Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Львівський національний університет ветеринарної медицини та біотехнологій ім. С.З.Ґжицького

Кафедра мікробіології та вірусології

Спеціальність 6.051301 «Біотехнологія»

Курсова робота

Мікрофлора води та її методи дослідження

Студентка II курсу 2 п/г

Джавала Олена Ігорівна

Допущена до захисту

Завідувач кафедри мікробіології та вірусології

доцент В.І. Семанюк

Керівник курсової роботи

канд. біол. наук, доцент В.І. Семанюк

Львів - 2015



Зміст

• Вступ
• Мікрофлора води
• Сучасні методи знезараження питної води
• Гігієнічні завдання знезараження питної води
• Реагентні (хімічні) методи знезараження питної води
• Фізичні методи знезараження питної води
• Очищення та підготовка води
• Методи очищення стічних вод
• Мікрофлора водойм
• Сапробність
• Мікробне число
• Висновки
• Список використаної літератури


Вступ

Мікрофлора -- сукупність мікроорганізмів, що містяться в певному більш-менш однорідному середовищі (ґрунт, повітря, організм людини, певні харчові продукти тощо). До складу мікрофлори можуть входити різні групи мікроорганізмів - бактерії, мікроскопічні гриби, актиноміцети, мікроскопічні водорості, найпростіші.

Вода - є природним місцем існування багатьох мікробів. Основна маса мікробів надходить з ґрунту. Кількість мікробів у 1 мл води залежить від наявності в ній поживних речовин. Чим вода сильніше забруднена органічними залишками, тим більше в ній мікробів. Вода - постійний елемент середовища всіх організмів і відіграє в їх житті різнобічну роль

У ґрунтових водах, озерах, річках, морях, океанах та інших водоймах завжди міститься значна кількість мікроорганізмів. Більшість з них потрапляє у воду з ґрунту та повітря. Особливий вплив на мікрофлору води (як і на мікробіоту ґрунту) справляють антропогенні фактори людської культури. Прісноводні екосистеми з питною водою є внутрішніми (континентальними)водоймами ,що утворені проточними і стоячими водами.

Актуальність теми полягає в тому, що патогенні мікроорганізми, які знаходяться в організмі хворих або носіїв, потрапляють в навколишнє середовище, що робить його фактором передачі інфекції.

Цілі вивчення теми:

1. Зрозуміти,що собою представляє мікрофлора води. Вміти проводити бактеріологічне та вірусологічне дослідження води.

2. Дослідити різні методи очистки води.



Мікрофлора води

Вода є природним місцем існування багатьох мікробів. Основна маса мікробів надходить з ґрунту. Кількість мікробів у 1 мл води залежить від наявності в ній поживних речовин. Чим вода сильніше забруднена органічними залишками, тим більше в ній мікробів. Найбільш чистими є води глибоких артезіанських свердловин, а також джерельні води. Зазвичай вони не містять мікробів. Особливо багаті мікробами відкриті водойми та річки. Найбільша кількість мікробів у них знаходиться в поверхневих шарах (в шарі 10 см від поверхні води) прибережних зон. З віддаленням від берега і збільшенням глибини кількість мікробів зменшується. У чистій воді знаходиться 100 - 200 мікробних клітин в 1 мл, а в забрудненій - 100 - 300 тис. і більше.

Річки в районах міст часто є природними приймачами стоків господарських і фекальних нечистот, тому в межах населених пунктів різко збільшується кількість мікробів. Але в міру видалення річки від міста число мікробів поступово зменшується, і через 3-4 десятка кілометрів знову наближається до вихідної величини. Це самоочищення води залежить від ряду факторів: механічне осадження мікробних тіл, зменшення у воді поживних речовин, засвоюваних мікробами, дія прямих променів сонця, пожирання бактерій найпростішими та ін.

Патогенні мікроби потрапляють у річки та водойми зі стічними водами. Збудники таких кишкових інфекцій, як черевний тиф, паратифи, дизентерія, холера та ін.., можуть зберігатися у воді тривалий час. У цьому випадку вода стає джерелом інфекційних захворювань.

Особливо небезпечне потрапляння хвороботворних мікробів у водопровідну мережу. Тому за станом водойм і подається з них водопровідної води встановлений санітарно-бактеріологічний контроль.



Сучасні методи знезараження питної води

Серед багатьох галузей сучасної техніки, вкладених у підвищення рівень життя людей, благоустрою населених місць й розвитку промисловості, водопостачання займає велика й чільне місце. Адже вода - це неодмінна частина всіх живих організмів, життєдіяльність яких без води неможлива. Для нормальної течії фізіологічних процесів в людини й у створенні сприятливих умов життя людей дуже важливо гігієнічне значення води. Нині забезпечення населення водою високої якості стало справжньої проблемою.

Проблема питного водопостачання зачіпає чимало сторін життя людського суспільства, протягом всієї історії його існування. Нині проблема соціальна, політична, медична, географічна, і навіть інженерна ні економічна. На питні і побутові потреби, комунальних об'єктів, лікувально-профілактичних установ, і навіть на технологічні потреби підприємств харчової промисловості витрачається близько 5-6% загального водоспоживання. Технічно забезпечити подачу такої кількості води неважко, але потреби мають задовольнятися водою певної якості, так званої питної води.

