Паразиты в водопроводных трубах

Обновлено: 27.03.2024

Каждый домовладелец думает о том, чтобы сделать свой дом максимально безопасным. С этой точки зрения особенно пристального внимания требуют системы водоснабжения, которые являются местом обитания возбудителей целого ряда серьезных заболеваний. В этом мастер-классе нашей Академии с помощью специалистов компании REHAU мы расскажем, как повысить гигиену питьевой воды при помощи шлейфовой разводки внутридомовой системы водоснабжения и рассмотрим:

  • Чем опасны бактерии Legionella, и при каких условиях они начинают бурно размножаться в системе водоснабжения.
  • Какими могут быть пассивные методы борьбы с легионеллами.
  • Какими могут быть активные меры борьбы с легонеллами.
  • Как сделать шлейфовую разводку системы водоснабжения.

Застой в системах водоснабжения домов в последние десятилетия стал довольно частым явлением. Требования к уровню комфорта растут, и в ответ на них современная архитектура меняется таким образом, что количество мест разбора питьевой воды в доме постоянно увеличивается. А это неизбежно приводит к тому, что каждая точка водопотребления в отдельности используется реже.


В результате в отдельных частях системы водоснабжения происходит застой воды, что представляет риск с точки зрения гигиены.


Наибольшую опасность для людей в этом отношении представляют бактерии легионелла (Legionella pneumophila и Legionella longbeachae). Эта бактерия была обнаружена только в 1976 году, после первой вспышки легионеллеза, или легионнелезной пневмонии, тяжелого заболевания, плохо поддающегося лечению антибиотиками. Тогда ученые выявили целые колонии бактерий в жидкости системы кондиционирования отеля, в котором остановились участники съезда американского легиона. В России самая страшная вспышка заболевания была зафиксирована в Верхней Пышме на Урале 25 июля 2007 года: было госпитализировано около 170 человек, и пятеро из них умерло (это заболевание может стать смертельным для пожилых людей, детей и людей с ослабленным иммунитетом).

Все разновидности бактерии обитают в пресной воде и прекрасно адаптируются в водопроводных системах, душевых комнатах, джакузи и т.п.


Все зависит от качества воды. В некоторых случаях в водопроводных трубах разводится легионелла.

Легионеллы становятся опасными, когда их содержание в воде достигает определенного уровня. Для взрывного размножения им необходимо всего одно условие: температура воды от +25 до +35 °С.


В свежей холодной или свежей горячей воде эти бактерии практически отсутствуют. А вот если холодная вода застоится в трубах и нагреется, а горячая остынет, то в ней начинается размножение легионнел, и их концентрация в течение нескольких часов достигает опасного для здоровья человека значения.

Заразиться легионеллезом можно, просто принимая душ или расслабляясь в джакузи – для этого достаточно вдохнуть воздух, содержащий микроскопические капельки воды с размером менее 5 мкм.


Согласно нормам СанПиН 2.1.4.2496 и СП 30.13330.2016, горячей считается вода с температурой не ниже 60°С (эта температура выбрана как раз с целью недопущения размножения бактерии Legionella pneumophila). Холодной считается вода с температурой не выше 20°С.


Вот почему температура ГВС в домах по САНПИНу не должна быть ниже 60 градусов. Хотели, было, наши законодатели опустить ниже – Минздрав не дал.


Масштабная проверка целого ряда вполне респектабельных европейских отелей выявила, что 50% из них потенциально опасны с точки зрения легионеллеза. Как уже говорилось, к заражению опасной инфекцией может привести простое мытье под душем.

Пассивные меры борьбы с легионеллами

Для борьбы с болезнетворными бактериями в питьевой воде наши эксперты советуют использовать сначала пассивные методы.


Начинать нужно с усиленной теплоизоляции трубопроводов и фасонных частей. Это делается для того, чтобы в отсутствие водоразбора горячая вода дольше не остывала, а холодная вода продолжительное время не нагревалась.


При конструировании системы следует обращать внимание на правильную прокладку трубопроводов горячего и холодного водоснабжения.



При совместной прокладке трубопроводов в одной шахте даже при наличии эффективной теплоизоляции холодная вода в случае многочасового отсутствия водоразбора будет неизбежно нагреваться.


На схеме выше изображены трубопроводы холодной и горячей воды, расположенные в одной шахте. Как видим, по прошествии восьми часов холодная вода нагрелась до недопустимых 31-33°С. В этой температуре неизбежно начинается размножение бактерий Legionella pneumophila.

Простое конструктивное решение с расположением трубопровода холодного водоснабжения за канализационным стояком предотвращает рост температуры холодной воды до критического значения в отсутствии водоразбора холодной воды в течение этих же восьми часов. Это показано на схеме.



