Микрофлора воды. Капля воды под микроскопом. Состав воды

Природная вода является именно той средой, где интенсивно размножаются многочисленные микроорганизмы, а потому микрофлора воды никогда не перестанет быть объектом пристального внимания человека. Насколько интенсивно они размножаются, зависит от многих факторов. В природной воде всегда растворены в том или ином количестве минеральные и органические вещества, которые служат своего рода "едой", благодаря которой и существует вся микрофлора воды. По количеству и качеству состав микрообитателей весьма разнообразен. Практически никогда нельзя утверждать, что та или иная вода, в том или ином источнике - чистая.

Артезианская вода

Ключевые или артезианские воды - подземные, но это вовсе не значит, что микроорганизмы в них отсутствуют. Они обязательно есть, а их состав зависит от характера почвы, грунта и глубины залегания данного водоносного слоя. Чем глубже - тем микрофлора воды беднее, но это не значит, что она вовсе отсутствует.

Самое значительное количество бактерий содержится в обычных колодцах, которые недостаточно глубоки, чтобы в них не просачивались поверхностные загрязнения. Именно там чаще всего обнаруживаются и болезнетворные микроорганизмы. И чем выше находятся грунтовые воды, тем миклофлора воды богаче и обильнее. Почти все водоёмы закрытого типа излишне засолены, поскольку соль накапливалась под землёй многие сотни лет. Поэтому чаще всего перед употреблением артезианскую воду фильтруют.

Поверхностные воды

Открытые водоёмы, то есть поверхностные воды - реки, озёра, водохранилища, пруды, болота и так далее - обладают непостоянным химическим составом, а потому и состав микрофлоры там отличается огромным разнообразием. Это происходит потому, что каждая капля воды загрязнена и бытовыми, и зачастую промышленными отходами, и остатками гниющих водорослей. Сюда стекаются дождевые потоки, приносящие разнообразную микрожизнь с почвы, сюда попадают и сточные воды заводских и фабричных производств.

Одновременно со всевозможными минеральными и органическими загрязнениями водоёмы принимают в себя и огромные массы микроорганизмов, в том числе и патогенных. Даже для технологических целей используется вода, отвечающая ГОСТу 2874-82 (в одном миллилитре такой воды не должно быть более ста клеток бактерий, в литре - не более трёх клеток кишечной палочки.

Возбудители заболеваний

Такая вода под микроскопом предъявляет исследователю целый ряд возбудителей кишечных инфекций, которые довольно долгое время сохраняются вирулентными. Например, в обычной водопроводной воде возбудитель дизентерии жизнеспособен до двадцати семи дней, брюшного тифа - до девяноста трёх дней, холеры - до двадцати восьми. А в речной воде - в три или четыре раза дольше! Брюшной тиф угрожает заболеванием сто восемьдесят три дня!

Патогенная микрофлора воды тщательно отслеживается, а в случае нужды даже объявляется карантин - при угрозе вспышки заболевания. Даже минусовые температуры большинство микроорганизмов не убивают. Замороженная капля воды несколько недель хранит вполне жизнеспособные бактерии тифозной группы, и в этом можно удостовериться, используя микроскоп.

Количество

Количество микробов и их состав в открытом водоёме напрямую зависят от химических реакций, там происходящих. Очень повышается микрофлора питьевой воды при тесной заселённости прибрежных районов. В разное время года она меняет состав, а также есть множество других причин для перемен в ту или иную сторону. Самые чистые водоёмы содержат до восьмидесяти процентов кокковых бактерий среди всей микрофлоры. Остальные двадцать - по большей части палочковидные бактении бесспоровые.

Вблизи промышленных предприятий или больших населённых пунктов в кубическом сантиметре речной воды многие сотни тысяч и миллионы бактерий. Там, где цивилизации почти нет - в таёжных и горных реках - вода под микроскопом показывает всего лишь сотни или тысячи бактерий в такой же капле. В стоячей воде микроорганизмов, естественно, много больше, особенно около берегов, а также в верхнем слое воды и в иле на дне. Ил - это питомник для бактерий, из которых образуется своеобразная плёнка, за счёт которой происходит большинство процессов превращения веществ всего водоёма и формируется микрофлора природных вод. После обильных ливней и весеннего половодья число бактерий также возрастает во всех водоёмах.

"Цветение" водоёма

Если водные организмы начинают массово развиваться, это может нанести довольно значительный вред. Микроскопические водоросли бурно размножаются, что обуславливает процесс так называемого цветения водоёма. Даже если такое явление невелико по масштабу, органолептические свойства резко ухудшаются, даже могут выйти из строя фильтры на водопроводных станциях, состав микрофлоры воды не позволяет ей считаться питьевой.

Особенно вредны в массовом развитии некоторые виды сине-зелёных водорослей: он вызывает многие непоправимые беды от падежа скота и отравления рыбы до тяжёлых заболеваний людей. Вместе с "цветением" воды создаются условия для развития разнообразных микроорганизмов - простейших, грибов, вирусов. В совокупности всё это - микробный планктон. Поскольку в жизнедеятельности человека особую роль играет микрофлора воды, микробиология является одной из важнейших областей наук.

Водная среда и её типы

Качественный состав микрофлоры зависит напрямую от происхождения самой воды, от среды обитания микроскопических организмов. Есть пресные воды, поверхностные - реки, ручьи, озёра, пруды, водохранилища, которые имеют характерный для них состав микрофлоры. В подземных, как уже было сказано, в зависимости от глубины залегания количество и состав микроорганизмов меняется. Есть атмосферные воды - дождь, снег, лёд, которые тоже содержат определённые микроорганизмы. Есть солёные озёра и моря, где, соответственно, находится свойственная такой среде миклофлора.

