Научное обоснование совершенствования санитарно-эпидемиологического мониторинга за бактериальным загрязнением водных объектов

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

14.02.01 - Гигиена

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора медицинских наук

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ САНИТАРНО-ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ЗА БАКТЕРИАЛЬНЫМ ЗАГРЯЗНЕНИЕМ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

ЖУРАВЛЁВ Пётр Васильевич

Москва - 2013

Работа выполнена на базе лаборатории санитарно-микробиологических, вирусологических методов исследования и экологической экспертизы ФБУН “Ростовский НИИ микробиологии и паразитологии” Роспотребнадзора и лаборатории санитарной бактериологии и паразитологии ФГБУ “НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина” Министерства здравоохранения России.

Научный консультант:

Академик РАМН, д.м.н., профессор Рахманин Юрий Анатольевич

доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой коммунальной гигиены Российской медицинской академии постдипломного образования

Официальные оппоненты:

Авалиани Семён Леванович

доктор биологических наук, профессор, лауреат Государственной премии РФ в области науки и техники, заведующий лабораторией легионеллёза ГУ НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи РАМН

Тартаковский Игорь Семёнович

доктор медицинских наук, профессор, главный научный сотрудник группы гидрохимических и медико-экологических исследований Института водных проблем РАН

Эльпинер Леонид Ицкович

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Российский государственный медицинский университет Росздрава”

Защита диссертации состоится “17” октября 2013 г. в 11.00 на заседании Диссертационного Совета Д.208.133.01 в Федеральном государственном бюджетном учреждении “Научно-исследовательский институт экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина” Министерства здравоохранения России по адресу: 119992, г. Москва, ул. Погодинская, дом 10, строение 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБУ “НИИ ЭЧ и ГОС им. А.Н. Сысина” МЗ РФ. по адресу: 119992, г. Москва, ул. Погодинская, дом 10, строение 1.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Санитарно-эпидемиологический мониторинг за бактериальным загрязнением водных объектов является одним из звеньев системы социально-гигиенического мониторинга за средой обитания и служит основополагающим для разработки противоэпидемических и профилактичес-ких мероприятий в отношении водно-обусловленной заболеваемости кишеч-ными инфекциями (Онищенко Г.Г.,1999, Рахманин Ю.А., 2000).

Проблемы санитарно-эпидемиологической безопасности водопользования населения России обусловлены широким спектром причин, связанных с антро-погенным загрязнением водоисточников, недостаточной санитарно-техничес-кой надёжностью систем водоснабжения, дефицитом доброкачественной питьевой воды (Онищенко Г.Г., 2008, Эльпинер Л.И., 2009).

В современных условиях здоровье населения во многом определяется воздействием факторов окружающей среды. Специалисты в области здравоохранения и охраны окружающей среды в настоящее время отдают приоритетную значимость состоянию водной среды, так как с условиями водопользования населения связаны различные инфекционные заболевания человека (Талаева Ю.Г., 1988, Тартаковский И.С., 2011). В то же время в России нет единой концепции оценки микробного риска в возникновении ОКИ, обусловленных водопользованием (Рахманин Ю.А., 2010, Авалиани С.Л., 2013). Есть общие рекомендации ВОЗ, основанные на прямом обнаружении патогенных бактерий.

В связи с использованием поверхностных вод для хозяйственно-питьевых и рекреационных целей пристального внимания заслуживает их санитарно-бактериологическая характеристика. Показано, что в результате интенсивного загрязнения гидросферы может происходить значительное изменение свойств бактерий, в том числе патогенных, и тогда бывшие сапрофиты могут проявлять агрессивные качества (Артёмова Т.З.,1984). Кроме того, в открытые водоёмы осуществляется выпуск сточных вод горканализаций и биотехнологических производств, что также приводит к изменению типичных свойств микроорганизмов и способствует развитию дисбаланса в составе микрофлоры водных объектов с характерным нарастанием численности потенциально патогенных бактерий и расширением их видового спектра (Пивоваров Ю.П., 2000).