С точки зрения гигиены питьевой воды особенно критично будет располагать водопроводные коммуникации под греющими контурами электрического или водяного теплого пола. Отсутствие водоразбора в системе холодного водоснабжения в течение нескольких часов приведет к недопустимо высокому росту температуры в застойных участках и бурному росту численности бактерий в воде даже при эффективной теплоизоляции трубопроводов.

При устройстве в доме или в квартире систем напольного отопления коммуникации холодного водоснабжения следует прокладывать в обход греющих контуров, стен и каналов, а также за фальш-стенами. Это продлит допустимое отсутствие водоразбора.

Активные меры борьбы с легионеллами

Самым действенным активным методом борьбы с развитием легионелл вследствие застоя воды в системе водоснабжения станет шлейфовая разводка.


Это такой способ прокладки трубопроводов, при котором настенные угольники (также называемые водорозетками) делаются проточными и последовательно соединяются между собой в ветке. В результате при закрытом смесителе на данной точке водоразбора вода обновится, если откроется водоразборная арматура на следующей по ходу точке водоразбора.


Для квартир с индивидуальными узлами водоучета подойдет шлейфовая разводка с последним тупиковым участком. При этом целесообразно к первым по ходу движения воды точкам водоразбора присоединять души, гидромассажные ванны и других аналогичных потребителей, где человек непосредственно контактирует с водой, а к последним по ходу движения воды точкам водоразбора присоединять стиральные, посудомоечные машины, смывные бачки унитазов, где отсутствует прямой контакт человека с водой.


При пользовании последними точками водоразбора вода в первых по ходу движения точках будет постоянно обновляться.

Данная разводка по своим параметрам (расходам на участках и диаметрам) не будет отличаться от традиционной тройниковой схемы. Если трубопроводы прокладываются по полу, то длина подводок увеличится за счет подъема и спуска. Если же магистраль проложить по оси настенных угольников, то необходимо использовать проточные угольники с отводами под 90°.


В детских садах, школах, отелях, домах отдыха, санаториях, больницах, домах престарелых или других учреждениях с одним общим прибором водоучета на все здание или в индивидуальном жилом доме последнюю точку водоразбора можно также сделать проточной. Закольцевать всю ветку холодной воды на стояк холодной воды, а ветку горячей воды закольцевать на циркуляционный стояк.


При этом для установки на стояках потребуются специальные тройники с повышенным сопротивлением на проходе.



Эти тройники отклоняют поток воды, движущийся по стояку, и заставляют его пройти по горизонтальной ветке. Таким образом, где бы в здании ни открылась точка водоразбора на холодной линии, вода во всех точках водоразбора обновится. Причем, к точкам водоразбора свежая вода может подходить как с одной, так и с другой стороны.


Циркуляционная линия устраивается, если объем воды в ветви более трех литров. Такие системы должны рассчитываться, как кольцевые. Это означает, что каждый участок должен быть рассчитан на пропуск расчетного суммарного расхода с коэффициентом неодновременности. Диаметры ветвей в этом случае окажутся значительно больше, чем в традиционных тройниковых схемах, а значит, затраты на материалы окажутся выше.

Эксплуатационные затраты при этом тоже возрастут, ведь при циркуляции горячей воды по ветвям потребуется больший расход тепла на ее подогрев. Выходит, что за повышенную гигиену и комфорт придется заплатить.

Зарубежные исследователи отмечают, что устройство шлейфовых разводок в ветвях горячего водоснабжения с замыканием на циркуляционную линию при коротких подводках к водоразборной арматуре может привести к нагреву последней.


В этом случае водоразборная арматура начнет играть роль теплообменника и будет подогревать холодную воду, что может негативно сказаться на гигиене и потребительском качестве холодной воды.

Чтобы избежать этого, рекомендуется длину тупиковой подводки к смесительной арматуре делать не менее 45 см.

Подведем итоги

Случаи заражения легионеллезом от контакта с застоявшейся водой из систем водоснабжения, которые приводят к тяжелым заболеваниям и даже смертельным случаям, свидетельствуют о том, что требования к гигиене питьевой воды должны быть ужесточены. Рассмотренные решения по устройству шлейфовых разводок способны, в сочетании с другими мероприятиями, значительно повысить гигиену питьевой воды за счет уменьшения застойных зон в системах внутридомового водоснабжения и уменьшить риск заражения человека легионеллезом при пользовании водой.

Кого мы пьем?

Как известно, вода, прежде чем попасть в квартиры, проходит через многоступенчатую систему очистки. Но несмотря на это, 100 %-ных гарантий все равно никто дать не может, поэтому даже в очищенной жидкости, подвергшейся дезинфекции, остаются микроорганизмы. Приведем список наиболее распространенных бактерий, которые могут оказаться в стакане обычной водопроводной воды.

