Санитарно-микробиологическое исследование воды

          В воде формируются определенные биоценозы с преобладанием микроорганизмов, адаптировавшихся к условиям местонахождения, т.е. физико-химическим условиям, освещенности, степени растворимости кислорода и диоксида углерода, содержания органических и минеральных веществ и т.д. Микрофлора воды представляет собой микробный планктон, играющий роль активного фактора ее самоочищения от органических отходов. Утилизация органических отходов связана с деятельностью постоянно обитающих в воде микроорганизмов, то есть составляющих аутохтонную микрофлору. В пресных водоемах находятся различные бактерии: палочковидные (псевдомонады, аэромонады и др.), кокковидные (микрококки), извитые и нитевидные (актиномицеты). На дне водоемов, в иле увеличивается количество анаэробов. Загрязнение воды органическими веществами сопровождается увеличением бактерий, грибов и простейших. Появляется большее количество непостоянных (аллохтонных) представителей микрофлоры воды, которые исчезают в процессе самоочищения воды.

          Вода — фактор передачи возбудителей многих инфекционных заболеваний. Вместе с загрязненными ливневыми, талыми и сточными водами в озера и реки попадают представители нормальной микрофлоры человека и животных (кишечная палочка, цитробактер, энтеробактер, энтерококки, клостридии) и возбудители кишечных инфекций (брюшного тифа, паратифов, дизентерии, холеры, лептоспироза, энтеровирусных инфекций, криптоспоридиоза и др.). Некоторые возбудители могут даже размножаться в воде (холерный вибрион, легионеллы). Вода артезианских скважин практически не содержит микроорганизмов, так как последние обычно задерживаются верхними слоями почвы.

          Вода океанов и морей также содержит различные микроорганизмы, в том числе архебактерии, светящиеся и галофильные (солелюбивые) бактерии, например галофильные вибрионы, поражающие моллюски и некоторые виды рыб, при употреблении которых в пищу развивается пищевая токсикоинфекция. Кроме этого отмечено большое количество нанобактерий, например Sphingomonas, которые проходят через фильтр с диаметром пор 0,2 мкм.

          Вода абсолютно необходима для нормального функционирования организма человека, животных и растений, поскольку составляет основу внутренней среды живой материи. Тем не менее, именно через воду могут передаваться самые различные инфекционные заболевания. При решении вопроса снабжения населения доброкачественной водой необходимо учитывать возможность водного пути передачи актуальных для инфекций, в частности, брюшного тифа (паратифов), дизентерии, холеры, лептоспироза, туляремии, полиомиелита, вирусных гепатитов А и Е.

          В зависимости от предназначения вода может быть классифицирована на:

          ∨ питьевую воду централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения;

          ∨ воду подземных и поверхностных источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения;

          ∨ децентрализованную питьевую воду (при использовании колодцев, артезианских скважин и родников);

          ∨ воду водных объектов в зонах рекреации;

          ∨ воду плавательных бассейнов с пресной и морской водой;

          ∨ хозяйственно-бытовые сточные воды после обеззараживания и очистки.

          Для всех видов водопользования имеется нормативно-техническая документация — Государственные стандарты (ГОСТы), Санитарные нормы и правила (СанПиНы), методические указания (МУК), методические рекомендации, информационные письма и т.д.). Нормативно-техническая документация (НТД) включает гигиенические требования, нормативы качества воды и методы исследования.

          Среди многочисленных нормируемых показателей особо следует выделить микробиологические и паразитологические. Косвенно данные показатели отражаются и при проведении химического анализа воды. Так, например, органические соединения азота (альбуминоидный азот) — показатель загрязнения воды органическими веществами белковой природы, в том числе и за счет сапрофитных и патогенных микроорганизмов. Ионы аммония, азотной и азотистой кислот также являются конечными продуктами распада микроорганизмов. Окисляемость воды и биохимическая потребность ее в кислороде косвенно свидетельствует о возможном загрязнении воды патогенными микроорганизмами.

          Санитарно-микробиологическое исследование воды включает определение как патогенных микроорганизмов, так и санитарно-показательных микроорганизмов (косвенно свидетельствующих о возможном присутствии в воде и патогенных микроорганизмов). Определение патогенных микроорганизмов проводят по эпидемиологическим показаниям, а при плановых санитарно-микробиологических исследованиях воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения анализ включает, согласно требованиям СанПиН 2.1.4.1074–01, следующие показатели (табл. 1).

