Научная статья на тему 'БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В РЕЗЕРВУАРАХ ЧИСТОЙ ВОДЫ СИСТЕМ КОММУНАЛЬНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ'

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В РЕЗЕРВУАРАХ ЧИСТОЙ ВОДЫ СИСТЕМ КОММУНАЛЬНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
37
3
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В РЕЗЕРВУАРАХ ЧИСТОЙ ВОДЫ СИСТЕМ КОММУНАЛЬНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ»

УДК 628.14/. 15:621.1.03):|54+57/.59

В. А. Рябченко, Г. С. Горяинова

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В РЕЗЕРВУАРАХ ЧИСТОЙ ВОДЫ СИСТЕМ КОММУНАЛЬНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

^ НИИ коммунального водоснабжения и очистки воды Академии коммунального хозяй-

™ " ства им. К. Д. Памфилова, Москва

Практика эксплуатации систем коммунального водоснабжения как с поверхностными, так и с подземными водоисточниками показывает, что во многих случаях качество питьевой воды значительно снижается при ее транспортировании по распределительной сети за счет интенсивно протекающих биологических процессов.

В результате обследования систем водоснабжения в различных регионах страны, проведенного сотрудниками НИИ коммунального водоснабжения и очистки воды, установлено, что наиболее интенсивно эти негативные биологические процессы протекают в резервуарах чистой воды на магистральных водоводах и в * ¥ распределительных сетях, являющихся потенциальным источником вторичного загрязнения питьевой воды.

В обрастаниях на стенах и колоннах резервуаров, а также в осадках на дне их наряду с органическим детритом обнаруживаются жизнеспособные представители зоо- и фитопланктона, черви, железо- и серобактерии, огромное количество сапрофитной микрофлоры. Указанные микроорганизмы попадают в водоводы и резервуары с исходной водой, из грунта или воздушным путем при неполной герметичности резервуаров, а также при авариях или плановых ремонтных работах вследствие недостаточно тщательного проведения дезинфекционных мероприятий. Однако для систем с поверхностными водоисточниками проникновение организмов в большей степени является следствием недостаточной барьерной функции водоочистных сооружений.

К настоящему времени большинство поверхностных водоемов, являющихся источниками хозяйственно-питьевого водоснабжения, загрязнено стоками промышленных предприятий, что привело к обогащению водоемов органическими и биогенными соединениями, способствующими массовому развитию организмов зоо- и фитопланктона, бентоса, росту сапрофитной микрофлоры. Создание каскадов водохранилищ и регулирование стока рек вызывает массовое «цветение» водоемов, особенно в южных районах страны.

В условиях интенсивного развития микрофлоры и гидробионтов при наличии в источниках химических соединений существующие методы обработки воды на водоочистных сооружениях не всегда предотвращают проникновение микроорганизмов в распределительную систему. В ря-

де случаев покоящиеся стадии гидробионтов, более резистентные к воздействию неблагоприятных факторов, выдерживают двухступенчатую очистку, значительные дозы хлора, озона и, попадая в сеть и резервуары, отрицательно влияют на качество питьевой воды.

В результате очистки и обеззараживания на сооружениях вода не становится стерильной. По ГОСТу 2874—82 питьевая вода может содержать до 100 сапрофитных бактерий в 1 мл. Следовательно, после водоочистных сооружений з сеть и резервуары может попадать самая разнообразная микрофлора (слизеобразующие псевдомонады, актиномицеты, дрожжеподобные и плесневые грибы и др.), а также бактерии, аккумулирующие соединения железа, серы, марганца, нитрификаторы и денитрификаторы, которые не лимитируются стандартом, но оказывают существенное воздействие на санитарное и техническое состояние систем водоснабжения, в том числе резервуаров чистой воды. Замедленное движение воды в резервуарах и наличие в них застойных зон способствует седиментации микрофлоры и гидробионтов на внутренних поверхностях конструкций. При этом чем более шероховатая поверхность стек, перегородок, колонн, тем большее количество микроорганизмов задерживается и накапливается на ней.

Одновременно происходит накопление и органических веществ, являющихся необходимым субстратом для развития микроорганизмов. Расчеты показывают, что ежедневно через резервуары с водой проходят тонны взвешенных веществ, часть из которых оседает в них. С другой стороны, накопление органического субстрата происходит за счет жизнедеятельности, отмирания и разложения организмов, уже прикрепившихся и развивающихся в обрастаниях поверхностей и осадке на дне резервуаров.

