Биологическое загрязнение водной среды: Биологические загрязнители воды — основные органические вещества, загрязняющие воду

Биологические загрязнители воды — основные органические вещества, загрязняющие воду

Загрязнение воды – одна из самых важных проблем, решать которую в наши дни пытаются самыми разными способами. Несмотря на применяемые меры, остается большое количество источников загрязнения. Одним из самых распространенных является биологическое загрязнение, непосредственно связанное с попаданием в воду патогенных микроорганизмов, бактерий, вирусов и простейших.

К основным источникам заражения можно отнести сточные воды. Их бактериальная загрязненность характеризуется величиной коли-титра, то есть наименьшего объема воды в миллиметрах, в котором содержится кишечная палочка. Этот вид загрязнителей чаще всего обнаруживается в бытовых и сточных водах заводов, шерстомоек и больниц.

Органические соединения и микроорганизмы могут поступать как в поверхностные, так и в подземные воды, нанося серьезный урон экосистемам. Опасность прежде всего несут возбудители инфекций и заболеваний, негативно влияющие на здоровье людей и животных. При самом неблагоприятном исходе они могут приводить к необратимым последствиям.

Какие существуют виды биологического загрязнения?

К органическим загрязнителям можно отнести вещества растительного, животного и химического происхождения. Первая категория – это остатки овощей, плодов, бумаги, вторая – продукты жизнедеятельности людей и животных, а также различные жировые и мускульные ткани. Химические загрязнители – особо опасная категория, представленная нефтепродуктами, пестицидами и различными отходами производства.

Наибольший вред воде в открытых источниках наносят нефтяные масла, так как являются чрезвычайно стойкими загрязняющими веществами и при этом способны распространяться на большое расстояние. Опаснее всего легкие фракции, которые фактически полностью прекращают газообмен между водой и атмосферой, образуя пленку. В пределах одной страны загрязнение такими веществами может быть локальным или региональным.

Опасность загрязнения биологического происхождения

Загрязнение воды бактериями и патогенными микроорганизмами может привести к возникновению очагов опасных кишечных заболеваний. Это возможно прежде всего при недостаточном качестве работы очистных систем или при их отсутствии. По этой причине основными очагами таких заболеваний считаются страны третьего мира. Опасность при этом может нести не сама питьевая вода, а организмы, обитающие в ней, и соединения, образующиеся в результате различных реакций.

В их числе сероводород – вещество, которое может нанести серьезный вред организму, если образуется вне тела человека. В таком случае он является крайне токсичным и может атаковать разные органы, в том числе печень и желудок. Иногда, чтобы пострадать от бактериального загрязнения, достаточно намочить руки или продукты, однако вещество выдает неприятный запах.

Очистка воды от биологических загрязнителей

Одним из самых распространенных способов очистки воды от микробиологического загрязнения в бытовой среде считается кипячение. Оно устраняет большинство бактерий, которые погибают при высоких температурах, однако не делает воду пригодной для питья. Также удаление биологических загрязнителей может производиться при помощи электрокоагуляции и электрофлотации в электролизерах. В рамках процедуры загрязнения поглощаются гидроокисями алюминия и железа, образующимися в процессе, после чего удаляются посредством отстаивания, флотации и фильтрования.

Определение загрязнителей в воде

Для определения загрязнителей биологического происхождения используются проверенные методы. Среди самых распространенных выделяется метод мембранной фильтрации как наиболее простой, точный и экономичный. В рамках проведения исследования взятый образец пропускают через мембранный фильтр в асептических условиях. Диаметр пор при этом не должен превышать 0,8 мкм. Если в пробе содержатся микроорганизмы и бактерии, они задержатся на фильтре. Сам фильтр помещается в чашку Петри на питательную среду.

Далее последует период инкубации при температуре около 37 градусов. В большинстве случаев для реакции достаточно 24 часов. При этом доказано, что для более точного обнаружения микроорганизмов в качестве материала фильтра лучше применять эфиры целлюлозы. Чтобы упросить подсчет колоний, на фильтры наносится сетка. При этом, в зависимости от назначения, они могут выпускаться белого или черного цвета. Первые предназначены для бактерий, вторые – для дрожжей и плесени.

