Există câteva mii de denumiri de microorganisme care trăiesc în apă. Acestea includ diverse bacterii, ciuperci și altele. Acestea fac parte integrantă din diversitatea biologică a planetei și îndeplinesc funcții importante.

Care sunt microorganismele care se găsesc în apă?

Dacă încercăm să clasificăm microorganismele din apă, le putem împărți în grupuri:

1. Algele albastre-verzi sau cianobacteriile fac parte integrantă din fiecare corp de apă, constituind 60% din totalul microorganismelor.
2. Microorganisme patogene și condiționat patogene: viruși, bacterii, ciuperci, protozoare.
3. Organisme relativ sigure care pot fi în apă și nu provoacă boli periculoase.

‍

Tipuri de microorganisme din apă

Apa conține o gamă diversă de microorganisme, fiecare având caracteristici unice și implicații pentru calitatea apei. Cele mai comune tipuri includ:

1. Bacteriile: Acestea sunt organisme unicelulare care pot fi benefice sau dăunătoare. Bacteriile patogene, cum ar fi E. coli și Salmonella, pot provoca boli grave dacă sunt prezente în concentrații mari. Cu toate acestea, multe bacterii joacă roluri benefice, cum ar fi descompunerea materiei organice și participarea la ciclul nutrienților.

2. Virușii: Virușii sunt mult mai mici decât bacteriile și se pot reproduce doar în interiorul unei celule gazdă. Virusurile transmise prin apă, precum norovirusurile și hepatita A, pot provoca boli gastrointestinale și alte probleme de sănătate. Din cauza dimensiunii lor mici și a rezistenței la multe tratamente convenționale pentru apă, acestea pot fi dificil de detectat și eliminat.

3. Protozoare: Acestea sunt organisme unicelulare care pot fi cu viață liberă sau parazitare. Unele protozoare, cum ar fi Giardia și Cryptosporidium, pot provoca boli gastrointestinale și sunt rezistente la dezinfecția cu clor, ceea ce le face o preocupare pentru siguranța apei.

4. Fungi: Fungi în apă includ drojdii și mucegaiuri, care pot contribui la formarea biofilmului și pot cauza probleme de gust și miros. Deși nu sunt de obicei patogene, anumite ciuperci pot produce micotoxine care ar putea prezenta riscuri pentru sănătate în anumite condiții.

4 tipuri de agenți patogeni găsiți în apă

‍

Microorganismele găsite în apa râurilor

Apa râurilor susține o gamă diversă de microorganisme datorită mediului său dinamic și bogat în nutrienți. Bacteriile sunt predominante în sistemele fluviale, incluzând atât tulpini benefice, cât și dăunătoare. Bacteriile benefice contribuie la descompunerea materiei organice și la ciclul nutrienților, care sunt esențiale pentru menținerea ecosistemului râului. Cu toate acestea, se pot găsi și bacterii patogene, precum E. coli și Vibriospecies, în special atunci când există contaminare din cauza scurgerilor agricole, a apelor uzate sau a deșeurilor industriale, ceea ce prezintă riscuri potențiale pentru sănătate.

În plus față de bacterii, apa râurilor poate conține diverse virusuri, inclusiv virusuri enterice precum norovirusurile și adenovirusurile. Acești viruși provin adesea din deșeuri umane și animale și pot reprezenta un pericol pentru sănătate dacă apa este utilizată în scopuri potabile sau recreative fără un tratament adecvat. Protozoarele, precum Giardia și Cryptosporidium, sunt, de asemenea, frecvent prezente în apa râurilor. Se știe că aceste microorganisme provoacă boli gastrointestinale și sunt rezistente la metodele standard de dezinfecție. În cele din urmă, râurile pot găzdui diferite tipuri de alge, inclusiv alge albastre-verzi sau cianobacterii, precum și alge verzi și diatomee. În timp ce unele alge sunt benigne, altele pot provoca proliferări algale care au un impact negativ asupra calității apei și produc toxine dăunătoare atât pentru viața acvatică, cât și pentru oameni.

Rolul microorganismelor în apă

Microorganismele joacă un rol esențial în ecosistemele acvatice, contribuind la ciclul nutrienților și menținând echilibrul ecologic. Bacteriile benefice descompun materia organică, reciclează nutrienții și ajută la purificarea apei prin descompunerea poluanților. Protozoarele și ciupercile joacă, de asemenea, roluri importante în descompunerea materialelor organice și în descompunerea compușilor complecși. Algele, inclusiv cianobacteriile, contribuie la producerea de oxigen prin fotosinteză, susținând viața acvatică. Cu toate acestea, unele microorganisme, în special cele patogene, pot prezenta riscuri pentru sănătate dacă sunt prezente în concentrații ridicate.

