Mikrobiologické znečištění vody ze zdroje

04.03.2026

Pitná voda (PV) je nezbytná pro život. Její konzumace je zdraví prospěšná, má význam pro správnou hydrataci organismu, a spolu s ní jsou doplňovány rozpuštěné minerální látky, vápník, hořčík, fluoridy, jod a další prvky, které se z vody v mnoha případech vstřebávají lépe než z potravy.

Rizika mikrobiologická a biologická

Mikrobiologické příčiny onemocnění jsou nejběžnějším a nejrozšířenějším zdravotním rizikem asociovaným s pitnou vodou, jelikož i přes výrazný pokrok v oblasti úpravy a hygienického zabezpečení pitné vody opakovaně zaznamenáváme výskyt jednotlivých případů i epidemií nejen v rozvojových, ale i vyspělých zemích, ČR nevyjímaje.

Člověk se může nakazit, pokud dojde k mikrobiologickému znečištění pitné vody v jakékoli části systému zásobování od zdroje po kohoutek.

U podzemních vod, především u malých zdrojů (studní), jsou nejčastější příčinou kontaminace nesprávně odváděné domovní odpadní vody (septiky) a nesprávně ukládané odpady z chovu hospodářských zvířat (hnojiště v blízkosti studní).

U vod povrchových se jedná o znečištění odpadními vodami ze živočišné výroby, z netěsnících žump a septiků, splachy z pastvin a komunálními odpadními vody včetně odpadních vod ze zdravotnických zařízení.

Čtěte také: Mikrobiologická laboratoř: Sterilizace

Neznamená to však, že to, co se vyskytuje v podzemních nebo povrchových vodách, se musí vyskytovat i v pitné vodě, protože tyto vody se dále upravují tak, aby voda splňovala všechny hygienické požadavky.

Původci infekčních onemocnění

Původci infekčních onemocnění jsou mikroorganismy:

patogenní - vždy způsobí onemocnění, pokud je požita dostatečná dávka,
podmíněně (oportunně) patogenní - vznik onemocnění je ovlivněn dalšími faktory (např. snížená imunita, věk, stávající zdravotní stav),
nepatogenní (saprofytické) - způsobí onemocnění jen zcela výjimečně a v mimořádně vysokých dávkách, které jsou u pitné vody nepravděpodobné.

Cesta nákazy

Cesta nákazy, kterou se původce infekce dostane k hostiteli, neboli mechanismus přenosu infekce, je různá:

fekálně-orální - ingesce (požití),
vzduchem - inhalace (vdechnutí aerosolu ve sprchách či z klimatizačních zařízení) či aspirace (vdechnutí kapénky),
přímým kontaktem (styk s pokožkou či sliznicí),
perkutánní (při zranění).

Mikroorganismy způsobující onemocnění

Mikroorganismy způsobující onemocnění (infekční agens) pak rozlišujeme podle původu na:

fekální - jsou vylučovány do vnějšího prostředí ve stolici lidí (nemocných nebo tzv. bacilonosičů) a zvířat a způsobují především akutní průjmová onemocnění.
Např. salmonely způsobují břišní tyfus a salmonelózy, shigely bacilární úplavici, patogenní E. coli je příčinou průjmů novorozenců, kojenců a malých dětí a její kmen E. coli O157:H7 může kromě krvavých průjmů vyústit v hemolyticko-uremický syndrom, v některých případech končící smrtí.

Čtěte také: Klima a mikroorganismy

Viry taktéž způsobují průjmová onemocnění (např. vysoce nakažlivé rotaviry s těžkým horečnatým průběhem u kojenců a malých dětí či noroviry, jež jsou nejčastějším původcem virových akutních gastrointestinálních onemocnění, pak u starších dětí a dospělých, ale mají na svědomí i jiná onemocnění, např. virovou hepatitidu typu A, tzv. „nemoc špinavých rukou“).

Do skupiny agens fekálního původu, jež jsou příčinou průjmů, řadíme i parazitické prvoky - Cryptosporidium, které bylo původcem největší epidemie z pitné vody v historii moderního vodárenství, která proběhla v USA ve městě Milwaukee v r. 1993, kdy kryptosporidióza zasáhla cca 400 tisíc osob, a Giardia.
nefekální - běžně se vyskytují v okolním prostředí a označujeme je jako patogeny oportunní.
Např. bakterie Legionella sp. se vyskytuje v nejrůznějším prostředí (v teplé vodě se může pomnožit do vysokých počtů). K nákaze dochází především cestou inhalační (vdechnutí aerosolu při sprchování, ve vířivkách, v klimatizovaných prostorách), dále pak aspirací (při pití kontaminované vody dochází ke kolonizaci ústní sliznice).