При составлении характеристики санитарно-эпидемиологической безопасности водных объектов основное внимание сосредоточено на индикации лактозоположительных кишечных бактерий, тогда как лактозный признак является одним из наиболее неустойчивых в таксономии семейства Enterobacteriaceae, по сравнению с ферментацией глюкозы и оксидазной активностью (Артёмова Т.З.,1981, Талаева Ю.Г., 1983). Утрата лактозного признака приводит к искажению информации об эпидемической безопасности водопользования при контроле по существующим нормативам. Более того, индикация колиформных бактерий по ферментации лактозы заведомо исключает из учёта лактозоотрицательные виды семейства Enterobacteriaceae, в том числе патогенные (сальмонеллы, шигеллы) и потенциально патогенные (клебсиеллы, протеи, энтеробактеры, гафнии, цитробактеры, серрации и др.), тем самым допуская их присутствие в воде (Недачин А.Е., 2005). Поэтому, при соответствии бактериального состава воды существующим нормативным требованиям, регистрируются вспышки ОКИ, связанные с водопотреблением (Загайнова А.В., 2005; Craun G.P., 2002; Hein J., 2007). В то же время, неоправданно мало внимания уделяется оценке уровня микробного загрязнения водных объектов с эпидемиологических и санитарно-гигиенических позиций и не учитывается диспропорция, наблюдаемая в структуре микробного сооб-щества водоёмов (Алешня В.В.,2008, Payment Р., 2000; Grower P., 2001).

Под воздействием загрязняющих веществ и неблагоприятных факторов водной среды болезнетворные бактерии, в частности сальмонеллы, могут пере-ходить в сублетальное состояние, проявляющееся во временной их неспособ-ности к росту на питательных средах. Кроме того, нет надёжных методов выде-ления патогенных энтеробактерий из водной среды. В дальнейшем при благо-приятных условиях может происходить восстановление свойств стрессиро-ванных бактерий, что создаёт эпидемическую опасность водопользования.

Всё это обусловливает необходимость постоянного совершенствования нормативно-методических документов по обеспечению действенного санитарно-эпидемиологического мониторинга за бактериальным загрязнением водных объектов, прежде всего, хозяйственно-питьевого и рекреационного назначения.

Всё вышеизложенное свидетельствует о том, что для оценки микробного риска при питьевом водопользовании необходим выбор индикаторного пока-зателя, надёжность которого при определении эпидемической безопасности в отношении кишечных инфекций, передаваемых водным путём, должна быть научно обоснована.

В связи с этим целью настоящей работы является: совершенствование санитарно-бактериологического контроля качества воды водоисточников и водопроводной воды с целью прогнозирования возникновения и предотвращения острых кишечных инфекций (ОКИ).

В соответствии с поставленной целью основными задачами работы являлись:

1. Анализ результатов многолетнего мониторинга за бактериальным загрязнением основных источников питьевого водоснабжения и изучение закономерностей циркуляции патогенных, потенциально патогенных и санитарно-индикаторных микроорганизмов в воде открытых водоёмов Ростовской области.

2. Анализ многолетнего наблюдения за динамикой распространения патогенных, потенциально патогенных и санитарно-индикаторных бактерий в водопроводной воде ряда городов Ростовской области.

3. Изучение биологических свойств, в том числе сравнение сроков сохранения жизнеспособности санитарно-индикаторных (ОКБ, ТКБ), патогенных (сальмонеллы) и потенциально патогенных (клебсиеллы, синегнойные палочки) бактерий.

4. Изучение влияния обеззараживания (на примере активного хлора) на жизнеспособность санитарно-индикаторных, патогенных и потенциально патогенных бактерий.

5. Обоснование ранжирования индикаторных показателей бактериального загрязнения воды при проведении санитарно-бактериологического мониторинга водных объектов с выделением наиболее информативного из них.

6. Сравнительная оценка общепринятых и вновь разработанного методов выделения сальмонелл из водной среды.

7. Изучение связи заболеваемости ОКИ с санитарно-гигиеническими условиями водопользования в Ростовской области.

8. Проведение математического моделирования микробного риска возникновения бактериальных кишечных инфекций, передаваемых водным путём, на примере Ростовской области.

Положения, выносимые на защиту:

1. Неудовлетворительное санитарно-бактериологическое состояние водоисточ-ников и водопроводной воды в изученных городах Ростовской области.

2. Группа колиформных бактерий, идентифицируемых по глюкозному признаку, как наиболее информативный индикаторный показатель бактериального загряз-нения водных объектов. Ранжирование санитарно-индикаторных показателей по эпидемиологической значимости для оценки питьевого водопользования как “ГКБ > ОКБ > ТКБ”.

3. Уровень содержания глюкозоположительных колиформных бактерий (ГКБ) и результаты прямого определения патогенных и потенциально патогенных бактерий, являются наиболее объективными критериями отражения эпидемио-логического значения питьевой воды и оценки микробного риска возникнове-ния бактериальных кишечных инфекций. Для оценки риска микробного загрязнения водоисточников индикаторное значение имеют показатели ГКБ и ОКБ.

4. Разработанная питательная среда является наиболее эффективной для выделе-ния сальмонелл из водных объектов: она более чувствительна - в среднем в два раза повышает процент выделения сальмонелл и более чем в десять раз их индекс, позволяет выявлять более разнообразный пейзаж сероваров выделен-ных сальмонелл.

Научная новизна исследований.

