Санитарное-микробиологическое исследование воды

                        Содержание разделов курсовой работы

1. Введение…………………………………………………………………………………………….2

2. Обзор литературы

2.1 Основания для санитарно- микробиологических 

исследований воды………………………………………………………………………3

2.2 Требования к качеству питьевой воды…………………………………..3

2.3 Микробиологические показатели воды…………………………………4

2.4 Микрофлора воды…………………………………………………………………..4-5

2.5 Органолептические показатели воды…………………………………….6-8

2.6 Основные направления организации  внутреннего                                                                                                                            контроля качества……………………………………………………….....................8

2.7 Контроль качества дистиллированной  воды…………………………..9

2.8 Очистка и улучшение воды.

      Обеззараживание  питьевой воды…………………………………………...9-10

2.9 Гигиенические требования к воде………………………………………………11-12

2.10 Взятие проб из разных водоемов ……………………………………………12-13

2.11 Методы исследования воды…………………………………………………….13-14

3. Собственные исследования……………………………………………………………………15-18

4. Выводы и предложения производству…………………………………………………..19

5. Список использованной литературы………………………………………………………20

                                            1. ВВЕДЕНИЕ

Вода- это прозрачная жидкость, не имеющая цвета (в малых количествах), запаха и вкуса (при нормальных условиях). Она является самым распространенным соединением на Земле.

   Тема  исследования воды, употребляемой  нами ежедневно, является актуальной. С помощью санитарно-микробиологических  исследований решают вопрос о  наличии или степени вероятности  присутствия опасных для человека  микробов или их токсинов в  объекте внешней среды. 

  В данном  случае объектом исследования стала водопроводная вода. И нашей целью является провести санитарно- микробиологическое исследование воды и определить качество водопроводной воды.

В нашем исследовании водопроводной воды мы хотим решить следующие задачи:

        1)определить общее количество  микробов в воде;

        2)определить коли - титр воды и оценить качество;

        3)разработать план мероприятий  по улучшению водопроводной воды.

                               2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

  Вода - естественная среда обитания для разнообразных микроорганизмов. В воде рек, открытых водоёмов, морей, океанов обнаруживают представителей всех таксономических групп бактерий.[4]

2.1. Основания для санитарно-микробиологических  исследований воды следующие:

• Выбор источника централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения и периодический контроль над ним.
• Контроль эффективности обеззараживания питьевой воды централизованного водоснабжения.
• Наблюдение за подземными источниками централизованного водоснабжения (артезианские скважины, почвенные воды и т.д.).
• Наблюдение за санитарно-эпидемиологическим состоянием воды открытых водоёмов.
• Контроль эффективности обеззараживания воды плавательных бассейнов.
• Проверка качества и степени очистки сточных вод.
• Расследование водных вспышек инфекционных болезней.[10]

  2.2 Требования к  качеству питьевой воды.

Качественная  питьевая вода должна отвечать требованиям, изложенным в ГОСТ 2874-82[8].

Согласно  ГОСТ питьевая вода должна соответствовать  следующим гигиеническим требованиям:

  - вода  не должна содержать различимые  невооруженным глазом водные  организмы и не должна иметь  на поверхности пленку;

- вода должна  быть прозрачной, по возможности  бесцветной, без какого-либо запаха и привкуса, освежающей температуры (5-15С);

-вода не  должна содержать примесей ядовитых  веществ;

-вода не  должна быть загрязнена сточными  водами.[5]

            2.3. Микробиологические показатели воды

    Вода должна быть безопасна в эпидемическом отношении. Качество воды характеризуется наличием общего числа микроорганизмов, в том числе бактерий группы кишечных палочек.[6]

                                                                                                                  Таблица №1

                     Микробиологические показатели воды

Вода колодцев и открытых водоёмов признается доброкачественной  при коли-титре не менее 100см³,общее число бактерий должно быть не выше 1000 в 1см³.

 В отдельных случаях при санитарной оценке воды в качестве санитарно- показательного микроорганизма наряду с бактериями кишечных палочек используется энтерококк. [6]

В международном  Европейском стандарте на питьевую воду энтерококк введен как дополнительный показатель фекального загрязнения воды.

