От чего зависит микрофлора воды?
Вода является средой, в которой микроорганизмы могут размножаться. Размножение микроорганизмов в воде зависит от наличия в ней веществ, служащих пищей микробам. Природные воды всегда содержат то или иное количество органических и минеральных веществ, которые могут быть использованы микроорганизмами для питания, поэтому микрофлора природных вод очень богата и разнообразна.
Микробный состав воды различных водоемов - рек, озер, прудов, водохранилищ - подвержен значительным колебаниям. Вода в них легко загрязняется дождевыми потоками и сточными водами, содержащими всевозможные органические остатки, промышленные и бытовые отбросы. Вместе с различными органическими и минеральными загрязнениями в открытые водоемы попадает масса микроорганизмов, среди которых встречаются и болезнетворные, например, возбудители брюшного тифа, дизентерии, паратифа и другие. Многие патогенные микроорганизмы могут длительное время сохраняться в воде, а некоторые даже способны в ней размножаться. Поэтому употребление сырой загрязненной воды часто приводит к возникновению инфекционного заболевания.
Состав и количество микроорганизмов в воде того или иного открытого водоема зависят от многих факторов: степени загрязненности ее органическими и минеральными веществами, от времени года, состояния погоды, а также от заселенности прибрежных участков и т. д.
Загрязненность воды и содержание микроорганизмов в открытых водоемах резко возрастают в период весеннего половодья или после обильных дождей. Вода рек, протекающих в районе больших населенных пунктов или промышленных предприятий, вбирает в себя массу стоков, содержащих много органических веществ, которые способствуют интенсивному размножению микроорганизмов. В 1 мл такой воды находятся сотни тысяч и миллионы бактерий. Вниз по течению от населенного пункта вода всегда более загрязнена, чем вверх от него.
Впадение чистых притоков во всех случаях снижает содержание бактерий в речной воде. Исследование воды реки, протекающей через большой город, показало, что в 1 мл этой воды выше города содержится около 30 микробов, у начала водопровода - немногим меньше 600, а ниже города - почти 15 тысяч.
Полоса воды ближе к середине рек, особенно крупных, содержит значительно меньше микроорганизмов, чем у берегов, так как при удалении от берега снижается содержание органических веществ в воде, служащих пищей микробам.
В прибрежных зонах водоемов со стоячей водой (прудов, озер) количество микроорганизмов также всегда больше, чем в удаленных от берега местах.
Количество микроорганизмов значительно колеблется по вертикали от поверхности ко дну водоема. Наблюдения показывают, что наибольшее число их приходится на слой воды, расположенный на глубине 5-20 м.
Речной ил гораздо богаче бактериями, чем речная вода. В 1 г сухого речного ила содержится обычно от нескольких сотен миллионов до 2-3 млрд. микробных клеток.
Содержание микробов в 1 г влажного ила озера доходит до 200-400 млн. Наиболее богат ими поверхностный слой ила. Здесь образуется своеобразная пленка из бактерий, играющая существенную роль в превращениях веществ в водоеме. В поверхностной пленке ила много серобактерий и железобактерий. Серобактерии выполняют важную для жизни водоема функцию - они окисляют образующийся в иле сероводород до серной кислоты и препятствуют его диффузии в водоем. Когда во время волнений водоема пленка разрушается и сероводород диффундирует в воду, нередко происходят большие заморы рыбы.
Недостаток кислорода в грунте водоема способствует развитию преимущественно анаэробных бактерий, получающих необходимую для жизнедеятельности энергию путем брожения. Особенно много здесь бактерий, сбраживающих растительные остатки (клетчатку) с образованием метана и водорода. Эти газы обычно выделяются из дна любого водоема, богатого органическими веществами, в частности остатками растений.
В воде обитают преимущественно бесспоровые бактерии (около 97%), а в иле - главным образом спороносные (около 75%), причем чем глубже залегает ил, тем больше в нем спороносных бактерий.