Криптоспоридия

Фильтрация и дезинфекция — первые этапы, через которые проходит водопроводная вода. Делать это просто необходимо, поскольку в реках, озерах и водохранилищах жидкость просто кишит различными бактериями.
Проходя через фильтр, большинство бактерий задерживаются и выводятся из воды. Но речь идет далеко не о всех микроорганизмах, поскольку часть из них все равно остаются.
Таким образом, люди, которые имеют привычку пить воду из-под крана, ежедневно выпивают вместе с ней и криптоспоридий. Это простейшие одноклеточные организмы, но вот человеку способны доставить совсем нешуточные неприятности. Так, результатом употребления воды с криптоспоридиями становится диарея или криптоспоридиоз.
Эти одноклеточные функционируют как паразиты. Они крепятся на стенках кишечника, после чего откладывают яйца в фекалиях. Именно таким способом криптоспоридии размножаются и находят себе новых хозяев.
Существуют нормы предельно допустимого содержания этих простейших в воде, но даже при употреблении жидкости с безопасными показателями заболеть все равно можно. Вспомнить хотя бы эпидемию диареи, вызванную увеличением количества этих бактерий в воде, в 1998 году. Интересно, но никаких мер в связи со сложившейся ситуацией тогда предпринято не было, ведь все показатели формально были в норме.

Анабена

Коловратки

Из многочисленных микроорганизмов, которые можно обнаружить в воде, коловратки, пожалуй, встречаются чаще всего. Обитают они в водоемах по всему миру. Вырастают данные существа до достаточно крупных размеров — 1 мм. Поэтому риск заражения ими при употреблении водопроводной воды невелик — их можно увидеть невооруженным глазом. А вот если выпить из источника, то хлебнуть порцию коловраток вполне можно.
Стоит отметить, что непосредственно сами эти организмы вреда здоровью человека не принесут, однако их наличие в питьевой водопроводной воде свидетельствует о серьезных проблемах в работе очистных сооружений. Если размер коловраток порядка 1 мм, можно предположить, что и более мелкие загрязнители и токсины остаются в воде. И в этом случае количество вредных примесей может исчисляться сотнями. Еще одна проблема заключается в том, что коловратки являются переносчиками бактерий. В частности, часто их спутниками становятся криптоспоридии. Таким образом, обнаружив в воде данные организмы, можно заключить, что жидкость грязная и для питья не пригодна.

Копеподы

Еще одними жителями воды, которых мы бы явно не хотели увидеть в своей чашке, являются копеподы. Это микроскопические ракообразные, правда, некоторые особи достигают в длину 2 мм, поэтому иногда их можно увидеть невооруженным глазом.
Никаких токсинов копеподы не вырабатывают. Более того, эти ракообразные их поглощают. Но если они в водопроводной воде обнаруживаются, то это свидетельство плохой работы очистных сооружений, как и в случае с коловратками. Периодически их обнаруживают в самых разных странах, и в Америке, и в Европе.

Кишечная палочка

Вместе с каждым глотком в организм поступает и определенное количество кишечной палочки, которая размножается и передается через фекалии. Удалить полностью из воды эти бактерии просто невозможно, поэтому для контроля качества очистки воды были введены допустимые уровни концентрации.
Правительство каждой страны само решает, какой уровень считать критичным. Если усреднить нормы разных государств, то можно сказать, что предельным считается обнаружение кишечной палочки в 5% проб. Таким образом, риск подхватить эту неприятную заразу есть практически всегда, а вот вероятность зависит, конечно же, от качества работы водоочистных сооружений.

Ризопус побегоносный

Оказывается, хлебная плесень может быть не только на хлебе, встречается эта разновидность грибов и в воде. Точнее, речь идет об их спорах.
Попадают в воду споры в период размножения, когда они разносятся ветром и оседают на поверхности водоемов — рек, озер, водохранилищ. Самое опасное в употреблении воды с ризопусом побегоносным заключается в том, что эта разновидность плесени выделяет токсины, которые очень вредны для здоровья. Конечно, нанести урон организму они могут только в высокой концентрации, но в водопроводной воде в том или ином количестве присутствуют практически всегда.

Неглерия фоулера

Один из наиболее опасных организмов, которые обитают в воде, — неглерия фоулера. По сути, это плесень, но токсины, которые она вырабатывает, негативно влияют на мозг и нервную систему в целом. Врачи классифицируют неглерию фоулера как факультативный паразит. Если выпить воду, содержащую данный организм, риск заразиться достаточно небольшой, но в случае купания он возрастает в несколько раз.
Тем не менее, только в 2011 году было зафиксировано два летальных случая в Америке. Двое мужчин скончались от менингоэнцефалита (возбудителем этого заболевания и являются неглерии фоулера), использовав плохо очищенную водопроводную воду.

