CC BY
7
УДК 614.777:в8».»5:547.55в.1
Е. М. Юровская
ПОВЕДЕНИЕ ПАТОГЕННЫХ И САНИТАРНО-ПОКАЗАТЕЛЬНЫХ БАКТЕРИЙ В УСЛОВИЯХ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДОЕМОВ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИМИ ПЕСТИЦИДАМИ
Киевский научно-исследовательский институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева
Нашей задачей являлось изучение поведения патогенных бактерий кишечной группы несовременных санитарно-показательных микроорганизмов в условиях загрязнения водоемов фосфорорганическими пестицидами. Работа проведена экспериментально в модельных водоемах с речной водой. Исследовано действие 3 основных представителей группы фосфор-органических ядохимикатов — хлорофоса, карбофоса и метафоса в различных концентрациях — от предельно допустимых в водоемах до таких, которые обладают биологическим эффектом. Тест-бактериями в опытах являлись различные штаммы шигелл, сальмонелл, эшерихий и фекальных стрептококков, внесенных в воду из расчета сотни и тысячи клеток в I мл. Действие ядохимикатов оценивали по изменению относительно контроля численной характеристики микробной популяции во времени, сроков гибели бактерий и их морфо-бнологических свойств. Количественное содержание бактерий определяли ежесуточно поверхностным посевом на элективной питательной среде, при снижении бактериальной обсе-мененности.Е^ы микроорганизмы концентрировали и просчитывали на мембранных фильтрах. Исследование продолжалось 30—60 сут. Данные экспериментальных исследований обработаны статистически и систематизированы в таблицах. Вначале изучали поведение тест-бактерий в воде при 5—6°, что моделировало условия пребывания бактерий п водоеме в холодное время года. К натурным условиям эксперимент приближало также и то, что воду всех модельных водоемов инфицировали одновременно 3 различными видами микроорганизмов'— дизентерийной палочкой Флекснера, кишечной палочкой и фекальным стрептококком. В инфицированную воду каждого модельного водоема вносили 1 из 3 изучаемых пестицидов. Кроме того, воду модельных водоемов загрязняли одновременно всеми 3 пестицидами в указанном выше количестве. Вода контрольных водоемов, инфицированная теми же микроорганизмами, оставалась свободной от ядохимикатов.
Результаты исследований оказались следующими. Дизентерийные бактерии в воде контроля не размножались и полностью погибали к 15-м суткам. Аналогичным контролю было их поведение в воде, загрязненной отдельными пестицидами и их комплексом. Статистическая обработка полученных данных показала, что не только характер поведения, но н количественная характеристика популяции дизентерийных бактерий на протяжении наблюдаемого времени в воде опытов не отличалась от контроля.
Кишечная палочка, как и дизентерийные бактерии, не размножалась в воде при 5—6°. Однако в силу биологической устойчивости во внешней среде она, несмотря на одинаковую с дизентерийными бактериями степень первоначального инфицирования, не погибала, а сохранялась в воде контроля в неизменном количестве (несколько тысяч в 1 мл) в течение двухмесячного срока наблюдений. В присутствии испытанных пестицидов поведение ее несколько менялось. Из испытанных пестицидов наименее выраженным оказалось действие хлорофоса, в присутствии которого число эшерихий значительно уменьшилось лишь на 60-е сутки опыта. Полученные результаты могут быть в определенной степени объяснены быстрой детоксикацией хлорофоса в воде. Более выраженным было действие на кишечную палочку метафоса, карбофоса и их комплекса. Метафос на уровне ПДК не изменял количества бактерий по сравнению с контролем. Карбофос проявил некоторый ингибирующий эффект в 2 испытанных концентрациях. При этом зарегистрировано достоверное уменьшение бактерий в воде по сравнению с контролем. Очевидно, это связано с некоторым ингибирующим эффектом действия этих пестицидов на кишечную палочку в речной воде.
Энтерококк, как и кишечные бактерии, не размножался в воде при низкой температуре. Однако значительная первоначальная обсемененность воды, определенная устойчивость во внешней среде, а также консервирующее действие низкой температуры обеспечивали сохранение его в неизменном количестве на протяжении 2 мес. Аналогичным контролю оставалось поведение этих микроорганизмов и в воде с изученными ядохимикатами.
Таким образом, в условиях низких температур фосфорорганнческие пестициды в предельно допустимых концентрациях и в концентрациях, превышающих их в 10 раз, практически не изменяли поведения в воде дизентерийных бактерий, кишечных палочек и фекальных стрептококков.
