Ткб в питьевой воде. Основные показатели при исследовании воды
Органолептические показатели
Запах природной воды вызывают летучие пахнущие вещества, попадающие в воду естественным путем или со сточными водами. В родниках, содержащих только неорганические вещества, может быть запах сероводорода. Интенсивность запаха оценивается в баллах по пятибальной шкале, определяемой при температуре воды в 20°С. По ГОСТу питьевая вода может иметь запах до 2 баллов.
Основной запах в исследуемых родниках - сероводород. Источник сероводорода в природных водах - восстановительные процессы, протекающие при бактериальном разложении и биохимическом окислении органических веществ естественного происхождения и веществ, поступающих в водные объекты со сточными водами. Сероводород находится в водах родников в виде недессоциированных молекул Н2S и ионов гидросульфата НS. Наличие в воде сероводорода служит показателем ее сильного загрязнения и анаэробных условий. Является причиной невозможности её потребление, так как сероводород обладает высокой токсичностью, дурным запахом, который резко ухудшает органолептические свойства воды, делая её непригодной для питьевого водоснабжение, технических и хозяйственных целей.
Цветность обусловлена содержанием в воде окрашенных органических соединений, присутствием гуминовых соединений, содержанием трехвалентного железа, вымыванием из почвогрунтов различных веществ, поступлением загрязненных сточных вод. Гуминовые вещества – итог процесса разложения остатков растений – окрашивают воду, в зависимости от концентрации, в желтый или коричневый цвет. Степень цветности выражается в градусах платино–кобальтовой шкалы. Высокая или повышенная цветность отрицательно влияет на развитие живых организмов, ухудшает условия окисления растворенного в воде железа.
Норма цветности по СанПиН составляет 30 градусов.
Мутность по нормам СанПиН не должна превышать 1,5 мг/л. Мутность воды в родниках чаще всего зависит от наличия взвешенных частиц ила, тонкодисперсной глины, высокого содержания общего железа и ряда других веществ, нередко связана с не обустроенностью или плохой обустроенностью места выхода родников и емкостей накопления воды, низким дебитом родников.
Водородный показатель (рН) – величина, характеризующая активность концентрации ионов водорода в растворах и численно равная отрицательному десятичному логарифму этой активности или концентрации, выраженной в моль/дм3:
Если в воде при 22°С содержится 10-7,2 моль/дм3 ионов водорода (Н+), то она будет обладать нейтральной реакцией; при меньшем содержании Н+ реакция будет щелочной, при большей – кислотной. Таким образом, при рН =7,2 реакция воды нейтральна, при рН 7,2 – щелочная.
Водородный показатель играет важную роль в определении качества воды. В речных и родниковых водах его значение колеблется от 6 до 8,5. Концентрация подвержена сезонным колебаниям – зимой она обычно равна 6,8 – 7,4, летом – 7,4 - 8,2.
Концентрация ионов водорода имеет большое значение для химических и биологических процессов, протекающих в природных водах. От него зависит развитие и жизнедеятельность водных растений, устойчивость различных форм миграции элементов, степень агрессивности воды по отношению к металлам, бетону и др.
Для человека слабокислые воды (рН – 6,7 – 6,8) кажутся более вкусными, чем щелочные, поэтому зимние холодные воды «вкуснее» теплых летних вод.
Обобщенные показатели
Жесткость – свойство природной воды, определяемое присутствием в ней растворенных солей щелочно-земельных металлов – кальция, магния и некоторых других. Основными характеристиками, определяющими жесткость воды, является наличие в воде ионов кальция и магния. Верхний предел жесткости питьевой воды в системах водоснабжения по действующим санитарным нормам не должен превышать 7-10 мг*экв/л. Один миллиэквивалент жесткости отвечает содержанию 20,04 мг/л Ca2+ или 12,16 мг/л Mg2+. При длительном кипячении воды из нее выделяется диоксид углерода и выпадает осадок, состоящий из карбоната кальция, при этом жесткость воды уменьшается. Поэтому применяют термин «временная или устранимая жесткость воды», понимая при этом присутствие в воде гидрокарбонатных солей, которые могут быть удалены из воды кипячением в течение одного часа. Оставшаяся после кипячения жесткость воды называется постоянной.
Жесткость природной воды колеблется в широких пределах. В одном и том же водном объекте значения ее изменяются в зависимости от времени.
Классифицируются природные воды по общей жесткости следующим образом:
Очень мягкая – до 1,5 ммоль/дм3
Мягкая – 1,5 – 3,0 ммоль/дм3
Умеренно жесткая -3,0 – 6,0 ммоль/дм3
Жесткая – 6,0 – 9,0 ммоль/дм3
Очень жесткая > 9,0 ммоль/дм3.
По действующему стандарту жесткость питьевой воды не должна превышать 7 ммоль/дм3. Для питья допускается использование относительно жестких вод, так как наличие солей кальция и магния невредно для здоровья и не ухудшает вкусовых качеств воды.
Последние исследования установили, что жесткая вода, в которой много солей кальция и магния, создает дополнительную нагрузку на почки и может стать причиной образования в них камней. Наиболее благоприятна для организма человека вода с жесткостью 3 – 4,5 ммоль/дм3. Вода с низкой жесткостью вымывает из организма соли и тогда возникает угроза остеопороза. С другой стороны, имеются исследования, выявляющие снижение риска сердечно-сосудистых заболеваний при постоянном потреблении воды с высокой жесткостью.
Сухой остаток – это сумма всех примесей воды, определяемая путем выпаривания пробы. Сухой остаток характеризует общую минерализацию воды. Пригодные для водоснабжения воды не должны иметь минерализацию выше 1000 мг/дм3. По степени минерализации воды принято подразделять на четыре группы: ультрапресные с содержанием солей до 200 мг/дм3, пресные – от 200 до 500, повышенной минерализации – от 500 до 1000 и высокой минерализации – выше 1000 мг/дм3.
С увеличением общего содержания солей повышается электропроводность воды и это приводит к ускорению коррозионных процессов. Повышенная концентрация солей может привести к уменьшению растительности и кислорода.