Питна вода - це вода, відповідальна за своєю якістю у природній змозі або після обробки (очищення, знезараження) встановленим нормативним вимогам, і призначена для питних і побутових потреб людини. Найвища вимога до якості питної води: бути безпечною в епідемічному і радіаційному відношенні, бути нешкідливою за хімічним складом, мати сприятливі органолептичні властивості. Для задоволення цих вимог щодо часу використовується ціле пасмо заходів з підготовки питної води.

Звісно, у річках та інших водоймах відбувається природний процес самоочищення води. Але він протікає надто повільно. Ріки віддавна не справляються зі скидами стічних вод та іншими джерелами забруднення. Адже рівень бактерицидного впливу на стічних водах часто стає більше норми в тисячі і мільйони раз. Стоки потрапляють у річки й озера, а більшість міських водоканалів беруть воду саме їх. Отже, обов'язковими процесами підготовкою питної води є якісна очищення і знезаражування стічні води.

Обеззараженням води називається процес знищення що є там мікроорганізмів. У процесі первинного очищення вод затримуються до 98% бактерій. Але навіть серед решти бактерій, і навіть серед вірусів можуть бути патогенні (хвороботворні) мікроби, знищення яких потрібна спеціальна обробка води - її знезаражування.

При повному очищенні поверхневих вод знезаражування потрібно завжди. Але практичне використання для пиття і підземних, і поверхневих вод практично завжди без знезараження неможливо.

Гігієнічні завдання знезараження питної води

Вода природних джерел питного водопостачання, зазвичай, відповідає гігієнічним вимогам до питної води і вимагає перед подачею населенню підготовки -- очищення, знезараження.

Очищення води, куди входять її очищення і знебарвлення , є першим етапом підготовки питної води. Через війну її із води видаляються зважені речовини, яйця гельмінтів і значної частини мікроорганізмів. Але певну частину патогенних бактерій і вірусів проникає через очисні спорудження та міститься у фільтрованій воді. До сформування надійного і керованого бар'єра по дорозі можливої передачі з водою кишкових інфекцій та інших щонайменше небезпечних хвороб застосовується її знезаражування, тобто, знищення живих патогенних мікроорганізмів - бактерій і вірусів. Адже саме мікробіологічні забруднення води займають перше місце оцінці ступеня ризику здоров'ю людини. Сьогодні доведено, що створює небезпеку захворювань від присутніх у питній воді хвороботворних мікроорганізмів в тисячі разів вище, аніж за забруднення води хімічними сполуками різної природи. Тому знезаражування до меж, відповідальних встановленим гігієнічним нормативам, є обов'язковою умовою отримання води питної якості.

У практиці комунального водопостачання використовують реагентні (хлорування, озонування, вплив препаратами срібла), безреагентні (ультрафіолетові промені, вплив імпульсними електричними розрядами, гамма-променями та інших) і комбіновані методи знезараження води. У першому випадку належний ефект досягається внесенням в воду біологічно активних хімічних сполук. Безреагентні методи знезараження розуміють обробку води фізичними впливами. На комбінованих методах використовують одночасно хімічний та фізичний вплив.

При виборі методу знезараження треба враховувати небезпеку обману здоров'я залишкових кількостей біологічно активних речовин, що застосовуються знезараження чи які виникають у процесі знезараження, можливість зміни фізико-хімічних властивостей води (наприклад, освіту вільних радикалів). Важливими характеристиками методу знезараження є також наявність його ефективність у відношенні різних видів мікронаселення води, залежність ефекту та умовами середовища.

При хімічних засобах знезараження питної води задля досягнення стійкого знезаражувального ефекту необхідно вірно знайти дозу яку вводимо реагенту й забезпечити достатню тривалість його контакту із жовтою водою. Доза реагенту визначається пробним знезараженням чи розрахунковими методами. Задля підтримки необхідного ефекту при хімічних засобах знезараження питної води доза реагенту розраховується з головою (залишковий хлор, залишковий озон), гарантує знищення мікроорганізмів, які у воду кілька днів після знезараження.

При фізичних засобах необхідно підвести до одиниці обсягу води задану кількість енергії, обумовлену як твір інтенсивності впливу (потужності випромінювання) тимчасового контакту.

Є й решта обмежень використання того чи іншого методу знезараження води. Цими обмеженнями, і навіть на достоїнствах і недоліках методів знезараження ми докладно зупинимося нижче.

Реагентні (хімічні) методи знезараження питної води

Хлорування.

