Микрофлора воды.

Вода в значительных количествах входит в состав большинства пищевых продуктов, используется для мойки сырья, аппаратуры, тары и оборудования, поэтому использование на любом этапе воды, содержащей большое количество микроорганизмов, может привести к значительному увеличению микробной обсемененности продуктов, что вызовет их порчу. Промышленные предприятия, пищевая промышленность, используя воду в тех­нологических процессах, предъявляют определенные требования к ее физико-хими­ческим свойствам и химическому составу, а также микробному населению. Вода должна соответствовать определенным санитарно-гигиеническим требованиям.

Природные воды, как и почва, являются естественной средой обитания многих микроорганизмов. В воде микробы могут развиваться, если имеется достаточное количество питательных веществ. Количественный и качественный состав микро­флоры природных вод очень разнообразен.

Подземные воды. Микрофлора подземных вод (артезианских, ключевых и пр.) зависит от глубины залегания водоносного слоя. Чем глубже он, тем меньше микро­организмов.

Воды открытых водоемов (реки, озера, моря, водохранилища и др.) отличаются большим разнообразием в составе микрофлоры в зависимости от химического состава воды, времени года, засоленности, промышленной активности района и многих других условий. Поверхностные воды загрязняются дождевыми, талыми и сточными водами. Вместе с различными органическими и минеральными загрязне­ниями в водоемы вносится масса микроорганизмов, среди которых могут попадать патогенные.

Возбудители кишечных инфекций и другие патогенные микроорганизмы в водо­проводной воде сохраняют вирулентность длительное время. Так, брюшной тиф - до 93 суток, дизентерия - до 27 суток, холера - до 28 суток, а в речной - до 183. Даже во льду представители указанных групп микроорганизмов могут сохраняться до нескольких недель.

В чистых водоемах до 80% всей аэробной сапрофитной микрофлоры приходит­ся на долю кокковых форм бактерий, остальные преимущественно составляют бесспоровые палочковидные бактерии.

В реке, протекающей в районе крупных промышленных предприятий, вода может содержать сотни тысяч и миллионы бактерий в 1 куб. см, а выше этих пунктов - всего лишь сотни или тысячи бактерий. Больше микроорганизмов содержится так­же в поверхностных слоях воды, но особенно много их виле, главным образом в его верхнем слое, где образуется как бы пленка из бактерий, играющая большую роль в процессах превращения веществ в водоеме.

Среди водных организмов есть такие, массовое развитие которых может принес­ти значительный вред. Бурное развитие микроскопических водорослей обусловлива­ет "цветение" водоемов. Даже при небольшом цветении резко ухудшаются органо-лептические свойства воды, осложняется работа фильтров на водопроводных стан­циях. Массовое развитие некоторых видов синезеленых водорослей (цианобактерий) может служить причиной падежа скота, отравления рыбы, заболеваний людей.

Питьевая вода по составу и свойствам должна быть безопасной в эпидемическом отношении, безвредной по химическому составу и иметь хорошие органолептические свойства, Общее число бактерий не должно превышать 100 клеток в 1 куб. см, количество кишечных палочек (коли-индекс) должно быть не более трех в 1 л, а коли-титр - не менее 300 куб. см; при этом учитывают все разновидности кишечной палочки (ГОСТ 2874-82. Вода водопроводная).

Вода колодцев и открытых водоемов признается доброкачественной при коли-индексе не более 10 (коли-титр не менее 100 куб. см), общее число бактерий должно быть не более 1000 в куб. см.

В качестве источников водоснабжения используют открытые водоемы (реки, водохранилища) и подземные (артезианские) воды. К водоисточникам предъявляют определенные требования. Вода их оценивается по химическим, органолептическим, санитарно-бактериологическим показателям, в зависимости от которых устанавливают методы обработки (очистки) и обезвреживания.