Ce tip de apă are cea mai mare concentrație de microorganisme?

Acest articol explorează indicatorii microbieni din apă, bolile infecțioase umane cauzate de apă, detalii despre echipamente și filtre legate de creșterea excesivă, metode de dezinfecție a apei și modalități de prevenire a creșterii excesive.

Ce tip de apă are cea mai mare concentrație de microorganisme? Microorganismele din apă

Spectrul microorganismelor din apă și capacitatea acestora de a supraviețui este foarte mare. Acestea posedă următoarele caracteristici:

1. Rezistență la temperatură: până la 100 de bacterii pe gram de apă au fost găsite în Antarctica, iar unele microorganisme pot efectua fotosinteza la 75°C în izvoarele termale.
2. Rezistența la medii acide și alcaline, precum și la alcool: doar 70% din bacterii sunt distruse de alcool.
3. Rezistența la săruri: bacteriile și drojdiile pot trăi în lacul Don Juan din Antarctica, unde conținutul de sare este de 13 ori mai mare decât în apa de mare.
4. Rezistența la radiațiile ionizante: D. radiodurans poate supraviețui până la 10 000 Gy (pentru om, doza letală de radiații este de 5 Gy, iar pentru Escherichia coli este de 2000 Gy).

Apele de suprafață ale râurilor și lacurilor sunt caracterizate de microorganisme putrefactive (B. fluorescens, B. aquatile, B. violaceum, P. vulgaris, ciuperci de mucegai etc.).

Să aranjăm sursele de apă în ordine crescătoare în funcție de prevalența microorganismelor:

• Apă din puțuri arteziene adânci
• Gheață topită - unele bacterii și spori de ciuperci pot supraviețui înghețului
• Precipitațiile atmosferice colectează praf și microorganisme din aer
• Corpurile de apă salină au o diversitate microbiană mai redusă din cauza deteriorării membranelor celulare ale multor microbi din apă cauzate de săruri
• Corpurile de apă de suprafață precum râurile, lacurile, iazurile și fântânile au cea mai mare diversitate de specii microbiene.

Bacteriile moderne care trăiesc în apă sunt capabile să descompună nu numai deșeurile biologice, ci și să îndeplinească funcții importante în descompunerea deșeurilor organice toxice din întreprinderi. Unele bacterii pot chiar concentra metalele grele toxice. Aceste funcții microbiene sunt utilizate la stațiile de tratare a apei.

Apele naturale, în special apele de suprafață, conțin întotdeauna anumite microorganisme. De obicei, cel mai mare număr de microorganisme se găsește în corpurile de apă de suprafață stagnante.

Indicatori microbieni

Consumul de apă contaminată cu microorganisme, atât în scopuri potabile, cât și tehnice, trebuie evitat. Apa necesită dezinfecție pentru a elimina acești microbi dăunători. Gradul de contaminare a apei cu microorganisme este determinat de mai mulți indicatori:

• Oxidizabilitatea - acest indicator caracterizează cantitatea de oxidanți puternici utilizați pentru a descompune particulele organice și microorganismele într-un anumit volum de apă. Acesta este un indicator indirect, deoarece sunt oxidate nu numai celulele microorganismelor, ci și impuritățile organice precum fenolii.
• Număr total de microbi - acesta este numărul de colonii care cresc pe un mediu nutritiv în 1 ml de apă la o temperatură ridicată pentru un anumit timp (24 sau 72 de ore).
• Coli-titer - acesta este cel mai mic volum de apă (în mililitri) care conține o bacterie coliformă.
• Coli-index - acesta este numărul de bacterii coliforme prezente într-un litru de lichid.

Este important să rețineți că indicatorii normativi pentru apa potabilă pot fi găsiți aici.

Bolile infecțioase ale oamenilor

Lista bolilor infecțioase răspândite prin apă este foarte largă. Conform clasificării Organizației Mondiale a Sănătății, există 17 boli principale printre acestea. Vom vorbi pe scurt despre cele care se găsesc pe teritoriul Ucrainei.

Diareea

Diareea este una dintre principalele cauze de deces ale copiilor sub cinci ani în țările sărace (528 de mii de copii anual). Conform statisticilor oficiale, în Ucraina se înregistrează 50-60 de mii de cazuri de diaree la copii în fiecare an, iar 20-30 de copii mor din această cauză.