Легионелла

Этот микроорганизм получил свое имя в честь конвенции легиона, проходившей в Америке в 1976 году. Тогда внезапно умерли 34 человека и 221 заразились неизвестной болезнью. Поскольку подобных случаев в истории до этого не было, недуг получил название болезни легионеров, а микроорганизм, вызывающий ее, легионеллы. Прошло несколько десятков лет, но и в наши дни более 18 тыс. человек ежегодно попадает в больницы с таким диагнозом. И средством заражения является употребление воды плохого качества.
Основные симптомы болезни легионеров: лихорадка, потеря координации, спутанность сознания, диарея, рвота и сильная боль в мышцах. Еще один случай массового заражения легионеллой случился относительно недавно — в 2001 году. Тогда очагом инфекции стала одна из областей в Испании.
Легионеллу не обошли вниманием и военные. Так, для американской армии был выведен модифицированный штамм этого микроорганизма, который является смертельным в 100 % случаев заражения.

Бактерия Chaetomium

Данная бактерия так же широко распространена, как и черная хлебная плесень. Встречается она, кстати, не только в воде, но и во влажном воздухе, поэтому в опасности мы не только тогда, когда пьем зараженную воду, но и когда находимся в ванных или в районе болот или источников с застоявшейся жидкостью.
Когда Chaetomium попадает в воду, она приобретает специфический вкус и запах, поэтому пить ее вряд ли кто-то станет. Другое дело, когда ее используют для приготовления еды или напитков. В этом случае может развиться такая инфекция, как феогифомикоз, и под кожей появляются своеобразные узлы. Кроме того, нередко наблюдаются аллергические реакции на споры этой бактерии.

Сальмонелла

Мы привыкли слышать о сальмонеллезе в контексте употребления зараженного мяса, яиц и шпината, однако этот микроорганизм также может распространяться посредством обычной водопроводной воды. Наиболее восприимчивыми к этой бактерии являются люди со слабым иммунитетом, а также дети и пожилые. На сегодняшний день чаще всего очаги сальмонеллеза образуются в развивающихся странах, т.е. там, где существует огромная проблема с питьевой водой хорошего качества.

Каждому взрослому человеку рекомендуется ежедневно выпивать примерно 3 литра воды. Приверженцев здорового образа жизни становится все больше, поэтому многие люди успешно следуют этому простому совету. Большинство из нас уже привыкло пить воду прямиком из-под крана, но знаете ли вы, что она не такая чистая, как выглядит? Она попадает в краны наших квартир из водохранилищ и озер, поэтому изначально является очень грязной. Перед появлением в наших домах, вода проходит тщательную очистку и протекает через километры ржавых труб. Иногда предпринятых мер по обеззараживанию проточной воды бывает мало и в организмы людей попадают опасные бактерии и даже вирусы. Недавно в Техасе из-за грязной воды произошла страшная трагедия, о которой мы и поговорим в рамках этой статьи. Также мы с вами разберемся, какие именно опасные микроорганизмы могут содержаться в воде из-под крана.


Вода из-под крана может быть смертельно опасной, но не стоит паниковать

Откуда берется вода?

Как и говорилось выше, в краны наших домов вода попадает из водохранилищ и озер. Сначала она собирается в так называемой станции водоподготовки. Там она проходит несколько этапов очистки. Сначала ее очищают механическим способом от крупного мусора. Затем в ход идут химический метод очистки — при помощи хлора убиваются содержащиеся в воде опасные бактерии и вирусы. Считается, что концентрация хлора в составе поступающей в наши квартиры вода безопасна и не может стать причиной возникновения проблем со здоровьем. Но вот в некоторых случаях вышеупомянутых методов очистки оказывается слишком мало.


Такую воду явно пить не стоит

По данным Всемирной организации здравоохранения, в водопроводной воде могут содержаться следующие виды микроорганизмов:

  • бактерии, среди которых числятся сальмонеллы, кишечные палочки и шигеллы;
  • вирусы, в число которых входят аденовирусы, ротавирусы и вирусы гепатита;
  • простейшие в виде амеб и так далее.

Все эти микроскопические организмы могут нанести человеческом организму большой вред. Сальмонеллы, кишечные палочки и шигеллы могут вызвать диарею, рвоту и прочие неприятные симптомы. Вызываемые ими болезни лечатся, но причиняют много мучений и требуют по несколько дней для восстановления. Вирусы опаснее, потому что могут стать причиной гепатита А — вирусное заболевание печени. К счастью, многие из нас уже получили от нее безопасную и эффективную прививку. Можно подумать, что именуемые амебами одноклеточные организмы не могут нам навредить, однако в некоторых случаях именно они и являются смертельно опасными.