Очистка питьевых вод.При использовании вод открытых водоемов на водо­проводных станциях первый этап очистки - механическая очистка от грубых взвесей, иногда с предварительным хлорированием. Затем в целях более эффективного осветления воды ее подвергают коагулированию с последующим отстаиванием в отстойниках. Основными коагулянтами служат соли алюминия и железа. В результате реакции коагулянтов с содержащимися в воде углекислыми солями образуются гидроокиси алюминия или трехвалентного железа (при исполь­зовании солей железа), выпадающие в осадок в виде хлопьев. Оседая, хлопья увле­кают с собой взвеси и микроорганизмы. Содержание бактерий при этом снижается в среднем на 90%.

После отстаивания воду подвергают фильтрации. В качестве фильтрующего материала используют чаще всего песок; применяют дробленый кварц, антрацит, бентонит. В результате число бактерий еще более снижается. После фильтрации воду обеззараживают - дезинфицируют, чаще всего методом хлорирования. Применяют обычно газообразный хлор или другие хлорсодержащие вещества (гипохлориты, хлорную известь, хлорамин). Хлор даже в незначительных концентрациях (доли мг/мл) губительно действует на многие микроорганизмы, в т.ч. патогенные.

В последнее время в практику водоснабжения внедряют новые методы дезин­фекции воды - озонирование и облучение бактерицидными ультрафиолетовыми лучами. Кроме бактерицидного действия, эти методы улучшают органолептические показатели воды. Однако эти методы пока дорогостоящи и применимы толь­ко для воды с незначительной цветностью и мутностью. Хотя УФ-облучение воды вызывает не только гибель клеток, но и спор бактерий.

Сточные воды и их очистка.Вода, используемая на промышленных предприя­тиях для различных производственных процессов, загрязняется разнообразными органическими и минеральными примесями. Такие загрязненные воды называют промышленными сточными водами.

Загрязненные воды, полученные в результате использования населением чистой воды для хозяйственно-бытовых нужд, называют бытовыми сточными водами. Сточные воды, помимо большого количества органиче­ских и минеральных загрязнений, содержат массу различных микроорганизмов, среди которых встречаются патогенные. Удаление сточных вод с мест их образова­ния регламентируется особыми правилами. Сточные воды перед спуском в открытые водоемы должны подвергаться очистке. Степень очистки зависит от количества и химического состава вод, а также от характера водоема, в который они должны быть спущены.

Очистка сточных вод проводится физическими, химическими и биологическими методами.

Биологическая очистка после механической очистки основана на использовании биохимической деятельности аэробных и анаэробных микроорганизмов.

Очистка в естественных условиях - поля орошения, поля фильтрации. Прошед­шая через почву очищенная вода поступает по сборным дренажным трубам в откры­тые водоемы.

Очистка в искусственных условиях - биофильтры и аэротенки.

Биофильтры - резервуары, заполненные крупнозернистым материалом (шлак, щебень, пористые блоки и др.). Аэрация может быть искусственной или осуществля­ется естественным путем. На поверхности фильтрующего материала образуется биологическая пленка. Окисление органических веществ идет в две фазы: вначале окисляются углеродсодержащие и азотсодержащие вещества (аммонификация). Вторая - окисление аммиачных солей (нитрификация).

Аэротенки - проточные бассейны, в которые вместе со сточными водами вводят определенное количество активного ила (богатого микрофлорой). Смесь ила с водой активно аэрируется. В результате происходит постоянное перемешивание. Процесс в аэротенках идет более интенсивно по сравнению с биофильтрами.

После биофильтра и аэротенка вода поступает в отстойники, после отстаивания - хлорируется, затем сбрасывается в водоем. В процессе очистки сточных вод скап­ливается большое количество осадков, содержащих много органических веществ. Обезвреживание осадков проводится в анаэробных условиях - метан-тенках. Сбро­женные остатки сушат и вывозят на поля. Образуется много газов, особенно метана, который используется как горючий газ.