Санитарно-бактериологическая характеристика хозяйственно-питьевой и сточной воды Апшеронского района Сулу-Тепе и Птичий массив

Г.А.Гулиева¹, О.В.Яковлева², Э.М.Бабаева³

Республиканская санитарно-карантинная инспекция¹; Республиканский Центр Гигиены и эпидемиологии²; İntertek Azeri LTD MMC Аналитическая лаборатория³, г.Баку

Ключевые слова: кишечные инфекции, листериоз, кампилобактериоз, сальмонеллез, хозяйственно- питьевые воды, сточные воды, mini VİDAS, ионная хроматография

Keywords: intestinal infections, listeriosis, campylobacteriosis, salmonellosis, domestic hot water, waste water, mini VİDAS, ion chromatography

Аннотация: В настоящей работе приведены данные за 2014-2015 годы исследования. На уровне нескольких лабораторий и различными методами определения проводили мониторинг биологического загрязнения объектов хозяйственно- питьевого водоснабжения, а так же хозяйственно-бытовых сточных вод, формирующихся в жилом комплексе Апшеронского района города Баку. Было отобрано 76 проб питьевой воды централизованного водоснабжения и 122 пробы неочищенной сточной воды по всей длине изучаемого участка протекания хозяйственно-бытовых сточных вод в Апшеронском районе города Баку, где характерны высокие санитарно-бактериологические показатели, отражающие постоянное поступление в водоем Джейран-Батанского водохранилища значительных биологических загрязнений. Резюмируя полученные данные, было определено, что качество воды на изучаемом участке по бактериологическим показателям не соответствует гигиеническим нормативам и использование воды с таким значительным загрязнением опасно для здоровья, главным образом детей и лиц с пониженным иммунным статусом.

Острые кишечные инфекции представляют большую группу самостоятельных инфекционных болезней, объединенных по наличию общего для них клинического синдрома диареи. Этим синдромом сопровождаются заболевания возбудители, которых относятся к различным биолого-экологическим группам [1,3].

В современных городах достаточно широко регистрируются шигеллезы, сальмонеллезы, эшерихиозы, заболевания вызываемые многочисленными группами условно-патогенных энтеробактерий родов Citrobacter, Klebsiellа, Proteus и др. [13,20].

В качестве возбудителей диарейных заболеваний выступают иерсинии, кампилобактерии и листерии [8,15].

Систематические данные об этиологической структуре ОКИ у городского населения в настоящее время отсутствует. В большинстве практических лабораторий ограничиваются выделением и идентификацией шигелл, сальмонелл. Как правило, не проводятся исследования на листериоз, кампилобактериоз, вирусные агенты. В связи с этим в структуре регистрируемой заболеваемости ОКИ городского населения преобладают диареи неустановленной этиологии [9,14].

По данным официальных бюллетеней МЗ Азербайджана этиологически нерасшифрованными остаются около половины, а часто и больше диарейных заболеваний. В последнее время наблюдается тенденция к увеличению числа вспышек кишечных инфекций, передаваемых водным путем.

Учитывая широкое использование поверхностных водоемов для хозяйственно-питьевых и рекреационных целей, можно утверждать, что особого внимания заслуживает характеристика их бактериального свойства, так как спектр болезнетворных бактерий, распространяемых водным путем достаточно широк [6,7].

В современных условиях больших городах при увеличении численности населения и темпов водопотребления возрастает так же объем сточных вод (промышленно-сельскохозяйственных и хозяйственно-бытовых), что приводит к повышению микробного загрязнения водной среды в целом [5].

В настоящей работе приведены данные за 2014-2015 годы исследования. На уровне нескольких лабораторий и различными методами определения проводили мониторинг биологического загрязнения объектов хозяйственно-питьевого водоснабжения, а так же хозяйственно-бытовых сточных вод, формирующихся в жилом комплексе Апшеронского района города Баку.

Вышеотмеченное представляло интерес в двух позиций: установление спектра загрязненности сточных вод, просачиваемых в Джейран-Батанском водохранилище и установление спектра циркулирующей микрофлоры среди населения обследуемого региона [3].

Проводили исследования на наличие санитарно-показательных бактерий в питьевой воде, так и в сточной: общих колиформных (ОКБ), термотолерантных колиформных (ТКБ), условно-патогенных-синегнойных палочек, патогенных энтеробактерий-сальмонелл, а также глюкозо-положительных бактерий (ГКБ). Наряду с этим отслеживали картину загрязнения воды в отдельных районах Апшеронского района Сулу-Тепе и Птичий массив такими патогенными микроорганизмами как листерии и кампило- бактерии. В летний период необходимость изучения циркуляции водной среде глюкозо-положительных микроорганизмов обусловлено тем, что глюкозный признак наряду с оксидазной активностью является более стабильным по сравнению с лактозным. Широкий круг энтеробактерий, как патогенных (сальмонелл), так и условно-патогенных (клебсиеллы и синегнойные палочки), а также значительное число протеи, цитробактеры и энтеробактеры объединяет показатель ГКБ [2].