Найпоширеніший і перевірений спосіб дезінфекції води - первинне хлорування. Нині цим методом знезаражується 98,6 % води. Причина цього в підвищеній ефективності знезараження води та економічності технологічного процесу, порівняно коїться з іншими існуючими способами. Хлорування дозволяє як очистити воду небажаних органічних і біологічних домішок, а й цілком видалити розчинені солі заліза і марганцю. Інше найважливіша перевага цього способу - його спроможність забезпечити мікробіологічну безпеку води у її транспортуванні користувачеві завдяки ефекту післядії. Суттєвий недолік хлорування - присутність у обробленою воді вільного хлору, що погіршує її органолептичні властивості і що є причиною освіти побічних галогеновмісних сполук (ГСС). Більша частина ГСС становлять тригалометан ТГМ) - хлороформ, дихлорбромметан, дибромхлорметанібромоформ. Їх освіту зумовлено взаємодією сполук активного хлору з органічними речовинами природного походження. Цей процес відбувається розтягнуте за часом за кілька десятків годин, а кількість які виникають ТГМ за інших рівних умов то більше вписувалося, що стоїть рН води. Для усунення домішок потрібно доочищення води на вугільних фільтрах. Нині гранично припустимі концентрації для речовин, є побічними продуктами хлорування, прописані у різних розвинених країнах у межах від 0,06 до 0,2 мг/л і відповідають сучасним науковим уявленням про рівень їх на небезпеку здоров'ю.

Для хлорування води використовуються такі речовини як власне хлор (рідкий чи газоподібний), діоксид хлору та іншіхлоровмісні речовини.

Фізичні методи знезараження питної води

Кип'ятіння

З фізичних способів знезараження води найпоширенішим і був надійним (зокрема, за домашніх умов) є кип'ятіння.

При кип'ятінні відбувається знищення більшості бактерій, вірусів, бактеріофагів, антибіотиків та інших біологічних об'єктів, які найчастіше зберігають у відкритих водо джерелах , та й у системах центрального водопостачання.

З іншого боку, під час кипіння води видаляються розчинені у ній гази і зменшується жорсткість. Смакові якості води під час кипіння змінюються мало. Щоправда для надійної дезінфекції рекомендується кип'ятити води протягом 15 - 20 хвилин, так як при короткочасному кип'ятінні деякі мікроорганізми, їх суперечки, яйця гельмінтів можуть зберегти життєздатність (якщо мікроорганізми адсорбовані на твердих частинках). Проте застосування кип'ятіння в промислових масштабах, ясна річ, неможливо через високу вартість методу.

Очищення та підготовка води

Природна питна вода також може містити значні кількості речовин, частина з яких належить до контамінантів. Контамінація -- потрапляння в певне середовище будь-якого домішку, який змінює властивості цього середовища.

- хвороботворні мікроорганізми, бактерії й віруси, а також їхні токсини;

- іони важких металів (свинець, мідь, цинк й ін.), здатні накопичуватися в організмі людини й проявляти свої негативні наслідки по закінченні багатьох років;

- розчинені органічні речовини (хлороформ, фенол, бензол, різні пестициди);

- вільний хлор ( що залишається після хлорування води);

- карбонати (солі магнію й кальцію), що формують жорсткість води й складові до 80% від всіх солей, що втримуються в питній воді.

Крім перерахованих вище контамінантів, необхідно ураховувати також присутність у технологічній воді нітратів й нітритів, кількісний вміст яких, як правило, різко зростає в літній період часу. У результаті на тлі введення стандартних норм нітриту натрію в м'ясну сировину в готовій продукції може спостерігатися поява локальних зон, нерівномірних за інтенсивністю забарвлення на зрізі, підвищена концентрація залишкового нітриту й нітрозамінів.

З наведених вище даних стає зрозумілим загальновідомий факт, що близько 80% всіх захворювань людини пов'язане з незадовільною якістю води.

З технологічних позицій бактеріологічні показники використовуваної води (загальне мікробне число - не більше 102 клітин/г, колі-індекс - до 3) безумовно мають вирішальний вплив як на рівень безпеки, так і на стабільність якісних характеристик готової продукції. Порушення нормативів, як правило, приводить до підвищення ступеня мікробіологічного обсіменіння сировини, напівфабрикатів і псуванню готової продукції (без усяких видимих причин) після їхньої термообробки або в процесі зберігання при стандартних параметрах. Найчастіше ознаки мікробіологічного псування проявляються у вигляді ослизнення, знебарвлення, появи пористості, характерного запаху й смаку, наявності цвілі.

Як відзначалося раніше, технологові необхідно враховувати сезонні коливання в складі й властивостях води. У весняний й осінній періоди (танення снігу, дощі) питна вода може мати специфічний смак і затухлий запах (внаслідок наявності газів - аміаку й сірководню), сліди посиленого хлорування, різкі коливання в значеннях рН, утворювались після кип'ятіння з коагульований пластівчастий осад або навіть згусток.

У принципі існує кілька способів підготовки води перед її використанням у технологічних цілях. Найпростіший - відстоювання з одночасним пом'якшенням, що відбувається в ємностях, у яких додають коагулянти (гідроксид кальцію - Са(ОН)2, або солі фосфорної кислоти (харчові фосфати)). У процесі відстоювання відокремлюються органічні домішки, солі, що підвищують жорсткість, гази. Особливу увагу при цьому приділяють наявності у воді хлору. Хлор, застосовуваний як знезаражуючий засіб питної води (ГДК для хлору вільного в питній воді 0,3…0,5 мг/л, для хлору зв'язаного 0,8…1,2 мг/л), чинить сильну бактерицидну дію на всі види мікроорганізмів. При цьому, внаслідок високої окислюючої здатності, хлор вступає в реакції з білками, інактивує ферменти, руйнує різні барвники, тобто наявність хлору у воді може привести до утворення пористості, знебарвленню, погіршенню структурно-механічних властивостей готової продукції. Сам спосіб хлорування останнім часом викликає певну настороженість, оскільки цей метод знезаражування одночасно приводить до утворення у воді ряду небезпечних речовин, у тому числі хлороформу й інших хлорвмісних з'єднань із можливою канцерогенною дією.