В результате исследований установлено, что за 1 год эксплуатации резервуаров с чистой водой на водопроводах с поверхностными водоисточниками количество органических веществ (по сухому остатку) на внутренних поверхностях стен и перегородск может достигать нескольких десятков граммов на 1 м2 поверхности, в резервуарах с подземной водой — на порядок ниже. Обрастания на стенах и колоннах резервуаров с подземной водой, как правило, представляют собой слизистый налет серовато-коричневого цвета с черными вкраплениями, высотой до 3 мм, содержат сульфиды и гидроокись железа. В верх-

ней части стен и колонн на уровне поверхности воды и рядом с металлическими конструкциями налет имеет цвет ржавчины и содержит большое количество железобактерий. Сапрофитная микрофлора в биоценозах обрастаний резервуаров с подземными водоисточниками представлена большим количеством спорообразующих бактерий. В системах небольшой производительности, когда вода не подвергается какой-либо обработке, нередки случаи массового развития в донных отложениях резервуаров личинок насекомых (в частности, комаров) и вынос их в распределительную сеть. При наличии в подземных водах железобактерий и растворенных солей железа в концентрации 0,8—1,5 мг/л и выше при отсутствии обработки воды на дне резервуаров, как правило, образуется рыхлый слой осадка ржавого цвета, состоящего преимущественно из железобактерий. Высота слоя такого осадка может достигать 30 см и более. Взмучивание и частичный вынос осадка в часы наиболее интенсивного разбора воды резко снижает ее качество по показателям мутности и цветности.

В резервуарах с поверхностной водой высота слоя обрастаний достигает 5 мм. Обрастания имеют маслянистую консистенцию, буровато-зе-леный цвет, в некоторых местах — коричневатый с черными прослойками. В летне-осенний период в обрастаниях содержатся живые диатомовые водоросли, жгутиковые, коловратки, часто встречаются нематоды (до 10 экземпляров в 1 м3 осадка), серобактерии, одноклеточные и нитчатые формы железобактерий, а также разложившиеся остатки водорослей — зеленых и синезе-леных. Микрофлора представлена главным образом спорообразующими бактериями и группой грамотрицательных оксидазоположительных палочек, образующих колонии на среде Эндс при 37 °С, а также психрофильной микрофлорой, растущей на мясопептонном агаре при 18—20 °С, что свидетельствует о большом накоплении органического материала.

Анализ обрастаний резервуаров в зимний период показал преобладание спорообразующей микрофлоры и покоящихся стадий вышеуказанных гидробионтов.

Негативные биологические процессы в резервуарах чистой воды особенно характерны длн водопроводных систем большой протяженности и групповых водопроводов.

Явления, происходящие в резервуарах, свидетельствуют о необходимости повышения барьерной роли водоочистных сооружений в отношении микроорганизмов, гидробионтов, органических веществ и биогенных элементов и усовершенствовании методов обеззараживания воды. На выходе с водоочистных сооружений вода должна обрабатываться хлором, даже в том случае, если она подвергалась озонированию. Озон в дозах, обычно применяемых на водопроводных станциях, малоэффективен в отношении гидробионтов.

Наличие остаточного хлора в воде при ее транспортировании по системам водоснабжения сдерживает развитие обрастаний и способствует сохранению качества воды. На этом биоциднэм действии хлора как консерванта основан разработанный нами метод поэтапного хлорирования^ сущность которого заключается в обеспечений постоянного присутствия остаточного хлора в воде на всем пути ее транспортирования, включал ; резервуары чистой воды на магистральных водоводах и распределительную сеть. Это достигается дополнительным последовательным введением хлора на тех этапах движения воды, на которых он уже практически не обнаруживается. Для продления действия хлора ' и соответственно удлинения этапа между точками его ввода рекомендуется применять хлораммонизацию, которая в ряде случаев может заменить даже два этапа хлорирования.

Большое значение для борьбы с обрастаниями в резервуарах имеют профилактические мероприятия, прежде всего своевременные и тщательные промывки и дезинфекция резервуаров. При , этом следует учитывать, что при промывке из* брандспойта, как показали исследования на действующих резервуарах, полное удаление слизи и обрастаний с поверхностей происходит только при воздействии направленной струи. При обработке поверхности размытой струей смыв обрастаний далеко не полный. Особенно это касается обрастаний, образованных железо- и серобактериями, для удаления которых требуется обработка скребками. Установлено, что смыв обрастаний с поверхностей в значительной мере зависит от качества отделки конструкций резервуаров. Чем менее гладкая поверхность, тем менее эффективно происходит удаление живого и мертвого органического материала при промывке.

Последующая дезинфекция резервуара хлором в дозе 50—70 мг/л при экспозиции 24 ч убивает^ микрофлору и гидробионтов, находящихся в поверхностном слое оставшихся обрастаний, разрушает слизистые пленки обрастаний и они легче смываются с поверхностей. В то же время микроорганизмы, поселившиеся в углублениях, порах, на неровностях стен, сохраняют жизнеспособность и, получая доступ к органическим веществам, которые под воздействием хлора переводятся в легкоусвояемую форму, могут интенсивно развиваться.

