CC BY
110
О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2012 УДК 613.31-078
П.В. Журавлев1, В.В. Алешня1, О.П. Панасовец1, А.А. Морозова1, Т.З. Артемова2, Ю.Г. Талаева2, А.В. Загайнова2, Е.К. Гипп2
ЗНАЧЕНИЕ ГЛЮКОЗОПОЛОЖИТЕЛЬНЫХ КОЛИФОРМНЫХ БАКТЕРИЙ
и потенциально-патогенных бактерий как показателей эпидемической безопасности водопроводной воды
[ФБУН Ростовский НИИ микробиологии и паразитологии Роспотребнадзора, Ростов-на-Дону; 2ФГБУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина Минздрава России, Москва
В связи с интенсивным антропогенным загрязнением водной среды общепринятые индикаторы эпидемической безопасности водоемов - общие колиформные бактерии и термотолерантные колиформные бактерии не всегда позволяют получить объективную характеристику бактериального загрязнения водопроводной воды. С точки зрения авторов интегральный показатель - глюкозоположительные колиформные бактерии наиболее адекватно отражает санитарно-гигиеническую и эпидемическую ситуацию в водных объектах. При мониторинге бактериального качества водопроводной воды целесообразно определять глюкозоположительные колиформные бактерии, что будет обеспечивать надежность оценки эпидемической безопасности водопользования.
По разработанной авторами методике проведен расчет показателя популяционного риска возникновения острых кишечных инфекций в зависимости от качества водопроводной воды в Азове и Цимлянске.
Ключевые слова: водопроводная вода, микробный риск, глюкозоположительные колиформные бактерии, потенциально патогенные бактерии
P. V. Zhuravlev1, V V Aleshnya1, O. P. Panasovets1, A. A. Morozova1, T. Z. Artemova2, Yu. G. Talaeva2, A. V Zagaynova2, E. K. Gipp2 - THE VALUE OF COLIFORM BACTERIA AND POTENTIALLY PATHOGENIC BACTERIA AS INDICATORS OF EPIDEMIOLOGICAL SAFETY OF TAP WATER
1Federal Budgetary Institution of Science Rostov Research Institute of Microbiology and Parasitology of Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Welfare, Rostov-on-Don, Russian Federation; 2Federal State Budgetary Institution A. N. Sysin Research Institute of Human Ecology and Environmental Health of the Ministry of Healthcare and Social Development, Moscow, Russian Federation
Due to intensive anthropogenic pollution of water environment generally accepted indicators of epidemic security of water bodies - common bacteria and thermotolerant coliform bacteria do not always permit to obtain an objective characterization of bacterial contamination of tap water. From the point of view of authors the integral index - glucose positive coliform bacteria most adequately reflect the sanitary-hygienic and epidemiological situation of water bodies. In monitoring for bacterial quality of tap water it is advisable to determine glucose positive coliform bacteria, that will provide the relevance of estimation of the epidemiological safety of water use. According to the method developed by the authors the calculation of the index of population risk of acute intestinal infections occurrence in dependence on the quality of tap water in Azov and Tsimlyansk towns.
Keywords: tap water, microbial risk, glucose positive coliform bacteria, potentially pathogenic bacteria.
В современных условиях здоровье населения во многом определяется воздействием факторов окружающей среды. К числу важнейших факторов, характеризующих санитарно-эпидемическое благополучие, относится обеспечение населения доброкачественной питьевой водой [5-8]. Ряд авторов отмечают вспышки острых кишечных инфекций (ОКИ), связанных с водным фактором, в том числе кишечных инфекций неустановленной бактериальной этиологии [1, 2, 4, 10-13]. Число ОКИ, вызванных неустановленными возбудителями, практически не меняется в течение последних 15 лет, однако на этом фоне доля вспышек ОКИ водной этиологии увеличивается. По материалам государственных докладов
Журавлев П.В. - рук. лаб. санитарно-микробиологических методов исследования ([email protected]); Алешня В.В. - вед. науч. сотр. лаб. санитарно-микробиологических методов исследования; Панасовец О.П. - науч. сотр. лаб. санитарно-микробиологических методов исследования; Морозова А.А. - мл. науч. сотр. лаборатории санитарно-микробиологических методов исследования; Артемова Т.З. - ст. науч. сотр. лаб. санитарной микробиологии и паразитологии ([email protected]); Талаева Ю.Г. - науч. консультант; Загайнова А.В. - канд. биол. наук, ст. науч. сотр. лаб. санитарной микробиологии и паразитологии; Гипп Е.К. - ст. науч. сотр. лаб. санитарной микробиологии и паразитологии.