Озонування здійснюють шляхом дії тихого електричного розряду на молекулярний кисень. Одержуваний озон (О3) являє собою малостійкий, але досить токсичний газ (ГДК = 0,1 мг/м3 повітря) з високою окисною здатністю. Озон - консервант, інактивує спорові й вегетативні форми бактерій, плісняви і дріжджів. Будучи одним з найсильніших природних окислювачів, озон впливає на всі мікроорганізми, руйнуючи мембрану й окисляючи протоплазму. При цьому варто відмітити, що концентрації озону, згубні для найпростіших мікроорганізмів, на кілька порядків нижче, ніж для більше високоорганізованих.

При застосуванні озону для підготовки питної води використовуються його окисні й дезінфікуючі властивості. Крім високої бактерицидної дії (при концентрації 0,4…0,5 мг озону на 1 літр оброблюваної води) озон :

· ефективно видаляє сторонні запахи;

· видаляє домішки заліза й марганцю, окисляючи їх до нерозчинних з'єднань;

· поліпшує смак за рахунок насичення води киснем і додання їй «джерельних» властивостей;

· є екологічно чистим, не приводить до утворення канцерогенних речовин.

Обробка води надлишковою кількістю озону не спричиняє ніяких небажаних наслідків: озон, будучи нестійким, знову перетворюється в кисень протягом декількох хвилин. Якщо буде потреба надлишок газу після озонування (норматив його вмісту в питній воді - не більше 0,3 мг/л) видаляють із води, пропускаючи її через вугільний фільтр..

За даними ВООЗ, широке поширення захворювання карієсом у значній мірі пов'язане з дефіцитом фтору в питній воді. Фторування води забезпечує найкращий профілактичний ефект (40…70%). Таким чином, без достатнього забезпечення організму фторидами за рахунок питної води, ефективне рішення проблеми карієсу практично неможливо.

Методи очищення стічних вод

Всі існуючі методи очищення стічних вод об'єднані в шість основних груп: механічні, фізичні, фізико-механічні, хімічні, фізико-хімічні, біологічні. Схема очистки, тобто послідовність застосування різних методів, залежить від стану забруднення, від складу та якості забруднювачів.

Механічна очистка складається з відстоювання в спеціальних резервуарах, відокремлення освітленої води від нерозчинних домішок з можливою їх утилізацією, фільтрування за допомогою піщаних фільтрів або спеціальних фільтрів. У цьому процесі отриману воду змішують з первинно забрудненою для її усереднення, тобто доведення концентрацій домішок до певних стандартів, які дозволяють скид у водойми або каналізацію.

Фізичні методи полягають у випаровуванні з метою отримання розчинних у воді речовин в кристалічному стані з їх подальшим використанням; обробка магнітним полем, яке зменшує утворення нерозчинних осадів, сприяє їх розрихленню. Фізико-механічні методи базуються на застосуванні механічних пристроїв, що діють на законах фізики: флотація, гіперфільтрація або зворотний осмос, ультрафільтрація, електродіаліз.

Флотація (англ. - плавучість) - метод, заснований на різній здатності прилипання частинок до поверхні розподілу двох фаз - вода та повітря і вода та тверда речовина (наприклад нерозчинні частинки). Через воду пропускають повітря у вигляді дрібних бульбашок, до поверхні яких прилипають тверді частинки, нафтопродукти і спливають на поверхню, де їх збирають спеціальними пристроями.

Ультрафільтрація - заснована на продавлюванні розчину з допомогою порівняно невеликого тиску через мембрани з порами, через які можуть рухатися молекули з невеликими розмірами - вода, іони солей і не можуть проникнути молекули великих розмірів - полімерів, колоїдів, отже вони відокремлюються. Мембрани виготовляють різної форми (листи, циліндри) з ефірів целюлози, поліамадів.

Гіперфільтрація - метод, в якому використовують також напівпроникні фільтри, але з дуже дрібними (молекулярних розмірів) порами, через які під дією великого тиску (від одного до десяти мільйонів Паскалей) продавлюються молекули води, а молекули солей лишаються з іншої сторони, де їх концентрація зростає.

Електродіаліз (гр. діаліз - розклад, відокремлення) - метод, в якому з допомогою спеціальних мембран, підключених в якості електродів до електричного постійного струму, відбувається переміщення солей. Вони накопичуються з одного боку мембрани, а де-мінералізована вода з іншого. Мембрани виготовляють з іонообмінних полімерів - аніонітів, катіонітів, здатних вибірково поглинати іони металів (катіони) і аніони (кислотні залишки). Електричний струм інтенсифікує процес переміщення через мембрани.