Опасность воды из-под крана

Недавно в американском штате Техас произошла большая трагедия. Шестилетний мальчик по имени Джош Макинтайр (Josh McIntyre) скончался от первичного амебного менингоэнцефалита. Это серьезное заболевание возникает после попадания в нос человека амебы Naegleria fowleri. По обонятельным нервам он проникает в головной мозг и начинает активно размножаться. Из-за этого в мозге начинаются кровоизлияние и умерщвление тканей. Исходя из того, что опасные микроорганизмы в основном обитают в пресных водоемах при температуре около 30 градусов Цельсия, считается, что мальчик заразился амебой через водопроводную воду.


Амеба Naegleria fowleri

Но может быть и так, что амеба попала в его нос во время купания. Как бы то ни было, проточная вода в некоторых районах Техаса оказалась потенциально опасной. Поэтому власти порекомендовали людям использовать воду из-под крана только для смыва унитаза. Для питья советуется использовать только бутилированную воду. Если же возможности купить ее нет, необходимо тщательно прокипятить воду. Хотя, некоторые ученые уверены, что амеба не может навредить человеку при попадании в желудочно-кишечный тракт.

В подмосковной Балашихе проверяют всю городскую систему водоснабжения. Некоторое время назад в водопроводе завелись черви, причем до конца неясно, к какому виду они относятся. Одни утверждают, что это опасные паразиты, другие, что личинки не представляют вреда.

Проблемы с водой у Анны и Дмитрия начались 7 лет назад, когда супруги переехали в микрорайон Балашихи. Из крана, особенно под вечер, текла бурая жидкость. Чтобы хоть очистить воду, пара, как и большинство жителей города, установила проточные фильтры. К песку и ржавчине на них уже привыкли, но к червям точно готовы не были.

Белые личинки в городском водопроводе появились в один день — 26 февраля. Жители сразу нескольких микрорайонов начали делиться фотографиями в общедомовых чатах и районных соцсетях. Белых червей размером с ноготь находили прямо внутри смесителей.

Поток жалоб обрушился и на официальный портал правительства Подмосковья. Власти отреагировали быстро, провели проверку, взяли образцы. Официальная версия коммунальщиков: в смесителях и фильтрах оказались личинки , есть предварительное заключение Института паразитологии. Жители специалистам не верят и утверждают, что в воде опасные паразитические черви — нематоды.

За объяснением обратились к независимому эксперту. Оказывается, правы обе стороны.

Для таких организмов не страшен ни хлор, ни жесткость воды, ни ржавчина. Паразитических червей, по словам специалистов, просто так в водопроводной воде не встретишь, в таком количестве свободно они не станут жить отдельно от организма жертвы. Другой вопрос: как посторонние организмы проникли в водопровод.

Но жителей больше волнует не происхождение самих личинок, а в целом отношение к потребителям. В соседнем микрорайоне Ольгино докричаться до властей пытаются не первый год.

Вязкая глина скапливается в трубах, на дне ванной оседает песок, а от самой воды идет резкий запах.

Поставить точку вопросе, что именно за существа появились в кранах, должна независимая экспертиза. Инициативная группа уже направила образцы в одну из лабораторий. Результаты обещали предоставить через несколько дней.

Коммунальщики обещают разобраться в ситуации за недели. Все это время специалисты будут проверять узлы и промывать трубы. Но местные жители в скорое решение проблемы уже не верят и после получения результатов независимой экспертизы намерены обратиться в прокуратуру.

Микрофлора питьевой воды

Что же такое микроорганизмы?

Микробы или микроорганизмы — это собирательный термин, который включает в себя совершенно различные группы организмов размером менее 0.1 мм (рис. 1).

Представители микрофлоры воды

Рисунок 1 — Представители микрофлоры воды

Указанные группы могут попадать в питьевую воду и тем или иным образом ухудшать её качество. В воде также могут находиться яйца гельминтов, и, хотя по размеру эти жизненные формы можно отнести к микроорганизмам, научное сообщество не включает их в данное понятие.