Způsobuje dva typy onemocnění - legionelózu (tzv. legionářskou nemoc, což je těžká forma pneumonie, která bez včasné léčby může končit smrtelně) a Pontiackou horečku (lehké onemocnění s chřipkovými příznaky). Riziko vzniku onemocnění je závislé na mnoha faktorech, v ČR jsou ohroženy především osoby po transplantacích.

Další všeobecně rozšířenou bakterií je Pseudomonas aeruginosa, která může způsobit infekce kůže, oční rohovky, vnějšího ucha, močového a dýchacího systému a v nemocnicích bývá příčinou nozokomiálních nákaz onemocnění vzniklá v (příčinné souvislostí s pobytem v nemocnici).

Čtěte také: Životní Prostředí a jeho Znečištění

Mezi agens nefekálního původu patří také netuberkulózní mykobakteria ad.

Pomnožení mikroorganismů v pitné vodě závisí na mnoha faktorech, mezi jiným na počtu mikroorganismů, které se do vody dostaly, teplotě vody, době zdržení vody ve vodovodní síti, materiálu rozvodů, koncentraci dezinfekčního prostředku v síti ad.

Rizika chemická

Pitná voda může být stejně jako mikrobiologicky kontaminována v systému zásobování i chemicky. Znečištění zdroje může mít na svědomí člověk (antropogenní znečištění - dusičnany, pesticidní látky, olovo ad.), ale i geologické podloží (přírodní výskyt - arzen, fluoridy, železo, mangan ad.).

Do vody mohou být vneseny nežádoucí látky také při její úpravě, ať už jde o samotné chemické látky používané k úpravě vody (například hliník z použitého koagulantu), nebo především o tzv. vedlejší produkty dezinfekce.

Ty vznikají reakcí silného oxidačního (dezinfekčního) činidla s přírodními organickými či anorganickými látkami v surové vodě (například trihalogenmethany, halogenované kyseliny octové či bromičnany) nebo rozpadem dezinfekčního činidla (např. chloritany, chlorečnany).

K znečištění může dojít i při distribuci vody při použití nevhodných materiálů potrubí či jiných součástí vodovodu (železo při korozi ocelového potrubí, olovo ze starých olověných přípojek a domovních rozvodů, měď tam, kde jsou nové měděné domovní rozvody a více korozivní voda).

Teoreticky se v pitné vodě mohou vyskytnout stovky různých látek, prakticky se však jedná o okruh cca 10 - 15 těch nejvíce problematických (např. dusičnany a dusitany, olovo, arzen, vedlejší produkty dezinfekce, pesticidní látky, železo, mangan ad.), viz níže.

Zdravotní riziko však představují tyto látky pouze v případě, že se v pitné vodě vyskytují v koncentracích nesplňujících stanovené hygienické požadavky na pitnou vodu.

Příklady chemických látek a jejich rizika

Dusičnany a dusitany - jejich zdravotní riziko spočívá v tom, že se v zažívacím traktu redukují na toxické dusitany. Ty v žaludku reagují s některými látkami v potravě za vzniku sloučenin, které jsou podezřívány z karcinogenních účinků. Dusitany však hlavně způsobují tzv. methemoglobinémii - po vstřebání do krve způsobí přeměnu krevního barviva hemoglobinu na methemoglobin, který nedokáže ve tkáni uvolnit kyslík, dochází k cyanotickému (namodralému) zbarvení kůže, rtů a sliznic a vzniká riziko vnitřního (za)dušení, kterým jsou ohroženi především kojenci do 3 měsíců věku.
Olovo - Ve starých domech s olověným potrubím se může v PV nacházet olovo, které představuje riziko pro těhotné ženy a malé děti, protože zvýšený příjem olova vede k poškození vyvíjející se nervové tkáně s rizikem následných poruch inteligence a chování.
Arzen - Arzen v PV je dnes hlavně geologického původu. Způsobuje různorodá zdravotní postižení, např. poškození kůže, cév a oběhového systému a zvyšuje riziko některých druhů rakoviny.
Vedlejší produkty dezinfekce (VPD) - vznikají reakci chloru či jiného dezinfekčního oxidantu s přírodními organickými látkami ve vodě. Jedná se o široké spektrum látek, z nichž nejznámější jsou trihalogenmethany (THM), např. chloroform či bromoform, halooctové kyseliny nebo chlorečnany. U THM byl prokázán karcinogenní účinek na člověka - u mužů způsobují rakovinu močového měchýře.
Pesticidní látky - Pod pojmem pesticidní látky se skrývá široká škála různých chemických látek určených k hubení nežádoucí vegetace, hmyzu, plísní apod. Vzhledem k různé chemické povaze se jedná o látky s různorodou toxicitou a i jejich účinek na zdraví může být velmi různorodý (poškození jater, ledvin nebo krvetvorby, karcinogenní účinky, narušení hormonálního a reprodukčního systému atd.). Jejich limitní hodnota v pitné vodě je velice nízká, není odvozena toxikologicky, ale na základě předběžné opatrnosti. Překračování tohoto limitu tedy není automaticky spojeno s ohrožením zdraví spotřebitelů, ale je nutné vždy posoudit konkrétní situaci.

