4. Микробиология водоемов. Автохтонная, аллохтонная микрофлора. Сапробность водоемов.

Существует множество вод, которые имеют различное происхождение, и поэтому в них формируются специфические условия обитания для микроорганизмов. Различают: пресные поверхностные воды естественных водоемов - озер, рек, ручьев и искусственных – прудов, водохранилищ;

подземные воды – почвенные и грунтовые, ключевые, артезианские, колодезные; соленые воды океанов, морей и озер; атмосферные воды, сформированные из дождя или снега. По характеру использования водные ресурсы подразделяются на питьевую воду, воду плавательных бассейнов, хозяйственный и медицинский лед. Природные воды загрязняются сточными водами муниципалитетов, пищевых и сельскохозяйственных предприятий,

биотехнологических производств. Помимо этого загрязнение природных водоемов может происходить за счет попадания в них большого количества талых и дождевых вод.

Микрофлора водоемов складывается из микроорганизмов двух

больших групп – автохтонных (присущих) воде и аллохтонных (привнесенных) в нее извне. Автохтонная микрофлора водоемов обычно представлена аэробными микрококками (Micrococcus roseus, Micrococcus candicans), сарцинами (Sarcina lutea), псевдомонадами (Pseudomonas fluorescens). Кроме того, в воде активно развивается вульгарный протей и сапротрофные лептоспиры. Из анаэробов выделяют бациллы (Bacillus mycoides,

Bacillus cereus) и клостридии различных видов.

Микроорганизмы вод играют существенную роль в круговороте веществ в природе. Благодаря им происходит расщепление органических веществ, попадающих в водные бассейны. В свою очередь продукты жизнедеятельности микроорганизмов служат питательной средой для других организмов, обитающих в воде.

Речная вода. Содержание микроорганизмов в реках тесно связано с сезонностью, то есть возрастает весной и осенью (в период половодий и дождей) за счет попадания в воду органических веществ. Кроме того, на содержании микроорганизмов в реках отражается состояние той территории, по которой протекают река и ее притоки. Так, в верховьях рек вода обычно чистая, а при протекании через крупные населенные пункты с развитой промышленностью обычно довольно сильно загрязняется.

Озерная вода. Микрофлора озер очень разнообразна по своему составу, так как в них обитают представители практически всех таксономических групп: бактерии, грибы, водоросли, простейшие. Их количество увеличивается при попадании в озера сточных вод, а также вод естественного происхождения – при выпадении осадков и половодье.

В озерах микроорганизмы развиваются неравномерно, что напрямую

связано с различной толщиной водной массы. Тем не менее существует закономерность развития микроорганизмов в озерной воде, условно разделяемой на слои, в которых преимущественно развиваются определенные микроорганизмы:

- нейстон (поверхностный вспененный слой), в котором преобладающей группой микроорганизмов являются аэробы;

- планктон (основная толща воды), в котором аэробов меньше, чем на поверхности озера, но при этом развивается очень много анаэробных микроорганизмов;

- бентос (придонный ил), в котором развивается большее количество анаэробных микроорганизмов, чем в планктоне. В этом слое обнаруживается особенно много железо- и серобактерий.

Океанская вода. В этой воде содержится большое количество светящихся видов микроорганизмов, а также галофилов. Среди последних: вибрионы, поражающие моллюсков и некоторые виды рыб.

Атмосферная вода. Характеризуется мягкостью, так как содержит очень незначительное количество солей. Микроорганизмы попадают в атмосферную воду из пылевых частиц воздуха, но их количество чаще всего невелико. Попадая на поверхность почвы или в водоемы, атмосферная вода смешивается с водной фазой почвы или водой водоема, в дальнейшем не выделяясь из общей массы.

Артезианская и ключевая вода. Очень жесткая вода, так как содержит повышенное количество солей. В эту воду микроорганизмы попадают либо при передвижении через грунт, либо из воздуха.

Загрязнение водоемов сточными водами приводит к появлению в

них нормальной, условно-патогенной и патогенной микрофлоры – постоянных обитателей кишечника человека и животных. Процесс загрязнения воды происходит также за счет попадания в водоемы талых и ливневых вод, при купании в ней людей и животных, стирке и полоскании белья.

Именно поэтому в воде обычно обнаруживаются БГКП, стафилококки, грибы, дрожжи, спорообразующие бактерии, возбудители кишечных инфекций (брюшного тифа, паратифа, дизентерии, холеры) и другие условно-патогенные и патогенные микроорганизмы. Особенно опасны купающиеся бактерионосители, среди которых люди и животные, пораженные, например, сальмонеллезом (род Salmonella) или дизентерией (род Shigella).

Выделяют 3 основных зоны водоемов, характеризующиеся различной степенью общего и микробного загрязнения:

- полисапробная – зона самого сильного загрязнения, в которой активно развивается большое количество микроорганизмов – грибов, актиномицетов и бактерий, особенно анаэробных. В 1 мл воды полисапробной зоны содержится несколько миллионов микроорганизмов. Загрязнение воды этой зоны органическими соединениями приводит к активизации всего микробоценоза, потребляющего кислород, в результате чего начинают развиваться анаэробные микроорганизмы, осуществляющие процессы неполного окисления с образованием дурно пахнущих веществ – сероводорода, метана, меркаптанов;

- мезосапробная – зона умеренного загрязнения воды, 1 мл которой содержит несколько сотен микроорганизмов. В этой зоне достаточно активно протекают процессы полного окисления, поэтому в ней обнаруживается много нитрифицирующих микроорганизмов. Помимо нитрификаторов в мезосапробной зоне активно развиваются клостридии, псевдомонады, дрожжи рода Candida и др.;

- олигосапробная – зона чистой воды, в 1 мл которой содержится от 10 до 1000 микроорганизмов. Высокая степень чистоты этой воды связана с остаточным содержанием органических соединений, а процессы минерализации либо завершены, либо находятся в стадии завершения.

Сапробность водоема - характеристика степени загрязненности водоема органическими веществами. Сапробность водоема устанавливается по видовому составу обитающих в нем организмов-сапробионтов. Различают олигосапробные, мезосапробные и полисапробные водоемы.