Устойчивость микрофлоры в окружающей среде

Таблица 1 — Границы устойчивости микроорганизмов и человека к некоторым факторам окружающей среды в сравнении с человеком

Температура, o С Соленость воды, г/л Давление, Па Доза излучения, Гр
Микро-организмы От —10 (Psychrobacter spp.) до 122 o С (Methanopyrus kandleri) 0-200 от 10 -5 (Deinococcus radiodurans) до 5∙10 5 (Halomonas salaria) 10 000
Человек 15—45 o С 0.05—1 от 0.3∙10 5 до 2∙10 5 5

Питьевая вода

Питьевая вода — это безопасная для человека вода, которую можно потреблять в неограниченных количествах. В Российской Федерации качество питьевой воды регулируется СанПиН 2.1.4.1074-01 (центральное водоснабжение) и СанПиН 2.1.4.1116-02 (фасованная вода).В этих нормативных документах подробно описаны требования к микробиологическим показателям качества воды, однако ввиду того, что человек употребляет воду из различных источников, не прошедших водоподготовку (в том числе обеззараживание), например, колодцев, ручьёв и родников, опишем представителей микрофлоры, с которыми мы сталкиваемся.

Патогенные микроорганизмы (опасная микрофлора воды)

Начнём с того, чего ни в коем случае не должно быть в питьевой воде, но, к сожалению, регулярно там обнаруживается. Патогенные микроорганизмы могут вызвать серьёзные, вплоть до летальных случаев, заболевания человека. Носителями могут быть как животные, так и человек, вода же является лишь средой, с которой возбудитель попадает в организм. В табл. 2 представлены микроорганизмы, заражение которыми возможно через питьевую воду.

Таблица 2 — Патогенные микроорганизмы, заражение которыми может произойти через водный источник

Микроорганизм-возбудитель Представитель микрофлоры Болезнь, вызываемая возбудителем
Salmonella typhi бактерия брюшной тиф
Vibrio cholerae бактерия холера
Escherichia coli бактерия колиэнтериты
Leptospira spp. бактерия лептоспироз
Burkholderia pseudomallei бактерия мелиоидоз
Vibrio spp. (Vibrio parahaemolyticus) бактерия заболевания, вызванные парагемолитическими вибрионами (НАГ-вибрионы)
Legionella pneumophila бактерия легионеллез
Clostridium spp. (Clostridium botulinum) бактерия клостридиозы (ботулизм)
Salmonella spp. бактерия сальмонеллезы, паратифы А и Б
Shigella dysenteriae бактерия дизентерия
Shigella spp. бактерия шигеллез
Francisella tularensis бактерия туляремия
Hepatitis А вирус болезнь Боткина
Enterovirus C вирус полиомиелит
Enterovirus А, В вирус болезнь, вызванная вирусом Коксаки
Entamoeba histolytica протист амебная дизентерия
Naegleria fowleri протист первичный амёбный менингоэнцефалит
Acanthamoeba,
Balamuthia mandrillaris
протист энцефалит гранулематозный амёбный
Giardia intestinali протист лямблиоз
Cryptosporidium spp. протист криптоспоридоз

Жирным выделены микроорганизмы, для которых естественным местом обитания являются абиотические (неживые) объекты окружающей среды.

Перечисленные микроорганизмы могут обнаружиться в природных водах: в поверхностных водах, в колодцах, реже — в родниках, практически никогда — в воде скважин. Патогенная микрофлора не обнаруживается в воде централизованного водоснабжения и бутилированной воде при соблюдении технических норм и правил.

По наблюдению эпидемиологов патогенные микроорганизмы обнаруживаются в стоках больниц, а также в местах массового распространения заболеваний, возбудителями которых являются эти микроорганизмы. Патогенные агенты попадают в источники питьевой воды вместе с почвенным стоком по сети почвенных трещин и капилляров.

Сопорозные микроорганизмы (микроорганизмы, способные накапливаться в воде)

Среди патогенной микрофлоры выделяют особую группу организмов, которые могут не только сохраняться в природных источниках, но и активно размножаться там — сапронозы или сапронозные инфекции. Для них окружающая среда, и, в частности, вода, является естественным источником обитания. Среди бактерий это НАГ-вибрионы, лигионеллы, буркхальдерии и клостридии, среди протистов — Неглерия Фоулера и представители Acanthamoeba, Balamuthia mandrillaris. Но даже от них можно уберечься, выполняя минимальные меры предосторожности. Так отмечено, что в летнее время в стоячей воде, богатой органическим веществом, например, болотах, могут накапливаться клостридии. Опасны они тем, что многие виды выделяют в среду сильнейшие природные токсины, такие как ботулотоксин и тетанотоксин.

Важно: учёные фиксировали массовый падёж птиц в Канаде и США, отравившихся ботулотоксином при употреблении природной воды. Ни в коем случае не пейте воду из стоячего водоема (болото, озеро, пруд), особенно в странах с жарким климатом. Даже если Вы проведёте фильтрацию этой воды, ботулотоксин не исчезнет. Кипячения около 30 мин достаточно, чтобы токсин разрушился, но риск все равно будет высоким.