Неорганические вещества
Нитриты (NO2-) в природных водах встречаются в связи с разложением органических веществ и их нитрификацией. Нитриты – неустойчивые компоненты природных вод. Наибольшая их концентрация (до 10 – 20 мг/дм3 азота) наблюдается во время летней стагнации. При достаточной концентрации кислорода процесс окисления идет дальше под действием бактерий, и нитриты окисляются до нитратов.
Повышенное содержание нитритов указывает на наличие процессов разложения органических веществ в условиях медленного окисления NO2- в NO3- , что указывает на загрязнение водного объекта органическими веществами, т.е. является важным санитарным показателем.
ПДК нитритов в питьевой воде 3,0 мг/дм3.
Нитраты (NO3-) – соединения азотной кислоты. Присутствие нитратных ионов в природных водах связано с внутриводоемными процессами нитрификации аммонийных ионов в присутствии кислорода под действием нитрифицирующих бактерий.. Содержание нитратов увеличивается к осени и достигает максимума зимой. Повышенное содержание нитратов указывает на ухудшение санитарного состояния водного объекта. При этом нитраты являются наименее токсичной формой из всех соединений азота (нитритов, аммония) и могут нанести вред здоровью только при очень высоких концентрациях.
ПДК нитратов в питьевой воде 45 мг/дм3.
Хлориды - хлоридные ионы относятся к главным ионам химического состава природных вод. Концентрация хлоридов в родниках колеблется от долей миллиграмма до сотен и тысяч в 1 дм3.
Первичным источником хлоридов в природных водах являются магматические породы, в состав которых входят хлорсодержащие минералы (содалит, хлорапатит и др.). Значительное количество хлоридов поступают в природные воды из океана через атмосферу. Хлориды обладают большой миграционной способностью, слабовыраженной способностью к сорбции на взвешенных веществах и к потреблению водными организмами.
Повышенное содержание хлоридов ухудшает вкусовые качества воды и делает её малопригодной для питьевого водоснабжения. Концентрация хлоридов в поверхностных водах подвержена заметным сезонным колебаниям, коррелирующим с изменениями минерализации воды. ПДК хлоридов составляет 350 мг/дм3.
Сульфаты - естественное содержание сульфатов в грунтовых водах обусловлено выветриванием пород и биохимическими процессами, происходящими в водоносных слоях. Часть их поступает в процессе отмирания организмов и окисления веществ растительного и животного происхождения. Повышенное содержание сульфатов ухудшает органолептические свойства воды и оказывает неблагоприятные физиологические воздействия на организм человека.
В аэробных условиях сульфаты не изменяются, а в анаэробных сульфаты восстанавливаются облигатными сульфатредуцирующими бактериями до сульфидов, которые выпадают затем в осадок преимущественно в виде сульфида железа. Этот процесс наблюдается в емкостях накопления родниковых вод и колодцев, если они мало используются, и в них застаивается вода.
ПДК в питьевых водах до 500 мг/дм3.
Соединения железа почти всегда присутствуют в природных водах. Формы присутствия железа в воде многообразны. В двухвалентном состоянии железо может присутствовать в воде лишь при низких значениях рН и Еh. Следует отметить, что усваиваться организмом может только двухвалентное железо, а не наиболее его распространенная его трехвалентная форма.
Соединения железа присутствуют в воде в растворенной, коллоидной и нерастворенной форме.
Повышенное содержание в питьевой воде более 1 мг/дм3 железа ухудшает качество воды и возможность ее использования для пищевых целей. Слишком высокое содержание железа в пищевом рационе может вызывать многочисленные неблагоприятные последствия для организма.
Анализ воды обычно проводится по следующим параметрам:
Параметр |
Единицы измерения |
Цветность |
|
Мутность |
ЕМФ / мг/л |
Окисляемость перманганатная |
|
Сухой остаток |
|
Проводимость |
|
Жесткость общая |
|
Щелочность |
|
Бикарбонаты |
|
Сульфаты |
|
Соли аммония (NH4) |
|
Нитриты (поNO2) |
|
Нитраты (по NO3) |
|
Алюминий |
|
Бериллий |
|
Железо (суммарно) |
|
Железо Fe ++ |
|
Кремний (в Si) |
|
Марганец |
|
Молибден |
|
Нефтепродукты |
|
Сероводород |
|
Стронций |
|
Углекислота |
|
Хлор остаточный свободный |
|
Хлор остаточный связанный |
|
Фосфаты (в РО4) |
|
Микробиологические показатели
ОКБ - содержание в воде общих колиформных бактерий индикатор качества питьевой воды. Они легко поддаются обнаружению и количественному подсчету, поэтому на протяжении многих лет их используют как своеобразный показатель качества воды.
ОКБ - это международная квалификация, и они входят в большую группу БГКП (бактерии группы кишечных палочек). Содержание в воде ОКБ можно определять двумя методами: методом мембранных фильтров и титрационным (бродильным) методом.
Исследование воды методом мембранных фильтров. Метод основан на фильтрации установленного объема воды через мембранные фильтры, выращивании посевов на дифференциально-диагностической среде и последующей идентификации колоний по культуральным и биохимическим признакам.
Титрационный метод исследования воды. Метод основан на накоплении бактерий после посева установленного объема воды в жидкую питательную среду, с последующим пересевом на дифференциально-диагностическую среду и идентификации колоний по культуральным и биохимическим тестам.
«Колиформные организмы» принадлежат к классу граммоотрицательных бактерий, в форме палочек, которые живут и размножаются в нижнем отделе пищеварительного тракта человека и множества животных имеющих теплую кровь таких как - домашний скот и водоплавающие птицы, способных ферментировать лактозу при 35-37 С с образованием кислоты, газа и альдегида. Попадая в воду с фекальными стоками они способны выживать в течении нескольких недель, хотя в подавляющем своем большинстве они лишены способности размножаться.
По данным исследований последних лет наряду с обыкновенно относимыми к этому классу бактериями Escherichia (E.Coli), Citrobacter, Enterobacter и Klebsiela к нему относится и способные ферментировать лактозу бактерии Enterobacter cloasae и Citrobadter freundii. Эти бактерии возможно обнаружить не только в фекалиях, но также в окружающей среде, и даже в питьевой воде с относительно большой концентрацией питательных веществ. Помимо этого сюда можно отнести виды, которые редко или совсем не обнаруживаются в фекалиях и способные размножаться в воде достаточно хорошего качества.
