Оценка санитарного состояния водоемов города Калининграда
Секция: Биология
XLIII Студенческая международная заочная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум: естественные и медицинские науки»
Оценка санитарного состояния водоемов города Калининграда
В современном мире, где антропогенное воздействие на окружающую среду постоянно возрастает, контроль над экологическим состоянием природных и урбанизированных экосистем имеет большое значение. В этой связи особый интерес вызывает качество городских водоемов.
В настоящее время существенные изменения санитарного состояния водоемов связаны с антропогенными факторами. В частности, это выделение продуктов жизнедеятельности домашними питомцами. С ливневыми стоками конечные продукты жизнедеятельности попадают в воду. Наличие в поверхностных водоемах кишечных палочек свидетельствует об их фекальном загрязнении и поэтому дает основание предполагать о возможности заражения воды болезнетворными микроорганизмами.
Учитывая роль воды в жизни человека, нельзя не обращать внимания на патогенные формы микроорганизмов, быстро распространяющиеся в воде [2, с. 48]. Выделяют группу санитарно-показательных микроорганизмов, с помощью которых можно определить наличие патогенов в водных объектах.
Санитарно-показательные микроорганизмы – это индикаторные микроорганизмы, свидетельствующие о возможном фекальном загрязнении и потенциальной опасности присутствия в воде инфекционных заболеваний.
В связи с этим целью данной работы стало изучение санитарного состояния водоемов города Калининграда.
Объектом исследования служили водоемы, находящиеся в рекреационных зонах города Калининграда: пруды Верхний, Нижний, Поплавок и Лесное.
Отбор проб воды проводили посезонно в течение 2016 года в соответствии с ГОСТ 31942-2012 «Вода. Отбор проб для микробиологического анализа». Для выполнения микробиологического посева с целью выделения и количественного учета санитарно-показательных микроорганизмов использовали следующие питательные среды:
· мясопептонный агар, для определения общего микробного числа;
· среда Эндо – для учета патогенных бактерий группы кишечная палочка (показатель свежего фекального загрязнения);
· среда Вильсона-Блера или железосульфитный агар для определения в воде сульфитредуцирующих клостридий, преимущественно Clostridium perfringens (показатель давнего фекального загрязнения).
Выполнение анализа и учет результатов проводили в соответствии с МУК 4.2.1884-04 «Санитарно-микробиологический и санитарно-паразитологический анализ воды поверхностных водных объектов».
Для исследования санитарно-показательных микроорганизмов выполняли посев на твердые питательные среды и определяли общее число культивируемых организмов и показатели фекального загрязнения (бактерии семейства Enterobacteriaceae и споры сульфитредуцирующих клостридий – Clostridium perfringens).
Для определения бактерий семейства Enterobacteriaceae и общего микробного числа в чашки Петри вносили по 1 мл анализируемой воды и заливали остуженной питательной средой. Чашки Петри помещали в термостат на 24 часа и инкубировали при температуре 37˚С.
Для определения сульфитредуцирующих клостридий, к анализируемым пробам воды добавляли по 5 мл железосульфитного агара. Пробирки помещали в термостат на 24 часа и инкубировали при температуре 44˚С.
По истечении 24 часов проводили количественный учет микроорганизмов. Результаты общего микробного числа выражали числом колониеобразующих единиц (КОЕ) в 1 мл воды. Бактерии семейства Enterobacteriaceae с характерным красным металлическим блеском, выражали числом КОЕ в 100 мл воды.
Проросшие колонии на среде Вильсона-Блера выражали числом КОЕ в 20 мл воды. Полученные результаты сравнивали с таблицей 1 [2, с. 63].
Таблица 1.
Оценка загрязненности водоемов по микробиологическим показателям
Показатель |
Значение |
Бактерии сем. Enterobacteriaceae |
Не более 500 КОЕ/100 мл |
Общее микробное число |
Не более 1000 микроорганизмов |
Споры Clostridium perfringens |
Не должны быть обнаружены |
Исследование проводили в трех – четырех повторностях. Полученные результаты обработаны статистически с помощью программы Microsft Excel и представлены в виде средних арифметических значений с указанием стандартных отклонений (табл. 2).
Таблица 2.