Хімічні методи засновані, на відміну вище розглянутих, на зміні хімічного складу речовин, зокрема на перетворенні водорозчинних сполук у газоподібні, нерозчинні, наприклад осади, які потім відокремлюють і утилізують або захоронюють. Ці методи вимагають великої кількості хімічних реактивів, а отже є затратними, економічно недоцільними.

Більш ефективні сучасні методи: коагуляція, флокуляція, екстракція, іонний обмін, сорбція, абсорбція, адсорбція, хемосорбція.

Коагуляція (лат. - згущення, згортання) - процес злипання дрібних частинок забруднювачів у більш крупні під дією коагулянтів - речовин, які зумовлюють процес, - солі алюмінію, заліза, кальцію, магнію, цинку, вуглекислого газу. Процес залежить від знаку і величини заряду на частинках забруднювача. Різновидом є електрокоагуляція, яку проводять в спеціальних ємностях з електродами, через які з розрахованою швидкістю протікає вода. Коагуляція відбувається під дією гідрооксиду заліза, утвореного з електродів під дією електричного струму. Це дуже економічний, ефективний метод для відділення нафтопродуктів. Флокуляція - процес, подібний до коагуляції, але зумовлений дією молекул з відносно великими розмірами - кремнієва кислота, ефіри, крохмаль, целюлоза, синтетичні полімери - поліакриламід, поліоксиетилен, поліетиленамін.

Сорбція (лат. - поглинати) - метод, заснований на здатності деяких речовин (деревне вугілля, активоване вугілля, кокс, торф, глина) поглинати інші речовини - газоподібні, рідинні за рахунок власних пор. Від кількості та розмірів пор залежить ефективність процесу. Абсорбція - поглинання шкідливої речовини всією масою речовини абсорбенту без хімічної зміни поглинутої речовини. Адсорбція - поглинання шкідливої речовини тільки поверхнею адсорбенту за рахунок молекулярних сил поверхонь речовин, які взаємодіють без хімічного перетворення обох речовин. Хемосорбція - процес поглинання забруднювача із його хімічною зміною. Всі типи сорбції проводять у спеціальних пристроях колонного типу, заповнених поглиначем.

Біологічні методи очистки застосовують з використанням спеціальних штамів, рас мікроорганізмів, які строго специфічно здатні поглинати певні речовини - неорганічні, наприклад важкі метали, органічні - нафтопродукти. Процес ведуть в присутності повітря - аеробні мікроорганізми, або без повітря - анаероби в спеціальних пристроях - аеротенках, біотенках, на спеціальних територіях - полях фільтрації.

Отже існує багато сучасних методів, пристроїв, здатних очищати стічні води. Використання певного з них залежить від складу забруднень у воді, подальшого її використання та виділених речовин. Вода, як і нафта, вугілля, природний газ дорожчає, тому очищену воду треба знову направляти в технологічні процеси, створюючи замкнені технологічні цикли.

Екологічна класифікація водних організмів, як і наземних, ґрунтується на принципах використання ними джерел вуглецю (автотрофи і гетеротрофи), енергії (фототрофи і темотрофи)і залежать від їх місця в трофічному ланцюгу( продуценти, консументи, редуценти). Мікроорганізми на основі топічних і трофічних зв'язків формують консорції, що складаються з сірко, залізобактерій та інших видів мікробів та фітопланктону, що перебувають у складних взаємовідносинах, створюючи біотичне середовище,або екологічну нішу з характерними для неї законами функціонування.

Мікроорганізми водних екосистем можна класифікувати також за вертикальною і горизонтальною зонами їхнього поширення у водоймі. По горизонталі ,зокрема, виділяють прибережну,літоральну і пелагічну ділянки.

Важливе значення для видового складу біотичного компонента водних екосистем мають глибина,будова дна ,циркуляційні процеси,температура,швидкість течії ,прозорість води ,вміст в ній солей. Вертикальне розміщення організмів у водоймі визначають глибиною проникнення сонячного світла, яка залежить від прозорості води.

На дні водойм відкладаються осади,в яких відбуваються складні процеси біологічного та хімічного перетворення,внаслідок чого частина їх назавжди залишається на дні,утворюючи типове мулувате середовище , а частина розчиняється у воді(наприклад, сірководень у Чорному морі на глибині 100-120 м утворює плівку, під якою створилась мертва зона) і залучається до нових циклів біологічного перетворення. Так H2S окислюється сіркобактеріями до сірчаної кислоти. Повернення до кругообігу елементів біогенів визначається мінералізацією відмерлих решток органічної речовини та обміном хімічних елементів між осадом і придонним шаром води. У більшості випадків річковий мул,що містить органофосфати, є основним джерелом фосфору для мікроба і водяної рослинності.

Зміна кислотно-лужних умов води негативно впливає на водні біоценози. Деградацію водних екосистем спричиняють дренажні води,що надходять з осушених торфовищ,полів зрошення ,шахт, рудників,а також стічні фабрично-заводські відходи.

Забруднення водойм різними нечистотами та покидьками становить небезпеку в санітарному відношенні для людини і тварин. Але у природі постійно відбувається процес самоочищення води внаслідок дії на забруднювачі різних фізичних, хімічних і біологічних факторів: течії та інсоляції верхніх шарів води,температури,деяких хімічних речовин ,що є у воді , бактеріофаги,співвідношення у воді патогенних мікробів і сапрофітів тощо.