ТКБ - термотолерантные колиформные бактерии. Число ТКБ характеризует степень фекального загрязнения воды водных объектов и косвенно определяет эпидемическую опасность в отношении возбудителей кишечных инфекций. ТКБ определяют теми же методами, как и БГКП (ОКБ).
ОМЧ 37 - общее микробное число. Определение количества патогенных бактерий при биологическом анализе воды представляет собой непростую и трудоемкую задачу, в качестве критерия бактериологической загрязненности используют подсчет общего числа образующих колонии бактерий (Colony forming Units - CFU) в 1 мл воды.
| № п/п | Показатель, единицы измерения | Нормативы*, не более | Комментарий | ||||||
| СанПиН 2.1.4.1175-02 | ГН 2.1.5.1315-03 |
СанПиН 2.1.4.1116-02 | ВОЗ | ЕС | США | ||||
| первая катег. | высш. катег. | ||||||||
| 1 | 2 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| 1 | Запах, баллы при 20° С |
3 | – | 0 | 0 | 0 | Приемлемый для потребителя без аномальных изменений | – | Интенсивность запаха оценивается по 5 бальной шкале: 0 – нет запаха, 1 – очень слабый (обнаруживается опытным специалистом), 2 – слабый (обнаруживается, если обратить внимание), 3 – заметный (легко обнаруживаемый), 4 – отчетливый (обращает внимание и делает воду неприятной для питья), 5 – очень сильный (непригодно для питья) |
| 2 | при 60° С | – | – | 1 | 0 | – | – | ||
| 3 | Вкус (при 20° С), баллы | 3 | – | 0 | 0 | 0 | – | Интенсивность вкуса оценивается по 5 бальной шкале (см. показатель №1 «Запах») | |
| 4 | рН | В пределах 6-9 | – | В пределах 6,5-8,5 |
6,5-8,5 | 6,5-9,5 | 6,5-8,5 | В зависимости от рН природные воды подразделяются на группы: сильнокислые (рН<3), кислые (3–5), слабокислые (5–6,5), нейтральные (6,5–7,5), слабощелочные (7,5–8,5), щелочные (8,5-9,5), сильнощелочные (>9,5). |
|
| 5 | Еh, мВ | – | – | – | – | – | – | Окислительно-восстановительный потенциал отражает тип геохимической обстановки. Существует следующая вертикальная зональность подземных вод: кислородные воды (Еh>200 мВ), бескислородные и бессульфидные воды (Еh=200–100 мВ), сульфидные воды (Eh<100 мВ, а чаще менее 0 мВ). От Еh и рН зависит растворимость и формы миграции в воде различных элементов, жизнедеятельность микроорганизмов. Оба этих показателя необходимо определять сразу после отбора пробы. |
|
| 6 | Удельная электропроводность при 25°С, мкСм/см | – | – | – | – | 2500 | – | По электропроводности можно приближенно судить об общем содержании растворенных в воде минеральных солей. | |
| 7 | Цветность, ° | 30 | – | 5 | 5 | 15 | 20 | 15 | Этот показатель характеризует интенсивность окраски воды и выражается в градусах по хром-кобальтовой шкале. Наличие окраски у природных вод обычно обусловлено растворенными в них гумусовыми веществами или солями железа. Воды источников водоснабжения по цветности подразделяются на малоцветные (до 35°), средней цветности (от 35 до 120°), высокой цветности (>120°). |
| 8 | Мутность «по формазину», ЕМФ |
3,5 | – | 1,0 | 0,5 | 4,9 | 4,0 | 5 | Мутность воды вызывают взвешенные частицы размером более 100 нм. |
| 9 | Жесткость общая, мг-экв/л |
10 | – | 7 | В пределах 1,5-7,0 | 10 | – | – | Термин жесткость
определяет свойства, которые придают воде растворенные в ней соединения кальция и магния. По жесткости воды подразделяются на очень мягкие (<1,5 мг-экв/л), мягкие (1,5–3), умеренно жесткие (3–5,4), жесткие (5,4–10,7), очень жесткие (>10,7). В хозяйственно-бытовом аспекте вода с повышенной жесткостью (>8 мг-экв/л) неблагоприятна из-за образования накипи, повышенного расхода моющих средств, плохого разваривания мяса и овощей. Норматив физиологической полноценности питьевой воды по солям жесткости от 1,5 до 7,0 мг-экв/л. |
| Основные ионы: | |||||||||
| 10 | Гидрокарбонаты (HCO3-), мг/л |
– | – | 400 | В пределах 30-400 | – | – | – | Норматив физиологической полноценности питьевой воды по гидрокарбонатам от 30 до 400 мг/л. |
| 11 | Сульфаты (SO42-), мг/л |
500 | 500 (ЛПВ – орг., класс опасности 4) |
250 | 150 | 250 | 250 | 250 | Наличие большого количества сульфатов в воде нежелательно, так как они 1) ухудшают ее вкусовые качества (при наличии сульфатов в форме MgSO4 возникает горький привкус, в форме СaSO4 - вяжущий), 2) обладают слабительными свойствами (при наличии сульфатов в форме Na2SO4), 3) приводят к образованию пены на поверхности воды. |
| 12 | Хлориды (Сl-), мг/л |
350 | 350 (орг., 4) |
250 | 150 | 250 | 250 | 250 | Повышенные концентрации хлоридов ухудшают вкусовые качества воды (при наличии ионов натрия придают соленый привкус). |
| 13 | Кальций (Са2+), мг/л |
– | – | 130 | В пределах 25-80 | – | 100 | – | Норматив физиологической полноценности по кальцию от 25 до 130 мг/л. |
| 14 | Магний (Мg2+), мг/л |
– | 50 (орг., 3) |
65 | В пределах 5-50 |
– | 50 | – | Концентрация магния получена расчетным путем по результатам определения жесткости и кальция. Норматив физиологической полноценности по магнию от 5 до 65 мг/л. |
| 15 | Натрий (Na+), мг/л |
– | 200 (с-т, 2) |
200 | 20 | 200 | 200 | – | |
| 16 | Железо общее, мг/л | – | 0,3 (орг., 3) |
0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,2 | 0,3 | При содержании общего железа в воде более 1–2 мг/л (закисного железа – более 0,3 мг/л) оно начинает придавать воде неприятный вяжущий вкус. Коллоидные соединения железа придают воде окраску (от желтоватых до зеленоватых оттенков). При контакте с кислородом воздуха вода с большим содержанием железа мутнеет из-за выпадения в осадок твердых частиц Fe(OH)3. Длительное употребление человеком воды с повышенным содержанием железа может приводить к заболеванию печени (гемосидериту), возникновению аллергических реакций, образованию почечных камней, а также увеличивает риск инфарктов и заболеваний костной системы. |