1. Впервые выявлены основные закономерности распространения санитарно-показательных, патогенных и потенциально патогенных микроорганизмов в воде открытых водоисточников и питьевой воде урбанизированных территорий Ростовской области, связанные с источниками загрязнения, процессами самоочищения и технологиями водообработки.

2. Впервые на примере Южного региона научно обоснована необходимость введения в схему санитарно-бактериологического контроля качества водных объектов санитарно-индикаторного показателя - определение колиформных бактерий, идентифицируемых по глюкозному признаку, как наиболее адекватно отражающего опасность загрязнения водных объектов бактериями семейства Enterobacteriaceae.

3. Авторская методика количественного определения патогенных энтеробак-терий (сальмонелл) на основе вновь созданной оригинальной высокочувстви-тельной питательной среды при сравнительной оценке с общепринятыми методами проявляет более высокие показатели чувствительности и информа-тивности и является более надёжным инструментом определения водно-обусловленного микробного риска распространения сальмонеллёзной инфекции.

4. Впервые на примере Южного региона с применением математических моделей проведены оценки микробного риска, показавшие статистически достоверную связь условий водопользования, в том числе питьевого, по санитарно-индикаторному показателю “глюкозоположительные колиформные бактерии” и при прямом определении патогенных и потенциально патогенных микроорганизмов с заболеваемостью населения кишечными инфекциями, приведено ранжирование факторов микробного риска, показана недостаточная надёжность в этом отношении общепринятых показателей ОКБ и ТКБ.

Практическая и теоретическая значимость работы. Материалы исследования использованы при разработке МУК 4.2.1884-04. “Санитарно-микробиологический и санитарно-паразитологический анализ воды поверхност-ных водных объектов”. Москва, 2005; ГОСТ Р 52426-2005. “Вода питьевая. Обнаружение и количественный учет Escherichia coli и колиформных бактерий” часть I. Метод мембранной фильтрации. Москва, 2005; МР № 01-19/98-17 “Усовершенствованный метод обнаружения энтеробактерий и неферментирую-щих грамотрицательных микроорганизмов в объектах водной среды”. Ростов-на-Дону, 1996; МР 2.1.10.0031 - 11 “Комплексная оценка риска возникновения бактериальных кишечных инфекций, передаваемых водным путем”. - М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2012; МР “Использование готовой к применению питательной среды для выделения сальмонелл из водных объектов”, Ростов-на-Дону, 2012; проекта МУ “Выделение сальмонелл из водных объектов”. микроорганизм водоем сальмонелла патогенный

Совершенствование системы мониторинга за бактериальным загрязнением водных объектов с применением научно-обоснованного показателя ГКБ, как основной нормируемой величины позволит повысить надёжность санитарно-бактериологического контроля качества воды водных объектов и эпидемической безопасности водопользования и может быть использовано органами Роспотреб-надзора при санитарно-эпидемиологической оценке качества водной среды.

Использование разработанной питательной среды для накопления сальмо-нелл, готовой к применению, в два раза повышает процент выделения сальмо-нелл и более чем в десять раз - их индекс, выявляет более разнообразный пейзаж сероваров, что даёт возможность осуществлять более эффективный мониторинг за санитарно-эпидемическим состоянием водных объектов и унифицировать методику выделения сальмонелл, необходимую для решения проблемы получения сопоставимых результатов исследований. Состоит из ингредиентов отечественного производства, и её стоимость не превышает таковую у аналогичных сред, не требует дополнительных манипуляций при подготовке к посевам. В настоящее время данная среда широко используется в практических лабораториях ФБУЗ “Центр гигиены и эпидемиологии в Ростовской области” Роспотребнадзора.

Применение методики комплексной оценки риска возникновения бакте-риальных кишечных инфекций, передаваемых водным путём, ориентированной на использование интегрального показателя ГКБ, более объективно показывает эпидемиологическое значение питьевой воды в распространении кишечных инфекций среди населения. Наибольшее прогностическое значение при оценке микробного риска в возникновении водно-обусловленных кишечных инфекций, имеет интегральный показатель ГКБ, а также прямое обнаружение патогенной и потенциально патогенной микрофлоры

Апробация работы. Полученные материалы и основные положения диссертации представлены в 36 докладах и тезисах, которые были доложены и обсуждались на 5 международных научных форумах, 11 всероссийских съездах, конгрессах, пленумах и межрегиональных научно-практических конференциях.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 70 печатных работах, в т.ч. 20 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 265 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, методов исследования, собственных исследований, заключения, выводов и приложений. Диссертация иллюстрирована 25 таблицами, 15 рисунками. Библиографический указатель включает 468 источников, из которых 283 - отечественной и 185 - зарубежной литературы.