Многие вибрионы, например, Vibrio parahaemolyticus, встречаются в прибрежных зонах, и их появление имеет сезонный характер. Полагается, что носителями этого микроорганизма являются морские обитатели, а заражение человека происходит через заглатываемую воду или вместе с едой, пораженной вибрионами. Таким образом, в жаркий летний период следует избегать попадания воды в рот и не питаться необработанной термически морокой едой (рыба и моллюски).

Наибольший интерес среди сапронозных возбудителей инфекций вызывают легионеллы. Эти микроорганизмы не всегда заражают человека (в основном поражаются дети, старики, заядлые курильщики и люди с пониженным иммунитетом), однако широкое распространение легионелл и высокая смертность от легионеллеза (до 20 % случаев) вызывает опасения у исследователей-эпидемиологов. В природе эти бактерии паразитируют внутри простейших, а попадая в организм человека в виде вдыхаемого аэрозоля воды, легионеллы принимают иммунные клетки наших лёгких за те самые простейшие, в которых они обычно паразитируют, и происходит инфицирование человека. Есть несколько задокументированных случаев, когда заражение происходило через проглатывание воды. Излюбленным местом обитания легионелл являются замкнутые водопроводные системы с подогревом, кондиционеры, спа, джакузи, общественные душевые, градирни. Оптимальная температура для роста и размножения — 32–42 o С. Особенностью этого микроорганизма таже является усточивость к относительно высоким температурам, возбудитель инфекции может выживать при 50–55 o С. В том числе по этой причине недавнее предложение понижения температуры горячей воды вызвало столь бурную дискуссию в российском обществе.

Автохтонные микроорганизмы (естественные обитатели поверхностных водоемов)

Выше мы коснулись патогенных микроорганизмов, которые тесно связаны с человеком или животными. А кто же явлетется истинным хозяином поверхностных водоемов?

Подобно лесу, населенному множеством деревьев, толщу воды пронизывают одноклеточные водоросли, микроаэрофильные грибы (грибы которым для дыхания нужно немного кислорода), бактерии, в основном олиготрофные (те, кому не требуется много питания), свободноживущие протисты, и бактериофаги (вирусы бактериальных клеток). Эти микроорганизмы образуют плотную сеть из взаимодействий, поэтому их можно по праву назвать микрофлорой воды.

Как правило, эти микроорганизмы представлены видами, растущими при температуре 20 o С и ниже, то есть их оптимальная температура роста не совпадает с оптимумом роста патогенных микробов, которые лучше всего растут при температуре, близкой к температуре тела человека — 37 o С. Этим пользуются экологи и микробиологи: по отношению числа бактерий, выросших при 22 o С, к бактериям, выросшим при 37 o С, определяют индекс самоочищения водоема. Например, при фекальном загрязнении водоемов, это отношение близко к 1, а при значениях 4 и выше считается, что водоем очистился (ссылка на СанПиН).

Важно: чаще автохтонные микроорганизмы безопасны для человека из-за невысокого содержания в воде и невозможности размножаться при температуре 37 o С, однако серьёзную опасность для человека могут представлять их токсины.

Микроорганизмы — проценты токсинов

Водоросли (микроорганизмы, содержащие зеленый пигмент — хлорофилл) — обитатели спокойных и богатых питательными элементами водоемов. Сами микроорганизмы не заражают человека, но синтезируют и выделяют в воду цианотоксины, вызывающие поражение внутренних органов человека и животных: гепатотоксины (Microcystis, Anabaena, Oscillatoria, Nodularia, Nostoc, Cylindrospermopsis и Umezakia), нейротоксины (Aphanizomenon и Oscilatoria) и почечные токсины (Cylindroapermopsis raciborski). Это явление часто встречается в спокойных непроточных водоемах в летний период.

Важно: помимо открытых водоёмов водоросли способны размножаться в воде при её хранении, например, в бутылях для кулеров, при условии наличия источника света и ненадлежащей очистке тары при повторном использовании.

Микромицеты (микроскопические грибы), наряду с водорослями продуцируют чрезвычайно токсичные микотоксины, такие как патулин, афлотоксины и зеараленон. Особенностью этих токсинов является их устойчивость к температурной обработке и высокая онкогенность. Следует отметить, что в основном отравления микотоксинами происходят через пищу, однако, учитывая содержание грибов открытых водоёмах Российской Федерации (до 1 000 КОЕ/мл), можно утверждать, что возможно влияние микотоксинов на человека через потребление воды. В большинстве случаев микромицеты встречаются в водоемах в виде дрожжеподобных форм (не образуют разветвленный мицелий) и спор, представленых родами Aspergillis, Fusarium, Penicillum, Cladosporium, Alternaria. Часто споры микромицетов и выделяемые микромицетами вещества активно влияют на иммунную систему человека, являясь активными сенсебилизаторами аллергических реакций. Основным местообитанием микромицетов являются почвы, поскольку для развития необходим кислород, но есть и микроаэрофильные микромицеты, основным местообитанием которых является вода. Эти микроорганизмы не встречаются в подземных водах, могут находися в окрытых водоемах, а также находится и даже размножаться в водопроводе.