Также воду можно различать по характеру пользования - это питьевая (местного водоснабжения или централизованного, которая забирается из подземных источников или из открытых водоёмов. Вода плавательных бассейнов, лёд хозяйственный, пищевой и медицинский. Особого внимания с санитарной стороны требуют сточные воды. Они тоже классифицируются: промышленные, хозяйственно-фекальные, смешанные (двух вышеперечисленных типов), ливневые и талые. Микрофлора сточных вод всегда загрязняет природную воду.

Характер микрофлоры

Микрофлора водоёмов подразделяется в зависимости от данной водной среды на две группы. Это собственные - аутохтонные водные организмы и аллохтонные, то есть, попадающие при загрязнении извне. Постоянно живущие и размножающиеся в воде аутохтонные микроорганизмы по составу напоминают микрофлору почвы, прибрежной или придонной, с которой соприкасается вода. Специфическая водная микрофлора содержит практически всегда Proteus Leptospira, различные виды её, Micrococcus candicans М. roseus, Pseudomonas fluorescens, Bacterium aquatilis com mum`s, Sarcina lutea. Анаэробы в не слишком загрязнённых водоёмах представлены видами Clostridium, Chromobacterium violaceum, В. mycoides, Bacillus cereus.

Аллохтонной микрофлоре характерно присутствие совокупности микроорганизмов, сохраняющих активность сравнительно недолгое время. Но есть и более живучие, длительно загрязняющие воду и угрожающие здоровью человека и животных. Это возбудители подкожных микозов Clostridium tetani, Bacillus anthracis, некоторые виды Clostridium, микроорганизмы, которые вызывают анаэробные инфекции - Shigella, Salmonella, Pseudomonas, Leptospira, Mycobacte-rium, Franciselfa, Brucella, Vibrio, а также вирус ящера и энтеровирусы. Количество их варьируется довольно широко, поскольку зависит от типа водоёма, от сезона, метеорологических условий и степени загрязнения.

Позитивное и негативное значение микрофлоры

Круговорот веществ в природе значительно зависит от жизнедеятельности микроорганизмов в воде. Они расщепляют органические вещества растительного и животного происхождения, обеспечивают питанием всё живущее в воде. Загрязнение же водоёмов чаще всего бывает не химическим, а биологическим.

Воды всех поверхностных резервуаров открыты для микробной контаминации, то есть загрязнения. Те микроорганизмы, которые попадают в водоём вместе со сточными, талыми, ливневыми водами, способны резко изменить санитарный режим местности, поскольку изменяется сам микробный биоценоз. Это основные пути микробного загрязнения поверхностных вод.

Состав микрофлоры сточных вод

В микрофлоре сточных вод содержатся те же самые обитатели, что и в кишечнике человека и животных. Туда входят представители и нормальной, и патогенной флоры - туляремии, возбудители кишечных инфекций, лептоспирозов, иерсиниозов, вирусы гепатита, полиомиелита и многие другие. Купаясь в водоёме, одни люди заражают воду, а другие заражаются. Также это происходит при полоскании белья, при купании животных.

Даже в бассейне, где вода хлорируется и очищается, обнаруживаются бактерии БГКП - группы кишечной палочки, стафилококки, энтерококки, нейссерии, спорообразующие и пигментообразующие бактерии, разнообразные грибы и микроорганизмы вроде вирусов и простейших. Бактерионосители, купающиеся там, оставляют после себя шигеллы и сальмонеллы. Поскольку вода - не слишком благоприятная среда для размножения, патогенные микроорганизмы пользуются малейшей возможностью подыскать для себя основной биотоп - организм животного или человека.

Не всё так плохо

Водоёмы, как и великий и могучий русский язык, способны к самоочищению. Основной путь - это конкуренция, когда активизируется сапротифическая микрофлора, разлагающая органические вещества и уменьшающая численность бактерий (особенно успешно - фекального происхождения). Постоянные виды микроорганизмов, входящие в данный биоценоз, активнейшим образом борются за своё место под солнцем, не оставляя пришельцам ни пяди своего пространства.

Здесь самое важное - качественное и количественное соотношение микробов. Оно крайне нестойкое, и воздействие различных факторов сильно влияет на состояние воды. Здесь важна сапробность - комплекс особенностей, которыми обладает тот или иной водоём, то есть количество микроорганизмов и их состав, концентрация органических и неорганических веществ. Обычно самоочищение водоёма происходит последовательно и никогда не прерывается, посредством чего постепенно сменяются и биоценозы. Загрязнённость поверхностных вод различают в трёх градациях. Это зоны олигосапробные, мезосапробные и полисапробные.

Зоны

Зоны особо сильного загрязнения - полисапробные - почти без кислорода, поскольку его забирает огромное количество легко разлагающейся органики. Микробный биоценоз соответственно очень велик, но ограничен по видовому составу: там живут в основном анаэробные бактерии, грибы и актиномицеты. Один миллилитр такой воды содержит более миллиона бактерий.

Зона умеренного загрязнения - мезосапробная - характеризуется доминантой нитриикационных и окислительных процессов. Состав бактерий более разнообразен: облигатно аэробные, нитрифицирующие бактерии составляют большинство, но с присутствием видов Candida, Streptomyces, Flavobacterium, Mycobacterium, Pseudomonas, Clostridium и других. В одном милилитре этой воды уже не миллионы, а какие-нибудь сотни тысяч микроорганизмов.

Зона чистой воды называется олигосапробной и характерна она уже окончившимся самоочистительным процессом. Там небольшое содержание органики и процесс минерализации завершён. Чистота этой воды высока: в миллилитре её не более тысячи микроорганизмов. Там уже потеряли жизнеспособность все патогенные бактерии.