Ve vztahu k pitné vodě je vyzdvihováno riziko z přítomnosti stopových koncentrací zbytků léčiv, především těch hormonálně aktivních.

Dosud žádný z pokusů o hodnocení zdravotního rizika těchto nálezů, i když byl uvažován nejhorší možný expoziční scénář, nezjistil pro žádnou z hodnocených látek jakékoli zdravotní riziko.

Například předpokládaná nejhorší expozice dětí estrogenům z pitné vody je asi 150 x nižší než jejich expozice přírodním estrogenům z mléka.

Totéž se týká i dalších v populaci hojně užívaných léčiv, např. nesteroidních antirevmatik (ibuprofen), kdy by člověk musel pít vodu desítky tisíc let, aby dosáhl dávky obsažené v jedné tabletě.

Rizika radiologická

V ČR bývá nejčastější příčinou radiologického rizika v souvislosti s vodou přírodní radioaktivní plyn radon. Ve vodě se dobře rozpouští a je z ní uvolňován především při sprchování a koupání, takže největší riziko představuje vdechování (inhalace), nikoliv požití.

Rozpadové produkty radonu mohou mít ve vysokých koncentracích a při dlouhodobém působení karcinogenní účinek na dýchací systém.

Akutní a chronické účinky

Účinek agens obsažených v pitné vodě se může projevit po různě dlouhé době jejich působení. Onemocnění můžeme očekávat buď velmi rychle (akutní účinek) nebo až za dlouhou dobu (účinek chronický) - podle toho, jaké agens a v jaké koncentraci (resp. počtu/dávce) je ve vodě přítomno.

Ve většině případů platí, že mikroorganismy způsobují účinek akutní, kdežto chemické látky účinek chronický. Toto rozdělení však nelze aplikovat vždy.

Existují případy, kdy člověk pije mikrobiálně znečištěnou vodu ze studny léta, ale onemocnění pouze při oslabení jeho imunitního systému.

Chemické látky vyvolají poškození zdraví až po měsících či letech pravidelné konzumace vody, i zde však existují výjimky: vysoký obsah dusičnanů může u kojenců vyvolat methemoglobinémii během několika dnů, požití koncentrované síranohořečnaté vody způsobí průjem za několik hodin a vysoká koncentrace mědi (např. z nového měděného domovního rozvodu) vyvolá nevolnost a zvracení téměř okamžitě v řádu minut či několika málo hodin.

Podobný průběh lze očekávat i u různých havárií.

V některých případech je však možné se dlouhodobým požíváním jak mikrobiologicky, tak chemicky závadné vody na tuto vodu adaptovat.

Metody stanovení mikrobiálního znečištění

V současné době jsou standardně používány kultivační techniky založené na detekci indikátorových organismů fekálního znečištění a stanovení celkového počtu mikroorganismů.

Tyto metody jsou však limitovány pouze na kultivovatelné organismy, kterých je v prostředí pouze nízké procento, a jsou celkem časově náročné.

Z tohoto důvodu se výzkumníci již desítky let snaží najít alternativní metody, které by v určitých situacích zastoupily metody kultivační.