 Санитарно-гигиенические  нормы для воды, используемой  в торговле, в пищевой промышленности  и на предприятиях общественного  питания, такие же, как и нормы  для питьевой воды централизованного  водоснабжения.

                                    2.4. Микрофлора воды

   Численный и видовой состав микрофлоры природных вод разнообразен.

Микрофлора  природных вод в значительной степени зависит от их происхождения. Различают пресные и морские  воды.

Пресные воды разделяют на поверхностные, включая  проточные (реки, ручьи) и стоячие (озёра, пруды, водохранилища); подземные (почвенные, грунтовые, артезианские) и атмосферные (дождь, снег).[5]

  Микрофлора и гигиеническая характеристика воды различны в зависимости от её происхождения и использования. Для хозяйственно-питьевого водоснабжения можно использовать межпластовые, грунтовые подземные воды, достаточно хорошо защищенные от микробного загрязнения фильтрующими слоями почвы (например, в артезианских скважинах в 1 мл воды содержатся единичные бактерии). Более широко для водоснабжения используют открытые поверхностные водоёмы. Характер микрофлоры поверхностных водоёмов зависит от особенности конкретной водной среды. Микрофлору водоёмов образуют две группы микроорганизмов: аутохтонные (или водные) и аллохтонные (попадающие извне при загрязнении различных источников).[5]

 Состав  микрофлоры подземных вод (артезианской, ключевой, грунтовой) зависит от глубины залегания водоносного слоя, его защищенности от попадания загрязнений извне. Артезианские воды, находящиеся на больших глубинах, содержат мало микроорганизмов. Подземные воды, добываемые через обычные колодцы из некоторых водоносных слоёв, содержат значительное количество бактерий, среди которых могут быть болезнетворные. Чем ближе к поверхности расположены грунтовые воды, тем обильнее микрофлора.

    Поверхностные воды- воды открытых водоёмов (рек, озер) – характеризуются большим разнообразием видов микрофлоры в зависимости от химического состава воды, характера использования водоёма, времени года, заселенности прибрежных районов.[5]

 В воде  прибрежной зоны водоёмов, особенно  стоячих, микроорганизмов больше, чем вдали от берега. Больше  микроорганизмов также в поверхностных слоях воды, но особенно много их в иле, главным образом в его верхнем слое, где образуется как бы пленка из бактерий. Число бактерий возрастает в открытых водоемах во времени весеннего половодья или после обильных дождей, а также при сбрасывании хозяйственно- бытовых и промышленных сточных вод.  Питьевая вода по составу и свойствам должна быть безопасной в эпиде - миологическом отношении, безвредной по химическому составу и иметь хорошие органолептические показатели. [5]

                        2.5. Органолептические показатели воды

   При оценке органолептических свойств воды обращают внимание на вещества, которые могут в какой-то мере повлиять на ее запах, вкус, цветность, мутность. Нормативы рассчитаны на вещества, встречающиеся в природных водах или добавляемые к воде в процессе обработки в виде реагентов. Существенно влияют на органолептические показатели воды промышленные, сельскохозяйственные и бытовые стоки.[6]

                                                                                                                      Таблица№2

                                    Органолептические свойства воды

   Наиболее удовлетворяют этим требованиям артезианские воды, многие из них не нуждаются в очистке. Воду из открытых водоёмов подвергают на водопроводных станциях  обработке с целью улучшения её физических и химических свойств и обеззараживания- освобождения от микроорганизмов, главным образом болезнетворных.

    Обеззараживают (дезинфицируют) воду обычно методом хлорирования. В практике водоснабжения внедряются новые методы дезинфекции воды- озонирования и облучения бактерицидными ультрафиолетовыми лучами. Ультрафиолетовое облучение может быть примерно только для обработки воды с незначительной цветностью и мутностью. Озонирование, кроме бактерицидного действия, улучшает органолептические свойства воды.

