Колиформные бактерии в воде¶
Колиформные бактерии — группа грамотрицательных палочковидных бактерий, условно объединённых по способности ферментировать лактозу с образованием кислоты и газа при температуре 35–37 °C. В санитарной микробиологии колиформы используются как индикаторные (индикаторные) организмы: их присутствие в воде свидетельствует о фекальном загрязнении и возможном попадании в воду возбудителей кишечных инфекций.
¶Состав группы
Термин «колиформные бактерии» объединяет несколько родов семейства Enterobacteriaceae:
- Escherichia coli (кишечная палочка) — вид, наиболее тесно связанный с кишечником человека и теплокровных животных;
- Klebsiella;
- Enterobacter;
- Citrobacter;
- Serratia.
Из всей группы именно E. coli считается наиболее надёжным индикатором фекального загрязнения, поскольку обитает преимущественно в кишечнике теплокровных и вне организма存活ёт недолго. Остальные колиформы могут размножаться в почве, воде и на растениях, поэтому их присутствие само по себе не обязательно указывает на фекальное происхождение загрязнения.
¶Почему именно колиформы используются как индикаторы
Прямой поиск возбудителей кишечных инфекций (холеры, брюшного тифа, вирусного гепатита A, ротавирусов) технически сложен и дорогостоящ: они встречаются в воде в низких концентрациях, требуют специальных сред и длительной идентификации. Колиформные бактерии, напротив:
- присутствуют в фекалиях в огромных количествах (до 10⁸–10⁹ клеток на грамм);
- легко выделяются на стандартных дифференциально-диагностических средах (Эндо, Плоскирева, Хесса);
- обнаруживаются простыми и воспроизводимыми методами;
- их количество количественно коррелирует с вероятностью присутствия патогенов.
Поэтому санитарные нормативы построены на подсчёте колиформ, а не на поиске самих возбудителей.
¶Нормативы качества воды
В России качество питьевой и природной воды регулируется санитарными правилами и нормативами (СанПиН) и техническими регламентами. Основные показатели:
| Показатель | Норма для питьевой воды |
|---|---|
| Общие колиформные бактерии | 0 КОЕ/100 мл |
| Термотолерантные колиформные бактерии (E. coli) | 0 КОЕ/100 мл |
| Колифаги (суммарно) | ≤ 1 КОЕ/100 мл |
| E. coli (в том числе в 100 мл) | не допускается |
Для природных и сточных вод нормативы устанавливаются в зависимости от категории водного объекта и режима водопользования (хозяйственно-питьевое, рекреационное, рыбохозяйственное и др.).
¶Методы определения
В России основным нормативным методом является ГОСТ 31854-2012 «Вода питьевая. Методы определения количества колиформных бактерий». Метод основан на мембранной фильтрации: воду пропускают через мембранный фильтр с порами 0,45 мкм, задерживающий бактерии, затем фильтр помещают на селективную среду (Эндо, Плоскирева) и инкубируют при 37 °C. Характерные колонии подсчитывают и выражают в КОЕ (колониеобразующих единицах) на 100 мл.
Для малозагрязнённых вод объём пробы может достигать 1000 мл и более. Для сильно загрязнённых (сточные воды) применяют метод последовательных разведений.
Дополнительно используют:
- многотрубный метод (по ГОСТ 31747-2012) — для определения наиболее вероятного числа (МВЧ);
- тест-системы и экспресс-методы (люминесцентные, иммунохимические) — для скрининга;
- ПЦР-методы — для видовой идентификации и обнаружения генов вирулентности.
¶Что означает обнаружение колиформ в воде
Обнаружение колиформных бактерий в пробе питьевой воды означает одно из двух:
- Нарушение целостности системы водоснабжения — трещины в трубах, дефекты уплотнений, обратные потоки, аварии, прорывы в канализации рядом с водопроводом.
- Нарушение технологии обработки воды — недостаточная обеззараживающая доза хлора, сбой в работе ультрафиолетовой установки, истёкший срок действия реагента.
Обнаружение E. coli (термотолерантных колиформ) прямо указывает на фекальное загрязнение. Обнаружение только «не-фекальных» колиформ (Klebsiella, Enterobacter) может говорить о биоплёнках в трубопроводах, загрязнении источника водозабора поверхностными стоками или о размножении бактерий в самой системе водоснабжения.
¶Санитарное значение
Колиформные бактерии сами по себе в большинстве случаев не вызывают заболеваний у здоровых людей. Однако их присутствие сигнализирует о возможном попадании в воду действительно опасных микроорганизмов: Salmonella, Shigella, Vibrio cholerae, а также вирусов гепатита A и ротавирусов. Поэтому обнаружение колиформ в питьевой воде требует немедленного устранения источника загрязнения, повторного анализа и, при необходимости, объявления режима ограничения водопотребления.
¶Профилактика загрязнения
Основные меры, снижающие риск обнаружения колиформ в системах водоснабжения:
- поддержание остаточного хлора в распределительной сети (0,3–0,5 мг/л);
- регулярная промывка и дезинфекция резервуаров и сетей;
- предотвращение обратных потоков (обратные клапаны, разрывы разрывов);
- контроль целостности колодцев и герметичности оголовков скважин;
- санитарно-защитные зоны вокруг водозаборов.
¶Ограничения индикаторного подхода
Методика имеет известные ограничения: некоторые патогены (Cryptosporidium, Giardia, вирусы) более устойчивы к дезинфекции, чем колиформы, и могут сохраняться в воде при нулевом показателе колиформ. Поэтому в дополнение к бактериологическим показателям применяют тесты на споры сульфитредуцирующих клостридий, колифаги и прямое обнаружение паразитов.
Источники:
- СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требованиями к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания»
- ГОСТ 31854-2012 «Вода питьевая. Методы определения количества колиформных бактерий»
- ГОСТ 31747-2012 «Вода питьевая. Методы определения общего микробиального числа»
- Всемирная организация здравоохранения. Рекомендации по качеству питьевой воды (Guidelines for Drinking-water Quality)