Se caracterizează prin scaune apoase care apar de mai mult de trei ori pe zi (cu excepția copiilor mici). De obicei, este cauzată de infecții care pot fi cauzate de viruși, bacterii, paraziți și helminți. Răspândirea acestor microorganisme periculoase se face adesea prin apă potabilă și alimente contaminate, igienă precară (diareea este numită "boala mâinilor murdare" în limbajul comun). Alte simptome pot varia în funcție de agentul patogen. Cel mai mare pericol al diareei este că este însoțită de deshidratare, o scădere a aportului de nutrienți și intoxicarea organismului.

În Ucraina, apa din sistemele centralizate de alimentare cu apă este în mare parte sigură, deoarece clorul este eficient împotriva tuturor tipurilor de microorganisme găsite în apă. Cele mai frecvente surse de apă contaminată sunt fântânile, puțurile de mică adâncime și corpurile de apă de suprafață.

În plus față de apa contaminată cu fecale umane și animale, infecția poate apărea, de asemenea, prin carne procesată necorespunzător, legume murdare și mai...

Holera

Holera este o boală extrem de periculoasă cauzată de bacteria Vibrio cholerae, care este prezentă în apa contaminată cu materii fecale. Boala se caracterizează prin diaree apoasă acută și poate duce la deshidratare severă și deces în câteva ore dacă nu este tratată.

Deși unele persoane pot să nu prezinte simptome sau să prezinte doar simptome ușoare, acestea pot totuși să fie purtătoare ale bacteriei și să infecteze alte persoane prin fecale, ceea ce face ca această boală să reprezinte o problemă semnificativă de sănătate publică.

Ultima epidemie majoră de holeră din Ucraina a avut loc în 2011 în regiunea Donețk, unde au fost înregistrate 33 de cazuri. Este esențial să se asigure că sursele de apă sunt tratate corespunzător și protejate de contaminarea cu fecale pentru a preveni răspândirea acestei boli mortale.

Febra tifoidă

Febra tifoidă este o infecție bacteriană a intestinelor și a fluxului sanguin. Agenții cauzali sunt Salmonella typhi și Salmonella paratyphi. Cele mai frecvente moduri de transmitere sunt prin apă potabilă și alimente contaminate, precum și prin contactul cu persoane infectate.

Simptomele bolii includ o temperatură ridicată persistentă de 39-40 °C, dureri de cap, constipație sau diaree, pete de culoare roz pe piept și mărirea ficatului și a splinei. Acestea se manifestă la 1-3 săptămâni după infectare.

Incidența globală a tifosului este estimată la aproximativ 17 milioane de cazuri pe an. În Ucraina, sunt raportate cazuri izolate, în medie între 10 și 25 de cazuri pe an.

Leptospiroza

Aceasta este o infecție gastrointestinală la oameni și animale. În stadiul inițial al acestei boli, simptomele includ adesea dureri de cap și musculare, înroșirea ochilor, frisoane, icter, sângerări sub piele și pe mucoase, diaree și vărsături și erupții cutanate. Hemoragiile pulmonare sunt o manifestare frecventă.

Leptospiroza este cauzată de bacteria patogenă Leptospira spp. Infecția are loc prin contact direct cu urina animalelor infectate sau cu obiecte contaminate, cum ar fi apele de suprafață, solul și plantele. Leptospirii pot pătrunde în organism prin piele și leziuni ale membranelor mucoase ale ochilor, nasului și gurii.

Prin urmare, cele mai frecvente moduri de transmitere sunt consumul de apă și înotul în corpurile de apă de suprafață, precum și contactul cu animale infectate.

Nu se păstrează statistici exacte privind incidența leptospirozei, dar aceasta apare la nivel mondial. Rata incidenței este estimată între 0,1 și 1% la 100 000 de persoane în climatele moderate. Se înregistrează un risc sporit de infecție în timpul inundațiilor și al dezastrelor naturale.

Leptospiroza în Ucraina este sezonieră - primăvara și vara, când oamenii petrec timp în apropierea corpurilor de apă. Numărul estimat de cazuri pe an în Ucraina variază de la 400 la 500 de persoane.

Campylobacterioza

Aceasta este una dintre cele mai frecvente cauze ale diareei. Bacteriile Campylobacter au de obicei o formă de tijă sau de spirală. În prezent, acest gen de bacterii include 17 specii și 6 subspecii de bacterii. Cele mai comune sunt C. jejuni și E. coli. Aceasta din urmă este denumită în mod obișnuit bacterie intestinală.

Perioada de incubație în acest caz durează de obicei 2-5, rareori până la 1-10 zile de la momentul infecției.

Simptomele comune includ diaree (uneori cu sânge în scaun), febră, greață și vărsături, dureri abdominale și slăbiciune. De obicei, simptomele dispar în decurs de 3-6 zile.