Исследования продолжены были при температуре воды модельных водоемов в 20— 22°, приближающей условия существования микроорганизмов к летне-осеннему периоду. Особенностью этого эксперимента явилось уменьшение первоначальной степени инфицирования воды тест-бактериями приблизительно на 1 логарифм, что в большей мере соответствует обсеменности ими воды в естественных условиях. Как установлено, дизентерийные бактерии в заданных условиях опыта быстро погибали в воде контроля (к 10-м суткам) и несколько быстрее — в воде опытов (к 5-м суткам). Отсутствовала сколько-нибудь существенная разница в динамике поведения возбудителей (они размножались и быстро отмирали) и в количественной характеристике популяции в воде опытов и контроля. Присутствие испытанных пестицидов в некоторой степени ускоряло гибель дизентерийных бактерий. Более быстрое отмирание патогенных возбудителей в воде при 20—22° по сравнению с температу-
рой ее, равной 5—6°, связано в первую очередь с тем, что доза первоначального инфицирования была в 10 раз меньше.
Кишечная палочка при повышении температуры воды до 20—22° интенсивно размножалась в условиях не только контроля, но и опытов со всеми испытанными пестицидами. При 20—22° отсутствовало ингибирующее действие карбофоса на эшерихии, отмеченное при ■5—6°. Очевидно, при .более высокой температуре карбофос гидролизуется в воде быстрее, чем при низкой, не успевая проявить антимикробного действия.
В отличие от эшерихий энтерококк при 20—22° не размножался в воде, т. е. вел себя так же, как и при 5—6°. Гибель энтерококков в воде, загрязненной пестицидами, происходила несколько быстрее, чем в воде контроля, напоминая динамику отмирания дизентерийных палочек в аналогичных условиях пребывания.
Таким образом, в воде при 20—22°, как и при 5—6°, не обнаружено действия фосфор-органических пестицидов и их комплекса в испытанных концентрациях на различные виды изученных бактерий.
Представляло интерес также определить степень загрязнения водоемов ядохимикатами, которая может обусловить гибель тест-бактерий или изменение их биологических свойств. С этой целью было испытано действие 6 различных концентраций хлорофоса — 0,05, 0,5, 1, 10 и 100 мг/л и 1 г/л. Влияние их проверено изолированно на 3 свежевы-деленных штаммах эшерихий («Десна», «Ил» и «Сток»), фекальном стрептококке (штамм № 134), 2 музейных штаммах шигелл Флекснера (№ 7252 и 1013) и сальмонеллах А и В (по 1 штамму). Исследования осуществлены в воде модельных водоемов при 20—22° с инфицирующей дозой бактерий несколько десятков и сотен клеток в 1 мл. Выявлено, что все испытанные бактерии, относящиеся к 5 различным видам, весьма устойчивы к действию значительных концентраций хлорофоса. Они по сравнению с контролем на протяжении 30 дней не изменяли динамики поведения и численной характеристики популяции при загрязнении воды хлорофосом в пределах 100 мг/л. Лишь хлорофос в концентрации 1 г/л ингибировал развитие изученных бактерий, что проявилось в замедлении размножения кишечных бактерий (эшерихий, шигелл и сальмонелл А и В) и ускорении сроков гибели их и энтерококков в воде.
Под воздействием испытанных концентраций хлорофоса не отмечено изменения морфо--биологических и серологических свойств изученных бактерий, выходящего за пределы изменений, наступающих в контроле.
У выделенных из опытных водоемов 170 йтаммов эшерихий, контактировавших различные сроки с испытанными концентрациями хлорофоса, не изменились по сравнению со штаммами, изолированными из контрольных водоемов, типичный рост на среде Эндо, морфология клеток, окраска по Граму, способность к ферментации Сахаров и спиртов, а также протеолитические свойства. Энтерококк в результате длительного контакта с хлорофосом сохранил морфологию клеток, окраску по Граму и характер роста на сахарно-дрожжевом агаре с ТТХ (2,3,5-трифенилтетразолий-хлорид) Шигеллы Флекснера при месячном контакте с хлорофосом полностью сохранили морфологические, тинкторнальные, биохимические и серологические свойства (агглютинировались специфической сывороткой в разведении 1:6400—1:12 800). По изученным признакам они не отличались от культур, выделенных из контрольных водоемов и музейных штаммов тех же бактерий. Сальмонеллы паратифа А и В в результате длительного вегетирования в речной воде с хлорофосом и без него сохранили сахаролитические свойства, но при этом через 10 сут сальмонеллы паратифа А утратили способность к агглютинации, а сальмонеллы паратифа В агглютинировались в высоком титре.
Выводы
1. Загрязнение водоемов фосфорорганическимн пестицидами (хлорофосом, метафо-■сом, карбофосом и их смесью) в предельно допустимых концентрациях и в концентрациях, превышающих их в 10 раз, при температуре воды 5—6 и 20—22° не изменяет характера поведения и численной характеристики дизентерийных бактерий, кишечных палочек и энтерококков.
2. Хлорофос в концентрации 1 г/л в речной воде при 20—22° ингибирует развитие эшерихий, фекальных стрептококков, шигелл и сальмонелл А и В.
3. Идентичность поведения и свойств индикаторных микроорганизмов (кишечных палочек и энтерококков) в водоемах, загрязненных фосфорорганическимн пестицидами, по сравнению с их развитием в чистой воде сохраняет за ними санитарно-показательное значение и в водоемах с указанным характером загрязнения.
Поступила 14/11 1975 г.