  Санитарно- микробиологическое исследование воды, поступающей в систему централизованного водоснабжения, осуществляется в районных и городских центрах санитарно- эпидемиологического надзора. В воде определяют содержание мезофильных аэробов и факультативных анаэробов (МАФАиМ), бактерий группы кишечных палочек, фекальных кишечных палочек, энтерококков, сальмонелл, бактерий рода Proteus, Clostridium perfringens, энтеровирусов.[5]

В соответствии с действующими нормативными документами  контролю подлежат:

• Вода питьевая (из водопроводов, скважин, родников, колодцев)
• Вода плавательных бассейнов
• Сточные воды
• Вода, очищенная для приготовления лекарств
• Вода открытых водоемов (из рек, водохранилищ)
• Вода для приготовления инъекционных растворов и глазных капель.

Контроль  воды осуществляется в соответствии с имеющимися нормативами.[1]

                                                                                                                         Таблица№3

                  Требования к микробиологической  чистке воды

2.6. Основные  направления организации внутреннего  контроля качества:

1. Контроль над соблюдением требований к условиям проведения анализа: (лабораторные помещения, воздушная среда, температурные режимы инкубации и хранения, режимы дезинфекции и стерилизации и т.д.)
2. Выполнение регламентированных процедур ведения тестовых культур.
3. Контроль качества питательных сред.
4. Контроль качества мембранных фильтров.
5. Контроль качества дистиллированной воды.
6. Оценка достоверности качественного результата путем использования заведомо положительных и отрицательных контролей.
7. Оценка доверительных границ полученного количественного результата . 8. Систематический анализ результатов контрольных процедур в целях совершенствования руководства по качеству.[8]

    2.7. Контроль качества дистиллированной воды

    В микробиологических исследованиях воды дистиллированная вода используется для приготовления питательных сред, различных растворов, мытья лабораторной посуды, заправки паровых стерилизаторов.

    Дистиллированная вода, применяемая в микробиологических лабораториях, должна соответствовать требованиям ГОСТ 6709- 72 и проходить контроль не реже 1 раза в месяц. [1]

  Хранить дистиллированную воду следует в стеклянных или пластиковых бутылях, желательно с нижним сливом, закрытых крышками или пробками. В качестве оптимального варианта для приготовления питательных сред, а также реактивов, используемых непосредственно в анализе, предлагается применение дистиллированной или деминерализованной воды.

2.8. Очистка  и улучшение воды. Обеззараживание  питьевой воды.

   Вода, не отвечающая требованиям ГОСТа, подлежит предварительной обработке, включающей улучшение ее физических и химических свойств (осветление, обесцвечивание, умягчение и обезжелезивание) и освобождение от патогенных микроорганизмов (обеззараживание).[8]

 Отстаивание воды производят в специальных подземных железобетонных бассейнах- отстойниках. При медленном протекании через них воды все грубые взвешенные вещества и значительная часть микроорганизмов (до 60-70%) оседают на дно и вода делается прозрачной.

Коагуляция. При добавлении в воду сернокислого глинозема (из расчета 50-150 мг/л) образуются хлопья окиси алюминия, которые, оседая, увлекаются за собой на дно резервуара взвешенные частицы и микроорганизмы. При этом повышается прозрачность, уменьшается цветность, запах и привкус воды.

Фильтрацию осуществляют через медленно- и быстродействующие фильтры, представляющие собой резервуары с водопроницаемыми стенками, на дне которых уложены фильтрующие материалы - снизу булыжники, над ними гравий и сверху песок. Общая толщина фильтрующего слоя- 1.1- 1.4 м.

  Для обезжелезивания воду подвергают аэрации в аэрации в аэраторах, коагулированию, известкованию с последующим отстаиванием и фильтрованием.[2]

Обеззараживанием  воды называется процесс уничтожения находящихся в ней микроорганизмов. В процессе очистки воды задерживается до 98% бактерий, но оставшиеся 2% могут содержать патогенные (болезнетворные) микробы, для уничтожения которых нужна специальная обработка воды.

  Для обеззараживания используют  в основном два метода - химический и физический.