Подземные воды (воды артезианских колодцев, ключевые) содержат значительно меньше микроорганизмов, чем воды открытых водоемов, хотя количество и состав их также колеблются в зависимости от глубины залегания водоносного слоя и характера грунта.
Сравнительно малое содержание микроорганизмов в подземных водах объясняется тем, что последние при своем образовании просачиваются через толстые слои грунта и подвергаются тщательной фильтрации, в результате чего почти все микробы остаются в фильтрующем слое. Хотя в такой воде и сохраняются отдельные клетки, однако из-за недостатка органических веществ они размножаться не могут.
Подземные воды, питающие обычные колодцы, содержат, как правило, значительные количества бактерий, среди которых могут быть и болезнетворные. Объясняется это тем, что водоносные слои, которые подходят к колодцам, находятся обычно неглубоко и в них просачиваются поверхностные загрязнения, содержащие микроорганизмы. Чем выше залегают грунтовые воды, тем обильнее их микрофлора.
В некоторых случаях даже глубокое залегание водоносного слоя не обеспечивает чистоту воды вследствие слабой фильтрующей способности грунта, сквозь который возможно просачивание загрязненных поверхностных вод.
Сравнительно бедны бактериями дождевые воды и снег, особенно там, где в воздухе мало или нет пыли, например, в сельской или высокогорной местностях. В 1 мл таких осадков редко удается обнаружить более 10 бактерий.
Дождь или снег, выпадающие над городом, в воздухе которого находится много пыли, содержит значительно больше бактерий - от нескольких десятков до нескольких сотен в 1 мл.
Водопроводная вода также не лишена бактерий, их содержание в ней зависит от источника водоснабжения. Если водопроводная сеть питается артезианской водой, то количество бактерий в ней, даже без предварительной фильтрации, будет незначительным. Поэтому артезианские воды используют часто без; очистки, после дезинфекции, а иногда даже и без дезинфекции. Если же в водопровод поступает вода из открытого водоема, например, из реки, то ее подвергают специальной обработке.
Питьевая вода, как и вода, используемая в пищевой промышленности, должна соответствовать определенным санитарно-гигиеническим нормам.
При санитарной оценке воды учитываются ее физические, химические и бактериологические показатели.
Питьевая вода не должна иметь постороннего вкуса, запаха и несвойственной воде окраски, содержать ядовитые химические вещества, а жесткость ее превышать 18-20°. Жесткость воды обусловливается наличием в ней солей кальция и магния. За один градус жесткости принимается содержание одной части окиси кальция (СаО) в 100 тыс. частях воды (10 мг СаО на 1 л воды). Вода считается мягкой, если она имеет не более 8-10° жесткости; вода с жесткостью свыше 20° считается жесткой, в такой воде плохо развариваются пищевые продукты.
Степень бактериальной загрязненности воды определяется наличием патогенных микробов, общим количеством микроорганизмов и титром кишечной палочки.
В питьевой воде не должно быть патогенных микроорганизмов. Вода, подаваемая в сеть хозяйственно-питьевых водопроводов, может содержать в 1 мл не более 100 бактерий. Кишечная палочка служит показателем фекального (выделениями кишечника) загрязнения воды. Наличие кишечных палочек в воде является признаком того, что в ней могут быть и патогенные микроорганизмы. Поэтому санитарная оценка воды дается еще и на основании так называемого титра кишечной палочки.
Титром кишечной палочки (коли-титром) называется наименьшее количество воды, в котором обнаруживается кишечная палочка (бактерия коли). Коли-титр для водопроводной питьевой воды должен быть не менее 300 мл; чем больше титр, тем выше качество воды. Кишечных палочек в 1 л воды должно быть не более трех (коли-индекс).
Вода колодцев и открытых водоемов признается доброкачественной, если в 1 мл ее содержится не более 1000 бактерий, а коли-титр - не менее 100 мл (коли-индекс не более 10).
Вода открытых водоемов непосредственно для питьевого водоснабжения не используется. Такую воду предварительно подвергают очистке и обеззараживанию.