Indikátory fekálního znečištění

Koliformní bakterie: Klasickým (a v minulosti významně používaným) indikátorem fekálního znečištění jsou koliformní bakterie (veškeré koliformní bakterie, total coliforms). Nicméně díky dalšímu výzkumu a také díky přesnějším metodám analýz se ukázalo, že koliformní bakterie ideálním indikátorem fekálního znečištění určitě nejsou. Jejich zdrojem nemusí být výhradně střevní mikroflóra teplokrevných živočichů (ale také půda, zbytky rostlin apod.) a ve vodě se některé druhy mohou pomnožovat.
Termotolerantní koliformní bakterie: Podskupinou koliformních bakterií jsou termotolerantní koliformní bakterie (u nás jsou též známy i pod vhodnějším názvem fekální koliformní bakterie, faecal coliforms). Tato skupina zahrnuje především termotolerantní druhy rodů Escherichia, Klebsiella, Citrobacter a Enterobacter. Jsou to ty kmeny koliformních bakterií, které si ponechaly svoje růstové a biochemické vlastnosti i při vyšší teplotě kultivace (44 °C) a jsou mnohem více spjaty s fekálním znečištěním než koliformní bakterie.
Escherichia coli (E. coli): Ideálním indikátorem fekálního znečištění se zdá být bakteriální druh Escherichia coli (dále E. coli). Tento druh je součástí střevní mikroflóry teplokrevných živočichů i člověka, ve vodě se nepomnožuje, přežívá v závislosti na přírodních podmínkách pouze omezenou dobu a lze jej specificky detekovat.
Intestinální enterokoky: Intestinální enterokoky (enterokoky, enterococci) jsou též dobrým indikátorem fekálního znečištění a svým charakterem doplňují stanovení termotolerantních (fekálních) koliformních bakterií, resp. E. coli. Většina druhů pochází ze střevního traktu teplokrevných živočichů a člověka (výjimku tvoří například druh Enterococcus casseliflavus, který může pocházet z tlejících rostlinných zbytků).

Opatření

Jako předúpravu vody označujeme opatření, které vodu upraví a lépe připraví na úpravu vody v úpravně. Předúprava může probíhat přímo na místě vzniku znečištění. Využívá se tzv. bioeliminátorů, což jsou organismy spotřebovávající nadbytečné živiny ve vodě, čímž snižují obsah přebytečného dusíku a fosforu.

Úprava vody probíhá v úpravnách pitné vody na principu mechanickém, biologickém, chemickém nebo fyzikálně-chemickém.

Po přidání chemikálií - koagulačních činidel (síran hlinitý, chlorid železitý, skalice zelená) probíhá vyvločkování (flokulace). Vločky mají záporný náboj a váží na sebe mikrobiologické látky.

Pomalé filtry: obsahují vrstvu z říčního písku a křemeliny; na jejich povrchu se tvoří tzv. filtrační pokožka - vosková vrstva z neprofiltrovaných řas, která zvyšuje účinnost filtru a nemá se hned odstraňovat.
Rychlé filtry: Filtrace probíhá pod tlakem, což zkracuje čas nutný k filtrování a umožňuje takto očistit daleko větší objem vody. Je však méně účinná.

Sorpci je možné z vody odstranit nízkomolekulární přirozené organické látky, nízkomolekulární ropné látky, tenzidy, pesticidy, fenoly, chlorované uhlovodíky atd. Probíhá v aktivních materiálech (záchyt zbytků na aktivním uhlí). Sorbent se dávkuje přímo do vody nebo je voda filtrována přes sorbent granulovaný.

Oxidace a dezinfekce je postup použitelný pro částečné rozrušení přítomných organických látek oxidací některých anorganických složek (NH4, NO2, Fe2+, Mn 2+ atp.). Ke chloraci se používá chlór, chloramin B, chloran sodný nebo chloroxin. Chlorace ničí bakterie, spóry a viry.

Mikroorganismy nejsou likvidovány samotným chlórem, nýbrž molekulárním kyslíkem, který (spolu s kyselinou chlorovodíkovou) vzniká při reakci chlóru s molekulou vody.

UV záření a ozonizace také dezinfikují, odstraňují zápach a na rozdíl od chlóru nemění chuť vody.

Provzdušňování slouží k nasycení vody kyslíkem a odstraňování zapáchajících látek (amoniaku a sulfanu).

Doporučení pro majitele studní

Pokud studnu používáme jako zdroj pitné vody, měli bychom její technický stav a kvalitu vody pravidelně kontrolovat. Jako nechráněný zdroj vody může být po velkých deštích, jarním tání sněhu, dlouhodobém suchu nebo kvůli zemědělské činnosti znečištěna.

Zhoršenou kvalitu vody nemusíme pouhým okem nebo chutí vůbec poznat.

Znečištění povrchových vod

Zdrojem fekální kontaminace povrchových vod jsou především nedostatečně čištěné odpadní vody - bodové zdroje znečištění. Kromě vlastních odtoků čištěných či nečištěných odpadních vod se na fekální kontaminaci povrchových vod podílejí prosakující septiky, netěsné kanalizační potrubí, rozvodněná kanalizace apod.

Dlouhodobě zvýšená kontaminace toků mikroorganismy byla zjištěna např. po povodních v srpnu 2002.

Celkově se kvalita povrchových vod v České republice v souvislosti se zlepšováním čištění odpadních vod postupně zlepšuje.

tags: #mikrobiologické #znečištění #vody #zdroje