Анализ воды в лаборатории «НОРТЕСТ»

Испытательный центр «НОРТЕСТ» готов провести исследования питьевой и бытовой воды на предмет наличия микроорганизмов и вредных веществ, а также определения их точной концентрации. Для проведения анализов мы используем современные методы, доказавшие свою эффективность, и новейшее оборудование, обеспечивающее высокую точность результатов. Также, при необходимости, наши специалисты проконсультируют в вопросе выбора оптимальных систем очистки, которые помогут вернуть воду к нормальным показателям.

Не знаете, какой анализ выбрать? Наши специалисты помогут!

Позвоните нам: +7 (495) 108-24-26 или заполните форму

Заявка на анализ

Телефон*

Сообщение

Я согласен(а) наобработку персональных данных

Бактериальное и биологическое загрязнения

Биологическое загрязнение – сброс в воды водоемов большого количества ряда органических веществ, способных к брожению.

Их происхождение различно: сточные городские и промышленные воды, содержащие пищевые продукты и фекалии, сточные воды сахарных заводов и целлюлозно-бумажных комбинатов и т.д. Многие биогенные вещества дают животноводческие комплексы.

Так, например, 1 комплекс для откорма 10 тысяч голов скота дает столько же сточных вод, сколько город с 100-тысячным населением. Большое количество почвы, органики и минеральных удобрений смывается в водные объекты с сельскохозяйственных территорий во время половодья и после сильных дождей.

Чрезмерное обогащение биогенами водоемов приводит к их эвтрофикации, т.е резкому повышению биопродуктивности. При этом начинается массовое размножение фитопланктона, в первую очередь неприхотливых сине-зеленых водорослей. «Цветение» воды и постепенное отмирание массы водорослей становится источником вторичного загрязнения. Далее водоем медленно «умирает» из-за расходования всех запасов кислорода. Таким образом, антропогенная эвтрофикация вызывается нe ядовитыми загрязнениями, а тем, что всегда считалось безвредным, — частицами почвы и удобрениями.

И это может нарушить равновесие экосистемы.

Биологическое загрязнение приводит к сильному бактериологическому заражению воды. С этим видом загрязнения связан ряд проблем в области общественной гигиены (гепатит, холера, кишечные инфекции).

В сточных водах могут находиться болезнетворные (патогенные) бактерии, относящиеся к возбудителям желудочно-кишечных заболеваний (холера, брюшной тиф, паратиф, дизентерия и др.), а также кожных инфекций, туберкулеза. В таких сточных водах находят и большое количество яиц глист (гельминтов).

Количество бактерий в сточных водах бывает довольно значительное. Оно может достигнуть многих миллионов в 1 мл. Объем бактериальной массы (содержащей 85% воды) при количестве 100 млн. бактерий в 1 мл составляет 0,04% от объема сточных вод. Наличие большого количества бактерий в сточных водах характеризует степень их загрязненности. Однако этот показатель не является исчерпывающим. Во-первых, могут быть очень загрязненные воды, не имеющие бактерий, но содержащие токсичные вещества, во-вторых, помимо патогенных бактерий, бывают и сапрофитные, т.

е. полезные. Поэтому, кроме определения количества бактерий в мл сточных вод, важно знать, какое количество кишечных палочек (бактерий «коли») присутствует в сточных водах. Наличие кишечных палочек в воде еще не говорит о зараженности ее инфекционными началами, например брюшного тифа. Но факт обнаружения кишечной палочки свидетельствует о нахождении в воде выделений человека и животных, что является отрицательным санитарным показателем. Бактериальную загрязненность сточных вод характеризуют величиной коли-титра, т. е. наименьшим объемом воды в мл, в котором содержится одна кишечная палочка. Так, если коли-титр равен 10, то это значит, что в 10 мл найдена 1 кишечная палочка; при коли-титре, равном 0,001, в 1 мл обнаруживается 1000 кишечных палочек. Коли-индекс означает количество кишечных палочек в 1 л жидкости. В сточных водах коли-титр может быть 0,000001 и даже меньше.

