводных водоемов выделялась самая разнообразная патогенная бактериальная флора, но чаще всего в воде находили различные серовары сальмонелл. В таблице № З мы попытались свести данные ряда этих исследований выполненных в последние десятилетия.

Об обнаружении сальмонелл из речной и озерной воды сообщают и многие другие авторы: Коhl и Zibushka (1968), Каdlеоvа Оdlег (1972) - из Дуная; Faiг и Morrison (1967) из рек штата Колорадо (США), Каmpelmocher et al. (1973) - из рек Рейн и Маас (по данным этих авторов водами Рейна ежесекундно в Голландию приносится 50 млн. сальмонелл, а водами Мааса - 7 млн.) Оуе, Van Bockstael (1973) - из канала Брюгге в Бельгии; Рагvегу et al. (1974) - из р. Майн во Франции, Восhrer et al. (1977) - из р. Икона на Мадагаскаре; Коminсаva et al. (1987) - р. Сазава в Чехословакии; Y.Моsе, W.Thiel, (1982) в Германии и др.

Таблица №3

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 344 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>