| 17 | Марганец, мг/л | – | 0,1 (орг., 3) |
0,05 | 0,05 | 0,5 | 0,05 | 0,05 | Как закисное железо, так и марганец ухудшают вкус воды даже при незначительном их содержании. При содержании марганца более 0,5 мг/л вода приобретает неприятный вкус. Избыток марганца опасен для здоровья: его накопление в организме может привести к болезни Паркинсона. Обычно принимают, что в питьевой воде содержание железа и марганца в сумме не должно быть выше 0,5-–1,0 мг/л. |
| 18 | Фтор, мг/л | 1,5 (с-т., 2) |
1,5 | В пре-делах 0,6–1,2 | 1,5 | В пре-делах 0,7–1,5 | 4,0 | Норматив физиологической полноценности – в пределах 0,5–1,5 мг/л. При концентрациях более 1,5 мг/л может быть причиной флюороза зубов, а более 4 мг/л – серьезного заболевания костей. | |
| 19 | Аммоний (N–NH4+), мг/л |
– | 1,5 для суммы аммиака (NH3) и аммония (NH4) (орг., 4) |
0,1 | 0,05 | 1,5 | 0,5 | – | Азотсодержащие вещества (ионы аммония, нитритные и нитратные ионы) образуются в воде главным образом в результате разложения белковых соединений, попадающих в нее почти всегда со сточными бытовыми водами или стоками животноводства. Ион аммония, также как и нитрит-ион, является хорошим показателем органического загрязнения воды. Источником соединений азота могут быть также болотные воды. В них ион аммония образуется за счет восстановления нитратов гумусовыми соединениями. |
| 20 | Нитриты (NO2-), мг/л |
– | 3,3 (с-т., 2) |
0,5 | 0,005 | 3,0 | 0,5 | 3,3 | Нитриты представляют собой промежуточную ступень бактериальных процессов окисления аммония до нитратов (в аэробных условиях) или, наоборот, восстановления нитратов до аммония (в анаэробных условиях). Наличие нитритных ионов обычно указывает на существующее загрязнение воды органическими веществами. |
| 21 | Нитраты (NO32-), мг/л |
45 | 45 (с-т., 3) |
20 | 5 | 50 | 50 | 44 | Происхождение нитратов в подземных водах или неорганическое – за счет выщелачивания азотсодержащих минералов (например, селитры), – или органическое, когда нитраты являются конечным продуктом минерализации органических веществ. В последнем случае присутствие нитратного иона указывает на прежнее загрязнение воды органическими отходами, а при совместном присутствии с нитритами и аммонием – на загрязнение, существующее в настоящее время. В случае необходимости использования такой воды для питьевых нужд требуется производство бактериологического анализа. При наличии в воде более 50 мг/л нитратов наблюдается нарушение окислительной функции крови – метгемоглобинемия. |
| 22 | Фосфаты, (PO43-), мг/л |
– | 3,5 для поли-фосфатов (орг., 3) |
3,5 | 3,5 | – | – | – | В подземных водах содержание фосфатов, как правило, мало. При большом содержании фосфатов можно сделать заключение о присутствии в воде примесей удобрений, компонентов хозяйственно-бытовых сточных вод (главным образом, моющих средств), разлагающейся биомассы. |
| 23 | Общая минерализация, мг/л | 1500 | – | 1000 | В пре-делах 200-500 | – | – | 500 | Норматив физиологической полноценности от 100 до 1000 мг/л. Величина минерализации характеризует общее содержание в воде минеральных веществ. В данном случае общая минерализация получена как арифметическая сумма количеств всех ионов, содержащихся в испытуемой воде. Воды, у которых минерализация более 1000 мг/л переходят в разряд минерализованных. Нижний предел минерализации, при которой не происходит выщелачивания солей из организма, соответствует величине 100 мг/л. Оптимальный уровень минерализации питьевой воды находится в диапазоне 200–500 мг/л. |
| 24 | Сухой остаток, мг/л | 1500 | – | 1000 | В пределах 200-500 | – | – | 500 | Сухой остаток – условный показатель, определяющий содержание растворенных и коллоидных примесей, остающихся при выпаривании воды. Он получен при выпаривании воды, профильтрованной через мембранный фильтр с размером пор 0,45 мкм. |
| 25 | Окисляемость перманганатная, мг О2/л | 7 | – | 3 | 2 | – | 5 | – | Окисляемость – один из косвенных показателей количества содержащихся в воде органических веществ. Перманганатом калия обычно окисляется 25-50% органики, содержащейся в воде. |
| 26 | Нефтепродукты | – | 0,3 | 0,05 | 0,01 | – | – | – | Нефтепродуктами при анализе воды условно принято считать только неполярные и малополярные углеводороды, растворимые в гексане, составляющие основную часть нефти. Нефтепродукты определены флуориметрическим методом на анализаторе жидкости «Флюорат-02». |
ОКБ - это международная квалификация, и они входят в большую группу БГКП (бактерии группы кишечных палочек). Содержание в воде ОКБ можно определять двумя методами: методом мембранных фильтров и титрационным (бродильным) методом.
Исследование воды методом мембранных фильтров. Метод основан на фильтрации установленного объема воды через мембранные фильтры, выращивании посевов на дифференциально-диагностической среде и последующей идентификации колоний по культуральным и биохимическим признакам.
Титрационный метод исследования воды. Метод основан на накоплении бактерий после посева установленного объема воды в жидкую питательную среду, с последующим пересевом на дифференциально-диагностическую среду и идентификации колоний по культуральным и биохимическим тестам.
«Колиформные организмы» принадлежат к классу граммоотрицательных бактерий, в форме палочек, которые живут и размножаются в нижнем отделе пищеварительного тракта человека и множества животных имеющих теплую кровь таких как - домашний скот и водоплавающие птицы, способных ферментировать лактозу при 35-37 0С с образованием кислоты, газа и альдегида. Попадая в воду с фекальными стоками они способны выживать в течении нескольких недель, хотя в подавляющем своем большинстве они лишены способности размножаться.
