VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Ускалык (Скалык, Большой Ускалык) — река в России, протекает в Республике Башкортостан и Оренбургской области. Устье реки находится в 38 км по левому берегу реки Большой Ик. Длина реки составляет 47 км, площадь водосборного бассейна 470 км². Относится к Уральскому бассейновому округу, водохозяйственный участок реки — Большой Ик. Речной бассейн реки — Урал.

Целью наших исследований явилось изучить санитарно-микробиологическое состояние воды реки Ускалык.

В задачи исследований входило:

1. Провести отбор проб воды;

2. Провести исследование на подвижность;

3. Изучить характер и интенсивность запаха воды;

4. Определить цветность воды;

5. Определить мутность воды;

6. Определить прозрачность воды;

7. Определить пенистость воды;

8. Определить температуру воды;

9. Определить общее число микроорганизмов в воде;

10. Определение числа стафилококков

Для исследования мы взяли пробы воды из реки Ускалык. Правильный отбор проб является существенным для обеспечения репрезентативных результатов лабораторных исследований качества воды по установленным микробиологическим показателям. Для отбора проб применяют чистые стерильные емкости. Транспортирование проб осуществляли в чистых продезинфицированных контейнерах, обеспечивающих их сохранность. Крышка контейнера не должна соприкасаться с пробками емкостей. Анализ проб воды проводили в тот же рабочий день, в который осуществили отбор проб.

Рис. 1 Отбор поверхностных проб воды

Поверхностные пробы отбирали с глубины 10-30 см от поверхности воды (рис. 1). После отбора проб удалили загрязнения с внешней поверхности емкости и упаковали в чистый пакет, предварительно завернув в чистую плотную бумагу.

Также провели исследование микроорганизмов находящихся в воде на подвижность (рис. 2), подвижности выявлено не было.

Рис. 2 Исследование проб воды на подвижность

Органолептическими методами определяли характер и интенсивность запаха. Запахи называются по соответствующим веществам: хлорфенольный, камфорный, бензиновый, хлорный, землинистый, рыбный, травянистый и др. По характеру запахи делятся на две группы:

- Запахи естественного происхождения возникают от живущих в воде и отмерших организмов, от влияния почв и т.п.

-Запахи искусственного происхождения возникают от промышленных выбросов, от обработки воды реагентами и т.п

Характер и интенсивность запаха определяли при температуре 20°С и 60°С.

Определение запаха при 20°С. В колбу с притертой пробкой вместимостью 250 - 350 см3 вносят 100 см3 исследуемой воды температурой 20°С. Колбу закрывают пробкой, содержимое колбы несколько раз перемешивают вращательными движениями, после чего колбу открывают и определяют характер и интенсивность запаха.
	Рис. 3 Определение запаха воды

Определение запаха при 60°С. В колбу с притертой пробкой вместимостью 250 - 350 см³ вносят 100 см³ исследуемой воды. Горлышко колбы закрывают часовым стеклом и подогревают на водяной бане до 50 - 60°С. Содержимое колбы несколько раз перемешивают вращательными движениями. Сдвигая стекло в сторону, быстро определяют характер и интенсивность запаха.

Было установлено, что наша исследуемая проба воды реки Ускалык имеет запах рыбы и травы.

Цветность является важным физико-химическим показателем качества воды, от которой зависят ее органолептические свойства. Цветность воды обычно обусловлена присутствием окрашенного органического вещества (главным образом гуминовых и фульвовых кислот, связанных с гумусом почвы). На цветность воды сильно влияет присутствие железа и других металлов в виде естественных примесей или в качестве продуктов коррозии. Она бывает также обусловлена загрязнением водоисточника промышленными стоками и может служить первым признаком возникновения опасной ситуации.

Цветность воды - условно принятая количественная характеристика для описания цвета природной и питьевой воды, имеющей незначительную естественную окраску. Цветность является косвенным показателем количества содержащихся в воде растворенных органических веществ. Измерение цветности природных вод необходимо для правильного выбора технологии водоподготовки. Цветность воды определяется сравнением с растворами специально приготовленной шкалы цветности и выражается в градусах цветности этой шкалы согласно ГОСТ Р 52769-2007. Вода. Методы определения цветности.

Цветность воды мы устанавливали качественным методом определения цветности, характеризуя цвет воды в пробирке высотой 10–20 см (например, бесцветная, слабо-желтая, желтая, буроватая и т.д.). Паобы нашей воды бесцветна.