Личный вклад автора составляет более 80% и заключается в формули-ровании проблемы, постановке цели и задач работы, выборе методов исследо-вания, выполнении аналитической и экспериментальной работы, обобщении и интерпретации полученных данных, подготовке научных публикаций.

МАТЕРИАЛЫ, МЕТОДЫ И ОБЪЁМ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования на наличие санитарно-показательных микроорганизмов и шигелл проводили с использованием МУК 4.2.1884-04 “Санитарно-микробиоло-гический и санитарно-паразитологический анализ воды поверхностных водных объектов” (М., 2005) и разработанных нами жидкой среды накопления по МР “Усовершенствованный метод обнаружения энтеробактерий и неферментирую-щих грамотрицательных микроорганизмов в объектах водной среды” (Ростов-на-Дону, 1996) и МР “Использование усовершенствованной питательной среды для выделения и идентификации синегнойных бактерий” (М., 1978).

Для выделения и количественного учёта сальмонелл использовали разработанную нами “Питательную среду для накопления сальмонелл, готовую к применению” (ТУ 9385-001-01898776-2008, РУ № ФСР 2009/05759 от 29.09.2009).

Объекты исследования: Вода Цимлянского водохранилища - 15 биотопов и вода нижнего участка р. Дон - 9 биотопов (рис. 1). Разводящая сеть г. Цимлянска - 6 биотопов и разводящая сеть г. Азова - 10 биотопов.

Объём исследований. Всего в натурных условиях выполнено 4500 санитарно-бактериологических определений в 750 отобранных пробах воды открытых водоёмов и 5580 санитарно-бактериологических определений в 930 пробах водопроводной воды. В экспериментальных условиях выполнено более 1500 санитарно-бактериологических определений. При разработке питательной среды для выделения сальмонелл из водной среды исследовано 1200 проб воды (из них в натурных условиях - 180 проб воды), проведено 2500 определений.

Рис. 1. Схема биотопов Цимлянского водохранилища и Нижнего Дона.

Разработка питательной среды для накопления сальмонелл. Оценку качества среды накопления проводили в сравнении с магниевой и селенитовой средами накопления по следующим критериям: чувствительность, скорость роста, показатели эффективности, ингибиции, прорастания, стабильности основных свойств микроорганизмов.

Сравнительная оценка устойчивости бактерий к хлорсодержащим агентам. Эксперимент проводился в лабораторных условиях на стерилизованной речной воде, отобранной из биотопа, расположенного в месте водозабора Ростовского водопровода. Объектами изучения при проведении эксперимента служили ОКБ - нормируемый показатель санитарно-бактериоло-гического качества питьевой воды, ГКБ - интегральный показатель колиформ-ных бактерий, идентифицируемых по глюкозному признаку, штаммы культур S.typhimurium, E.coli, K.pneumoniae и P.aeruginosa, выделенные из речной воды и характеризующиеся типичными морфологическими и культуральными свойствами. Заражающая доза бактерий составляла 1000 КОЕ/100 мл, концентрация активного хлора - 0,3 мг/л. В качестве хлорсодержащего агента применяли гипохлорит натрия, как наиболее часто применяемый для обеззараживания воды. Высев производили через каждые 0,5 часа. Результаты учитывали после термостатирования при 37 ^оС в течение 24 часов.

С целью определения чувствительности к хлору сальмонелл, клебсиелл, кишечных и синегнойных палочек изучалась динамика инактивации в воде различных количеств этих микроорганизмов под воздействием активного хлора в концентрации до 5 мг на 1 л воды, которая используется на водоочистных сооружениях. Для хлорирования использовали хлорную воду. Дозы хлора контролировали в соответствии с требованиями ГОСТа 18190-72 “Вода питьевая. Методы определения содержания остаточного хлора”.

Изучение динамики вегетирования лактозоположительных и глюкозо-положительных бактерий. В эксперименте использовались выделенные из воды р. Дон колиформные бактерии, идентифицируемые по лактозному (ОКБ и E.coli) и по глюкозному (ГКБ и S.typhimurium) признаку. Заражающая доза изучаемых микроорганизмов составляла 1000 КОЕ/1л.

Изучение динамики выживаемости патогенных, потенциально патогенных и санитарно-показательных микроорганизмов. В эксперименте использовались выделенные из воды р. Дон штаммы E. сoli, S. typhimurium, S.enteritidis, K. pneumoniae, P. aeruginosa, характеризовавшиеся типичными культуральными, морфологическими и биохимическими свойствами. Нами была определена заражающая доза изучаемых микроорганизмов 10000 КОЕ/1л.

Эксперименты проводились в лабораторных условиях с использованием стерилизованной речной воды; в качестве модельного водоёма применяли стерильные стеклянные ёмкости по 5 л.