По данным исследований последних лет наряду с обыкновенно относимыми к этому классу бактериями Escherichia (E.Coli), Citrobacter, Enterobacter и Klebsiela к нему относится и способные ферментировать лактозу бактерии Enterobacter cloasae и Citrobadter freundii. Эти бактерии возможно обнаружить не только в фекалиях, но также в окружающей среде, и даже в питьевой воде с относительно большой концентрацией питательных веществ. Помимо этого сюда можно отнести виды, которые редко или совсем не обнаруживаются в фекалиях и способные размножаться в воде достаточно хорошего качества.
ТКБ - термотолерантные колиформные бактерии. Число ТКБ характеризует степень фекального загрязнения воды водных объектов и косвенно определяет эпидемическую опасность в отношении возбудителей кишечных инфекций. ТКБ определяют теми же методами, как и БГКП (ОКБ).
Отбор проб для санитарно-микробиологических исследований должен проводиться с соблюдением правил стерильности и всех не-обходимых условий, регламентированных для каждого исследуемого объекта соответствующими нормативными документами.
Ошибки, допущенные при взятии проб, приводят к получению неправильных результатов. При упаковке и транспортировке проб необходимо создавать условия, исключающие гибель или размножение исходной микробиоты в исследуе-мом объекте. Поэтому отобранные пробы должны быть как можно быстрее доставлены в лабораторию для исследования.
При этом методе анализа воды определенное количество воды пропускается через специальную мембрану с размером пор порядка 0.45 мкм. В результате, на поверхности мембраны остаются все находящиеся в воде бактерии. После чего мембрану с бактериями помещают на определенное время в специальную питательную среду при температуре 30-37 оС. Во время этого периода, называемого инкубационным, бактерии получают возможность размножиться и образовать хорошо различимые колонии, которые уже легко поддаются подсчету. В результате можно наблюдать такую: Или даже такую картину:  Так как такой метод анализа воды предполагает только определение общего числа колонии — образующих бактерий разных типов, то по его результатам нельзя однозначно судить о присутствии в воде патогенных микробов. Однако, высокое микробное число свидетельствует об общей бактериологической загрязненности воды и о высокой вероятности наличия патогенных организмов.
|
При анализе воды надо контролировать не только содержание токсичных химических веществ, но и количество микроорганизмов, характеризующих бактериологическое загрязнение питьевой воды ОМЧ-общее микробное число.В воде централизованного водоснабжения это число не должно превышать 50 КОЕ/мл, а в колодцах, скважинах — не более 100 КОЕ/мл
Санитарно-микробиологическос исследование воды проводится в плановом
порядке с целью текущего надзора, а также по специальным эпидемиологичес-
ким показаниям. Основными объектами такого исследования являются:
— питьевая вода центрального водоснабжения (водопроводная вода);
— питьевая вода нецентрализованного водоснабжения;
— вода поверхностных и подземных водоисточников;
— сточные воды;
— вода прибрежных зон морей;
— вода плавательных бассейнов.
Основными показателями оценки микробиологического состояния питьевой воды согласно действующим нормативным документам являются:
1. Общее микробное число (ОМЧ) — количество мезофильных бактерий в 1 мл волы.
Коли титр
— наименьший объем воды (в мл), в котором обнаружена хотя бы одна живая
микробная клетка, относящаяся к БГКП.
Индекс БГКП
— количество БГКП в 1 л воды.
3. Количество спор сульфитредуцирующих клостридий в 20 мл воды.
4. Число колифагов в 100 мл воды.
Определение ОМЧ позволяет оценить уровень микробиологического загрязнения питьевой воды. Этот показатель является незаменимым для срочного обнаружения массивного микробного загрязнения.
Общее микробное число — это число мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов, способных образовывать на питательном агаре при гемперазуре 37 °С и течение 24 ч колонии, видимые при двукратном увеличении.
При определении общего микробного числа 1мл исследуемой воды вносят в стерильную чашку Петри и заливают 10-12 мл теплого (44 °С) расплавленного питательного агара. Среду аккуратно перемешивают с водой, равномерно и
без пузырьков воздуха распределяя по дну чашки, после чего закрывают крышкой и оставляют до застывания. Посевы инкубируют в термостате при 37 °С в течение 24 часов. Подсчитывают общее количество колоний, выросших в обеих чашках, и определяют среднее значение. Окончательный результат выражают числом колониеобразующих единиц (КОЕ) в 1 мл исследуемой воды. В 1 мл питьевой воды должно быть не более 50 КОЕ
Определение БГКП
При этом определяют общие колиформные бактерии — ОКБ и термотолерантные колиформные бактерии — ТКБ.
ОКБ – грамамотрицатсльные, не образующие спор палочки, ферментирующие лактозу до кислоты и газа при температуре 37°С в течение 24 48 часов. ТКБ входят в число ОКБ, облажают их признаками, но ферментирую при 44°С.Для определения энтеробактерий – метод мебранных фильтров или титрационный.
Микробное число — основными критериями оценки микробиологического состояния питьевой воды, исходя из действующих нормативных документов, является ОМЧ (общее микробное число), которое характеризует количество аэробных и анаэробных бактерий в одном миллилитре воды, образующихся за сутки при температуре 37 градусов, в питательной среде.
Качественные показатели питьевой воды систем водоснабжения.
Данный показатель является фактически незаменимым для быстрого обнаружения массового микробного загрязнения.
Для определения общего микробного числа один миллилитр исследуемой воды вносят в стерильную чашку Петри, затем заливают 10-15 мл тёплого (около 44 °С) питательного агара в расплавленном виде. Среду аккуратно смешивают с водой, равномерно и без воздушных пузырьков воздуха распределяют по дну чашки, после этого закрывают крышкой и оставляют в чашке Петри до застывания. Тоже самое проделывают в другой чашке. Посев в термостате инкубируют при температуре 37 °С в течение суток. Затем при двукратном увеличении под микроскопом подсчитывают общее количество колоний, выросших в двух чашках, и определяют среднее значение. В 1 мл питьевой воды не должно быть более 50 КОЕ.
