Санитарно-микробиологические требования к качеству воды

Вода водоемов содержит растворенные газы, минеральные и органические соединения и взвеси (сестон). В состав сестона могут входить мертвые частицы растительного и животного происхождения (абиосестон) и живые организмы (биосестон). Обычно в водоеме можно найти представителей почти всех известных систематических и физиологических групп. Их подразделяют на автохтонные (составляют собственную микрофлору экосистемы) и аллохтонные (попадают извне при загрязнении из различных источников).

Атмосферная, еще не сконденсировавшаяся вода, практически не содержит микроорганизмов. В осадках (дождь, снег, град) в момент их попадания на поверхность земли часто уже можно обнаружить микроорганизмы, и их тем больше, чем теснее контакт осадков с частицами пыли в воздухе, т. е. в 1 см3 осадков может содержаться от 10 до нескольких сотен бактерий. Осадки, попавшие с поверхности земли в сток, наиболее обсеменены микроорганизмами на первом участке стока. Особенно велико содержание микробов в стоках с участков земли, используемой в сельском хозяйстве (от нескольких сотен тысяч до миллиона в 1 см3).

В не подвергающихся внешнему воздействию средних и нижних слоях потоков открытых водоемов и в бурных течениях водоемов количество микроорганизмов снова падает. Это обусловлено целым рядом факторов — осаждением крупных органических частиц, гибелью вегетативных форм бактерий, разбавлением водой источников с низким содержанием микроорганизмов и т. д.

В воде открытых водоемов численность бактерий может варьировать от десятков и сотен до десятков миллионов клеток в 1 см3, что зависит от типа водоема, метеорологических условий и т. п. Особенно много микроорганизмов в морской воде и иле пресных водоемов (от 100 млн до 3 млрд в 1 см3). Основная масса микробов сосредоточена в прибрежных зонах. Более или менее прогреваемые поверхностные слои воды также содержат значительное количество микроорганизмов. На глубине до 1 км встречаются единичные представители. В зимний период основным местообитанием микроорганизмов является граница раздела фаз—льда и воды.

В этой зоне обнаруживается относительно большее количество микроорганизмов по сравнению с остальной водой (нижняя губчатая поверхность льда, соприкасающаяся с водой сорбирует биогенные факторы из водной массы, сюда поступают и концентрируются газы и т. д.).

Различные атмосферные осадки питают подземные грунтовые воды. В результате фильтрации и адсорбции в грунте удерживаются не только бактерии, но и питательные вещества. Соответственно, по мере возрастания глубины количество бактерий уменьшается. В собственно грунтовых водах количество бактерий на 1 см3 колеблется от 10 до нескольких сотен. Лишь изредка встречаются грунтовые воды, полностью свободные от бактерий. Наиболее чисты воды артезианских колодцев и родниковые воды. Здесь доминируют очень медленно размножающиеся микроорганизмы, что во многих случаях и определяет чистоту воды. Однако по трещинам микроорганизмы могут проникать и в буровые скважины.

Кроме того, в подземных водах (как и в океанических) встречаются такие формы, как «ультрамикробы» (размером около 0,3 мкм), возникающие в результате голодания и находящиеся в анабиотическом состоянии. При нормальном уровне содержания питательных веществ они быстро восстанавливаются до размеров нормальных бактерий.

Натуральные минеральные воды обычно бедны микроорганизмами (от нескольких десятков до единиц в 1 см3 в водах горячих источников). И если в них обнаруживается большое количество микробов, в том числе даже Е. coli, то это скорее результат розлива в загрязненную тару и в неподходящих санитарных условиях. Искусственные минеральные воды подчас содержат значительное количество микроорганизмов (например, до 10 тыс. в 1 см3). Причиной могут являться не только загрязненная посуда, но и загрязненная вода, из которой они изготовляются. Наличие углекислоты в газированных водах сокращает срок жизни бактерий, в том числе и патогенных.

Состав микрофлоры воды открытых водоемов чрезвычайно разнообразен, что объясняется различной микрофлорой естественных ресурсов (воздух, биогенные слои грунта, намывы с поверхности земли) и многообразием условий (наличием и поступлением питательных веществ, освещенностью, температурой, аэрацией, окислительно-восстановительными процессами, pH и т. п.). Количество микроорганизмов в открытых водоемах подвержено резким колебаниям и зависит от метеорологических явлений и времени года. Во время дождей, ветреной погоды и весенних паводков вода обогащается почвенной микрофлорой. Зимой микрофлора воды значительно беднее, чем летом. Из разных вод были выделены и определены сотни видов микроорганизмов, что, естественно, не отражает в полной мере всего их разнообразия. Современные молекулярно-биологические методы диагностики природных сообществ подтверждают присутствие в морях и озерах большого количества пока не культивируемых форм бактерий (НФБ) («viable but nonculturable», VBNC).

Обычными методами чаще всего обнаруживают пигментообразующие и флюоресцирующие бактерии (представители родов Micrococcus, Sarcina, Pseudomonas, Flavobacterium, Chromobacterium), протеолитические бактерии (представители родов Clostridium, Proteus, Pseudomonas, Bacillus), спорообразующие бактерии (представители рода Bacillus, особенно В. cereus var. mycoides и В. subtilis, рода Clostridium, часто Cl. sporogenes), различные анаэробные микроорганизмы (содержатся в воде только в иле, участвуют в круговороте биогенных элементов), дрожжи и плесневые грибы (представители родов Torulopsis, Rhodotorula, Mucor, Aspergillus). В иле пресноводных водоемов преобладают разлагающие клетчатку анаэробы, серобактерии, нитрификаторы и азотфиксаторы. В водах и донных осадках пресных и соленых водоемов обитает множество фотои хемолитотрофных микроорганизмов. Наличие в воде большого количества микроорганизмов, представляющих разные физиологические группы, обусловливает весьма сложные взаимодействия между ними.

В конечном итоге это приводит к самоочищению водоемов. По степени микробного загрязнения различают три категории воды—сапробные (греч. sapros — гнилой) зоны водоема. Сапробность — совокупность особенностей водоема, зависящих от развития в воде микроорганизмов, выражающаяся в определенной стадии минерализации и концентрации органических веществ.

1. Полисапробная зона — наиболее загрязненная вода, бедная кислородом и богатая высокомолекулярными органическими соединениями. Количество бактерий в 1 мл воды достигает 1 млн. и более. Преобладают анаэробные бактерии, вызывающие процессы аммонификации и брожения, актиномицеты, грибы.

2. Мезосапробная зона — умеренно загрязненная вода. В ней активно происходит минерализация органических веществ с интенсивными процессами окисления и нитрификации. В 1 мл воды содержатся сотни тысяч микроорганизмов (в основном нитрифицирующие облигатно аэробные бактерии, а также Clostridium, Pseudomonas, Mycobacterium, Flavobacterium, Streptomyces, Candida и др.). В этой зоне содержатся аммиак и метан.

3. Олигосапробная зона—зона чистой воды. Характеризуется окончившимся процессом самоочищения, заканчивающимися процессами окисления, небольшим содержанием органических соединений. Количество микроорганизмов в 1 мл воды—от 10 до 1000.

Наибольшее количество патогенных микроорганизмов, попадающих в водоемы, обнаруживается в полисапробных зонах, затем они постепенно отмирают в мезосапробных и практически не обнаруживаются в олигосапробных зонах. В процессах очищения водоемов от микроорганизмов принимают участие бактериофаги, хищные бактерии (например, Bdellovibrio), простейшие, черви (круглые, малощетинковые и др.), ракообразные, моллюски, личинки насекомых и т. д. Нельзя недооценивать и роль абиотических факторов (разведение огромными водными массами, бактерицидное действие прямых солнечных лучей, температура, pH воды, наличие кремнезема, глинозема, гидроокиси железа и т. д.).

