Микробиология возбудителей

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
  высшего образования

ШКОЛА ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК

Кафедра экологии

РЕФЕРАТ

по дисциплине «Микробиология и экология бактерий и вирусов»

Специальность 05.03.06 «Экология и природопользование»

 

на тему «Микроорганизмы индикаторы биологического загрязнения природных вод»

 

г. Владивосток

2019

Оглавление

Введение. 3

  1. Биологическое загрязнение вод и его виды.. 5
  2. Источники биологического загрязнения. 6
  3. Микроорганизмы-индикаторы биологического загрязнения вод. 6

3.1 Бактерии группы кишечных палочек (БГКП) 7

3.2 Энтерококки. 8

3.3 Протей. 8

3.4 Клостридии. 9

Вывод. 10

Список литературы.. 11

 

 

1.1. Введение

Источник, вносящий в поверхностные или подземные воды различные вредные вещества, микроорганизмы или тепло, называется источником загрязнения, вещество, нарушающее нормы качества воды, —загрязняющим. Природные воды могут быть загрязнены самыми различными примесями, которые разделяют с учетом их биологических и физико-химических свойств на группы. К первой группе относятся вещества, растворяющиеся в воде и находящиеся там в молекулярном или ионном состоянии. В природной воде могут присутствовать в растворенном виде различные газы (кислород, азот, диоксид углерода, сернистый газ и др.), а также растворимые соли (натрия, калия, кальция, аммония, алюминия, железа, магния, марганца и др.). Можно установить их наличие с помощью химического анализа, потому что растворенные примеси не задерживаются ни песчаными, ни бумажными фильтрами. Вторая группа примесей — те, что образуют с водой коллоидные системы и взвеси. Коллоидные системы образуются из практически нерастворимых веществ. Они задерживаются мембранами — тонкими пленками из коллодия или бычьего пузыря. В коллоидном состоянии могут находиться вещества минерального и органического происхождения. При длительном отстаивании частицы песка, глины, образующие в воде взвеси, способны осаждаться.

Вода может иметь загрязнения биологического характера: бактерии, вирусы, водоросли, простейшие, черви и т. д. Бактерии образуют устойчивые взвеси, а водоросли — целые «подводные луга», на дне водоемов может быть много червей.

В 90-х гг. XX антропогенное загрязнение природных вод стало носить глобальный характер и существенно сократило доступные эксплуатационные ресурсы пресной воды на Земле.

Основными источниками загрязнения являются промышленные и коммунальные канализационные стоки, смыв с полей части почвы, содержащей различные агрохимикаты, дренажные воды систем орошения, стоки животноводческих ферм, попадание в водоемы с осадками и ливневыми стоками аэрогенных загрязнений (рис. 1).

Рисунок 1 Сброс отходов производства в водоем

(по Е. А. Криксунову и др., 1995)

 

Годовой объем промышленных коммунально-бытовых и сельскохозяйственных стоков в мире достиг 6,7%, или около 2,5 тыс. км естественного речного стока на планете, а по наличию примесей в воде практически сравнялся с ним. Антропогенные загрязнения воды по сравнению с природными водами (растворы и взвеси) более опасны и во много раз сильнее снижают ее качество.

Среди загрязнителей воды наибольшую опасность представляют фенолы, нефть и нефтепродукты, соли тяжелых металлов, радионуклиды, пестициды и другие органические яды, биогенная органика, насыщенная бактериями, минеральные удобрения и т. д. Общая масса основных антропогенных загрязнителей гидросферы достигла 15 млрд т в год. Большая часть этих загрязнителей приходится на реки, где средняя их концентрация достигла 400 мг/л.[1]

 

 

 

1.    Биологическое загрязнение вод и его виды

Биологическое загрязнение появляется из-за антропогенного влияния (действий человека) на окружающую среду. Вирусы и бактерии ухудшают состояние экосистем, вызывая у человека разнообразные заболевания.

Загрязнение среды – важная проблема, которую невозможно решить в короткие сроки. Она возникает из-за выброса в окружающий мир результатов и побочных продуктов человеческой жизнедеятельности.

Сложность в том, что заражение бактериями контролировать невозможно. Ухудшение экологического состояния природы приводит к исчезновению видов, так как «мусор» вызывает сбои в репродуктивной функции животных и растений. То же самое касается и человека. Без решения экологических проблем нашему виду грозит вымирание.