          Таблица 1. Санитарно-показательные микроорганизмы в воде централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения

№ п/п	Показатели	Единицы измерения	Нормативы
1	Термотолерантные колиформные бактерии (ТКБ)	Число бактерий в 100 см^3	Отсутствуют
2	Общие колиформные бактерии (ОКБ)	Число бактерий в 100 см^3	Отсутствуют
3	Общее микробное число (ОМЧ)	Колониеобразующие единицы (КОЕ) в 1 см^3	Не более 50
4	Колифаги	Бляшкообразующие единицы (БОЕ) в 100 см^3	Отсутствуют
5	Споры сульфитредуцирующих клостридий	Число спор в 20 см^3	Отсутствуют
6	Цисты лямблий	Число цист в 50 см^3	Отсутствуют

          Комментарии к таблице. Оценивая количество ОКБ и ТКБ в 100 см³ воды, следует анализировать не менее трех объемов воды (по 100 см³ каждый). При оценке ОКБ и ОМЧ превышение норматива не допускается в 95% проб, отбираемых в течение года. Колифаги определяют только в системах водоснабжения из поверхностных источников перед подачей воды в распределительную сеть, то же касается и наличия цист лямблий. Содержание спор сульфитредуцирующих клостридий определяют только при оценке эффективности технологии обработки воды. В случае обнаружения ТКБ, ОКБ, колифагов или хотя бы одного из указанных показателей вновь проводят повторное экстренное исследование воды на ТКБ, ОКБ и колифаги. Параллельно проводят исследование воды на хлориды, аммонийный азот, нитраты и нитриты. Если и в повторно взятой пробе выявляются ОКБ более двух в 100 см³ и/или ТКБ, и/или колифаги, то проводят исследование на патогенные бактерии кишечной группы и/или энтеровирусы. Такое же исследование на патогенные энтеробактерии и энтеровирусы проводят по эпидемиологическим показаниям по решению территориальных центров Роспотребнадзора.

          Термотолерантные колиформные бактерии (ТКБ) входят в состав ОКБ и обладают всеми их признаками, но, в отличие от них, способны ферментировать лактозу до кислоты, альдегида и газа при температуре +44 °С в течение 24 ч. Таким образом, ТКБ отличаются от ОКБ способностью ферментировать лактозу до кислоты и газа при более высокой температуре.

          Определяемые показатели, количество и периодичность исследований зависят от типа источника водоснабжения, численности населения, обеспечиваемого водой из данной системы водоснабжения. Эти данные приведены в СанПиН 2.1.4.1074–01. В методических указаниях по санитарно-микробиологическому анализу питьевой воды (МУК 4.2.1018–01 Министерства здравоохранения РФ) регламентированы методы санитарно — микробиологического контроля качества питьевой воды.

          Общее число микроорганизмов — это общее число видимых при двукратном увеличении мезофильных (имеющих температурный оптимум +37 °С) аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов (МАФАнМ), которые способны образовывать колонии на питательном агаре при температуре +37 °С в течение 24 ч. Для выявления этого показателя в стерильную чашку Петри вносят 1 мл воды и заливают расплавленным (температура не выше +50 °С) мясопептонным агаром, а через сутки подсчитывают количество выросших колоний.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКБ И ТКБ МЕТОДОМ МЕМБРАННЫХ ФИЛЬТРОВ

          Метод основан на фильтровании определенных объемов воды через мембранные фильтры. Для этих целей используют фильтры с диаметром пор 0,45 мкм и размером 35 или 47 мм в диаметре (отечественные фильтры «Владипор» МФАС–С–1, МФАС–С–2, МФАС–МА (№ 4–6) или зарубежные — ISO 9000 или EN 29000). Мембранные фильтры подготавливают к анализу в соответствии с инструкциями завода — изготовителя.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКБ И ТКБ ТИТРАЦИОННЫМ МЕТОДОМ

          Метод основан на накоплении бактерий после посева определенных объемов воды в жидкие питательные среды, с последующим пересевом на дифференциальную плотную среду с лактозой и идентификации колоний по культуральным и биохимическим тестам. При исследовании питьевой воды качественным методом (текущий санэпиднадзор) засевают три объема по 100 см³. При исследовании воды с целью количественного определения ОКБ и ТКБ (повторный анализ) засевают соответственно 100, 10 и 1 см³ — по три объема каждой серии.

САНИТАРНО-МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЧВЫ

          Почва дает приют разнообразным микроорганизмам. Так, количество только бактерий в почве достигает 10 млрд. клеток в 1 г. Микроорганизмы участвуют в почвообразовании и самоочищении почвы, в кругооборота в природе азота, углерода, и других элементов. В ней кроме бактерий обитают грибы, простейшие и лишайники представляющие собой симбиоз грибов с цианобактериями. На поверхности почвы микроорганизмов относительно мало из-за губительного действия УФ-лучей, высушивания и других факторов. Пахотный слой почвы толщиной 10–15 см содержит наибольшее число микроорганизмов. По мере углубления количество микроорганизмов уменьшается вплоть до их исчезновения на глубине 3–4 м. Состав микрофлоры почвы зависит от ее типа и состояния, состава растительности, температуры, влажности и т.д. Большинство почвенных микроорганизмов способны развиваться при нейтральном рН, высокой относительной влажности, температуре от 25 до 45 °С.