De obicei, recuperarea are loc complet și fără complicații, dar acest agent patogen este extrem de periculos pentru copiii mici, persoanele în vârstă și cele cu stări de imunodeficiență.

Complicațiile pot include infecții ale sângelui, hepatită, pancreatită, precum și, în unele cazuri, leziuni sistemice mai complexe ale sistemului nervos și musculo-scheletic.

Hepatita

Două tipuri ale acestui virus sunt transmise prin apă: A și E. Infecția are loc prin consumul de apă sau alimente (adesea fructe și legume) contaminate cu materii fecale. De asemenea, este posibil să vă infectați prin contactul apropiat cu o persoană infectată.

Hepatita A este o boală infecțioasă acută cunoscută și sub numele de "boala Botkin" și "icter". Perioada de incubație este de 2-6 săptămâni, iar evoluția bolii poate dura de la 1 la 4 săptămâni. Simptomele includ: o culoare caracteristică gălbuie a pielii, febră (în primele 3-5 zile), slăbiciune generală și pierderea poftei de mâncare, scaune palide, dureri abdominale acute și, mai rar, insuficiență hepatică.

Copiii au de obicei o evoluție ușoară sau asimptomatică a bolii, care este periculoasă pentru cei din jurul lor. Este important să înțelegeți că, cu cât persoana este mai în vârstă, cu atât este mai dificil să tolereze boala. Este deosebit de periculoasă pentru persoanele în vârstă și pentru persoanele cu imunodeficiență.

Este demn de remarcat faptul că, în ianuarie 2017, a existat un focar de hepatită A în Mykolaiv, cu 93 de cazuri raportate. Cauza infecției a fost consumul de apă din rețeaua de alimentare cu apă care nu a fost dezinfectată corespunzător. Prevalența hepatitelor A și E în Ucraina este estimată la câteva mii de cazuri pe an.

Hepatita E este mai puțin frecventă, iar focarele de boală sunt rare în țările civilizate, dar sunt posibile cazuri izolate. Simptomele și consecințele sunt similare cu cele ale hepatitei A, dar în acest caz, boala evoluează rareori spre o formă cronică.

Rare cazuri izolate ale acestui virus apar în Ucraina.

În prezent, nu există tratament pentru virusurile hepatitice, deoarece sistemul imunitar uman le poate învinge singur.

Dermatomicoza

Dermatomicoza se referă la o varietate de infecții fungice care afectează picioarele, scalpul și pielea corpului. Simptomele includ pete roșii, mâncărime, uscăciune și descuamare a pielii. Ciupercile sunt răspândite în întreaga lume și pot fi contractate prin contactul cu apă stagnantă din surse de suprafață, dușuri și piscine publice, prin împărțirea prosoapelor cu o persoană bolnavă și prin contact apropiat.

Se utilizează dezinfectanți eficienți care conțin clor pentru a preveni contaminarea apei cu fungi. Pentru a elimina sporii fungici de pe suprafețe, este necesară uscarea completă.

Tratamentul pentru dermatomicoză depinde de severitatea bolii și include medicamente antifungice orale locale sau sistemice.

Cianobacteriile

Cianobacteriile, cunoscute și sub numele de alge albastre-verzi, nu sunt agenți patogeni în sine, însă unele specii produc toxine care pot fi periculoase. Oamenii pot fi afectați de aceste substanțe atunci când beau sau fac baie în apă care conține cianobacterii.

Cianobacteriile posedă caracteristici atât de bacterii, cât și de plante (alge), deoarece sunt capabile de fotosinteză.

Evoluția bolilor cauzate de produsele metabolice ale cianobacteriilor depinde de tipul predominant de bacterii și de modul în care apa afectează oamenii.

Efectele toxice sunt determinate de tipul de expunere (apă potabilă sau scăldat) și de tipul de toxină:

1. Hepatotoxinele care afectează ficatul sunt produse de unele tulpini de Microcystis, Anabaena, Oscillatoria, Nodularia, Nostoc, Cylindrospermopsis și Umezakia;
2. Neurotoxinele sunt produse de Aphanizomenon și Oscillatoria;
3. bacteriile gastrotoxice și nefrotoxice includ Cylindroapermopsis raciborski.

Nu toate speciile de bacterii produc toxine periculoase și nu se poate afirma că toate tipurile de toxine sunt deja cunoscute.