(основной метод)
Метод основан на фильтрации определенного объема воды (300мл) через мембранные фильтры, выращивании посевов на дифференциально-диагностической среде с лактозой (Эндо) и последующей идентификации колоний по культуральным и биохимическим признакам.
Мембранные фильтры подготовленные к анализу (кипячёные или стерилизованные другим способом), помещают стерильным пинцетом в воронку фильтровального аппарата. В воронку прибора наливают отмеренный объем воды и создают вакуум. После фильтрования фильтр снимают и, не переворачивая, кладут на поверхность питательной среды Эндо.
На одну чашку можно поместить 3 фильтра. При исследовании питьевой воды фильтруют 3 объема по 100 мл. при анализе воды неизвестного качества целесообразно фильтровать другие объемы воды для получения изолированных колоний на фильтре (10,40, 100 и 150 мл).
Чашки с фильтрами инкубируют вверх дном в термостате при t 37оС в течение 24 часов.
Если на фильтрах нет роста или выросли нетипичные плёнчатые, плесневые, расплывчатые колонии, выдают отрицательный результат. ОКБ и ТКБ в 100 мл исследованной воды отсутствуют.
При росте на фильтрах типичных изолированных лактозоположительных (темно-красных с отпечатками на обратной стороне фильтра) колоний, подсчитывают их число и приступают к подтверждению их принадлежности к ОКБ и ТКБ.
Проводят микроскопию мазков из 3-4 колоний, окрашенных по Граму (учитывают грамотрицательные);
Определяют наличие оксидазы (учитывают оксидазоотрицательные, т.к. оксидазоположительные грамотрицательные палочки не относятся к энтеробактериям, а могут быть, например, псевдомонадами);
Определяют ферментацию лактозы до кислоты и газа при температуре 37оС, что важно для слабоокрашенных колоний и отношения их к ОКБ, и температуре 44± 0,5оС, чтобы решить вопрос об их принадлежности к ТКБ.
Постановка оксидазного теста
На бумагу, смоченную 1% спиртовым раствором α-нафтола и 1% водным раствором диметилфенилендиамина, наносят платиновой петлей или стеклянной палочкой часть окрашенной колонии. реакцию считают положительной, если в течение 1 минуты, максимум 4-х появляется синее или фиолетовое окрашивание. Оксидазоположительные колонии не учитывают и дальнейшему исследованию не подвергают.
Можно переносить фильтр с колониями на бумагу смоченную реактивом. Можно использовать готовые бумажные системы (СИБы), смоченные дистиллированной водой.
На способность ферментировать лактозу испытывают части колоний грамотрицательных оксидазоотрицательных бактерий. При этом используется полужидкая среда с лактозой и индикатором рН. Посев производится уколом до дна в 2 пробирки. Одна инкубируется при температуре 37±1оС 24-48 часов для подтверждения отношения к ОКБ, другая при температуре 44± 0,5оС 24 часа, возможен учет через 4-6 часов, для подтверждения наличия ТКБ.
При наложении колоний на фильтре, производится их рассев, затем полученные изолированные колонии идентифицируются. Колонии учитывают как ОКБ – если они красные на Эндо, содержат грамотрицательные оксидазоотрицательные палочки, разлагающие лактозу при температуре 37 оС до кислоты и газа. Колонии учитывают как ТКБ, если они содержат грамотрицательные оксидазоотрицательные палочки, ферментирующие лактозу при температуре 44 оС до кислоты и газа (схема № 2).
СХЕМА № 2
Дата публикования: 2014-11-02; Прочитано: 1811 | Нарушение авторского права страницы
studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2018 год.(0.001 с)…
Общее микробное число
| При этом методе анализа воды определенное количество воды пропускается через специальную мембрану с размером пор порядка 0.45 мкм. В результате, на поверхности мембраны остаются все находящиеся в воде бактерии. После чего мембрану с бактериями помещают на определенное время в специальную питательную среду при температуре 30-37 оС. Во время этого периода, называемого инкубационным, бактерии получают возможность размножиться и образовать хорошо различимые колонии, которые уже легко поддаются подсчету. В результате можно наблюдать такую: Или даже такую картину: Так как такой метод анализа воды предполагает только определение общего числа колонии — образующих бактерий разных типов, то по его результатам нельзя однозначно судить о присутствии в воде патогенных микробов. Однако, высокое микробное число свидетельствует об общей бактериологической загрязненности воды и о высокой вероятности наличия патогенных организмов.
|
При анализе воды надо контролировать не только содержание токсичных химических веществ, но и количество микроорганизмов, характеризующих бактериологическое загрязнение питьевой воды ОМЧ-общее микробное число.В воде централизованного водоснабжения это число не должно превышать 50 КОЕ/мл, а в колодцах, скважинах — не более 100 КОЕ/мл
Санитарно-микробиологическос исследование воды проводится в плановом
порядке с целью текущего надзора, а также по специальным эпидемиологичес-
ким показаниям. Основными объектами такого исследования являются:
— питьевая вода центрального водоснабжения (водопроводная вода);
— питьевая вода нецентрализованного водоснабжения;
— вода поверхностных и подземных водоисточников;
— сточные воды;
— вода прибрежных зон морей;
— вода плавательных бассейнов.
Основными показателями оценки микробиологического состояния питьевой воды согласно действующим нормативным документам являются:
1. Общее микробное число (ОМЧ) — количество мезофильных бактерий в 1 мл волы.
Коли титр
— наименьший объем воды (в мл), в котором обнаружена хотя бы одна живая
микробная клетка, относящаяся к БГКП.
Индекс БГКП
— количество БГКП в 1 л воды.
3. Количество спор сульфитредуцирующих клостридий в 20 мл воды.
4. Число колифагов в 100 мл воды.
Определение ОМЧ позволяет оценить уровень микробиологического загрязнения питьевой воды. Этот показатель является незаменимым для срочного обнаружения массивного микробного загрязнения.
Общее микробное число — это число мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов, способных образовывать на питательном агаре при гемперазуре 37 °С и течение 24 ч колонии, видимые при двукратном увеличении.