Микрофлора водопроводной воды

Выше мы описывали микрофлору в основном природной воды. Следует обсудить микробиологический состав той воды, которая течёт у нас из крана. Следует понимать, что перед тем, как вода попадает к нам в дом через централизованный водопровод, она проходит процессы водоподготовки, которые включают в себя дезинфекцию воды.

Важно: в Российской Федерации главными источниками воды являются открытые водоёмы, а основным методом дезинфекции — хлорирование воды.

Считается, что содержание свободного хлора в концентрациях 0.3-0.5 мг/л свидетельствует о санитарной безопасности воды. Но как уже было сказано выше, микроорганизмы научились приспосабливаться к различным условиям среды, поэтому водопроводная вода также содержит микрофлору. Условно микроорганизмы водопроводной воды также можно разделить на автохтонные и аллохтонные.

Автохтонные микроорганизмы водопровода — это организмы, которые научились закрепляться в системе водоснабжения и даже размножаться. Как правило они существуют в виде биоплёнок — полисахаридных слизеподобных образованиях, которые многократно повышают устойчивость организмов в окружающей их среде (хлорированной водопроводной воде) (рис. 2).

стадии развития биоплёнок на поверхностях

a — стадии развития биоплёнок на поверхностях;

б — фотография биоплёнки на сканирующем микроскопе

К автохтонным микроорганизмам водопровода можно отнести железобактерии (роды Gallionella, Leptothrix, Crenothrix, Siderocapsa), нитрифицирующие бактерии (роды Nitrospira, Nitrococcus, Nitrospina) и различные олиготрофные организмы, которые для функционирования требуется минимальное содержание органического вещества (роды Leptothrix, Crenothrix).

Железобактериям не требуется органического вещества, и энергию для жизнедеятельности они добывают из энергии химических связей: микроорганизмы переводят закисное железо Fe 2+ в окисное Fe 3+ , после чего аккумулируют железо в слизях и капсулах. Даже при незначительном количестве (менее 0.3 мг/л) в воде клетки микроорганизмов активно аккумулируют железо Fe 2+ . Представители этих родов не патогенны, но могут снизить качество воды до полностью непригодного. Как правило, вместе с аккумуляцией железа происходит и аккумуляция солей марганца. В результате биообрастаний внутренние поверхности металлических трубопроводов покрываются наростами и отложениями (рис. 3).

Отложение солей железа и марганца в водопроводе в ходе жизнедеятельности железобактерий.

Рисунок 3 — Отложение солей железа и марганца в водопроводе в ходе жизнедеятельности железобактерий.

Нитрифицирующие бактерии участвуют в образовании обрастаний вместе с железобактериями. Эти микроорганизмы переводят аммонийный и нитритный азот, присутствующий в воде, в нитраты (рис. 4).

Рисунок 4 — Схема микробиологической нитрификации в воде

Основной вред нитрифицирующих бактерий заключается в том, что при высоком содержании в воде аммония и нитритов, а также при обеззараживании воды хлорамином, они могут накапливать в воде нитраты — пищу для других бактерий. Таким образом, нитрифицирующие бактерии являются центрами обрастаний и биопленок в системе водоснабжения. Также эти микроорганизмы в системах водоснабжения ухудшают дезинфицирующие (частично разрушают хлорамин — вещество для дезинфекции воды) и органолептические свойства (запах и цвет), а высокое содержание образовавшихся нитратов может вызывать метгемоглобинемию (особенно часто у детей).

Потенциально опасные микроорганизмы в биопленках

Биоплёнки, образующиеся водопроводном бытовом кране.

Рисунок 5 — Биоплёнки, образующиеся водопроводном бытовом кране.

Показано, что представители следующих условно-патогенных и патогенных родов бактерий могут образовывать биопленки: Psudomonas (сепсисы, отравления), Mycobacterium (туберкулез, лепра), Campylobacter (кампилобактериоз), Klebsiella (сепсисы, пневмония), Aeromonas (отравления), Legionella (легионелез), Helicibacter (язва, рак желудка), Salmonella (сальмонелез). Исследование бытовых кранов кухонь и душевых в Индии показало, что из 187 выделенных штаммов потенциальных патогенов, 20 % образовывали биопленки. Таким образом, даже если вода при водоподготовке отвечает всем санитарным требованиям, на выходе она может повторно загрязнятся через биопленки, образованные на кране.

Читайте также: