Indikátory fekálního znečištění vody

Čistá voda je základem zdraví, ale co když váš zdánlivě čirý pramen skrývá neviditelné nebezpečí? Bakteriální kontaminace vody představuje jedno z nejčastějších rizik pro majitele vlastních studní i provozovatele menších objektů. Spolehlivou informaci o bakteriální kontaminaci získáte pouze laboratorním rozborem vody. Jedná se o soubor základních ukazatelů, které charakterizují složení vody.

Mikrobiální kontaminace tekoucích povrchových vod v ČR

Tento příspěvek shrnuje problematiku mikrobiálního znečištění tekoucích povrchových vod v České republice. Jsou zde uvedeny limity indikátorových mikroorganismů v aktuálních právních předpisech a technických normách, dále jsou uvedeny charakteristiky nejpoužívanějších indikátorů fekálního znečištění a metody jejich stanovení.Mikrobiologické ukazatele fekálního znečištění patří z pohledu ochrany lidského zdraví k nejvýznamnějším při sledování jakosti povrchových vod. Pomocí sledování mikrobiální kontaminace Vltavy pod Ústřední čistírnou odpadních vod (ÚČOV) Praha byla určena míra zatížení vodního toku fekálním znečištěním v 10km úseku pod ústím odpadních vod v obdobích s různým průtokem. Jako další zdroje byly sledovány menší přítoky Vltavy, které do ní přinášejí čištěné odpadní vody z lokálních čistíren odpadních vod (ČOV).

Od dubna 2022 do března 2023 byly na 10 profilech monitorovány počty indikátorů fekálního znečištění: Escherichia coli, intestinální enterokoky termotolerantní (fekální) koliformní bakterie a Clostridium perfringens. Výsledky monitoringu ukázaly na poměrně významné mikrobiální znečištění Vltavy v oblasti vyústění ÚČOV a zároveň bylo poukázáno na dobrou samočisticí schopnost toku Vltavy v nadcházejícím úseku, tedy na poměrně dobrý potenciál možného využití Vltavy v Praze i pod Prahou, s výjimkou úseku bezprostředně ovlivněného ústím čištěných odpadních vod z ÚČOV Praha. Obecně by bylo vhodné zaměřit se na zvýšení informovanosti prostřednictvím této i podobných studií, aby mohla být voda lépe využívána a naopak, aby neznamenala hygienicky významné riziko (možností přítomnosti patogenních mikroorganismů, včetně nositelů antibiotické rezistence) při jejím nevhodném využívání.

Indikátory fekálního znečištění

Pokud provádíme rutinní mikrobiologický rozbor vody, není v našich silách stanovit všechny potenciálně patogenní bakterie, které se v ní nalézají. Právě proto byl stanoven koncept indikátorových bakterií. Mezi indikátory fekálního znečištění patří hlavně bakterie, jejichž přítomnost ve vodě může signalizovat kontaminaci střevními patogeny - například salmonelly, shigelly, patogenní sérovary či patogenní kmeny Escherichia coli. Dále by se měla ve velkém počtu vyskytovat v exkrementech teplokrevných živočichů (bavíme se tedy převážně o savcích), nemnožit se ve vodě, ale zároveň v ní přetrvávat tak dlouho jako patogenní bakterie. S nimi by měla mí společnou i odolnost k dezinfekčním činidlům a okolnímu prostředí. Pro analýzu je též žádoucí, aby byla snadno stanovitelná. Nejčastěji se využívají bakterie Escherichia coli, termotolerantní koliformní bakterie; dále intestinální enterokoky, koliformní bakterie a Clostridium perfringes. Poslední dvě jmenované jsou využívány spíše pro posouzené účinnosti procesů používaných při úpravách pitné vody. Vhodnost a spolehlivost používání fekálních indikátorů je dlouhodobě předmětem odborných diskuzí.

Enterokoky patří spolu se zástupci druhu Escherichia coli mezi tzv. indikátory fekálního znečištění, které se používají při hodnocení mikrobiologické kvality koupacích vod. Jejich stanovení se řídí vyhláškou MZ ČR č. 238/2011 Sb. a provádí se kultivačně na selektivních agarových médiích. Je známo, že ne všechny druhy enterokoků jsou fekálního původu a mají tedy přímou souvislost s fekálním znečištěním vody.Nejznámější indikátory:

Čtěte také: Indikátory ovzduší

• Escherichia coli (E. coli): Její přítomnost značí fekální znečištění a představuje zdravotní riziko.
• Enterokoky: Indikují fekální znečištění a přítomnost potenciálně nebezpečných mikroorganismů.