Биологическая оценка водного загрязнения: обзор с упором на растения как биомониторы

Обзор

. 1994 г., май; 69 (2): 147–86.

doi: 10.1111/j.1469-185x.1994.tb01504.x.

Дж. Л. Дуст ¹ , М. Шмидт, Л. Л. Дуст

принадлежность

• ¹ Биологические науки, Виндзорский университет, Онтарио, Канада.

• PMID: 8054443
• DOI: 10.1111/j.1469-185x.1994.tb01504.x

Обзор

JL Doust et al. Biol Rev Camb Philos Soc. 1994 май.

. 1994 г., май; 69 (2): 147–86.

doi: 10.1111/j.1469-185x.1994.tb01504.x.

Авторы

Дж. Л. Дуст ¹ , М. Шмидт, Л. Л. Дуст

принадлежность

• ¹ Биологические науки, Виндзорский университет, Онтарио, Канада.

• PMID: 8054443
• DOI: 10.1111/j.1469-185x.1994.tb01504.x

Абстрактный

В ряде дисциплин, включая экологию, экотоксикологию, управление качеством воды, управление водными ресурсами, биологию рыболовства и т. д., существует значительный интерес к тестированию новых материалов, проб окружающей среды (воды или донных отложений) и конкретных участков с точки зрения их воздействие на биоту.

В первую очередь мы рассматриваем различные источники загрязнения вод, обычно связанные с развитыми районами мира. Исторически большая часть оценки качества воды проводилась исследователями с опытом работы в области химии или инженерии, поэтому химический анализ был преобладающей формой оценки. Однако химические анализы, особенно таких материалов, как хлорорганические соединения и полиароматические углеводороды, могут быть дорогостоящими, а местные факторы окружающей среды могут привести к тому, что фактическое воздействие на организм мало коррелирует с химическими концентрациями в окружающей воде или отложениях. В значительной степени испытания на токсичность проводились независимо от оценки качества окружающей среды на месте, и эта работа выполнялась разными исследователями, прошедшими различную подготовку. Здесь мы пытаемся объединить различные формы биологической оценки загрязнения водной среды, поскольку, по нашему мнению, стоит разработать согласованную основу для применения этого мощного инструмента. Биотическая оценка в ее самой примитивной форме включает простое отслеживание смертности подвергшихся воздействию организмов. Однако в большинстве естественных сред длительное, хроническое воздействие загрязняющих веществ имеет самые разнообразные и необратимые последствия, поэтому предпочтение отдается мерам сублетального поражения. С экологической точки зрения наиболее ценно оценивать воздействие на окружающую среду путем непосредственного изучения количества загрязняющих веществ in situ и нарушений роста и размножения по сравнению с «чистыми» участками. Здесь проводится различие между биоиндикацией и биомониторингом, и делается вывод о включении водных макрофитов (покрытосеменных растений) в исследования уровней загрязнения и воздействия на биоту. Очевидно, что существует одновременная потребность в лабораторных испытаниях новых промышленных побочных продуктов, прежде чем они попадут в окружающую среду, и такие исследования должны помочь в изучении механизмов и видов токсичности, но оценка окружающей среды и отслеживание улучшений в качестве окружающей среды наиболее эффективно достигаются экспериментами по активному биомониторингу.

Похожие статьи

• Оценка качества поверхностных вод с использованием экотоксикологического подхода: на примере водохранилища Алкева (Португалия).

  Пальма П., Альваренга П., Пальма В., Матос С., Фернандес Р.М., Соарес А., Барбоза И.Р. Пальма П. и др. Environ Sci Pollut Res Int. 2010 март; 17 (3): 703-16. doi: 10.1007/s11356-009-0143-3. Epub 2009 25 апреля. Environ Sci Pollut Res Int. 2010. PMID: 19396484

• Воздействие удаления электронных отходов на водную среду: Аккра, Гана.

  Хуан Дж., Нкрума П.Н., Аним Д.О., Менса Э. Хуан Дж. и др. Rev Environ Contam Toxicol. 2014;229:19-34. doi: 10.1007/978-3-319-03777-6_2. Rev Environ Contam Toxicol. 2014. PMID: 24515808 Обзор.