Залежно від ступеня забруднення водойм внаслідок господарської діяльності людини (антропогенний вплив)в них можуть розмножуватись і певний час зберігатися патогенні мікроорганізми. Особливо небезпечні стоячі водойми , в які потрапили збудники сибірки ,анаеробних інфекцій,лептоспірозу тощо. У стічній воді довго функціонує і вірус ящуру.

У зв'язку з тим,що вода часто забруднюється фекаліями, які містять багато різних видів кишкової мікрофлори,в тому числі E. coli, колі-титр (найменша кількість води в мілілітрах, в якій виявляється хоч би одна клітира кишкової палички) та колі-індекс (кількість клітин Е. coli, виялених в 1 л води) є показником забруднення води мікроорганізмами кишкової групи,серед яких можуть бути й патогенні. Так, вода колодязів і артезіанських джерел вважається доброякісною при показниках колі_титру не менше 100, колі- індексу - не більше 9,а водопровідна вода_при колі_титру не менше 500 і колі-індексів не вище 2.

Піклування про охорону водойм - це насамперед забезпечення людині життя, здоров я , творчості і відпочинку.

Мікрофлора водойм

Вода відкритих водойм, так само як ґрунт, являє собою природне місце існування для різноманітних мікроорганізмів. У ґрунтових водах мікроби зустрічаються рідше, оскільки вони проходять через ґрунтовий фільтр. Чисельність і склад мікроорганізмів у воді обумовлені фізико-хімічним станом (температура, опромінення сонячними променями, розчинність СО2 і О2, значення pH , солі і т. д.), вмістом поживних речовин, флорою і фауною, глибиною водойми, випуском стічних та промислових вод без очисних споруд та іншими факторами.

Живильні речовини, розчинені у воді, накопичуються на щільних частинках, в найдрібніших ущелинах пористих матеріалів. Цим пояснюється придонна локалізація водних мікроорганізмів, а також їх розповсюдження біля берегів річок і озер.

Формування біоценозів водних мікробів відбувається в прибережній зоні і на дні водойм. Істотне значення при цьому мають інші мешканці водойм - планктон, уявляє собою сукупність організмів, зважених у воді, а також найпростіші і бактеріофаги. Мікробні біоценози в проточній воді річок вельми нестійкі. Вони швидко змінюються залежно від зміни складу води, викликаного випуском промислових і стічних вод, і під впливом багатьох інших факторів.

Кількість і склад мікроорганізмів, що зустрічаються в річках і озерах, залежать головним чином від надходження у водойми стічних та промислових вод. У порівняно чистих водоймах зустрічаються різноманітні сапрофіти, невимогливі до живильного субстрату. Вони надходять з ґрунту. До них відносяться Azotobacter, Nitrobacter, Achromobacter, Flavobacterium, Micrococcus, Proteus, Pseudomonas, Spirillum та ін. При надходженні в воду великої кількості органічних речовин у ній виявляються клостридії та інші анаероби, аеробні бактерії, вібріони, спірохети і т. д. У водоймах, багатих сірководнем, зустрічаються фотосинтезуючі бактерії.

У підземні води проникають ґрунтові мікроби, чисельність яких залежить від глибини залягання водоносного шару, характеру ґрунту, сезону і погоди. Дощі, танення снігів сприяють вимиванню мікробів з ґрунту і збільшення їх кількості в ґрунтових водах.

Як правило, в річках, що протікають поблизу або в межах населених пунктів, міститься значна кількість представників кишкової мікрофлори людини. Віддаляючись від населеного пункту концентрація кишкових бактерій у воді знижується. Подібний розподіл мікроорганізмів у воді пов'язано з двома паралельними процесами, які в ній протікають, - забрудненням та самоочищенням.

Забруднення водойм патогенними, умовно - патогенними мікроорганізмами відбувається в результаті надходження в них стічних вод з прибережних населених пунктів, а також промислових вод, багатих органічними сполуками, службовцями поживними речовинами для цих мікроорганізмів. Мікрофлора ґрунту, вимивати ґрунтовими та поверхневими водами, забруднює водойми, річки, озера і прибережні води морів. Крім того, випуск стічних вод з плаваючих судів, прання білизни, купання коней, попадання у воду трупів гризунів, загиблих від інфекцій, також сприяють забрудненню водоймищ патогенними мікробами.

При забрудненні водойм стічними водами в них виявляються E.coli, Citrobacter, Enterobacter, Str. faecalis, CI. perfringens, а також спірили, вібріони, лептоспіри та ін, деякі віруси людини (ентеровіруси та ін.) У мулі на дні річок добре розмножуються анаероби. Число мікроорганізмів в 1 мл такої води досягає кількох мільйонів.

Кишкові бактерії, що мешкають в кишечнику людини, так само як і патогенні ентеробактерії, не пристосовані до аутохтонная (само-самостійності, незалежному) існуванню. Вони зазвичай не розмножуються у воді і не можуть зберігатися там тривалий термін. Життєздатність одних (Str.faecalis) вимірюється днями, а інших (Citrobacter, Enterobacter) - тижнями і навіть місяцями. Ці показники використовуються для встановлення строків давності забруднення води фекаліями.