Koliformní bakterie

Koliformní bakterie jsou gramnegativní tyčinky, které netvoří spóry, mají negativní cytochromoxidázový test a za aerobních podmínek tvoři kolonie během 24 h kultivace při 36±2 °C na selektivním diferenciačním médiu s laktózou za současné tvorby kyselin nebo aldehydů (TNV 75 7837). Definice koliformních bakterii podle ČSN EN ISO 9308-1 je velmi podobná. Jednoduše řečeno se jedná o bakterie ve tvaru tyček, a aby mohly úspěšně tvořit kolonie potřebují k tomu aerobní podmínky tedy nedokážou přežít bez kyslíku.

Kolonie tvoří při teplotě 37 °C na selektivním kultivačním médiu s obsahem laktózy, ze které tvoří kyseliny či aldehydy. Netvoří spory, jsou gramnegativní (tedy v posledním kroku Gramova barvení budou růžové) a mají negativní cytochromoxidázový test. Původně se do této skupiny zařazovaly jen bakterie rodu Escherichia, Citrobacter, Klepsiella a Enterobacter. Jak se měnila definice koliformních bakterií, začala se tato skupina rozšiřovati o další rody například Serratia, Hafnia nebo Rahnella. Dnes používaná definice pochází z roku 1994. Uvažuje se ale o další změně jejího znění. Můžou za to hlavně analytické metody používané pro stanovení koliformních bakterií.

Koliformní bakterie, z nichž nejčastějším zástupcem je Escherichia coli, obývají střeva lidí a jiných živočichů. Pokud budeme stanovovat koliformní bakterie na základě aktivity tohoto enzymu, zařadíme do této skupiny větší počet bakterií, než pokud bychom se soustředili jen na konečné produkty využití laktózy. Stanovení koliformních bakterií je stále požadováno v případě povrchových vod dle Nařízení vlády 229/2007, pitných vod dle vyhlášek 252/2004 Sb.; ve znění pozdějších předpisů, balených vod dle vyhlášky 275/2004 Sb.

Termotolerantní koliformní bakterie

Definice těchto bakterií je až na jeden ukazatel shodná jako v případě koliformních bakterií. Jde o gramnegativní tyčinky netvořící spory, s negativním cytochromoxidázovým testem, které tvoři za aerobních podmínek kolonie během 24 h kultivace při 44 °C na selektivním diferenciačním médiu s laktózou za současné tvorby kyselin nebo aldehydů (TNV 75 7835). Do této skupiny patří bakterie rodu Escherichia, Citrobacter, Klepsiella či Enterobacter. Bylo ovšem zjištěno, že původem těchto mikroorganismů nemusí být vždy trávicí trakt, ale např. průmyslové vody, rozkládající se rostlinný materiál, půda apod. Používají se pro zhodnocení kvality pitné vody a též jako indikátor účinnosti dezinfekce vody.

Escherichia coli (E. coli)

Podle normy ČSN EN ISO 9308-1 jsou bakterie rodu E. coli definovány jako koliformní bakterie, které produkuji indol z tryptofanu. Norma TNV 75 7835 je popisuje jako termotolerantní koliformní bakterie, které mají schopnost hydrolyzovat specifickým enzymem b-D-glukuronidazou 4-methyl-umbelliferyl-b-D-glukuronid (MUG) za vzniku 4-methyl-umbelliferonu; ten vykazuje modrou fluorescenci v UV světle. E. coli je považována za nejvhodnější indikátor čerstvého fekálního znečištěni, a to i přesto, že bylo prokázáno, že se může pomnožovat ve vodě a v tropických půdách. Její stanovení je českou legislativou vyžadováno v povrchových vodách (NV 229/2007), pitných vodách (vyhl. 252/2004 Sb., ve znění pozdějších předpisů), balených vodách (vyhl. 275/2004 Sb.) a koupalištích (vyhl.

Čtěte také: Cestovní ruch a životní prostředí

Další potenciální kontaminanty

• Lamblie střevní: Tento nenápadný parazit patří mezi zákeřné kontaminanty, které dokážou přežít i v zdánlivě čisté vodě. Alarmující je skutečnost, že podle odhadů Světové zdravotnické organizace může být tímto parazitem nakaženo až 20 % světové populace!
• Pseudomonas: Limit pro bakterie z rodu Pseudomonas pro pitnou vodu je 0 KTJ/250 ml, což znamená naprostou nulovou toleranci v pitné vodě. Pseudomonas aeruginosa, nejznámější zástupce této skupiny, dokáže vyvolat infekce dýchacích cest, močových cest nebo ran - zejména u lidí, jejichž obranné mechanismy jsou již oslabeny jiným onemocněním.
• Legionella: Způsobuje legionářskou nemoc a pontiackou horečku. Šíří se především vdechnutím aerosolu kontaminované vody. Limit Legionell pro zdravotnická pracoviště s pacienty se sníženou imunitou je 0 KTJ (Legionell) / 100 ml.

Rozbor vody a jeho ukazatele

Spolehlivou informaci o bakteriální kontaminaci získáte pouze laboratorním rozborem vody. Jedná se o soubor základních ukazatelů, které charakterizují složení vody:

• pH: Pro pitnou vodu je povoleno pH mezi 6,5 a 9,5.
• Barva: Pitná voda by měla být bezbarvá. Barva pitné vody musí být menší než 5 mg Pt/l.
• Chuť: Chuť vody je dána množstvím a poměrem látek ve vodě rozpuštěných.
• Pach: Voda sama je bez pachu či zápachu. Pach vody způsobují těkavé látky, které jsou ve vodě rozpuštěné a postupně se z ní uvolňují.
• Zákal vody: Pro pitnou vodu je povolena maximální hodnota zákalu 5 ZF (formazinové jednotky).
• Konduktivita (vodivost): Pro pitnou vodu je povolena maximální vodivost 125 mS/m. Optimální rozmezí vodivosti pro pitné vody je 25-50 mS/m.
• Amonné ionty (NH4+): Ve vyhlášce 252/2005 Sb. je pro pitnou vodu povolena maximální koncentrace amonných iontů 0,5 mg/l.
• Chemická spotřeba kyslíku (CHSKMn): Ve vyhlášce 252/2005 Sb. je pro pitnou vodu povolena maximální koncentrace CHSKMn 3 mg/l.
• Železo (Fe2+ nebo Fe3+): Ve vyhlášce 252/2005 Sb. je pro pitnou vodu uvedena maximální koncentrace železa 0,2 mg/l.
• Dusičnany (NO3-): Ve vyhlášce 252/2005 Sb. je pro pitnou vodu povolena maximální koncentrace dusičnanů 50 mg/l, ve vodě pro kojence je doporučena hodnota nižší než 10 mg/l.
• Dusitany (NO2-): Ve vyhlášce 252/2005 Sb. je pro pitnou vodu povolena maximální koncentrace dusitanů 0,5 mg/l.
• Celková tvrdost vody: Ve vyhlášce 252/2005 Sb. je pro pitnou vodu doporučeno rozmezí tvrdosti vody 2,0 až 3,5 mmol/l.
• Vápník (Ca2+): Ve vyhlášce 252/2005 Sb. je pro pitnou vodu doporučena minimální koncentrace vápníku 30 mg/l. Doporučená hodnota je 40 - 80 mg/l.
• Hořčík (Mg2+): Ve vyhlášce 252/2005 Sb. je pro pitnou vodu doporučena minimální koncentrace hořčíku 10 mg/l.

Zdroje znečištění surových vod

Za kontaminací surových vod fekálními bakteriemi často stojí nedostatečné čištění odpadních vod. V takovém případě se jedná o takzvané bodové znečištění. Setkat se lze i s takzvanými plošnými zdroji znečištění, mezi které patří například pastva dobytka. Takto se bakteriální znečištění může dostat do surové vody buď průsaky, nebo splachy.

Podle Vojtěcha Bílého lze zároveň bakteriologické znečištění povrchových vod zmírnit zamezením vypouštění nečištěných komunálních odpadních vod. V neposlední řadě při budování studny je třeba dbát na správný výběr materiálu, ze kterého studnu chcete postavit a rovněž je třeba dodržovat předepsané normy a pravidla.

Rizika kontaminované vody na cestách

Je voda, kterou pijete, skutečně čistá a zdravotně nezávadná? A jak je to s pitnou vodou na cestách? Častým trápením cestovatelů v cizích zemích je tzv. cestovatelský průjem. Pozor si dávejte na vodu kohoutkovou a z přírodních zdrojů. Ne ve všech zemích je voda z kohoutku pitná. Nemoci z kontaminované vody se řadí mezi infekční onemocnění - způsobují je mikroorganismy vyskytující se v kontaminované vodě. Nezávadnost vody a zda spadá do kategorie vody pitné určuje v rámci Česka Státní zdravotní ústav. Jako běžný člověk závadnost vody neodhalíte. Voda se může zdát na první pohled v pořádku - nezapáchá, není zakalená ani nemá jinou barvu. Bakterii v takovém případě nerozpoznáte. Problém se ukáže až následně při střevních a žaludečních obtížích. Můžou vyvolat i vážné onemocnění.