• Методика оценки экологического риска опасных загрязняющих веществ при кратковременном и высоком дозовом воздействии при авариях с загрязнением вод.

  Лей Б.Л., Сунь Ю.Ф., Лю Ц., Ю. Ч.Ц., Цзэн С.Ю. Лей Б.Л. и соавт. Хуан Цзин Кэ Сюэ. 2011 ноябрь;32(11):3240-6. Хуан Цзин Кэ Сюэ. 2011. PMID: 22295619 Китайский язык.

• Водные макрофиты как биомониторы загрязнения текстильной промышленностью.

  Самека-Симерман А., Кемперс А.Дж. Самека-Цимерман А. и соавт. Bull Environ Contam Toxicol. 2002 г., июль; 69 (1): 82–96. doi: 10.1007/s00128-002-0013-x. Bull Environ Contam Toxicol. 2002. PMID: 12053261 Аннотация недоступна.

• Концентрация энтерококков в прибрежной экосистеме зависит от поступления фекального источника, условий окружающей среды и источников окружающей среды.

  Ротенхебер Д., Джонс С. Ротенхебер Д. и соавт. Appl Environ Microbiol. 2018 17 августа; 84 (17): e01038-18. doi: 10.1128/АЕМ.01038-18. Печать 2018 1 сентября. Appl Environ Microbiol. 2018. PMID: 30006393 Бесплатная статья ЧВК.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

• Фитоэкстракция Pb, Cr, Ni и Zn с использованием водного растения Limnobium laevigatum и его потенциальное использование для очистки сточных вод.

  Аран Д.С., Харгинтеги К.А., Фернандес-Чирелли А., Пиньята М.Л. Аран Д.С. и соавт. Environ Sci Pollut Res Int. 2017 августа; 24 (22): 18295-18308. doi: 10.1007/s11356-017-9464-9. Epub 2017 21 июня. Environ Sci Pollut Res Int. 2017. PMID: 28639015

• Оценка загрязнения металлами реки Хун, Китай, и оценка рыбы Zacco platypus и улитки Radix swinhoei в качестве потенциальных биомониторов.

  Wu X, Wang S, Chen H, Jiang Z, Chen H, Gao M, Bi R, Klerks PL, Wang H, Luo Y, Xie L. Ву С и др. Environ Sci Pollut Res Int. 2017 март; 24 (7): 6512-6522. doi: 10.1007/s11356-016-8348-8. Epub 2017 10 января. Environ Sci Pollut Res Int. 2017. PMID: 28074367

• Накопление тяжелых металлов связано с молекулярными и патологическими нарушениями в печени Variola louti с побережья Джидды в Красном море.

  Мохамед С.А., Эльшал М.Ф., Кумосани Т.А., Мал А.О., Ахмед Ю.М., Алмулайки Ю.К., Ассери А.Х., Замзами М.А. Мохамед С.А. и др. Общественное здравоохранение Int J Environ Res. 2016 21 марта; 13 (3): 342. дои: 10.3390/ijerph23030342. Общественное здравоохранение Int J Environ Res. 2016. PMID: 27007386 Бесплатная статья ЧВК.

• Загрязнение металлами и фармацевтическими препаратами в северной части озера Тайху (Китай) и его связь с комплексным ответом биомаркеров у рыб.

  Лу Г., Ян С., Ли З., Чжао Х., Ван С. Лу Г и др. Экотоксикология. 2013 Январь; 22 (1): 50-9. doi: 10.1007/s10646-012-1002-4. Epub 2012 4 октября. Экотоксикология. 2013. PMID: 23053787

• Межпопуляционные сравнения устойчивости и накопления меди в красных водорослях Gracilariopsis longissima.

  Браун М.Т., Ньюман Дж.Э., Хан Т. Браун М.Т. и др. Экотоксикология. 2012 март; 21 (2): 591-600. doi: 10.1007/s10646-011-0819-6. Epub 2011 18 ноября. Экотоксикология. 2012. PMID: 22095160

Просмотреть все статьи «Цитируется по»

Типы публикаций

термины MeSH

90 000 Водные инвазивные виды представляют собой биологическое загрязнение, и однажды появившись, они остаются здесь навсегда 90 001

Рон Киннунен, Расширение Мичиганского государственного университета — 02 мая 2014 г.