Выделяют следующие виды биологического загрязнения:

-Сбросы компаний по производству микробиологического синтеза. К ним относят предприятия, выпускающие лекарственные препараты: антибиотики, вакцины и т.д. В ходе производства со сточными водами выходят патогенные бактерии и части лекарств, которые являются питательной средой для вредных микроорганизмов.

В качестве примера часто приводят попытку изготовления искусственного белка из кормовых дрожжей. Через несколько лет от этой идеи отказались, так как вследствие выбросов выпадали осадки, из-за которых люди становились инвалидами. В местах изготовления вещества жители сел и городов стали чаще болеть бронхиальной астмой, снижался иммунитет у детей и возникали другие проблемы.

-Бактериологическое оружие. Несмотря на существование международных запретов, в разных частях мира возникают сообщения о попытке его создания. Опасность обусловлена несколькими причинами. Первая – возможность получения в небольших лабораториях в условиях строжайшей секретности. Вторая – сложность в обнаружении. Третья – штаммы сохраняют активность 2 и более лет. Яркая иллюстрация – микроорганизмы вируса сибирской язвы, которые попали в музей в начале 20 века.

-«Генетические» загрязнения, связанные с развитием генной инженерии. Дать экологическую оценку таких загрязнений будет сложно, так как свойства новых организмов непонятны. Попав во внешнюю среду штамм вызывает всплеск неизвестной болезни. «Генетические» загрязнения могут вызвать следующие изменения: перенос генов от одних животных другим, вероятность загрязнения генофонда исчезающих видов флоры и фауны.

 

 

2.    Источники биологического загрязнения

Биологические компоненты, которые отрицательно влияют на людей, представителей флоры и фауны, называют факторами загрязнения. Их классифицируют так:

-живые нетоксичные организмы;

-микроорганизмы с инфекционной активностью;

-болезнетворные и условно-болезнетворные микробы;

-биологические токсины;

-ГММО (генетически модифицированные микроорганизмы);

-инфекции.

Дестабилизируют биосферу антропогенные факторы, природные катаклизмы, техногенные аварии. Основные источники биологических загрязнений:

-сточные воды от заводов;

-свалки бытовой и промышленной направленности;

-сети канализации;

-кладбища;

-орошения полей.

Появляются возбудители грибковых и инфекционных болезней. Возникновение паразитов провоцирует оспу у овец, геморрагическую лихорадку, чуму у людей.

 

 

3.    Микроорганизмы-индикаторы биологического загрязнения вод

К индикаторам биологического загрязнения вод относятся санитарно-показательные микроорганизмы (СПМ) — такие микроорганизмы, которые постоянно обитают в организме человека (животных) и постоянно выделяются во внешнюю среду.

Санитарно-показательные микроорганизмы:

-Бактерии группы кишечных палочек (БГКП);

-Энтерококки;

-Протей;

-Сульфитредуцирующие клостридии;

3.1 Бактерии группы кишечных палочек (БГКП)

Наиболее важными показателями фекального загрязнения во всем мире признаются бактерии группы кишечной палочки (БГКП). Под этим общим понятием объединяют бактерии семейства Enterobacteriaceae, родов Citrobacter, Enterobacter, Serratia, Klebsiella. Следует отметить, что понятие БГКП — утилитарное (санитарно-бактериологическое и экологическое), но не таксономическое. К категории БГКП относят грамотрицательные, не образующие спор и не обладающие оксидазной активностью палочки, ферментирующие лактозу и глюкозу до кислоты и газа при температуре в течение 24 ч. Эти бактерии выделяются в окружающую среду только с испражнениями человека и теплокровных животных.

По способности расщеплять лактозу при температуре С БГКП делят на лактозоотрицателъные и лактозоположительные кишечные палочки (ЛКП), или колиформные. Из группы ЛКП выделяются фекальные кишечные палочки (ФКП), способные ферментировать лактозу при температуре 44,50C. К ним относится Е. coli, не растущая на цитратной среде. Эти бактерии являются показателями свежего фекального загрязнения.