В связи с вышеизложенным ЦЕЛЬ работы заключалась в оценке эпидемиологической значимости показателей микробного загрязнения водных сред (вода поверхностного водоема и хозяйственно-бытовых сточных вод) и мониторинг бактериального загрязнения Джейран-Батанского водохранилища современными методами детекции.

Работу проводили в трех направлениях:

1.Классическими методами, применяемые в бактериологии [12] с использованием современных питательных сред различных компаний «Liofilchem» и «BD»;

2.С применением микробиологического анализатора mini Vidas и использованием API-WEB тестов;

3.Методом ионной хроматографии, основанного на хромотографическом определении в исследуемом материале специфических продуктов метаболизма бактерий.

В условиях природного и антропогенного загрязнения особую значимость приобретают методы контроля состояния водной фазы, которые сочетают быстроту, информативность, доступность и широкомасштабность [18,19].

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Было отобрано 76 проб питьевой воды централизованного водоснабжения и 122 пробы неочищенной сточной воды по всей длине изучаемого участка протекания хозяйственно-бытовых сточных вод в Апшеронском районе города Баку (Сулу-Тепе и Птичий массив), где характерны высокие санитарно-бактериологические показатели, отражающие постоянное поступление в водоем Джейран-Батанского водохранилища значительных биологических загрязнений [5].

Учитывая незначительное количество сальмонелл в водных источниках, по сравнению с сопутствующей микрофлорой для их выделения из водной среды использовали различные среды накопления. Селенитовая среда двойной концентрации с добавлением сублимента бриллиантового зеленого в качестве ингибитора не вызывающего угнетения сальмонелл компании БД, среда Раппопорта (Rappoport Broth w/o Soy (ISO 6785)) компании “Liofilchem” в качестве дифференциальной среды для выделения сальмонелл из сточных вод использовали Brilliant Green Agar Modified (Edel-Kampelmacher). Широко применяемая в практике магниевая среда накопления оказывала подавляющее действие не только на сопутствующую микрофлору, но и на менее устойчивые серовары сальмонелл. Была также испробована питательная среда для накопления сальмонелл на основе экстракта кормовых дрожжей, которая помогла восстановить биологические свойства сальмонелл, утрачиваемые при неблагоприятных условиях, а именно, при сильном загрязнении сточной водой [11]. На сегодняшний день отсутствует единая схема посева для выделения сальмонелл из водной среды. Нами была использована схема посева 500 мл, 50 мл, 5 мл, 0,5 мл с целью повышения эффективности их обнаружения как в питьевой, так и в сточной воде [10]. Для выделения кампилобактерий использовали среды обогащения компании “Biomerieux”, питательная среда Prestona, а также Campylobacter Broth, Campylobacter Preston Agar.

Суть метода заключается в посеве воды по схеме: 1000 мл; 100 мл; 10мл; 1мл (в соотношении 1 к 9) и инкубацией при температуре 42⁰ С в течении 24-48 часов в контейнере с микроаэрофильными условиями, содержащие 6% О₂, 7% СО₂, 7% Н2 и 80 % N₂ [17].

Для выделения листерий использовали для первичного обогащения ½ Frazer Broth (соотношения 1:9) с последующим пересевом 0,1 мл в 10 мл основного бульона Фрайзера при инкубации 37⁰С в течении 24 часов с дальнейшей детекцией на микробиологическом анализаторе патогенов mini Vidas (test LMX).

Особо эффективно для экспресс диагностики патогенов, включая анаэробных возбудителей, применение метода ионной хроматографии. Результаты исследования проб сточных вод при сопоставлении пиков выхода кислот и стандартных образцов с пиками

выхода раствора кислот (или иначе «время удерживания компонентов»). Из исследуемых образцов была установлена идентичность пиков выхода (TR) стандартных (эталонных) растворов кислот с пиками выхода (TR) аналогичных кислот в образце сточных вод.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ. Детектировать неочищенные сточные воды на автоматическом анализаторе mini Vidas было очень затруднено. Из 122 проб наиболее интересными были случаи, где результаты исследования 24 проб выявили детекцию L monocytogenes LMX, причем позитивный ответ 1,09 - при норме 0,05 превышал норму позитивного контроля в 21,0 раз (Рис.1).