Koliformních bakterií ve vodě se můžete snadno zbavit. Zahubíte je při teplotě vyšší než 70°C - proto převařením vody dosáhnete jejich vymýcení. Patogenními koliformními bakteriemi jsou například Klebsiella, Shigella, která může způsobovat úplavici nebo Salmonella. Druh Salmonella typhi může vyvolat po požití břišní tyfus. Nejběžnější bakterií tohoto typu je Escherichia coli. V rozboru vody se přítomnost E. coli často stanovuje zvlášť.

Čtěte také: Indikátory znečištění ovzduší: Lišejníky

Jak se chránit na cestách?

• Neriskujte - nepijte v zahraničí kohoutkovou vodu. Všude není zvykem ji pít jako u nás. V mnoha zemích ani taková voda není určená ke konzumaci.
• Dávejte si pozor i na led, protože zpravidla není možnost zkontrolovat, z jaké vody byl připraven.
• Na výlet si s sebou berte dostatek balené pitné vody.
• Voda ze studny je také častým zdrojem výskytu nežádoucích mikroorganismů - ani tuto vodu tedy nepijte, není-li pravidelně kontrolovaná certifikovanou laboratoří.

Kultivace bakterií

Co je to kultivace a proč se jí vůbec zabývat? Pod záhadně znějícím termínem se laicky řečeno neskrývá nic jiného namnožení mikroorganismů na živném médiu. Kultivace je základním postupem sloužícím k přímému důkazu bakterií. To, jaký mají bakterie charakter růstu, je totiž důležité pro jejich vlastní identifikaci. Kolonie bakteriálního druhu, přesněji řečeno jejich tvar či barva se totiž řadí mezi základní taxonomické znaky. Kultivace je základním postupem sloužícím k přímému důkazu bakterií.

Pro porozumění dalšímu textu pro nás bude nejdůležitější vědět, že existují média syntetická s přesně definovaným složením (ústojné roztoky, zdrojem uhlíku obvykle glukóza, zdrojem dusíku (NH4)2SO4nebo NH4Cl, čisté aminokyseliny, vitamíny a růstové faktory) a média přirozená (komplexní), u kterých přesně definované složení zajistit nemůžeme (mají ve svém základu živný bujón a nejsou chemicky definované). Dále pro nás budou důležitá univerzální média a selektivní média.

Možnosti úpravy kontaminované vody

Řešení kontaminace bakteriemi závisí na rozsahu problému a typu vašeho vodního zdroje:

1. UV záření: Představuje špičkovou technologii v boji proti mikrobiálnímu znečištění vody. Chcete-li mít jistotu, že vaše voda je dekontaminována od bakterií a virů ekologickou cestou, tedy bez použití chemikálií, doporučujeme vám instalaci UV lampy na vodu. UV lampa na vodu slouží zejména k zneškodnění virů, bakterií a jiných mikroogranismů. Využívá UV záření prostřednictvím UV zářiče. Prostřednictvím UV záření dochází ke změně DNA bakterií díky čemuž dochází k jejich záhubě. Velká výhoda spočívá v tom, že nehrozí předávkování nebo nějaká nežádoucí reakce (jako je to např.
2. Reverzní osmóza: Představuje nejvyšší stupeň filtrace, který spolehlivě odstraní nejen bakterie, ale prakticky všechny nežádoucí látky z vody. Moderní systémy reverzní osmózy pro domácnosti jsou kompaktní, snadno instalovatelné pod kuchyňský dřez a završeny samostatným kohoutkem pro odběr dokonale čisté vody.
3. Dezinfekce vody pomocí chloru a jeho sloučenin: Účinná a nízkonákladová metoda, má ale i své nevýhody. Jedná se o dezinfekci zařízení přípravky, jejichž základní látkou je buď chlor nebo peroxid vodíku. Pokud však máte obavy, aby vaše voda nebyla předávkována chlórem, doporučujeme vám dávkovací čerpadlo na chlór.

Kvalitní pitná voda je základem zdravého života. Bakteriální kontaminace představuje riziko, které je třeba brát vážně, zvláště pokud využíváte vlastní zdroj vody.

tags: #indikátory #fekálního #znečištění #vody

Oblíbené příspěvky:

• Náplň práce koordinátora chovu ohrožených zvířat
• Exkurze na farmy Roudnice
• Bezpečné Platební Metody
• Jak pěstovat rebarboru
• Co jsou bio produkty?