При определении общего микробного числа 1мл исследуемой воды вносят в стерильную чашку Петри и заливают 10-12 мл теплого (44 °С) расплавленного питательного агара. Среду аккуратно перемешивают с водой, равномерно и
без пузырьков воздуха распределяя по дну чашки, после чего закрывают крышкой и оставляют до застывания. Посевы инкубируют в термостате при 37 °С в течение 24 часов. Подсчитывают общее количество колоний, выросших в обеих чашках, и определяют среднее значение. Окончательный результат выражают числом колониеобразующих единиц (КОЕ) в 1 мл исследуемой воды. В 1 мл питьевой воды должно быть не более 50 КОЕ
Определение БГКП
При этом определяют общие колиформные бактерии — ОКБ и термотолерантные колиформные бактерии — ТКБ.
ОКБ – грамамотрицатсльные, не образующие спор палочки, ферментирующие лактозу до кислоты и газа при температуре 37°С в течение 24 48 часов. ТКБ входят в число ОКБ, облажают их признаками, но ферментирую при 44°С.Для определения энтеробактерий – метод мебранных фильтров или титрационный.
Микробное число — основными критериями оценки микробиологического состояния питьевой воды, исходя из действующих нормативных документов, является ОМЧ (общее микробное число), которое характеризует количество аэробных и анаэробных бактерий в одном миллилитре воды, образующихся за сутки при температуре 37 градусов, в питательной среде. Данный показатель является фактически незаменимым для быстрого обнаружения массового микробного загрязнения.
Для определения общего микробного числа один миллилитр исследуемой воды вносят в стерильную чашку Петри, затем заливают 10-15 мл тёплого (около 44 °С) питательного агара в расплавленном виде. Среду аккуратно смешивают с водой, равномерно и без воздушных пузырьков воздуха распределяют по дну чашки, после этого закрывают крышкой и оставляют в чашке Петри до застывания.
Принципы нормирования питьевой воды
Тоже самое проделывают в другой чашке. Посев в термостате инкубируют при температуре 37 °С в течение суток. Затем при двукратном увеличении под микроскопом подсчитывают общее количество колоний, выросших в двух чашках, и определяют среднее значение. В 1 мл питьевой воды не должно быть более 50 КОЕ.
Бактерии колиформные всегда присутствуют в пищеварительном тракте животных и человека, а также в отходах их жизнедеятельности. Они также могут находиться на растениях, почве и в воде, загрязнение которой является серьезной проблемой из-за возможности заражения заболеваниями, вызванными различными патогенами.
Вред для организма
Являются ли бактерии колиформные вредными? Большинство из них не вызывают заболеваний, тем не менее, некоторые редкие штаммы кишечной палочки могут вызвать серьезные заболевания. Кроме людей, могут быть заражены овцы и крупный рогатый скот. Вызывает беспокойство то, что зараженная вода по своим внешним характеристикам ничем не отличается от обычной питьевой по вкусу, запаху и внешнему виду. Бактерии колиформные встречаются даже в которую принято считать безупречной во всех смыслах. Проверка является единственным надежным способом узнать о наличии болезнетворных бактерий.
Что происходит при обнаружении?
Что делать, если бактерии колиформные или любые другие обнаруживаются в питьевой воде? В этом случае понадобится ремонт или модификация системы водоснабжения. При употреблении для дезинфекции предусмотрено обязательное кипячение, а также повторное тестирование, которое может подтвердить, что загрязнение не было устранено, если это были термотолерантные колиформные бактерии.
Организмы-индикаторы
Общие колиформные бактерии часто называют организмами-индикаторами, потому что они указывают на потенциальное наличие болезнетворных бактерий в воде, например, кишечной палочки. Хотя большинство штаммов являются безобидными и живут в кишечнике здоровых людей и животных, некоторые из них могут способствовать образованию токсинов, вызывать серьезные заболевания и даже приводить к летальному исходу. Если болезнетворные бактерии присутствуют в организме, то самыми распространенными симптомами являются расстройство желудочно-кишечного тракта, лихорадка, боль в животе и понос. Симптомы более ярко проявляются у детей или пожилых членов семьи.
Безопасная вода
Если общие колиформные бактерии в воде отсутствуют, то практически с полной уверенностью можно предположить, что она микробиологически безопасна для питья.
Если же они были обнаружены, то тогда будет оправданным проведение дополнительных тестов.
Бактерии любят тепло и влагу
Температура и погодные условия также играют немаловажную роль. Например, кишечная палочка предпочитает жить на поверхности земли и любит тепло, таким образом, колиформные бактерии в питьевой воде появляются в результате движения в составе подземных потоков при теплых и влажных погодных условиях, в то время как наименьшее количество бактерий будет найдено в зимнее время года.
Ударное хлорирование
Для эффективного уничтожения бактерий используют хлор, который окисляет все примеси. На его количество будут влиять такие характеристики воды, как уровень рН и температура. В среднем, вес на литр составляет приблизительно 0,3-0,5 миллиграмм. Чтобы убить общие колиформные бактерии в питьевой воде, требуется примерно 30 минут. Время контакта может быть сокращено за счет увеличения дозы хлора, но для этого могут потребоваться дополнительные фильтры для удаления специфического вкуса и запаха.
Губительный ультрафиолетовый свет
Популярным вариантом дезинфекции считаются ультрафиолетовые лучи. Этот способ не подразумевает использования каких-либо химических соединений. Однако это средство не применяется там, где общие колиформные бактерии превышают одну тысячу колоний на 100 мл воды. Сам прибор состоит из УФ-лампы, окруженной рукавом из кварцевого стекла, через который протекает жидкость, облучаемая ультрафиолетовым светом. Необработанная вода внутри аппарата должна быть полностью чистой и свободной от каких-либо видимых загрязнений, засоров или мутности, чтобы дать возможность облучения всех вредоносных организмов.
Другие варианты очистки
Существует множество других способов обработки, используемых для дезинфекции воды. Однако они не рекомендуется в качестве длительных по разным причинам.
- Кипячение. При 100 градусах по Цельсию в течение одной минуты эффективно убиваются бактерии. Этот метод часто используется для дезинфекции воды во время чрезвычайных ситуаций или при необходимости. Это занимает время и является энергоемким процессом и, как правило, применяется только в небольших количествах воды. Это не долговременный или постоянный вариант для дезинфекции воды.