Соответственно, в естественных условиях в воде может устанавливаться биологическое равновесие. Чуждые бактерии, которые попадают в воду из грунта, разлагающихся растений и в особенности из сточных вод, разлагающихся отбросов и неочищенных городских отходов, имеют решающее гигиеническое значение при использовании воды в качестве питьевой или для хозяйственных нужд. Со сточными водами в водоемы попадают обитатели кишечника человека и животных, включая представителей нормальной, условно-патогенной флоры и патогенов (возбудители кишечных инфекций, иерсиниозов, лептоспирозов, вирусы гепатита А и Е, полиомиелита и др.). Подобные микроорганизмы могут попадать в воду также при купании людей, скота, стирке белья и т. п. Хотя патогенные бактерии не приспособлены к существованию в воде, многие из них могут достаточно длительное время сохраняться в ней.

Более того, описана возможность размножения холерного вибриона в воде в летнее время (при наличии в ней органических веществ, щелочном pH и благоприятной температуре). Определенную опасность может представлять лед, в котором некоторые патогенные бактерии могут сохраняться месяцами.

Питьевая вода поступает из системы коммунального хозяйства и возвращается туда практически полностью в загрязненном виде (так как питьевую воду большей частью не потребляют в обычном виде, ею скорее пользуются). Питьевая вода служит непосредственно для питья, приготовления пищи, производства пищевых продуктов и очистки оборудования, соприкасающегося с продуктами питания. Ее применяют в качестве растворителя для дезинфицирующих средств и для смывания их остатков после дезинфекции. С микробиологической точки зрения, питьевая вода не должна содержать каких-либо патогенных микробов, а общее количество микроорганизмов в ней должно быть минимальным. Питьевую воду обычно получают из поверхностных или грунтовых вод.

Вода хозяйственного назначения находится в непосредственном или косвенном контакте с человеком, но ее нельзя использовать для питья или приготовления пищи. Она предназначена для ухода за телом, полива растений и для использования в некоторых производственных процессах (кроме производства пищевых продуктов). Производственная вода при использовании по назначению не представляет опасности для человека, так как ее почти всегда применяют в технических целях без непосредственного контакта с человеком. Однако в этой воде тоже могут возникать нежелательные микробиологические процессы (например, размножение железобактерий или микробные наросты на поверхности труб холодильных систем).

Методы санитарно-микробиологического исследования воды сводятся к определению общего количества микроорганизмов в 1 мл воды и выявлению патогенных микроорганизмов (сальмонелл, холерных вибрионов, лептоспир, шигелл и энтеровирусов). Кроме того, поскольку прямое выделение патогенных бактерий из воды требует специальных исследований, существуют косвенные методы, позволяющие дать количественную оценку степени фекального загрязнения воды (выявление БГКП, Е. coli, энтерококков, стафилококков). Дополнительными критериями санитарного состояния воды являются титр энтерококков (рекомендуется в тех случаях, когда исследование на кишечную палочку дает малодостоверные результаты), титр Clostridium perfringens, индекс бактериофагов.

Исследованию подлежит вода: централизованного водоснабжения, колодцев, скважин, открытых водоемов, плавательных бассейнов, сточные воды. Показатели качества воды нормированы ГОСТами и Санитарными правилами и нормами (СанПиН).

Санитарно-микробиологические требования к качеству воды
Санитарно-микробиологические требования к качеству воды
Санитарно-микробиологические требования к качеству воды

Под централизованными системами водоснабжения понимаются установки, которые при помощи сети труб обеспечивают водоснабжение населенных пунктов. Оценивают качество воды, подающейся в сеть труб (например, чистая вода из устройств водоснабжения), и воды, поступающей в распределительную систему, в точках водоразбора наружной и внутренней сети. Это обусловлено тем, что в воду могут проникать загрязнения из поврежденных насосов, а также неплотностей трубопровода и арматуры. Вторичные загрязнения могут поступать в воду при проведении текущих ремонтных работ. Микробиологические нормативы качества питьевой воды централизованных систем питьевого водоснабжения и воды нецентрализованного водоснабжения приведены в таблицах ниже. Определение микробиологических показателей проб воды из подземных источников в местах водозабора осуществляется 4 раза в год, по сезонам года, и из поверхностных источников— 12 раз в год—ежемесячно.