1. К химическим способам обеззараживания питьевой воды относят ее обработку окислителями: хлором, озоном, а также ионами тяжелых металлов. При химических способах обеззараживания питьевой воды необходимо правильно определить дозу вводимого реагента и обеспечить достаточную длительность его контакта с водой.
2. К физическим способам обеззараживания относят обеззараживание ультрафиолетовыми лучами, ультразвуком. Перед обеззараживанием вода обычно подвергается очистке фильтраций и (или) коагуляцией, при которой удаляются взвешенные вещества, яйца гельминтов и значительная часть микроорганизмов.

Ультрафиолетовые лучи уничтожают не только вегетативные, но и споровые формы бактерий, и не изменяют органолептических  свойств воды.

Важно отметить, что поскольку при  УФ - облучении не образуются токсичные продукты, то не существует верхнего порога дозы. Увеличением дозы УФ - излучения почти всегда можно добиться желаемого уровня обеззараживания.

Во многих случаях наиболее эффективным  оказывается комплексное применение реагентных и безреагентных методов обеззараживания воды. Сочетание УФ - обеззараживания с последующим хлорированием малыми дозами обеспечивает как высочайшую степень очистки, так и отсутствие вторичного биозагрязнения воды.

                2.9. Гигиенические требования к воде

Влияние некачественной воды на здоровье может быть:

• Непосредственным , проявляющимся в виде инфекционных заболеваний или заболеваний инфекционной природы и интоксикацией;
• Косвенным , когда вода вызывает неприятные ощущения, что заставляет отказываться от употребления такой воды.

Была  сформулирована триада гигиенических требований к качеству питьевой воды:

• Питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и эпизоотическом отношении;
• безвредна по химическому составу;
• должна обладать благоприятными органолептическими свойствами.

  Физическое состояние, химический и газовый состав, микробная обсемененность воды оказывает заметное влияние на здоровье. Питьевая вода плохого качества (мутная, необычного запаха и вкуса) не обладает способностью возбуждать деятельность секреторных аппаратов желудочно-кишечного тракта и при сильной жажде вызывает негативную физиологическую реакцию. При употреблении очень холодной воды организм переохлаждается, возникают простудные заболевания, нарушается функция пищеварения. Вода играет большую роль в возникновении некоторых инфекционных, вирусных и инвазионных болезней, возбудители которых могут сохраняться в воде продолжительное время. Также в нее могут попадать нитраты, нитриты, пестициды и другие токсичные вещества, вызывающие отравления и даже смерть.[3].

                                                                                                            Таблица №4

                       Нормативы качества питьевой воды

         2.10. Взятие проб из разных водоемов

   Из открытых водоемов, бассейнов, баков и т.п. пробы собирают с глубины 10-15 см, при малой глубине - на расстоянии не менее 10- 15 см от дна. Из прорубей пробы берут на глубине 10- 15 см от нижней поверхности льда. При наличии течения пробы отбирают в месте наибольшей скорости, так как здесь происходит наиболее частая смена воды. Для выяснения источников загрязнения и изучения санитарного состояния водоемов воду необходимо брать выше и ниже каждого населенного пункта, который может являться источником загрязнения.

  Пробы из рек и водных потоков отбирают для определения качества воды в бассейне реки, пригодности воды для пищевого использования, орошения, для водопоя скота, рыборазведения, купания и водного спорта, установления источников загрязнения.         

   По ГОСТ для питьевой водопроводной воды, прошедшей очистку титр кишечной палочки должен быть не ниже 300 (Coli- индекс не более 3); общее количество микроорганизмов не более 100 в 1 мл.

Рис.1 Приборы для взятия проб из воды

Для воды из других источников точные нормы не установлены, но приятно, что:

  а)в артезианской  воде должно быть менее 100 микробных  клеток в 1 мл и иметь титр  кишечной палочки не менее  500 мл (2-3 кишечные палочки в 1 л);

б)воды колодцев и родников могут содержать не более 100 микробных клеток в 1 мл и  иметь титр кишечной палочки до 250 мл (4-5 кишечных палочек и 1л воды)

в)вода открытых водоемов (прудов, рек, озер) может применяться  в пищевых производствах только после очистки и не должна иметь патогенных микроорганизмов. Требования те же, что и для питьевой воды.[7].