о санитарно-эпидемическом состоянии субъектов РФ за 1992-2007 гг., доля вспышек ОКИ установленной этиологии, вызванных потенциально патогенной микрофлорой в 2004 г. составила 10,8%, в 2006 г. - 6,6%, в 2007 г. - 7,7%. В последние десятилетия увеличивается число инфекционных заболеваний, вызванных потенциально патогенными бактериями (ППБ), - лактозоотрицательными, но ферментирующими глюкозу бактериями семейства Enterobacteriaceae - Enterobacter, Klebsiella, Cit-robacter, а также Pseudomonas aeruginosa.
Основными критериями качества водопроводной воды по бактериологическим показателям, согласно СанПиН 2.1.4.1074-01, являются общие (ОКБ) и термотолерантные колиформные бактерии (ТКБ) [9]. При этом многочисленные научные исследования и практика контроля качества воды как в нашей стране, так и за рубежом свидетельствуют о недостаточной надежности перечисленных показателей в определении степени эпидемической опасности водопользования в отношении сальмонелл и потенциально патогенных микроорганизмов. По данным А.Е. Недачина и соавт. [4], при соответствии качества воды нормативным требованиям по бактериологическим показателям E.coli, ОКБ, ТКБ в питьевой воде были обнаружены сальмонеллы. В этом же регионе были зарегистрированы случаи заболеваний и вспышки кишечных
95
[гиена и санитария 6/2012
инфекций. Поэтому контроль качества воды по санитарнобактериологическим показателям в данном случае утрачивал свою предупредительную функцию. В результате проведенных многочисленных совместных исследований показано индикаторное значение интегрального глюкозоположительного показателя для оценки качества воды в отношении эпидемической безопасности.
В связи с вышеизложенным целью работы явилось изучение циркуляции глюкозоположительных колиформных и потенциально патогенных бактерий в водопроводной воде и доказательство их индикаторного значения при оценке эпидемической безопасности питьевого водопользования по сравнению с фактической заболеваемостью и расчетом интегрального показателя риска возникновения кишечных инфекций водной этиологии при выделении из воды потенциально патогенных и патогенных бактерий.
В ходе санитарно-бактериологических исследований проб водопроводной воды в Азове и Цимлянске Ростовской области, помимо нормируемых показателей (ОКБ, ТКБ и сальмонелл), определяли ППБ (клебсиеллы и синегнойные палочки) и глюкозоположительные коли-формные бактерии (ГКБ).
Исследования проводили согласно МУК 4.2.1018-
01. Для выделения и количественного учета сальмонелл использовали магниевую среду накопления (ТУ 9229-07200419785-97) и параллельно разработанную авторами питательную среду для накопления сальмонелл, готовую к применению (ТУ 9385-001-01898776-2008, регистрационное удостоверение № ФСР 2009/05759 от 29.09.09 г., патент № 2006115322/13 от 11. 04.07 г).
Объектом изучения была водопроводная вода городов Ростовской области Азова и Цимлянска в период с 2006 по
2010 г., водоснабжение которых осуществляется из реки Дон. Всего исследовано 540 проб водопроводной воды.
В табл. 1 показана динамика выделения изучаемых бактерий из распределительной сети Цимлянска. В 2006 г. зарегистрировано низкое качество водопроводной воды по бактериологическим показателям: ОКБ были выделены в 46,7% проб, ГКБ - в 88,6%, клебсиеллы - в 73,3%, синегнойные палочки - в 21,7%. В последующие годы (2007, 2008, 2009) наблюдалось постепенное улучшение качества воды, подаваемой населению. Положительная динамика качества водопроводной воды связана с постепенной заменой труб разводящей сети и установкой частично регулирующего привода, смягчающего гидравлический удар при отключении и последующей подаче воды, что повлекло за собой снижение числа аварий, вызванных порывом труб.
В 2010 г. качество питьевой воды Цимлянска по бактериологическим показателям резко ухудшилось: ОКБ были выделены в 73% проб, ГКБ - в 83%, клебсиеллы - в 80%, ТКБ - в 13% (впервые за последние 5 лет). Это связано с низкой водностью Дона в 2010 г., в результате чего в районе водозабора создалось отрицательное давление воды, и в связи с нагонными явлениями вода поступала с участков реки, расположенных ниже по течению, куда сбрасываются сточные воды цимлянской горканализации без достаточно эффективной очистки. При ухудшении качества поступающей воды система водоподготовки цимлянского водопровода, не имеющая типового набора водоочистных сооружений, не обеспечивала надежное обеззараживание.