Cele mai comune bacterii formează o peliculă pe suprafața apei, dar dacă răspândirea lor este intensă (ca în râul Nipru), atunci ele ocupă întreaga coloană de apă, în principal mai aproape de suprafața acesteia, deoarece au nevoie de lumina soarelui pentru fotosinteză. Pelicula este cea mai periculoasă pentru sănătatea umană, astfel încât captarea apei se realizează de obicei din părțile adânci ale rezervorului.

Soluția globală este reducerea emisiilor de nutrienți, în principal fosfați. De asemenea, utilizarea pe scară largă a tehnologiilor de dezinfecție și purificarea suplimentară din produsele de dezinfecție pe filtre de sorbție.

În apele râului Nipru, Microcystis și Oscillatoria hepatotoxice, Aphanizomenon neurotoxice și alte bacterii sunt răspândite, astfel încât nu se recomandă înotul în râul Nipru și consumul de apă potabilă fără tratament prealabil.

Acumularea de tehnologie și detalii de filtrare

Este important să înțelegem că în apa dezinfectată de la robinet, practic nu există astfel de microorganisme, iar apa de fântână de obicei nu le conține, dar poate fi contaminată în timpul deplasării prin conductă. În ceea ce privește apa de suprafață, inclusiv apa din fântâni, aceasta are de obicei un nivel ridicat de poluare.

O serie de bacterii pot distruge chiar și oțelul aliat, ca să nu mai vorbim de piesele din fier. Acest lucru se observă în conductele centralizate de alimentare cu apă care sunt acoperite cu bacterii de fier etc. Acest lucru explică de ce clorul activ nu ajunge la consumatori în orașele mari din Ucraina, dar practic toate probele de apă au niveluri ridicate de substanțe clororganice mai toxice.

Intensitatea acumulării pe suprafețele din plastic și ceramică este caracterizată în primul rând de netezimea acestora - cu cât sunt mai puține neregularități pe care se pot fixa microorganismele, cu atât vor fi observate mai puține acumulări.

Dezinfecția apei

Diferitele tehnologii de dezinfecție sunt utilizate pentru a distruge atât microorganismele patogene, cât și cele inofensive care provoacă pelicule pe suprafețele care vin în contact cu apa.

• Dezinfecția cu compuși clorurați. În prezent, nu există un reactiv mai eficient pentru dezinfecția apei. Clorul este eficient împotriva a 99,9% din microorganisme. Această metodă este ideală pentru utilizarea în sistemele centralizate de alimentare cu apă, apa din piscine etc. Principalul său avantaj este un efect de lungă durată
• Ozonul - această metodă este destul de comună astăzi. De asemenea, are o eficiență ridicată, dar nu are un efect prelungit și poate produce produse de interacțiune toxice. Este utilizat în industrie și nu este potrivit pentru sistemele centralizate de alimentare cu apă, piscine etc.
• Ultraviolete - avantajul acestei metode este absența reactivilor și, în consecință, a poluării secundare a apei. Cu toate acestea, din păcate, această metodă are o eficiență relativ scăzută (90-95%) și cerințe ridicate pentru apa sursă (transparență, culoare scăzută etc.). Prin urmare, lămpile UV sunt de obicei utilizate ca element suplimentar în orice schemă de tratare a apei.
• Osmoza inversă - datorită porilor săi mici, reține 100% din bacterii și viruși, astfel încât obțineți un lichid steril la ieșire. Această metodă este optimă pentru apa potabilă, atât în industrie, cât și în condiții rezidențiale. Pentru a preveni poluarea secundară, este recomandat să instalați o lampă UV după filtru.
• Ionii de metale grele dăunează unor microorganisme. Adăugarea lor în soluții poate încetini dezvoltarea bacteriilor pe suprafețe. Pentru aceasta, sunt adesea adăugate soluții de săruri de argint.

Cum să preveniți creșterea?

Pentru a preveni formarea de creșteri, se utilizează o combinație de procese de dezinfecție cu alte operațiuni:

• predezinfecția și dezinfecția curentă a apei;
• curățarea mecanică;
• dezinfecția regulată a recipientelor.

În funcție de obiective, aceste metode sunt de obicei combinate în secvențe diferite.

De exemplu, în producția de apă îmbuteliată, se utilizează apă dezinfectată, care este turnată într-un singur recipient steril și închis ermetic.

În producția cu livrare, se utilizează tehnologia de turnare a apei predominant osmotice în recipiente tratate dezinfectant și spălate.

Pentru a rezolva problema creșterii în piscine, se utilizează în principal dezinfectanți cu clor, curățarea mecanică a pereților piscinei și filtrarea apei pe filtre mecanice.

Am furnizat toate informațiile pe care le cunoaștem despre diversitatea microbiană a apei. Dacă aveți întrebări, nu ezitați să le scrieți în comentarii.