Две маленькие неместные мидии нанесли серьезный экологический ущерб Великим озерам.

Мидии-зебры, прикрепленные к камню. Фото предоставлено: Рон Киннунен, MSU Extension

Мичиганский морской грант и Университет штата Мичиган провели программу в Бэй-колледже в Эсканабе, посвященную водным инвазивным видам в Великих озерах и их воздействию на окружающую среду. Лига женщин-избирательниц округа Дельта и Торговая палата округа Дельта спонсировали программу. Обе группы осознают важность этой темы, поскольку их береговая линия состоит из Малого и Большого заливов де Нок в северной части озера Мичиган, которое является ценным любительским рыболовством.

Программа рассмотрела вопрос о том, как инвазивные виды водных организмов являются биологическим загрязнением, и однажды установленные, они остаются здесь навсегда. Они отличаются от химических загрязнений, которые обычно со временем устраняются. В Великих озерах была система и экологический барьер — Ниагарский водопад, — который удерживал рыбу от проникновения из Атлантического океана в озеро Эри и выше. Когда Велландский канал был построен для судоходства, он открыл доступ к верховьям Великих озер. Вначале морская минога и алевка пришли из Атлантического океана. В последние годы трансокеанские суда завозили в Великие озера водные инвазивные виды с балластной водой. В настоящее время в Великих озерах прижилось более 180 неместных водных видов.

В ходе программы экологические изменения Великих озер, связанные с мидиями-зебрами и квагга, были приведены в качестве примера того, как два небольших организма могут разрушить несколько Великих озер. Эти мидии фильтруют большое количество воды, чтобы получить водоросли в качестве источника пищи. Это приводит к более чистой воде и концентрации питательных веществ на дне озер. Это обеспечивает отличные условия для роста нитчатых водорослей, которые в начале лета образуют большие маты на дне озера. Когда он умирает, он создает бескислородные условия на дне озера, и некоторые из них могут быть выброшены на берег, что выглядит как коричневая жижа. Круглые бычки, водные инвазивные рыбы, питаются мидиями-зебрами и кваггами. Если это кормление происходит в условиях аноксии, может произойти рост ботулизма типа Е. По мере того, как они перемещаются по пищевой цепи, этот токсин также перемещается вверх по пищевой цепочке к кормлению водоплавающих птиц, которые, как известно, в некоторые годы в больших количествах умирают в северной части озера Мичиган.

Вторжение мидий-зебр и квагга в озера Гурон и Мичиган также привело к значительному сокращению дипореи, которая была основным источником пищи для озерного сига. Это пресноводное беспозвоночное было богатой энергией добычей, поскольку оно передавало омега-3 жирные кислоты вверх по пищевой цепочке. В результате озерный сиг теперь потребляет этих неместных мидий, в которых мало незаменимых жирных кислот. Несколько лет назад компания Michigan Sea Grant вместе с Университетом Пердью участвовала в исследовании сигов озера Мичиган, которое финансировалось Фондом рыболовства Великих озер. Результаты этого исследования показали, что сиг из озера Мичиган содержит меньше омега-3 жирных кислот по сравнению с сигом из озера Верхнее, который все еще питается дипореей. Это связано с тем, что эти инвазивные мидии плохо выживают в Верхнем озере из-за низкого уровня кальция, необходимого им для строительства раковин.

Несмотря на то, что список других водных инвазивных видов, которые оказывают уникальное воздействие на экологию Великих озер, постоянно растет, мы надеемся, что теперь можно увидеть серьезное экологическое воздействие, которое две маленькие неместные мидии вызвали в Великих озерах. .

Эта статья была опубликована Мичиганского государственного университета Extension . Для получения дополнительной информации посетите https://extension.msu.edu. Чтобы получить сводку информации, доставленную прямо в ваш почтовый ящик, посетите https://extension.msu.edu/newsletters. Чтобы связаться с экспертом в вашем регионе, посетите https://extension.