Koliformní bakterie jako indikátor fekálního znečištění

Jelikož se voda bere často jako samozřejmost, jen málokdo si dokáže připustit, že by mohla být jiná než pitná. Zkrátka a dobře ji bereme pořád jako zdraví prospívající, která nás celkově hydratuje. Nedokážeme si připustit, že by mohla být původcem zdravotních problémů nebo nemocí. Ovšem i vodu mohou sužovat potíže. Vyskytnout se v ní může vodní kámen, železo či mangan, ale také koliformní bakterie.

Výskyt koliformních bakterií ve vodě

Již bylo zmíněno, že vodu často bereme jako samozřejmost a že si většinou ani nechceme připustit možnost, že by s ní bylo něco v nepořádku. Jenže stejně jako mnoho jiných věcí na světě, i vodu může leccos napustit. Například vědci neupouští od svého přesvědčení, že voda je přirozeným prostředím pro výskyt bakterií. Jejich množství však nemusí být ve vodě vůbec postřehnutelné, tekutina po jejich zamoření nebo napadení nemusí vykazovat žádné viditelné změny.

V souvislosti s tvrzením, že voda je jedním z nejpřirozenějších míst, kde k výskytu bakterií dochází, se nabízí otázka, kdo nebo co bývá tím nejčastějším nevítaným nepřítelem. Koliformní bakterie bohužel nejsou ničím neobvyklým. Vyskytují se nejen ve vodě, ale také osídlují střevní trakt hlavně teplokrevných živočichů (a to včetně lidí). Dokonce se s nimi setkáte i v půdě.

Sice se tento typ bakterií v nás prakticky nachází, ale stejně v naší hlavě koluje otazník ptající se, jak se drobní tvorové mohou dostat do vody? Většinou za tím stojí nedostatečné zabezpečení proti úniku výkalů do povrchových a podzemních vod a velice často tak najdeme koliformní bakterie ve studni. Na vině však může být i splach odpadů ze zemědělství (na mysli máme hlavně močůvku, hnůj nebo kejdy) či splachy z polí.

Pokud bychom na malý okamžik měli zavítat do historie, řekneme, že koliformní bakterie byly dříve považovány za takový indikátor fekálního znečištění. Když se objevily v pitné vodě, muselo se automaticky zapracovat na zabezpečení proti výkalům z povrchových nebo podzemních vod.

Čtěte také: Pitná voda a její kvalita

Koliformní bakterie a jejich vliv na lidské zdraví

Jelikož stojí za znečištěním vody, z logiky věci vyplývá, že musí mít negativní dopad na lidské zdraví. Podle lékařů i odborníků mohou způsobit střevní potíže, dokonce mohou člověka dovést až ke kolice. Mezi typické symptomy toho, že bakterie sídlí i ve vaší vodě, patří průjmová onemocnění, ustavičná a neutuchající nevolnost, také zvracení.

Možnosti odstranění koliformních bakterií z vody

Možností, jak se nebezpečných a život ztěžujících hostů ve vodě zbavit je vícero. Jednou z možností je reverzní osmóza, která dokáže zničit takřka sto procent bakterií, ovšem jedná se o dražší záležitost. Účinným bojovníkem proti nevítanému hostovi je i filtr na bakterie, který je vhodné instalovat i v případě, že vás koliformní bakterie zatím netrápí.

Pokud se zjistí, že i v trubkách vašeho rodinného domu koluje nakažená voda, je dobré se jí naprosto vyhnout. Nepoužívejte ji ani ke koupání, ani k zalévání pokojových rostlin. Bakterie by se mohly dostat do zeleniny, kterou zrovna pěstujete na zahrádce v úhledně upravených záhonech.

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.

Kdy testovat kvalitu vody?

Důležitá je pravidelná kontrola a testování vody. Proto by se měl rozbor vody aplikovat minimálně 1x ročně v každé domácnosti, která využívá jako zdroj vody studnu či vrt. Testování by mělo být provedeno i tehdy, plánujete-li opět používat studnu, která byla delší dobu odstavena. Pro 100% jistotu doporučujeme provést rozbor vody. Existuje ještě mnoho jiných doporučení, kdy je třeba otestovat kvalitu vody.

Čtěte také: Rizika plísní v interiéru

Metody úpravy vody

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

• 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.
• 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.
• 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.

Kultivace bakterií

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.

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.

Indikátory fekálního znečištění

K zjišťování hygienické nezávadnosti vody slouží především sledování tzv. indikátorů fekálního znečištění. Za nejvýznamnější ukazatel fekálního znečištění byly dříve považovány koliformní bakterie. Nyní se jako hlavní indikátor fekálního znečištění používá druh Escherichia coli.

Čtěte také: O hladových bakteriích a čištění odpadních vod

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.

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 bakterií 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.

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.

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.

Již bylo zmíněno, že žádná bakterie používaná jako indikátor fekálního znečištění není pro tyto účely ideální. Co se týče koliformních bakterií, problémem je, že tato skupina dnes zahrnuje nejen fekální ale i environmentální druhy. Vhodnost indikátorových bakterií je tak zvláště v posledních letech neustále zpochybňována. Například se objevily studie poukazující na to, že kdyby byly jako indikátory fekální znečištění mořské vody využívány intestinální enterokoky, vedlo by to pravděpodobně k častějším uzavírkám mnohých rekreačních oblastí.

tags: #koliformní #bakterie #indikátor #fekálního #znečištění

Oblíbené příspěvky:

• Rady pro čištění odpadu
• Udržitelný rozvoj a ekonomika přírody
• Koncept samoobslužných barů
• Jika Lyra Plus: Detailní popis
• Roční emise lidstva