          В почве живут спорообразующие палочки родов Bacillus и Closlridium. Непатогенные бациллы (Вас. megaterium, Вас. subtilis и др.). наряду с псевдомонадами, протеем и некоторыми другими бактериями являются аммонифицирующими, составляя группу гнилостных бактерий, осуществляющих минерализацию органических веществ. Патогенные спорообразующие палочки (возбудители сибирской язвы, ботулизма, столбняка, газовой гангрены) способны длительно сохраняться, а некоторые даже размножаться в почве (Clostridium botulinum). Почва является также местом обитания азотфиксирующих бактерий, усваивающих молекулярный азот (Azotobacter, Azomonas, Mycobacterium и др.). Азотфиксирующие разновидности цианобактерий, или сине-зеленых водорослей, применяют для повышения плодородия рисовых полей.

          Представители семейства кишечных бактерий (сем. Enterobacteriaceae) — кишечная палочка, возбудители брюшного тифа, сальмонеллезов и дизентерии, попав в почву с фекалиями, отмирают. В чистых почвах кишечная палочка и протей встречаются редко; Обнаружение бактерий группы кишечной палочки (колиформных бактерий) в значительных количествах является показателем загрязнения почвы фекалиями человека и животных и свидетельствует об ее санитарно-эпидемиологическом неблагополучии из-за возможности передачи возбудителей кишечных инфекций. Количество простейших в почве колеблется от 500 до 500 000 на 1 г почвы. Питаясь бактериями и органическими остатками, простейшие вызывают изменения в составе органических веществ почвы. В почве находятся также многочисленные грибы, токсины которых, накапливаясь в продуктах питания человека, вызывают интоксикации — микотоксикозы и афлатоксикозы.

          Результаты исследования почв учитывают при определении и прогнозе степени их опасности для здоровья и условий проживания населения в населенных пунктах (по эпидемиологическим показаниям), профилактике инфекционной и неинфекционной заболеваемости (предупредительный санитарный надзор), текущем санитарном контроле за объектами, прямо или косвенно воздействующими на окружающую среду.

          При проведении текущего санитарного надзора за состоянием почвы ограничиваются кратким санитарно-микробиологическим анализом, указывающим на наличие и степень фекального загрязнения. Показатели, включенные в эту группу, также характеризуют процессы самоочищения почвы от загрязнителей органической природы и энтеробактерий. Полный санитарно-микробиологический анализ почвы проводят в форме предупредительного санитарного надзора. Воздействие химических поллютантов на биогеоценоз предполагает исследование их бактерицидного действия на почвенную микробиоту, как следствие: изменение сообщества почвенных микроорганизмов, ферментативной активности почвы. По эпидемическим показаниям проводят индикацию патогенной микробиоты.

          В лаборатории из 5 точечных проб почвы, взятых с одного участка, готовят усредненную пробу, тщательно перемешивая и растирая в стерильной фарфоровой чашке резиновым пестиком в течение 5 мин. Посторонние примеси (корни растений, камни, щепки) удаляют путем просеивания почвы через сито, которое предварительно протирают ватным тампоном, смоченным 96% этиловым спиртом. Из усредненной пробы отбирают навески (от 1 до 50–55 г в зависимости от перечня определяемых показателей) и готовят суспензию 1:10 на стерильной водопроводной воде (10 г почвы на 90 см³ воды). Для десорбции микроорганизмов с поверхности почвенных частиц приготовленную почвенную суспензию встряхивают в течение 3 мин на мешалке механического диспергатора. После отстаивания суспензии в течение 30 с, готовят последовательные 10-кратные разведения почвы до концентрации 10^-4–10^-5 г/см³.

          Оценку результатов санитарно-микробиологического исследования почв проводят путем сопоставления данных, полученных на опытных и контрольных участках почв одинакового состава, расположенных в непосредственной территориальной близости. Схемы оценки санитарного состояния почвы на основании отдельных санитарно-микробиологических критериев представлены в МУ № 14446–76 (табл. 2).

          Таблица 2. Схема оценки санитарного состояния почвы по микробиологическим показателям (по МУ№ 1446-76)

Категории почв	Титр (г)			Индекс термофильных микроорганизмов (число клеток/г)
	БГКП	Нитрифицирующих бактерий	Клостридий
Чистая	1,0 и выше	0,1 и выше	0,01 и выше	10^2–10^3
Загрязненная	0,9 и выше	0,09–0,001	0,009–0,0001	10^3–10^5
Сильно загрязненная	0,009 и ниже	0,0009 и ниже	0,00009 и ниже	10^5–4×10^6

          В МУ 2.1.7.730–99 «Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест» представлена схема оценки эпидемической опасности почв населенных мест. В данном документе для оценки интенсивности биологической нагрузки на почву используются такие показатели как БГКП и индекс энтерококков, а для оценки эпидемической опасности почвы — патогенные энтеробактерии и энтеровирусы.