Определение чувствительности к антибактериальным препаратам проводили согласно методическим указаниям МУК 4.2.1890 - 04.

Ферменты патогенности определяли по стандартным методикам.

Оценку микробного риска возникновения эпидемической опасности при питьевом водопользовании проводили согласно Методическим рекомендациям МР 2.1.10.0031 - 11 “Комплексная оценка риска возникновения бактериальных кишечных инфекций, передаваемых водным путём”. - М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора (2012).

Методы статистической обработки полученных материалов в натурных условиях. Посевы воды проводили в трёх параллельных рядах. Расчёт наиболее вероятной величины индексов санитарно-показательных, потенциально патогенных и патогенных микроорганизмов определяли по таблицам Хоскинса-Мура (МУК 4.2.1884-04).

Статистическую обработку полученных данных осуществляли по стандартной методике вычисления M ± m, критерия Стьюдента (число вариан-тов ? 3, достоверность различий оценивали при уровне вероятности p < 0,05) и корреляционного анализа (число вариантов ? 3, достоверность различий оценивали при уровне вероятности Р < 0,05).

Данные, полученные в результате натурных и экспериментальных исследований, обработаны с помощью программного обеспечения Microsoft Excel 2007, статистических программ Statistic for Windows, БИОСТАТ 2006.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Санитарно-бактериологическая характеристика воды Цимлянского водохранилища. Как видно из таблицы 1, в результате пятилетнего цикла исследований (2006 - 2010 гг.) качества воды установлен высокий уровень содержания изучаемых микроорганизмов, широкое распространение их по всей акватории и сезонные колебания уровня контаминации с нарастанием показателей от весны к осени.

Акватория Цимлянского водохранилища по результатам исследований была условно разделена на 3 участка с разной степенью биологического загрязнения: верхний, центральный и приплотинный (рис. 1).

Наиболее загрязненным является верхний участок (табл.1) как по уровню содержания, так и по частоте выделения изучаемых микроорганизмов. Причиной высокой микробной контаминации является вода р. Дон, несущая загрязнения с территорий Воронежской, Волгоградской, Ростовской областей и расположения в этой части водохранилища селитебных территорий.

Таблица 1

Санитарно-бактериологическая характеристика воды Цимлянского водохранилища по участкам

Вода приплотинного участка также характеризовалась высокой степенью микробной контаминации, так как в этой части водохранилища сосредоточены основные населённые пункты данного региона - г. Волгодонск, г. Цимлянск и несколько станиц. При этом частота обнаружения санитарно-показательных, патогенных и потенциально патогенных бактерий в воде приплотинного участка сравнима с таковой в воде верхнего участка, хотя уровни контаминации заметно ниже.

Центральный участок - наиболее глубокая и расширенная часть водохранилища с низкой скоростью течения воды. Это способствует оседанию взвешенных частиц с адсорбированными на них микроорганизмами, что приводит к значительному снижению количества микрофлоры. Кроме того, на прилегающих берегах мало источников загрязнения. Поэтому в воде центрального участка отмечаются более низкие уровни содержания и частота выделения изучаемых микроорганизмов.

Заслуживают внимания также особенности циркуляции сальмонелл в воде Цимлянского водохранилища: наиболее часто сальмонеллы выделялись из воды верхнего участка (75%) со средним наиболее вероятным числом (НВЧ) колонии образующих единиц (КОЕ) 117,8 в 1 л, в то время как в воде припло-тинного участка сальмонеллы обнаруживались лишь в 65% проб, а НВЧ КОЕ сальмонелл составило 77,6 в 1 л. В воде центрального участка сальмонеллы выделялись в 12,3% проб со средним значением НВЧ КОЕ 13,7 в 1 л.

Всего из воды Цимлянского водохранилища выделена 201 культура сальмонелл 25-ти сероваров (табл. 2). Большая часть выделенных сальмонелл относилась к группе В (73%), группы С, D и E соответственно составили 9,5, 5,5 и 12%. Чаще других из воды Цимлянского водохранилища выделены: S. derby - 19%, S. typhimurium - 18%, S. essen - 11%, S. london - 10%, S. enteritidis - 5,5%.

Таблица 2 Распределение сероваров сальмонелл по участкам Цимлянского водохранилища

Таким образом, санитарно-бактериологический мониторинг за качеством воды Цимлянского водохранилища показал широкую циркуляцию и высокий уровень содержания санитарно-показательных, потенциально патогенных и патогенных микроорганизмов. Следует подчеркнуть, что независимо от степени загрязнения изучаемого участка, наибольший уровень содержания отмечается по показателю ГКБ. Индексы ОКБ и клебсиелл были примерно одинаковы с некоторым превышением индексов ОКБ в воде верхнего и центрального участков, в то же время отмечалось заметное преобладание клебсиелл в воде приплотинного участка.