Таблица 1Требования к свойствам воды водных объектов

Показатель	Категория водопользования
	Для питьевого и хозяйственно бытового водоснабжения, а также для водоснабжения пищевых предприятий	Для рекреационного водопользования, а также в черте населенных мест
Окраска	Не должна обнаруживаться в столбике
	20 см	10 см

Изучив метод определения цветности воды мы установили, что проба исследуемой воды бесцветна.

Мутность воды обусловлена содержанием взвешенных в воде мелкодисперсных примесей – нерастворимых или коллоидных частиц различного происхождения. Мутность воды обусловливают и другие характеристики воды: – наличие осадка, который может отсутствовать, быть незначительным, заметным, большим, очень большим, измеряясь в миллиметрах; – взвешенные вещества, или грубодисперсные примеси, определяются гравиметрически после фильтрования пробы, по привесу высушенного фильтра. Этот показатель малоинформативен и имеет значение, главным образом, для сточных вод; – прозрачность, измеряется как высота столба воды, при взгляде сквозь который можно различать узнаваемый знак (отверстия на диске, стандартный шрифт, крестообразная метка и т.п.).

Прозрачность, или светопропускание, воды обусловлена ее цветом и мутностью, т.е. содержанием в ней различных окрашенных и минеральных веществ. Прозрачность воды часто определяют наряду с мутностью, особенно в тех случаях, когда вода имеет незначительные окраску и мутность. Прозрачность определяют методом с использованием диска Секи, как и мутность воды, а также по высоте столба воды, который позволяет различать на белой бумаге стандартный шрифт. Следует отметить, что на прозрачность воды может влиять не только наличие взвешенных частиц, но и окраска (цветность) воды.

Мы определили, что наша исследуемая вода прозрачная и не имеет мутности.

Пенистость - способность воды сохранять искусственно созданную пену. Данный показатель может быть использован для качественной оценки присутствия таких веществ, как детергенты (поверхностно-активные вещества) природного и искусственного происхождения и др. Для определения пенистости в колбу объемом 0,5 л наливают 1/3 исследуемой воды. Взбалтывают исследуемую пробу воды 30 сек. Проба считается положительной, если пена сохраняется более 1 мин. В нашем случае пена отсутствовала, что свидетельствует об отсутствии детергентов в воде.

Рис. 4 Определение пенистости воды

Тепловое загрязнение опасно тем, что вызывает интенсификацию процессов жизнедеятельности и ускорение естественных жизненных циклов водных организмов, изменение скоростей химических и биохимических реакций, протекающих в водоеме. В условиях теплового загрязнения значительно изменяются кислородный режим и интенсивность процессов самоочищения водоема, изменяется интенсивность фотосинтеза и др. В результате этого нарушается, часто необратимо, природный баланс водоема, складываются особые экологические условия, негативно сказывающиеся на животном и растительном сообществе. Температура нашей пробы воды составляло 7˚С.

К общему микробному числу (ОМЧ) относят количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ), способные образовывать на питательном агаре колонии, при температуре 37°С в течение 24 ч (ОМЧ 37°С) и при температуре 22°С в течение 72 ч (ОМЧ 22°С), видимые при увеличении в 2 раза. Общее число микроорганизмов не нормируется в воде водоемов, поскольку уровень этой группы микроорганизмов зависит от природных особенностей каждого объекта, времени года и т.п.

При выборе нового источника водоснабжения или места рекреации следует определять число колоний, вырастающих:

- при температуре 37°С в течение 24 ч;

- при температуре 22°С в течение 72 ч.

При температуре 22°С вырастает больше сапрофитных микроорганизмов, чем при температуре 37°С. Соотношение численности этих групп микроорганизмов позволяет судить об интенсивности процесса самоочищения, активными участниками которого они являются. Эта разница более выражена при завершении процесса самоочищения (коэффициент соотношения ОМЧ 22°С : ОМЧ 37°С равен четырем и выше). В местах загрязнения хозяйственно-бытовыми сточными водами численные значения обеих групп близки.

Показатель позволяет получать дополнительную информацию о санитарном состоянии водоемов, источниках загрязнения, процессах самоочищения. При производственном контроле исходной воды, поступающей на сооружения водопроводных станций, определяют ОМЧ 37°С с целью установления эффективности очистки и обеззараживания.

Перед посевом пробу тщательно перемешивают и фламбируют горящим тампоном край емкости. Используемые пробирки и чашки маркируют. Перед каждым отбором новой порции воды для анализа пробу перемешивают продуванием воздуха стерильной пипеткой. Из каждой пробы делают посев 1 мл и по 1 мл из одного или двух разведений, выбирая объем воды для посева из расчета, чтобы не менее чем на 2-х чашках выросло от 20 до 300 колоний. Выбранный объем засевают в 2-х ч. Петри. При исследовании заведомо чистых вод с содержанием сапрофитов до 300 КОЕ в 1 мл делают посевы пробы воды без разбавления по 1 мл в 2 ч. Петри.