Рис.1.Результаты исследования сточных вод тест (LMX) на микробиологическом анализаторе mini- VİDAS

К настоящему времени точно установленным фактом является контаминация воды поверхностных водоемов кампилобактерами и имеются данные о зависимости частоты находок кампилобактеров от индексов санитарно-показательных микроорганизмов. Анализ полученных нами результатов показал, что частота обнаружения кампилобактеров возрастает по мере ухудшения качества воды по общепринятым микробиологическим критериям. Так, если при индексах ЛКП менее >10 кл/дм³ кампилобактеры удалось обнаружить в 11,53% проб, то при значениях данного показателя ЛКП > 10 кл/дм³ и более - в 38,2%.

Рис.2. Результаты исследования сточных вод тест (САМ)

Аналогичная зависимость прослеживается и между высеваемостью кампилобактеров и индексами ФКП. Из 40 проб в которых были обнаружены кампилобактеры, в 29 пробах присутствовали и сальмонеллы, при этом в 11 пробах сточной воды кампилобактеры (C. Jejuni) были выявлены при отсутствии сальмонелл.

Патогенные микроорганизмы (сальмонеллы) выделялись всего в 32 пробах сточной воды, что составляло 42,6 % проб от общего числа. В районе Птичий массив были детектированы кампилобактерии с различным позитивным ответом от 0,17 до 2,04 при норме <0,10 (test CAM) (Рис.2). Во всех пробах обнаружены синегнойные палочки. В остальных 26 пробах сточной воды, что составляет 19,6%, были обнаружены условно-патогенные энреробактерии (клебсиеллы, протеи, энтеробактеры серрации, цитробактеры).

Обращает на себя тот факт, что содержание ГКБ превышало количество содержания нормируемых микроорганизмов ОКБ И ТКБ.

При анализе питьевой воды классическим методом при повышенном содержании коли-индекса кишечной палочки 23, 14, 11 и т.д. (при норме мене 3) детектировать сальмонеллы, также было затруднено. Увеличение количества выделяемых сальмонелл, с нашей точки зрения, происходит за счет уменьшения количества сопутствующей микрофлоры в результате начавшихся процессов бактериального самоочищения и высокой жизнеспособности сальмонелл. Из 76 проб питьевой воды централизованного водоснабжения в 6 случаях результаты исследования выявили сальмонеллы с учетом, что при норме <0,25, результаты теста (SPT) от 0,40 до 0,56 соответственно, что превышало норму в 1,5-2 раза. В 4-х случаях результаты исследования питьевой воды выявили детекцию L monocytogenes (тест LMX) с позитивным ответом 0,10 и превышали норму в 2 раза соответственно. Таким образом, обнаружение С Jejuni в воде поверхности водоема Джейран-Батан выявить не удалось, хотя факт присутствия их в сточной воде может служить признаком эпидемического неблагополучия, как и факт наличия в воде любого патогенного микроорганизма.

Методом ионной хроматографии были исследованы пробы неочищенных хозяйственно-бытовых сточных вод, подвергнутых интенсивному фекальному загрязнению. При этом наблюдалось наличие масляной, уксусной, муравьиной, пропионовой и валериановой кислот с различным содержанием (Рис.3).

Рис.3. Стандартный график выхода пиков кислот при хроматографическом (ИХ) определении

Резюмируя полученные данные, следует отметить: обнаружение масляной и валериановой кислот в образцах говорит о наличии облигатных анаэробных бактерий. Наличие в образцах уксусной, пропионовой и муравьиной кислот говорит о присутствии факультативных анаэробов таких как S. aureus, E. coli, Pr. mirabilis, Kl. pheumonia.

С применением метода ИХ при детекции бактериальной флоры в сточных водах стало возможным установление наличия в образцах облигатно-анаэробных микроорганизмов наряду с факультативными анаэробами экспрессным методом в течении 90 минут.

Трудность идентификации микроорганизмов в том, что в водном сообществе с обилием органического вещества (сточные воды) число культивируемых видов составляет многие сотни, а доминируют десятки, среди которых обнаруживаются и патогенные агенты [4]

Выводы: Вышеизложенное свидетельствует о том, что в изучаемом нами регионе может иметь место водный путь передачи острых кишечных инфекций.

Таким образом, качество воды на изучаемом участке по бактериологическим показателям не соответствует гигиеническим нормативам и использования воды с таким значительным загрязнением опасно для здоровья главным образом детей и лиц с пониженным иммунным статусом.