Важно отметить то, что в воде Цимлянского водохранилища, отвечающей требованиям СанПиН 2.1.5.980-00 по ОКБ и ТКБ, в 38,6% определяли сальмонеллы, в 100% случаев обнаруживали ГКБ и клебсиеллы, в 81,8% - синегнойные палочки (СП), что свидетельствует о недостаточном санитарно-индикаторном значении показателей ОКБ и ТКБ. Видовой состав показателей ОКБ и ТКБ представлен в основном клебсиеллами, оказавшимися наиболее жизнеспособными в воде водохранилища.

В изучаемом водоёме преобладали ГКБ, так как активный биоценоз в воде водохранилища, особенно в летний период при “цветении” воды, оказывает антагонистическое действие на лактозоположительные кишечные палочки. Кроме того, необходимо иметь в виду выраженную изменчивость лактозного признака в результате влияния химических веществ, хлорирования сточных вод, выпускаемых в водоём, и т.д. Поэтому при углублённом изучении бактериального состава водохранилища - при выборе нового источника водоснабжения, при обосновании зон санитарной охраны, при изучении процессов самоочищения - нецелесообразно останавливаться только на группе лактозоположительных кишечных палочек, так как наиболее стабильным признаком для семейства Enterobacteriaceae является ферментация глюкозы при 37 ^оС наряду с отрицательной оксидазной активностью.

Санитарно-бактериологическая характеристика воды Нижнего Дона. За пятилетний цикл исследований (2006 - 2010 гг.) по всей длине изучаемого участка водоёма качество речной воды характеризовалось высокими санитарно-бактериологическими показателями и отражало постоянное поступление в водоём значительных биологических загрязнений. В среднем за изучаемый период процент выделения ГКБ, клебсиелл и синегнойных палочек составил 100, сальмонелл - 84,3. В двух случаях (в июне 2009 г. в районе выпуска сточных вод и зоне рекреации г. Азова) были обнаружены Shigella flexneri 2a с индексом 900 и 70 КОЕ в 1 л соответственно.

Средний уровень содержания индикаторных микроорганизмов во всех изучаемых биотопах не соответствовал гигиеническим нормативам (СанПиН 2.1.5.980-00), причём обращает на себя внимание, что содержание клебсиелл и ГКБ превышает количество нормируемых микроорганизмов - ОКБ и ТКБ (табл.3).

Бактериальное загрязнение в биотопах 2, 3, 4 в черте г. Ростова - пляж, речной вокзал и ниже устья р. Темерник (рис. 1) в десятки раз было выше, чем в воде водо-забора, особенно ниже впадения р. Темерник, куда сбрасываются недостаточно очи-щенные сточные воды ряда промышленных предприятий города и от очистных сору-жений большого жилого массива. Сальмонеллы в этом биотопе выделены в 88% проб с НВЧ 268 ± 43,3 КОЕ в 1л. Как видно из таблицы 3, ещё более загрязнённой по бактериологическим показателям оказалась вода ниже сброса сточных вод г. Ростова (биотоп 5), однако индекс сальмонелл был ниже, чем в вышележащих биотопах: 137±14 КОЕ в 1л.

На расстоянии 37 км от места выпуска сточных вод канализации г. Ростова - ниже по течению - находится водозабор г. Азова (биотоп 6). На этом участке водоёма начинаются процессы бактериального самоочищения. Значительно уменьшались индексы всех изучаемых микроорганизмов за исключением сальмонелл. Если средний процент выделения в этих створах был практически одинаков (88 и 83,9% соответственно), то индекс сальмонелл - в 2,7 раза выше. Увеличение количества выделяемых сальмонелл, с нашей точки зрения, происходит за счёт уменьшения сопутствующей микрофлоры в результате начавшихся процессов бактериального самоочищения и высокой жизнеспособности сальмонелл, значительно превосходящей таковую у санитарно-показательных микроорганизмов. В черте г. Азова (биотопы 7, 8, 9) качество воды вновь ухудшалось, особенно ниже сброса недостаточно очищенных городских сточных вод (биотоп 9). В этом биотопе индексы сальмонелл в отдельных случаях достигали 2400 КОЕ/1000 мл; максимальные уровни ГКБ и клебсиелл - 2400000; ОКБ - 700000, ТКБ - 240000 и синегнойных палочек - 70000 КОЕ/100 мл.

Таблица 3 Санитарно-бактериологическая характеристика воды р. Дон за 2006 - 2010 г.г.