При исследовании воды неизвестной степени микробного загрязнения производят посев 3-4 десятикратных объемов, начиная с 1 мл. После тщательного перемешивания пробы готовят разведения и немедленно вносят по 1 мл воды из пробы или из соответствующего разбавления в стерильные чашки Петри, слегка приоткрывая крышки, заранее промаркированные. Сразу же после внесения воды в каждую чашку вливают по 8-10 мл (на чашку диаметром 90- 100 мм) расплавленного и охлажденного до 45-46°С питательного агара после фламбирования края посуды, в которой он содержался. Затем быстро смешивают содержимое чашек, равномерно распределяя по всему дну, избегая образования пузырьков воздуха, попадания агара на края и крышку чашки. Эту процедуру производят на горизонтальной поверхности, где чашки оставляют до застывания агара.

Расплавленный агар, на период проведения анализа, помещают в водяную баню или термостат, поддерживающие температуру 45 - 49°С. Тонкий слой агара увеличивает эффективность учета сапрофитной микрофлоры водоемов за счет лучших условий для роста аэробных и факультативно анаэробных бактерий, преобладающих в водоемах. Колонии вырастают более крупные, легко подсчитываемые на фоне прозрачного тонкого слоя агара. Ограничен рост расплывчатых колоний.

После застывания агара две чашки с посевами помещают в термостат вверх дном и инкубируют при температуре 37°С в течение 22 - 26 ч., а две другие чашки Петри с посевами инкубируют при температуре 20-22°С в течение 70 - 74 ч.

Учет результатов. Подсчитывают все выросшие на чашке колонии, наблюдаемые при увеличении в 2 раза. Подсчет следует производить только в тех чашках, на которых выросли изолированные колонии в количестве от 20 до 300. При посеве 1 мл неразбавленной 86 воды ведут подсчет на чашках с любым количеством колоний, меньшим 300, и не менее чем в двух чашках.

Количество колоний на обеих чашках суммируют и делят на два. Результат выражают числом колониеобразующих единиц (КОЕ) в 1 мл исследуемой пробы воды, округляя до 2-3 значимых чисел.

В нашем случае мы обнаружили 22 КОЕ ОМЧ 37 °С в 1 мл и 98 КОЕ ОМЧ 22°С в 1 мл.

Рис. 5 Определение ОМЧ

Стафилококки определяют в воде водоемов, используемых для купания, как показатель загрязнения воды микрофлорой верхних дыхательных путей и кожных покровов человека. При оценке качества воды индикаторами считают стафилококки, обладающие лецитовителлазной активностью, в основном Staphylococcus aureus. Сигнальное значение для регламентации нагрузки на зону купания имеет обнаружение свыше 10 стафилококков в 100 мл воды.

Пробу в объеме 50 мл фильтруют через 2-3 фильтра с таким расчетом, чтобы получить изолированные колонии. Фильтры помещают на желточносолевой агар* и инкубируют при температуре 37 °С в течение 24 ч. Подсчитывают блестящие выпуклые колонии белого, палевого, золотистого цвета, окруженные радужной с перламутровым блеском зоной; 96-98 % таких колоний образованы Staphylococcus aureus.

При необходимости подтвердить принадлежность таких бактерий к Staphylococcus aureus подозрительные колонии пересевают на желточносолевой агар бляшками, микроскопируют, определяют плазмокоагулазную активность. При наличии мелких грамположительных кокков, располагающихся в виде гроздей, и коагулировании плазмы дают положительный ответ. Число колоний стафилококков делят на объем воды, профильтрованной через фильтры, на которых велся учет, и умножают на 100.

В исследуемой пробе воды мы не обнаружили стафилококков, что свидетельствует о хорошем санитарном состоянии воды.

Таким образом, вода реки Ускалык относится к чистым водоемам, пригодна для купания, разведения рыб, выпаивания животных и водоснабжения сельхозугодий.

Библиографический список:

1. Вода. Отбор проб для микробиологического анализа [Текст] : ГОСТ Р 53415-2009 (ИСО 19458:2006). – Введ. 2011-07-01. – М. : Стандартинформ, 2010. – 16с.

2. Ильясова, З. З. Санитарная гидробиология [Текст]: учебное пособие / З. З. Ильясова. – Уфа : Башкирский ГАУ, 2015. – 122 с.

Код для цитирования: Скопировать