Литература

1. Алешня В.В., Панасовец Р.П., Журавлев П.В. и др. Новые методические подходы к обнаружению и количественному учёту сальмонелл при исследовании водных объектов // Гигиена и санитария, 2011, №1, с.92-95

2. Бойцов А.Г., Ластовка О.Н. Выделение сублетально поврежденных штаммов сальмонелл их воды поверхностных водоемов // Гигиена и санитария, 2003, №3, с.76-7

3. Гулиева Г.А. К вопросу микробиологии и вирусологии загрязненных вод // Биомедицина, 2011, №3, с.27-29

4. Гулиева Г.А., Бабаева Э.М. Использование метода ионной хроматографии для микробиологического контроля загрязненных вод // Успехи современного естествознания, М., 2012, № 9, с. 19-24

5. Гулиева Г.А., Гурбанлы Н.А., Гасанов А.В. Оценка экологических рисков воды из различных источников // Современные достижение азербайджанской медицины, 2015, №3,с. 199-202

6. Журавлев П.В., Алешня В.В., Гловина С.В. и др. Изучение барьерной роли водоочистных сооружений Ростовского и Азовского водопроводов в отношении условно-патогенных микроорганизмов / Сборник научных трудов. Рязань, 2000, с.104-106

7. Журавлев П.В., Алешня В.В., Панасовец Р.П. и др. Санитарно-бактериологическая характеристика воды Нижнего Дона // Гигиена и санитария, 2012, №4, с.928-31

8. Иванов В.П., Бойцов А.Г., Порин А.А. Кампилобактеры и кампилобактериозы. СПб, 1995, 143

9. Круглова Е.И., Локк Э.Ф., Кишок Т.В. Зависимость между уровнем микробного загрязнения рекрационной воды и заболеванием острыми кишечными инфекциями. Таллин, 1984, с.29-30

10. МУК 4.2.1884-04. Санитарно-микробиологический и санитарно- паразитологический анализ воды поверхностных водных объектов М., 2005, с.34-37

11. Панасовец О.П. Разработка жидкой питательной среды накопления для выделения сальмонелл из водных объектов: Автореф. дис… канд. биол. наук. М., 2007, 21 с.

12. СанПин 2.1.5.980.00. Гигиенические требования к охране поверхностных вод. М., 2000, с.16-17

13. Сомов Г.П., Бузолева Л.С., Зайцева Е.А. и др. О существовании патогенных бактерий в окружающей среде // Вестник ДВО РАН, 2000, №3, с.3-9

14. Табаева А.А., Котова А.Л., Кыраубаева К.К. Сальмонеллезы, вызванные возбудителями редких групп // Эпидемиология и инфекционные болезни, 2001, №6, с.35-39

15. Тартаковский И.С., Малеев В.В., Ермолаева С.А. Листерии: роль в инфекционной патологии человека и лабораторная диагностика. М.: Медицина для всех, 2002, 200с.

16. Шапиро М.И., Дегтярев А.А. Профилактика кишечных инфекций в крупном городе. М.: Медицина, 1990, 253с.

17. Global Sam-Surv. A global Salmonella surveillance and laboratory support project of the World Health Organization. Laboratory Protocols. WHO, 2003, 9p.

18. Grover P.S., Thakur K., Shimla drinking water a bacteriological analysis // J.Commun. Disases, 2001, vol.33(1), p.44-52

19. Kumar A., Kumar S. Survival kinetics of salmonella enterica serotype seftenberg after heat and acid stress // World journal of mikcrobiol, Biotech., 2003, vol.19, p. 985-987

20. Oliver J.D., Dagher M., Inden K. Iduction of Escherichia coli and Salmonella typhyrium into the viable but nonculturable state following chlorination of wastewater // J/ of water and health, 2005, vol.3(3), p. 249-257

Summary

Sanitary- bacteriological characteristics of drinking and waste water Absheron district Sulu-Tepe and Bird array

G.A.Guliyeva¹, O.V.Yakovleva², E.M.Babayeva³

Republican quarantine inspektsiya¹; Republican Center of Hygiene and epidemiology²; İntertek Azeri LTD MMC Analytical laboratoriya³, Baku

In this article we present data for the years 2014-2015 study. At the level of a few laboratories and various methods of determining the monitored biological contamination of drinking water supply as well as domestic waste waters formed in a residential area of the Absheron district of Baku. We selected 76 samples of drinking water of centralized water supply and 122 samples of untreated waste water along the entire length of the studied area the flow of domestic sewage in the Absheron district of Baku, which is characterized by high sanitary-bacteriological indicators reflecting a constant flow into the pond Jeyran-Batan reservoir significant biological Pollution

 Summarizing the findings, it was determined that the water quality in the target area bacteriological does not meet hygienic standards and the use of water with significant pollution is dangerous to the health of mainly children and people with impaired immune status.