                               2.11. Методы исследования

 Метод мембранных фильтров.Суть метода заключается в концентрировании бактерий из определенного объема исследуемой воды на поверхности мембранных фильтров и выращивании их на поверхности агара Эндо с последующим учетом количества БГКП в 1 л воды. Этот метод экономичнее и дает возможность узнать ответ на второй день.

Метод бродильных проб. Суть метода заключается в посеве определенных объемов исследуемой воды в питательные среды накопления с индикатором и поплавками, инкубации ее при температуре +37⁰С, с последующим пересевом из забродивших пробирок на среду Эндо, дифференциацией выросших колоний и вычислении коли - титра воды по нормативам.

  Данный  метод основан на ферментативной  способности БГКП расщеплять  при помощи ферментов лактозу  или глюкозу до кислоты и  газа. Исследуемая вода засевается  в различных объемах в глюкозопептонную среду с индикатором и поплавками, при наличии кишечной палочки появляется помутнение, меняется цвет индикатора (желтый переходит в красный ) и появляются пузырьки газа в поплавках. Воду методом бродильных проб исследуют в три этапа по дням.

Титрационный метод. Принцип метода заключается в посеве установленного объема воды (300 мл-3 объема по 100 мл- качественный анализ и 333мл- 3 объема по 100 мл, 3 объема по 10 мл, 3объема по 1 мл –количественный анализ) в лактозно- пептонную (или глюкозо- пептонную) среду, с последующим пересевом в среду Эндо и индентификацией культуры по морфологическим, культуральным и биохимическим свойствам для определения бактерий семейства Enterobacteriaceae.

 При обнаружении  бактерий семейства Enterobacteriaceae хотя бы в одном из трех объемов делают заключение – об обнаружении колиформных бактерий в 100 мл воды.

                             3. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

   Цель: провести санитарно- микробиологическое исследование воды и определить качество водопроводной воды.

Задачи:

        1)определить общее количество  микробов в воде;

        2)определить коли - титр воды и  оценить качество;

        3)разработать план мероприятий  по улучшению водопроводной воды.

Исследования  проводили на кафедре микробиологии, вирусологии и патанатомии. Воду, поступающую к нам из реки Дон, для исследования мы брали из крана в аудитории 312. Сама вода в реке грязная, в некоторых местах на дне присутствует ил. Сточные воды поступают на водосточные сооружения, где и проходят очистку и обеззараживание. Водоочистные сооружения располагаются в 200-300 м от кафедры микробиологии. Там сточные воды:

1. Подвергаются механической очистке – вода проходит через решетку 10*10 или 16*16 мм, все крупные частицы остаются на решетке.

2. Затем с  помощью насоса вода поступает в колонки, там происходит осаждение твердых частиц, потом сточные воды попадают в отстойники.   

3. Отстоявшаяся  вода подвергается хлорированию.

По всей территории университета и за ее пределами имеются  лесонасаждения, которые благоприятно влияют на окружающую среду. Вода была взята с соблюдением правил отбора проб и исследовалась сразу.

   Отбор проб воды. Отбор проб – операция, от правильного выполнения которой во многом зависит точность получаемых результатов. Из крана набрали 500 мл воды в стерильные колбы с ватной пробкой с соблюдением правил асептики. Кран предварительно простерелизовали горящим спиртовым тампоном, затем в течение 10 мин спускали воду и только потом взяли пробы, которые исследовали сразу.

  Первым  этапом исследований явилось определение количества МАФАнМ в водопроводной воде. В чашку Петри с соблюдением правил асептики вносили 1мл водопроводной воды без предварительного разведения, заливали расплавленным и охлажденным до +50⁰С МПА. Посевы инкубировали в течение 24-48 ч в термостате при +30⁰С, затем проводили подсчет выросших колоний как на поверхности так и в глубине агара. При посеве  воды без разведений количество бактерий в 1 мл воды равно количеству выросших колоний.

  Вторым  этапом исследования было определение коли – титра и коли – индекса воды.