- Озонирование. В последние годы этот метод используется в качестве способа улучшения качества воды, устранения различных проблем, в том числе бактериального заражения. Как и хлор, озон является сильным окислителем, который убивает бактерии. Но в то же время этот газ является нестабильным, и получить его можно только с помощью электричества. Блоки озонирования обычно не рекомендуются для дезинфекции, потому что они гораздо дороже хлорирования или ультрафиолетовых систем.
- Йодирование. Некогда популярный способ дезинфекции в последнее время рекомендуется только для кратковременного или экстренного обеззараживания воды.
Термотолерантные колиформные бактерии
Это особая группа живых организмов, которые способны ферментировать лактозу при 44-45 градусах по Цельсию. К ним относят род Escherichia и некоторые виды Klebsiella, Enterobacter и Citrobacter. Если в воде присутствуют посторонние организмы, это свидетельствует о том, что она была недостаточно хорошо очищена, загрязнена повторно, либо в ней в избытке содержатся питательные элементы. При их обнаружении необходимо сделать проверку на наличие именно устойчивых к повышенной температуре колиформных бактерий.
Микробиологический анализ
Если были обнаружены колиформы, то это может говорить о том, что в воду попали Таким образом, начинают распространяться различные заболевания. В загрязненной питьевой воде можно встретить штаммы сальмонелл, шигелл, кишечной палочки и многих других возбудителей болезней, которые варьируются от легких нарушений пищеварительного тракта до тяжелейших форм дизентерии, холеры, брюшного тифа и многих других.
Бытовые источники заражения
За качеством питьевой воды ведут наблюдение, ее регулярно проверяют специализированные санитарные службы. А что может сделать обычный человек, чтобы обезопасить себя и оградить от нежелательного заражения? Какие существуют источники загрязнения воды в бытовых условиях?
- Вода из кулера. Чем больше людей прикасаются к данному приспособлению, тем больше вероятность проникновения вредоносных бактерий. Как показывают исследования, вода в каждом третьем кулере просто кишит живыми организмами.
- Дождевая вода. Как это ни удивительно, собранная после дождя влага является благоприятной средой для развития колиформных бактерий. Продвинутые садоводы не используют такую воду даже для полива растений.
- Озера и водоемы также относят к группе риска, так как в стоячей воде быстрее размножаются все живые организмы, а не только бактерии. Исключением можно назвать океаны, развитие и распространение там вредоносных форм минимально.
- Состояние трубопровода. Если сточные трубы не менялись и не очищались продолжительное время, то это может также привести к появлению неприятностей.
Титрационный метод
Метод основан на накоплении бактерий после посева определённых объёмов 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 качественым методом засевают три объёма по 100 см3. При исследовании воды с цельк| количественного определения ОКБ и ТКБ (повторный анализ) засевают соответственно 1,10 и 100 см3 - по три объёма каждой серии.
Посевы 10 и 100 см3 воды проводят соответственно в 1 и 10 см3 среды накопления - концентрированной ЛПС без индикатора. Посев 1 см3 пробы проводят в 10 см3 ЛПС обычной концентрации. Посевы инкубируют при температуре 37 °С в течение 48 ч. Через 24 ч проводят предварительную оценку посевов в среде накопления. Из ёмкостей, где отмечено наличие роста (помутнение) и образование газа, материал высевают бактериологической петлёй на сектора среды Эндо для получения изолированных колоний. Ёмкости без видимых признаков роста и образования газа оставляют в термостате до 48 ч и ещё раз просматривают для окончательной оценки.
Результаты посевов без признаков роста считают отрицательными, и дальнейшему изучению они не подлежат. Из ёмкостей, где отмечено помутнение и делают высев на сектора среды Эндо. Посевы на среде Эндо инкубируют при температуре 37 °С 18-20 ч. При появлении помутнения, образовании газа в среде накопления и росте на среде Эндо колоний, типичных для лактозоположительных бактерий: тёмно-красных или красных, с металлическим блеском или без него, выпуклых с красным центром и отпечатком на питательной среде, дают положительное заключение о присутствии ОКБ в данном объёме пробы.
Наличие ОКБ необходимо подтвердить в следующих случаях:
ü в среде накопления отмечено только помутнение;
ü принадлежность к лактозоположительным колониям вызывает сомнение.
Для подтверждения на присутствие ОКБ выполняют следующие действия:
1. проверяют наличие отпечатка на среде Эндо после снятия петлёй подозрительной колонии;
2. выполняют оксидазный тест;
3. проверяют принадлежность к группе по Граму;
4. подтверждают способность к газообразованию при посеве 1-2 изолированных колоний всех типов с каждого сектора в среду подтверждения (ЛПС с индикатором) с последующей инкубацией посевов при температуре 37 °С в течение 24-48 ч.
При отсутствии изолированных колоний проводят рассев на среду Эндо общепринятыми способами. Отрицательное заключение дают, если:
ü в среде накопления нет признаков роста;
ü на секторах среды Эндо нет роста;
ü на секторах среды Эндо выросли нехарактерные для колиформных бактерий колонии (прозрачные, с неровными краями, расплывчатые);
ü все колонии оказались оксидазоположительными;
ü все колонии оказались грамположительными;
ü в подтверждающем тесте на среде ЛПС с индикатором не отмечено газообразования.
Для определения ТКБ работают с секторами среды Эндо, где выросли типичные лактоза+ колонии. Делают посев двух-трёх изолированных колоний каждого типа из каждого сектора в пробирки с любой из лактозных сред накопления, инкубируют при температуре 44 °С в течение суток. При образовании газа в лактозной среде накопления, росте на среде Эндо лактозоположительных бактерий и выявлении способности к ферментации лактозы до кислоты и газа в подтверждающих лактозных средах при температуре 44 °С в течение 24 ч дают положительное заключение о наличии в этом объёме воды ТКБ. При качественном исследовании (при исследовании трёх объёмов по 100 см3 при обнаружении ОКБ и ТКБ хотя бы в одном из трёх объёмов делают запись: «Обнаружены ОКБ и ТБК в 100 см3».
При исследовании количественным методом определяют НВЧ, ОКБ и ТКБ по специальным таблицам. При отрицательных результатах исследования на наличие ОКБ и ТКБ во всех исследованных объёмах выдают заключение: «Не обнаружены ОКБ и ТКБ в 100 см3».