Количественное содержание санитарно-показательных микроорганизмов в водоемах города Калининграда в 2016 году
|
Пруд Нижний |
Пруд Верхний |
Пруд Поплавок |
Озеро Лесное |
Общее микробное число, КОЕ / 1 мл |
||||
Зима |
18 ± 4,0 |
11 ± 2,0 |
4 ± 1,0 |
6 ± 1,5 |
Весна |
44 ± 9,0 |
26 ± 7,0 |
5 ± 1,5 |
8 ± 2,5 |
Лето |
147 ± 20,0 |
92 ± 20,0 |
12 ± 3,0 |
14 ± 4,0 |
Осень |
50 ± 10,0 |
35 ± 7,0 |
5 ± 1,5 |
7 ± 1,5 |
Бактерии семейства Enterobacteriaceae, КОЕ / 100 мл |
||||
Зима |
311 ± 50 |
600 ± 150 |
210 ± 36 |
126 ± 25 |
Весна |
2022 ± 548 |
4200 ± 850 |
368 ± 56 |
349 ± 68 |
Лето |
2561 ± 650 |
5033 ± 1000 |
600 ± 198 |
500 ± 115 |
Осень |
1200 ± 200 |
2100 ± 400 |
310 ± 50 |
270 ± 80 |
Споры сульфитредуцирующих клостридий, КОЕ / 20 мл |
||||
Зима |
6 ± 1,0 |
8 ± 1,5 |
0,0 |
0,0 |
Весна |
14 ± 3,0 |
20 ± 4,0 |
3 ± 1,0 |
4 ± 1,2 |
Лето |
53 ± 9,0 |
78 ± 12,0 |
10 ± 2,0 |
8 ± 1,5 |
Осень |
12 ± 2,5 |
15 ± 3,0 |
5 ± 1,2 |
3 ± 0,5 |
Данные таблицы демонстрируют, что показатели общей численности микроорганизмов в воде всех исследуемых прудов не превышают 1000 КОЕ/мл (табл. 1). В связи с этим, водоемы по показателям общей численности микроорганизмов можно отнести к категории «чистые».
Наибольшее количество бактерий сем. Enterobacteriaceae обнаружено в воде пруда Верхнего во все исследуемые сезоны. Данные показатели, оказались в 8-10 раз выше нормы. Это вероятно связано с большой проходимостью людей в данном месте и высокой рекреационной нагрузкой. В зимний период во всех водоемах значения по количеству бактерий сем. Enterobacteriaceae не превышают норму, а в летний в водоемах Верхнее, Нижнее и Поплавок полученные данные превышают нормированные показатели СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод» и свидетельствуют о недавнем фекальном загрязнении. По данным исследования только озеро Лесное можно отнести к категории «чистые» по показателям содержания бактерий сем. Enterobacteriaceae.
Что касается сульфитредуцирующих клостридий, то согласно действующему нормативу (СанПиН 2.1.4.1074-01) они не должны присутствовать в 20 мл исследуемой воды. Проведенные нами исследования показали, что практически во всех пробах воды обнаружены бактерии данной группы санитарно-показательных микроорганизмов, при этом наибольшее их содержание выявлено в летний период. И только в зимний период в исследуемых пробах воды пруда Поплавок и озера Лесное не было обнаружено сульфитредуцирующих клостридий, что свидетельствует об отсутствии давнего фекального загрязнения.
Следовательно, в ходе проведенной работы было выяснено, что наибольшая численность санитарно-показательных микроорганизмов в исследованных водоемах города Калининграда сохраняется в летний период. Высокая антропогенная нагрузка, нерегулируемый выгул домашних питомцев, несанкционированный выброс мусора несут дополнительную нагрузку на городские водоемы в теплое время года, когда температура воды достаточно комфортная для благоприятного развития бактерий. Наименьшее содержание санитарно-показательных микроорганизмов отмечено в зимний период и, вероятнее всего, связано с низкой температурой воды, что негативно сказывается на размножении бактерий.
Таким образом, проведенные исследования показали, что практически все водоемы города Калининграда находятся в критическом экологическом состоянии и сильно загрязнены конечными продуктами жизнедеятельности животных и человека. Для принятия мер по улучшению санитарного состояния городских водоемов, полученные результаты могут быть рекомендованы Службе по экологическому контролю и надзору Калининградской области, ФГУ «Калининградский центр гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды» и муниципальному учреждению «Экологический центр «ЕКАТ-Калининград».