Такое высокое бактериальное загрязнение может оказывать влияние и на качество воды биотопов, расположенных выше выпуска сточных вод вследствие сгонно-нагонных явлений, способствующих распространению загрязнений вверх по реке (нагонные) и ухудшающих процессы бактериального самоочищения водоёма за счёт сгонных ситуаций.

За 2006 - 2010 г.г. на изучаемом участке р. Дон выделено 1130 культур сальмонелл 70-ти сероваров, причём в отдельных случаях одновременно выделяли до 5 - 7 сероваров. Наибольшая часть выделенных сальмонелл относилась к серогруппе В (рис. 2). Среди них наиболее часто выделялись серовары S heidelberg, S. derby, S. typhimurium, S. essen, S. reading, S. bredeney, S. kingston, а также S. enteritidis - группа D. Прочие сальмонеллы были выделены от 1,8% до единичных находок.

Вышеизложенное свидетельствует о том, что в изученном регионе может иметь место водный путь передачи острых кишечных инфекций. Тем более, что в зонах рекреации в тёплый период времени количество сальмонелл в отдельных пробах достигало 2400 КОЕ в 1 л, клебсиелл - до 2400000 КОЕ в 100 мл, синегнойных палочек - до 24000 КОЕ в 100 мл; в единичном случае были выделены Shigella flexneri 2a в количестве 70 КОЕ в 1 л.

Рис.2 - Частота выделения серогрупп сальмонелл, выделенных из воды р. Дон

Исследования показали, что качество воды на изучаемом участке водоёма по бактериологическим показателям не соответствует гигиеническим нормативам. Эпидемиологическая опасность воды подтверждается выделением сальмонелл в среднем в 84,3%, клебсиелл и синегнойных палочек - в 100% проб. Использование воды с таким значительным бактериальным загрязнением, особенно для рекреаци-онных целей, опасно для здоровья, главным образом, детей, пожилых лиц и лиц с пониженным иммунным статусом.

В отдельных пробах в районе водозабора г. Ростова при соответствии качества воды по ОКБ и ТКБ требованиям СанПиН 2.1.5.980-00 обнаруживали сальмо-неллы, при этом, установлена значимая корреляция между ГКБ и сальмонеллами (r = 0,513, Р = 0,0002), ГКБ и клебсиеллами (r = 0,473, Р = 0,0002), клебсиеллами и сальмонеллами (r = 0,551, Р = 0,0001).

Таким образом, в условиях значительного биологического и химического загрязнения водоисточника такие санитарно-показательные микроорганизмы как ОКБ и ТКБ не всегда могут сохранять своё индикаторное значение, и использование только их для оценки санитарно-эпидемиологического состояния водной среды является недостаточным. Наиболее адекватно отражают степень потенциальной эпидемической опасности водоёма ГКБ и клебсиеллы, а прямую эпидемическую опасность - наличие сальмонелл и шигелл.

Исходя из полученных материалов, очевидно, что для санитарно-бактериологической характеристики воды открытых водоёмов, имеющих высокую степень микробной контаминации, не имеет принципиального значения выбор индикаторного показателя - по глюкозному или лактозному признаку. Тем не менее, при ранжировании бактерий по их значимости при проведении мониторинга за санитарно-бактериологическим составом воды открытых водоёмов наиболее приоритетными, учитывая уровень содержания и частоту выделения, являются ГКБ, к которым, в свою очередь, относятся наиболее важные представители патогенных и потенциально патогенных энтеробактерий.

Санитарно-бактериологическая характеристика водопроводной воды г. Цимлянска. Цимлянский водозабор расположен на относительно чистом по микробиологическим показателям участке р. Дон. Тем не менее, за изучаемый период здесь обнаружены ОКБ, ГКБ и клебсиеллы в 100% проб, синегнойные палочки - в 97%, ТКБ - в 81% и сальмонеллы - в 47%.

Система водоподготовки Цимлянского водопровода не имеет типового набора сооружений - вода отстаивается, частично фильтруется и обеззаражи-вается. Поэтому на этапах водоподготовки (до хлорирования) обнаруживаются все изучаемые микроорганизмы (кроме сальмонелл), а на выходе в распредели-тельную сеть вода не всегда соответствовала требованиям стандарта: по ОКБ в 44,4% проб, по ТКБ в 14,8% проб. Также в водопроводной воде, подаваемой в распределительную сеть и отвечающей СанПиН 2.1.4.1074-01, в 48% случаев определялись ГКБ, в 44,4% проб - клебсиеллы и в 11,1% - синегнойные палочки.

В таблице 4 представлена динамика выделения изучаемых микроорганиз-мов из питьевой воды г. Цимлянска за рассматриваемый период (2006 - 2010 гг.). Положительная динамика улучшения качества питьевой воды связана с постепенной заменой труб в разводящей сети г. Цимлянска и с установкой частично-регулирующего привода, смягчающего гидравлический удар при отключении - включении подачи воды, что повлекло за собой снижение числа аварий (порывов труб).