Определенная часть воды используется человеком непосредственно для питья в бутилированном виде. В зависимости от качества воды, улучшенного относительно гигиенических требований к воде централизованного водоснабжения, а также дополнительных медико-биологических требований расфасованную воду подразделяют на 2 категории:

• Первая категория — вода питьевого качества (независимо от источника ее получения), безопасная для здоровья, полностью соответствующая критериям благоприятности органолептических свойств, безопасности в эпидемическом и радиационном отношении, безвредности химического состава и стабильно сохраняющая свои высокие питьевые свойства.

• Высшая категория — вода, безопасная для здоровья и оптимальная по качеству (из самостоятельных, как правило, подземных, предпочтительно родниковых или артезианских, водоисточников, надежно защищенных от биологического и химического загрязнения). При сохранении всех критериев для воды первой категории питьевая вода оптимального качества должна соответствовать также критерию физиологической полноценности по содержанию основных биологически необходимых макро- и микроэлементов и более жестким нормативам по ряду органолептических и санитарно-токсикологических показателей.

Основные требования, предъявляемые к расфасованной воде, приведены в таблицах ниже.

Санитарно-микробиологические требования к качеству воды
Санитарно-микробиологические требования к качеству воды

Вода бассейнов может быть загрязненной как изначально, так и в процессе эксплуатации бассейна. Пресная вода, поступающая в бассейны, должна соответствовать гигиеническим требованиям, предъявляемым к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Морская вода в системах водозаборов бассейнов должна удовлетворять требованиям, предъявляемым к прибрежным водам морей в местах водопользования населения, и не должна содержать более 103 КОЕ колиформных бактерий в 1 л. В процессе эксплуатации бассейнов (с морской или пресной водой) вода должна регулярно подвергаться контролю. Лабораторный контроль за качеством воды в ванне бассейна включает исследования по определению основных микробиологических показателей (общие колиформные бактерии, термотолерантные колиформные бактерии, колифаги и золотистый стафилококк) два раза в месяц.

Нормативы приведены в таблице ниже. Обнаружение в пробах воды возбудителей кишечных инфекционных и (или) паразитарных заболеваний и (или) синегнойной палочки является основанием для полной смены воды в ванне вне зависимости от вида бассейна и системы водообмена. При появлении спорадических случаев пневмоний неясной этиологии или возникновении среди посетителей бассейна эпидемических внесезонных вспышек острых респираторных заболеваний проводятся исследования воды на наличие легионелл (Legionella pneumophilia), размножению которых способствует теплая вода и брызги.

Анализ воды открытых водоемов производят при установлении уровня их загрязнения, при выборе новых источников централизованного водоснабжения, при оценке мест, предназначенных для использования в рекреационных целях. Санитарно-микробиологическое исследование сточных вод и их осадков проводится в основном для оценки эффективности их очистки и обеззараживания перед спуском в водоемы и на поля орошения. В ряде случаев исследуют неочищенные сточные воды или на этапах очистки, до хлорирования и после него.

Санитарно-микробиологические требования к качеству воды
Санитарно-микробиологические требования к качеству воды

- Читать далее "Отбор проб воды для микробиологического исследования"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 24.09.2019

Остались вопросы или замечания?

Все размещенные статьи преследуют образовательную цель и предназначены для лиц имеющих базовые знания в области медицины.
Без консультации лечащего врача нельзя применять на практике любой изложенный в статье факт.
Жалобы и возникшие вопросы просим присылать на адрес statii@dommedika.com
На этот же адрес ждем запросы на координаты авторов статей - быстро их предоставим.