В результате впервые за многолетний период наблюдения в распределительной сети Цимлянска в сентябре 2010 г. обнаружены патогенные энтеробактерии Salmo-
Таблица 1
Санитарно-бактериологическая характеристика питьевой воды Цимлянска (средние значения) за 2006-2010 г. (частота выделения в %)
Показатели, регламентируемые СанПиН 2.1.4.1074-01 Ненормируемые показатели Патогенные микроорганизмы
Год ОКБ ТКБ ГКБ потенциально патогенные микроорганизмы сальмонеллы
клебсиеллы синегнойные палочки
2006 46,7 Н.О. 88,6 73,3 21,7 Н.О.
2007 34,6 Н.О. 91,3 69,5 6,6 Н.О.
2008 9 Н.О. 48,5 36,4 Н.О. Н.О.
2009 6,8 Н.О. 13,7 3,4 Н.О. Н.О.
2010 73 13 83 80 6,6 12,4
В среднем за 2006-2010 35 70 57,7 7,4 -
П р и м е ч а н и е. Здесь и в табл. 2: Н.О. - не обнаружены.
Таблица 2
Санитарно-бактериологическая характеристика питьевой воды Азова (средние значения) за 2006-2010 гг. (частота выделения в %)
Год Показатели, регламентируемые СанПиН 2.1.4.1074-01 Ненормируемые показатели Патогенные микроорганизмы
ОКБ ТКБ ГКБ потенциально патогенные микроорганизмы сальмонеллы шигеллы
клебсиеллы синегнойные палочки
2006 26 17 59 45 9,5 Н.О. Н.О.
2007 68 7 93 89 28,6 Н.О. Н.О.
2008 48,5 24,7 54,6 51,5 41,2 10,3 1,0
2009 19,4 6,1 25,1 21 12,6 Н.О. Н.О.
2010 19,8 6,8 27,4 17,8 9,75 Н.О. Н.О.
В среднем за 2006-2010 28,3 10,5 42,6 37 16,3 - -
96
Таблица 3
Популяционный риск возникновения бактериальных ОКИ)
Индексы (в 1 л) по Цимлянску Популяцион
Год клебсиеллы синегнойные палочки сальмо- неллы ный риск
2006 192 ± 57 8 ± 2,3 0 2,5 -10-3
2007 14 ± 3,2 7,5 ± 1,9 0 1,7 • 10-4
2008 16 ± 3,9 0 0 1,8*10"4
2009 3 ± 0,5 0 0 1,7 • 10-4
2010 11 ± 2,7 3 ± 0,7 6* 2,0 • 10-4
Индексы (в 1 л) по Азову
2006 251 ± 63 14 ± 4,1 0 0 1,5 • 10-2
2007 268 ± 71 29 ± 8,8 0 О V О
2008 786±198 134 ± 35 0,4 -6,0** * о о
2009 448 ±102 97 ± 28 0 0 2,6 • 10-2
2010 321 ± 83 23,5 ± 7,1 0 0 3,4 • 10-2
П р и м е ч а н и е. * - единичное обнаружение, ** - диапазон НВЧ/1000.
nella abortus ovis и Salmonella mapo. Эти же серовары зарегистрированы в недостаточно обеззараженной сточной воде, сбрасываемой в Дон, в воде поступающей на водопроводные сооружения, и на этапах водоподготовки.
Анализ бактериального состава водопроводной воды Азова за этот же 5-летний период наблюдения показал нестабильность качества потребляемой населением воды (табл. 2). Б 2006 г. процент нестандартных проб по ОКБ составил 26, ТКБ - 17, при этом ГКБ были обнаружены в 59% исследуемых проб, клебсиеллы - в 45%, синегнойные палочки - в 9,5%. Б последующие годы (2007 и 2008) в связи с увеличением в 2 раза числа порывов труб в распределительной сети из-за ее изношенности (по данным МП «Водоканал» г. Азова) отмечалось существенное повышение процента загрязненных проб по изученным показателям. Б 2008 г. значительно возросло количество случаев обнаружения ТКБ (показателей свежего фекального загрязнения) до 24,7%, синегнойных палочек до 41,2%, клебсиелл до 51,5%. При этом в 10,5% проб были обнаружены сальмонеллы, в 1 пробе зарегистрированы Shigella flexneri 2a.
Б последующие 2 года (2009; 2010) после проведения необходимых санитарно-технических мероприятий отмечено улучшение качества водопроводной воды Азова. Патогенные энтеробактерии (сальмонеллы и шигеллы) в пробах воды не обнаружены. Процент нестандартных проб уменьшился по ОКБ до 19,4 и 19,8, соответственно. При этом ТКБ были выделены в 6,1 и 6,8% проб, ГКБ - в 25,1 и 27,4%, клебсиеллы - в 21 и 17,8% и синегнойные палочки - в 12,6 и 9,75% соответственно.