Род Escherichia, включающий типовой вид Е. coli, показатель хронического фекального загрязнения. Для идентификации используют биохимические тесты, учитывая способность к ферментации лактозы при температуре 44,50C и отсутствие роста на цитратсодержащих средах. Представителей рода, находящихся в воде, трактуют как термотолерантные колиформные бактерии, в лечебных грязях — как фекальные колиформные бактерии. На среде Эндо образуют, как правило, колонии с металлическим блеском.

ЛКП термотолерантные колиформные бактерии входят в группу колиформных организмов, обладают всеми признаками бактерий семейства Enterobacteriaceae, но они способны ферментировать лактозу до кислоты и газа при температуре C в течение 24 ч. и оказывают существенное влияние на качество воды. Они содержат также род Escherichia (E.сoli), Klebsiella, Enterobacter и Citrobacter. Общее количество термотолерантных колиформ обычно прямо пропорционально концентрации E.сoli, но полное обнаружение E.сoli слишком сложный и рутинный процесс. Таким образом, термотолерантные бактерии являются хорошим индикатором загрязнения воды.

3.2  Энтерококки

Энтерококки являются представителями нормальной микробиоты кишечника человека и теплокровных животных и выделяются в окружающую среду в довольно значительных количествах(108-109 кл/г фекалий). В соответствии с Определителем Берджи их относят к группе «Грамположительные кокки», р. Еnterococcus. Санитарно-показательное значение имеют два вида: Enterococcus faecalis (преобладает в кишечнике человека) и Еnterococсus faecium (преобладает в кишечнике животных). Ранее их относили к видам Streptococсus faecalis и Streptocоссиs faecium.

По морфологии энтерококки представляют собой диплококки ланцетовидной, овальной или круглой формы, иногда располагающиеся цепочками, грамположительны, спор не образуют. Энтерококки принято считать показателем свежего фекального загрязнения, так как они быстро отмирают в окружающей среде (быстрее, чем Е. соli) и не способны в ней размножаться. Однако для выделения энтерококков из окружающей среды требуется больше времени, чем при индикации БГКП, и более сложные в приготовлении питательные среды. Это препятствует широкому их использованию как показателей фекального загрязнения, хотя стандартах некоторых стран (Россия, Англия, США, Франция и др.) энтерококки признаны дополнительным показателем фекального загрязнения воды[4]

3.3 Протей

В настоящее время показано, что бактерии рода Proteus встречаются в 98% случаев в выделениях кишечника человека и животных, из них в 82% случаев — P. mirabilis. Обнаружение протея в воде и продуктах указывает на загрязнение объектов разлагающимися субстратами и свидетельствует о крайнем санитарном неблагополучии. Протеометрия воды официально признана в США.

 

3.4 Клостридии

Clostridiumperfringens длительно сохраняется во внешней среде за счёт спорообразования, поэтому не свидетельствует о свежем фекальном загрязнении; С. Perfringens может служить косвенным показателем наличия в воде энтеровирусов. Для прорастания спор клостридий необходим температурный шок (прогревание при температуре +750С в течение 15-20 мин).

Определение титра этого СПМ рекомендовано при текущем санитарном надзоре за состоянием территории. Тесты на обнаружение сульфитредуцирующих клостридий в воде предусматривают стандарты России, США и других стран.[3]

 

 

Вывод

Микроорганизмы, благодаря физиологическим и генетическим особенностям, быстро реагируют на изменение качества среды и действие стрессовых факторов, распространены они практически повсеместно. В связи с этим, они могут быть использованы для оценки степени и характера загрязнения вод практически во всех условиях и местах.

 

Список литературы

  1. А.С. Степановских Экология. Учебник для вузов М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. – 703.
  2. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ: ВИДЫ, ПРИЧИНЫ И ПОСЛЕДСТВИЯ. [Электронный ресурс]//https://musorish.ru/ URL: https://musorish.ru/biologicheskoe-zagryaznenie/ (дата обращения 25.08.2019)
  1. Христофорова Н.К., Соломай М.С. Химико-экологичекая оценка качества прибрежных вод города Владивосток//Электронный журнал «Исследовано в России», 2006
  2. Дроздовская О.А., Бойченко Т.А. Микробиологический контроль качества природных вод: учебно-методическое пособие. Владивосток.:ДВФУ,2017.49 с.
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Рефераты бесплатно
Adblock
detector