Самоочищення води від мікроорганізмів залежить від багатьох фізичних, хімічних і біологічних факторів. До них відносять швидкість течії води. Проточні водойми, особливо річки з швидкою течією, очищаються значно швидше, ніж водойми зі стоячою водою. Цьому сприяють висока швидкість розведення, осідання на дно водойм мікробів, що знаходяться на поверхні частинок, прозорість (прозора вода більш проникна для сонячних променів). Крім того, відсутність у воді поживних речовин, необхідних для життєдіяльності і розмноження багатьох патогенних бактерій, робить її непридатною для їх проживання. Вплив біологічних факторів проявляється головним чином в антагоністичній дії постійних мешканців водойм (сапрофітні мікроорганізми, планктон, водорості, найпростіші) на умовно-патогенні і патогенні мікроорганізми і в лізісі бактерій фагами. Незважаючи на процеси самоочищення водойм від умовно - патогенних і патогенних мікроорганізмів, останні можуть стати причиною виникнення водних епідемій, гострих кишкових інфекцій: сальмонельозів, дизентерії, холери. Вони виникають при аваріях каналізаційної системи і надходженні стічних вод у відкриті водойми, особливо у водопровідну мережу. Через воду можуть передаватися лептоспірозна інфекція, туляремія і деякі інші захворювання.

Санітарно-гігієнічна оцінка води проводиться не тільки по наявності в ній E. coli, але і за ступенем особливості води цим мікробом. Для цього визначають бродильний титр, колі-титр та колі-індекс води, титр фекального стрептокока і мікробне число.

Бродильний титр - найменший об'єм води, при засіві якого на живильне середовище з глюкозою виявляється газоутворення. Колілітр - найменший об'єм води, в якому виявляється E. coli. Бродильний титр відповідає кількості в тому випадку, якщо зброджування глюкози викликає E. coli. Колі-індекс вказує на кількість кишкових паличок в 1 л води. За певними показниками проводять безпосереднє виділення з води підозрюваних патогенних бактерій. Про ступінь мікробного обсіменіння води судять по мікробному числу-кількості всіх мікроорганізмів, виявлених у 1 мл води.

За існуючими нормативами для водопровідної води колі-титр не повинен бути менше 300, а колі-індекс не більше 3. Мікробне число не повинно перевищувати 100 бактеріальних клітин в 1 мл.

мікрофлора вода знезараження питний

Сапробність

Самоочищення (водойм) -- здатність екосистем до відновлення свого стану після надходження надмірних обсягів забруднюючих речових, у тому числі надлишкової мертвої органіки (детриту).

Самоочищення водойм - одна з ключових інтегральних характеристик водних екосистем, пов'язана з наявністю повночленних угруповань гідробіонтів. Їхніми центральними складовими є наступні екологічні групи консументів (за Бігон та ін., 1989):

- подрібнювачі крупнодисперсної органіки;

- активні споживачі дрібнодисперсної органіки;

- збирачі-фільтратори (вкл. зоопланктон);

- скребуни.

Самоочищення як мінералізація

З огляду на кінцевий результат такого консумування органіки сапротрофами забезпечується явище мінералізації, тобто розклад складних органічних і неорганічних сполук на прості мінеральні сполуки. Цим забезпечується завершення великого карбонового циклу (за нормальних природних умов) або нейтралізація забруднюючих речових (і їхніх сумішей) за умов надмірного антропогенного впливу.

Втрата здатності до самоочищення.

Тварин, що консумують (споживають) розчинену органіку, називають сапробіонтами (за способом живлення вони -- сапротрофи), а їхні угруповання - сапробіосом. Усі сапроби мають відносяться до екогрупи редуцентів.

Сапробність - здатність водних організмів жити у воді, яка містить різну кількість органічних речовин.

Різні типи угруповань сапробіонтів здатні жити тільки при певних властивих для них показниках сапробності. Тому види, які можуть споживати органічну суспензію у малих концентраціях, не можуть нормально існувати за умов великої концентрації органіки і навпаки. Порушення таких відношень між набором видів (типами угруповань) і рівнями надходження органіки називають втратою здатності водойм до самоочищення.

Мікробне число

Мікробне число - це загальне число колоній, що виростають протягом 24 годин при температурі 37 С при посіві 1 см3 досліджуваної води на 1 5% - ний м'ясопептонний агар.

Мікробним числом називають кількість мікробів в 1 мл рідини, 1 г твердої речовини або 1 кубометрі повітря. Якщо, наприклад, на чашці з посівом 1 мл. води, розведеної 1: 1000 виросло 120 колоній, то мікробне число становить 12105 КУО /мл. Мікробне число ґрунту визначають аналогічно після посівів 10-кратних розведень ґрунтової суспензії.

До першої підгрупи відносяться: мікробне число, колі-індекс, колі-титр, наявність патогенних бактерій і вірусів.

Загальна кількість мікробів у воді (мікробне число) встановлюється в 1 мл за кількістю колоній, що виростають на 1 5% м'ясопептонному агарі (при глибинномупосіві) при температурі 37 С протягом 24 годин.