Необходимо подчеркнуть, что за период 2006-2010 г. в разводящей сети обоих городов в воде, отвечающей требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01, были обнаружены ГКБ, ППБ и сальмонеллы. Так, в стандартной водопроводной воде Цимлянска ГКБ зарегистрированы в 34,2% исследуемых проб, клебсиеллы - в 26,2%, синегнойные палочки - в 5,4% проб; кроме того, в 2 случаях обнаружены сальмонеллы. Б водопроводной воде Азова ГКБ были обнаружены в 19,9% проб при отсутствии ОКБ, клебсиеллы - в 16,6%, синегнойные палочки - в 5,2% проб.
Полученные данные о выделении патогенной и потенциально патогенной микрофлоры в водопроводной воде позволили произвести оценку микробного риска возникновения бактериальных кишечных инфекций. Расчет вы-
полнен согласно мР по оценке риска возникновения бактериальных кишечных инфекций, передаваемых водным путем [3], на популяционном уровне. Эпидемическая безопасность водопользования определяется отсутствием возбудителей в физиологически потребляемом человеком объеме воды - 1 л, поэтому интегральный показатель риска был рассчитан в зависимости от содержания болезнетворных бактерий в питьевой воде, подаваемой населению.
Сравнительный анализ представленных материалов позволил установить, что уровень бактериального загрязнения питьевой воды ППБ в Азове значительно выше, чем в Цимлянске (табл. 3). За этот же период заболеваемость бактериальными кишечными инфекциями на 100 тыс. населения в среднем в Цимлянске составляла 264, в Азове - 432, что согласуется с расчетными данными интегрального показателя популяционного риска и подтверждает правомерность использования разработанного метода расчета риска возникновения ОКИ.
В ы в о д ы. 1. Нормируемые показатели санитарно-бактерио-логического контроля качества водопроводной воды (ОКБ и ТКБ), основывающиеся на признаке ферментации лактозы, не всегда могут быть критерием ее эпидемической безопасности.
2. При отсутствии в питьевой воде ОКБ и ТКБ и выделении в этих же пробах патогенных и ППБ (бактерии семейства Enterobacteriaceae и синегнойная палочка) только интегральный показатель - глюкозоположительные коли-формные бактерии - свидетельствовал об эпидемической опасности водопользования, что подтверждается не только выделением из воды возбудителей, но и высокой заболеваемостью населения ОКИ в Азове и Цимлянске.
3. При мониторинге бактериального качества водопроводной воды целесообразно определять ГКБ, а также патогенные бактерии и ППБ, что подтверждено сравнительным анализом исследования качества воды и данными о заболеваемости ОКИ населения данного региона.
4. Апробация разработанной методики по оценке риска возникновения бактериальных кишечных инфекций, передаваемых водным путем, доказала соответствие расчетных данных по интегральному показателю риска и реальной заболеваемости населения ОКИ в Азове и Цимлянске.
Литер атур а
1. Алешня В.В., Журавлев П.В., Головина С.В. и др. // Гиг. и сан. - 2008.
- № 2. - С. 23-26.
2. Борзунова Е.А., Кузьмин С.В., Акрамов Р.Л., Киямова Е.Л. // Гиг. и сан. - 2007. - № 3. - С. 32-34.
3 . Методические рекомендации п о оценке риска возникновения бактериальных кишечных инфекций, передаваемых водным путем. -М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздравсоцразвития России, 2011.
4. Недачин А.Е., Артемова Т.З., Дмитриева Р.А. и др. // Гиг. и сан. -2005. - № 6. - С. 14-18.
5. Онищенко Г.Г. // Гиг. и сан. - 2006. - № 4. - С. 3-7.
6. Онищенко Г.Г.// Гиг. и сан. - 2009. - № 2. - С. 4-13.
7. Онищенко Г.Г. // Гиг. и сан. - 2010. - № 3. - С. 4-7.
8. РахманинЮ.А., ДоронинаО.Д // Гиг. и сан. - 2010. - № 2. - С. 8 - 13.
9. СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. - М., 2002.
10. Craun G.F., Calderon R.L., Craun M.F. // Int. J. Environ. Health Res. -2005. - Vol. 15, N 4. - P. 243-262.
11. Hrudey S.E., PaymentP., HuckP.M. et al. // Water Sci. Technol. - 2003.
- Vol. 47, N 3. - P. 7-14.
12. Hrudey S.E., Hrudey E. J., PollardS.J. // Environ. Int. - 2006. - Vol. 32, N 8. - P. 948-957.
13. Schuster C.J., Ellis A.G., Robertson W.J. et al. // Can. J. Publ. Health. -2005. - Vol. 96, N 4. - P. 254-258.
Поступила 27.04.12
97