Таблица 4 Санитарно-бактериологическая характеристика питьевой воды г. Цимлянска за 2006 - 2010 г. г.

В 2010 г. качество питьевой воды г. Цимлянска по бактериологическим показателям резко ухудшилось: ОКБ были выделены в 73% проб, ГКБ - в 83%, клебсиеллы - в 80%, синегнойные палочки - в 6,6%, ТКБ - в 13% (впервые за последние 5 лет). Впервые за многолетний период наблюдения в распредели-тельной сети Цимлянска в сентябре 2010 г. обнаружены патогенные энтеробак-терии - сальмонеллы: S. abortus ovis и S. mapo. Эти же серовары зарегистриро-ваны и в воде водозабора.

В связи с создавшейся ситуацией, на основании наших материалов, под контролем территориального отдела ТУ Роспотребнадзора Цимлянского района в МП “Водоканал” проведена тщательная обработка системы водоподготовки и разводящей сети. Последующее за этим санитарно-бактериологическое исследование воды показало, что её качество стало соответствовать СанПиН 2.1.4.1074-01 по нормируемым показателям - ОКБ и ТКБ. Вместе с тем в трёх пробах были обнаружены ГКБ и клебсиеллы.

Следует заметить, что за весь изучаемый период число нестандартных проб составило в среднем 34%, но при этом в 65% обнаружены ГКБ, в 53% - клебсиеллы и в 7,4% - синегнойные палочки. Таким образом, в воде отвечающей требованиям СанПиН 2.1.41074-01, ГКБ зарегистрированы в 34,2% проб, клебсиеллы - в 26,2%, синегнойные палочки - в 5,4%. Кроме того, в двух случаях в стандартной воде обнаружены сальмонеллы.

Санитарно-бактериологическая характеристика водопроводной воды г. Азова. Питьевое водоснабжение г. Азова осуществляется из р. Дон. Азовский водозабор расположен в 37 км ниже выпуска сточных вод ростовской горкана-лизации (скорость течения реки 0,2 - 0,3 м/сек., при этом отмечаются сгонно-нагонные явления), поэтому вода в месте водозабора имеет высокую степень микробной контаминации. Кроме того, технологическое состояние водоочист-ных сооружений и санитарно-техническое состояние городского водопровода не позволяют поддерживать качество питьевой воды, поступающей потреби-телям, соответствующее требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 “Питьевая вода”.

Исследования показали, что в воде на выходе из очистных сооружений азовского водопровода ОКБ определялись в 8% проб, ТКБ в 1,3%, в 18,7% случаев выделены ГКБ, в 13,3% - клебсиеллы, в 1,3% - синегнойные палочки. В воде, подаваемой в распределительную сеть и отвечающей нормативным требованиям по показателям ОКБ и ТКБ, в 11,6% обнаружены ГКБ, в 7,2% - клебсиеллы, в 1,5% - синегнойные палочки.

Анализ бактериального состава питьевой воды г. Азова за 5 лет показал нестабильность её качества (табл. 5). Особо следует подчеркнуть наличие сальмонелл в питьевой воде Азова в 10,3% проб (2008 г.). В одной пробе зарегистрированы шигеллы (Sh. flexneri 2a).

По инициативе территориального отдела ТУ Роспотребнадзора г. Азова на основании наших материалов в МП “Водоканал” были приняты меры по улучшению качества питьевой воды с проведением ряда технических мероприятий на водоочистных сооружениях и частичной заменой труб в разводящей сети города. В последующие два года (2009-2010 г.г.) качество питьевой воды г. Азова значительно улучшилось.

В целом в воде распределительной сети число нестандартных проб по ОКБ составило 36,6%, в том числе в 12,3% проб обнаружены ТКБ. В то же время в 51,8% случаев зарегистрированы ГКБ, в 45% - клебсиеллы, в 19% - синегнойные палочки. Особо важно отметить, что в воде стандартного качества ГКБ обнаружены в 19,9% проб, клебсиеллы - в 16,6% , синегнойные палочки - в 5,2%.

Таблица 5 Санитарно-бактериологическая характеристика питьевой воды г. Азова за 2006 - 2010 г. г.

Таким образом, стандартные показатели санитарно-бактериологического качества водопроводной воды ОКБ и ТКБ, основывающиеся на признаке ферментации лактозы, далеко не всегда могут быть критерием её санитарно-эпидемической безопасности. Это связано с тем, что лактозный признак является наиболее неустойчивым в таксономии энтеробактерий, по сравнению с глюкозным признаком, поэтому, в частности, под воздействием обеззаражи-вающих агентов и химич...