Результаты многочисленных обследований действующих резервуаров показывают, что развитие микрофлоры сопровождается увеличением численности в воде и на поверхностях резервуаров определенной группы микроорганизмов, относящихся ориентировочно к роду Pseudomonas. Это грамотрицательные оксидазоположительные палочки, образующие на среде Эндо колонии < при инкубации в течение 48 ч при 37 °С. По нашим наблюдениям, наличие указанных бактерий в воде после обеззараживания в количестве,

превышающем 3 в 1 л, свидетельствует о недостаточной степени обеззараживания и возможности ухудшения бактериологических показателей воды при ее хранении. Усиленное развитие грам-отрицательных оксидазоположительных бактерий следует считать предвестником выраженного .ухудшения санитарного состояния системы водоснабжения и качества воды в ней, а также одним из показателей накопления в системах отложений и обрастаний органической природы. В связи с вышеизложенным количественный учет грамотрицательных оксидазоположительных бактерий в воде может быть применен в качестве дополнительного «технологического» теста при оценке глубины обеззараживания.

Санитарное состояние резервуаров, накопление в них осадков и развитие микрофлоры и гид-

робионтов должно тщательно контролироваться при каждой промывке резервуара производственными лабораториями водопроводно-канализа-ционных хозяйств. Это дает возможность, с одной стороны, оценить эффективность работы водоочистных сооружений и принять необходимые меры по ее интенсификации, с другой стороны — применительно к конкретным условиям разработать периодичность и режим промывки резервуаров, установить дозы дезинфицирующих агентов, а при необходимости принять дополнительные меры по обработке поверхностей резервуаров. Особенно это относится к водопроводным системам, использующим воду зарегулированных водохранилищ, подверженных массовому развитию фито- и зоопланктона.

Поступила 16.11.87

УДК 614.31:[664.952:637.661-078

Л. В. Шульгина, Л. М. Галкина, Ю. П. Шульгин, В. Ф. Михалева, А. П. Ярочкин, Л. Г. Бояркина

САНИТАРНО-БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КРОВИ ЖИВОТНЫХ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ

РЫБНЫХ КОЛБАС

Тихоокеанский НИИ рыбного хозяйства и океанографии, Владивосток

В последние годы отмечено расширение ассортимента и увеличение выпуска пищевой продукции из рыбного сырья, ранее малоиспользуемо-го. Тихоокеанским НИИ рыбного хозяйства и океанографии разработана технология получения полукопченых колбас из промытого фарша минтая, которые по своему внешнему виду и вкусовым качествам аналогичны мясным колбасам.

Особенностью разработанной технологии производства таких колбас явилось использование ^ в качестве красителя крови теплокровных жи-* вотных в количестве 3—5 % к массе основного сырья — фарша минтая [2].

Известно, что кровь теплокровных животных — эффективная питательная среда для развития различного рода микроорганизмов, среди которых могут быть потенциальные возбудители порчи продукции и инфекционных заболеваний у человека [3, 4].

/2

/

/

/

1 13456789 Ю

Изменение бактериальной обсемененности охлажденной крови животных с введением различных добавок при хранении.

По оси абсцисс — срок храпения, сут; по оси ординат — число микроорганизмов в 1 см3; 1 — кровь без добавок: 2 — кровь с введением 3 % соли н 0,4 % триполифосфата натрия (по ОСТу 49161—80): 3 — кровь с введением 3 % соли, 0,4 % три-полифосфата и 0,25 % сорби-новой кислоты.

Целью настоящей работы явилось изучение микрофлоры крови теплокровных животных, используемой при производстве рыбных полукопченых колбас, и влияния микробной обсемененности крови на качество готовой продукции.

Для этого были заготовлены следующие образцы крови животных сразу после ее отбора: 1) без введения добавок; 2) с введением 3% хлорида натрия и 0,4 % триполифосфата натрия (по ОСТу 49161—80); 3) с введением 3 % хлорида натрия, 0,4 % триполифосфата натрия и 0,25 % сорбиновой кислоты.

Заготовленные образцы охлажденном (0—4 °С) (—18 °С) виде.

В процессе исследований количество аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов, присутствие санитарно-показательных (колиформных) и патогенных бактерий, а также потенциальных возбудителей микробной порчи продукции.

Исследования проводили с помощью как общепринятых методик, так и усовершенствованных нами. Численность психротолерантных и психро-фильных бактерий определяли на чашках Петри с рыбопептонным агаром при температуре 20±2°С в течение 72±3 ч.

Результаты исследований состояния микрофлоры крови с содержанием различных стабилизаторов в процессе хранения представлены на рисунке.

крови хранили в и замороженном

определяли общее

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.