Визначення загальної кількості бактерій у водних МОР (так званого мікробного числа) проводиться шляхом посіву мікрокількості зараженої рідини в розплавлений і охолоджений до 42 - 45 С м'ясо пептонний агар (або в інше живильне середовище) У стерильній чашці Петрі. Посіви бактерій вирощують при 37 С. На наступний день підраховують усі колонії, що виросли як на поверхні поживного середовища, так і в глибині її. Мікробне число визначають за кількістю колоній, що виросли при посіві 1 мл рідини.

Комплексне санітарно-мікробіологічне дослідження включає: визначення непрямих показників неблагополуччя - загальної мікробної ОБСЄ(мікробного числа), титру або індексу санітарно-показових мікробів, ступеня мікробного псування; рідше прямих - виявлення патогенних мікробів або їх токсинів в об'єкті.

Застосування в урологічній практиці супозиторіїв з евкаліміном (ректально та /або вагінально) у 96 дорослих хворих з гострими і хронічними захворюваннями сечовивідних і сечостатевих шляхів (хронічний простатит, гострий цистит, вульвовагініт, везикуліт і ін) з наявністю патогенної мікрофлори, призводило до нормалізації мікробного числа сечі, зменшення больового синдрому, зменшення дизурії при гострих циститах в 100% випадків.

Безпосереднє визначення у воді патогенних мікробів трудомістко і не завжди дає достовірні результати. Тому частіше керуються непрямими показниками: - мікробним числом і кількісним урахуванням санітарно-показових мікроорганізмів.

Містилися у воді мікроорганізми розмножуються на щільному поживному середовищі в тому місці, куди потрапили. Певне таким методом на м'ясопептонном агарі число мікробів, що міститься в 1 мл. води, називається мікробним числом.

Проведені дослідження дозволяли зробити висновок, що при механізованому знешкодженні продукція заводу значно покращує свої показники. Помітно збільшуються колі-титри і перфрингенс-титри, досягаючи значень 0 1 - 001 зменшується на кілька порядків мікробне число.

Коли пробу морської води поміщають в стерильний посуд, поживні речовини води сорбуються на внутрішній поверхні судини, підвищуючи локальну концентрацію субстратів, що стає привабливим для мікроорганізмів, які також сорбуються на стінках і внаслідок підвищеної концентрації субстратів, починають швидко розмножуватися. З іншого боку, умови зберігання зібраних зразків можуть призвести до загибелі частини популяції мікроорганізмів, що викличе заниження загального мікробного числа.



Висновки

Вода є природним і досить сприятливим середовищем для існування багатьох мікроорганізмів. Мікроорганізми потрапляють у водоймища з різними стоками з поверхні ґрунту, повітря. Джерелом бактеріального забруднення водоймищ є стічні води населених пунктів і промислових підприємств,забруднені побутовими і виробничими відходами ,дощові води,викиди суден,трупи загиблих тварин та ін.

Вода - постійний елемент середовища всіх організмів і відіграє в їх житті різнобічну роль. Вона є не тільки розчинником чи транспортним засобом поживних речовин ,але й структурним елементом цитоплазми клітин,від вмісту якого залежить їх колоїдні властивості

В цій курсовій роботі ми ознайомились з різними методами дослідження води.

Дізналися,що з метою поліпшення якості води за бактеріологічними показниками проводять її знезаражування. На сьогодні найбільш розповсюдженими методами є :

Хлорування - найпоширеніший і перевірений спосіб дезінфекції води - первинне хлорування. Нині цим методом знезаражується 98,6 % води.

Озування-перевага озону над іншими дезінфектантами залежить від властивих йому дезінфікуючих і окисних властивостей, обумовлених виділенням за хорошого контакту з органічними об'єктами активного атомарного кисню, руйнівні ферментні системи мікробних клітин та що окисляє деякі сполуки, які дають воді неприємного запаху

Опромінення ультрафіолетовими променями - обробка УФ-випромінюванням - перспективний промисловий спосіб дезінфекції води. У цьому застосовується світ із довжиною хвиль 254 нм, яку називають бактерицидною.



Список використаної літератури

1.Мікробілогія, Львів 2008, Р.Й. Кравців, О.Я. Захарів, В.І. Семанюк, І.Б. Турко.

2. Основи імунології та вірусології Л.В. Баль-Прилипко - Підручник - К., 2010 - 469 с.

4. Яковлєв С.В, Воронов Ю.В. Очищення стічних вод / Підручник для вузів: - М.:АСВ, 2002 - 704 з.

5. Водоснабжение. Проектування систем і водоканалізаційних споруд: У 3-х т. - Т. 2. Очищення і кондиціювання природних вод / Науково-методичне керівництво і загальна редактура докт. техн. наук, проф. Журби М.Г.Вологда-Москва:ВоГТУ, 2001. - 324 з.

6. Большой практикум по микробиологии. Под ред. Г. Л. Селибера. -- М.: Высшая школа, 1962. С. 492.

7. Тимаков В. Д. Микробиология. -- М.: Медицина, 1973. -- 432.

8. Технічна енциклопедія

Размещено на Allbest.ru

...