Nieszczelne przydomowe zbiorniki nieczystości – zagrożenia (2). Strategia bakterii

Liczebność bakterii w wodzie powierzchniowej jest zróżnicowana i zależy od stanu troficznego oraz dostających się zanieczyszczeń. Liczebność bakterioplanktonu w 1 ml wody waha się od 102 do 109 w wodach zanieczyszczonych ściekami. Na szczęście, wody powierzchniowe, a zwłaszcza wody płynące i zbiorniki z wodą przepływającą cechuje znaczna zdolność do samooczyszczania w miarę oddalania się od źródła zanieczyszczenia. Na proces samooczyszczania wpływa przede wszystkim rozcieńczanie wodą odbiornika i sedymentacja zawiesin. Sedymentacja uzależniona jest od prędkości przepływu i zachodzi w miejscach, gdzie woda płynie na tyle wolno, że zawieszone cząsteczki mogą opaść na dno.

Przechodzenie bakterii do osadów dennych zbiorników powoduje, że liczebność bakterii w osadach jest kilkukrotnie wyższa niż w wodzie. Bakterie są najliczniej występującymi i najbardziej aktywnymi organizmami w osadach dennych, występują tam jako wolne komórki lub zaadsorbowane na cząsteczkach. Osady nie tylko chronią bakterie przed działaniem światła i innymi niekorzystnymi czynnikami środowiskowymi, a także są źródłem substancji pokarmowych. Również liczba wskaźnikowych bakterii coli w osadach może być od 1 do 3 rzędów wielkości wyższa niż w wodzie.

Liczebność bakterii W wodach powierzchniowych występuje szereg czynników biotycznych i abiotycznych wpływających bezpośrednio na liczebność bakterii. Obniżenie liczebności bakterii allochtonicznych w środowisku wodnym może być spowodowane atakiem ze strony drapieżnych bakterii. Przykładem jest Bdellovibrio bacteriovorus, powodujący lizę wielu bakterii. Ta niewielka pałeczka przyczepia się do podatnych na jej atak komórek bakterii, przedziurawia ścianę komórkową i wnika do środka. Wewnątrz rośnie i dzieli się dwa, trzy razy, wykorzystując prawie całą zawartość komórki gospodarza jako pokarm. Po śmierci gospodarza i rozpadzie jego komórki, Bdellovibrio wydostaje się na zewnątrz.

Innym czynnikiem regulującym wielkość biomasy bakterii w ekosystemach wodnych jest aktywność pierwotniaków i pasożytów odżywiających się bakteriami, tzw. bakteriożerców. Za najważniejszych bakteriożerców uważa się heterotroficzne nanowiciowce, mikrowiciowce i orzęski oraz glony. Intensywność wyżerania bakterii zależy od temperatury, znacznie zmniejsza się poniżej 18°C, dlatego zimą odgrywa niewielką rolę w kontrolowaniu liczebności bakterii.

Istotne z punktu widzenia ograniczenia liczebności bakterii w wodzie są bakteriofagi, czyli wirusy atakujące bakterie i powodujące ich lizę, czyli rozpad komórek. Bakteriofagi są bardzo specyficzne wobec bakterii i ich występowanie w wodzie zależy od występowania określonego gatunku, który atakują.

Temperatura Wśród flory allochtonicznej, czyli dostającej się do wód powierzchniowych, występują bakterie pochodzące ze spływów powierzchniowych, głównie z gleby i powietrza. Są to najczęściej bakterie zaliczane, podobnie jak bakterie wodne, czyli mikroflora „autochtoniczna” wód, do grupy bakterii, dla których optymalna temperatura wzrostu nie przekracza 25°C.

Naturalna mikroflora autochtoniczna wód nie stanowi zagrożenia dla zdrowia człowieka. Bakterie wodne właściwie giną w temperaturze powyżej 25°C, nie stanowią więc zagrożenia epidemiologicznego, ponieważ nie namnażają się w 37°C, temperaturze ciała człowieka.

Ze ściekami natomiast wprowadzane są bakterie występujące stale w przewodzie pokarmowym człowieka i zwierząt, w tym bakterie będące przyczyną chorób o charakterze żołądkowo-jelitowym. Bakterie są przystosowane do wzrostu w temperaturze około 35-37°C i do dużej zawartości substancji odżywczych w środowisku. W środowisku wodnym, o temperaturze rzadko przekraczającej 20°C, bakterie te przeżywają stres związany z temperaturą. Temperatura poniżej minimalnej powoduje spowolnienie tempa rozmnażania bakterii i wydłużenie czasu generacji, spowolnieniu ulegają również inne procesy życiowe komórki. W sytuacji równoczesnego stresu, związanego z mniejszą zawartością substancji organicznych w środowisku, spowolnienie procesów życiowych komórki może pozwalać bakteriom na dłuższe przeżycie w wodzie.

Z uwagi na to, że temperatura wody w zbiornikach przyjmujących wody i ścieki ulega często podwyższeniu, te środowiska wodne mogą być zasiedlane coraz częściej przez mikroorganizmy o wyższych wymaganiach cieplnych.

Troficzność środowiska Niedobór substancji pokarmowych jest normalnym zjawiskiem w ekosystemach naturalnych. Z tego względu większość autochtonicznej mikroflory wodnej należy do oligotrofów, zdolnych do wykorzystywania nawet śladowych ilości pożywienia. W przypadku bakterii allochtonicznych sytuacja jest odmienna. Po wprowadzeniu ich do środowiska ubogiego w substraty organiczne można w krótkim czasie zaobserwować zwolnienie tempa wzrostu w wyniku wydłużenia okresu międzypodziałowego i czasu generacji. Faza zastoju stanowi okres przygotowawczy, w trakcie którego bakterie przystosowują się do nowego środowiska. Średnia masa komórki zmniejsza się wówczas parokrotnie. W niesprzyjających warunkach tylko dzięki wstrzymaniu wzrostu i syntezy ściany komórkowej bakterie uzyskują szansę przeżycia. Jednocześnie u głodzonych bakterii wzrasta adhezyjność komórek. Najważniejszą odpowiedzią na brak substancji odżywczych jest rozwój stanu zwiększonej oporności komórki na szkodliwe parametry środowiska, np. na szok termiczny.

Niejednokrotnie na skutek zanieczyszczenia wód powierzchniowych bakterie allochtoniczne mogą znaleźć w tym środowisku substancje organiczne – białka, polisacharydy, tłuszcze i inne. Dzięki tym zanieczyszczeniom przynajmniej przez pewien czas mikroorganizmy allochtoniczne mogą się w takim środowisku rozwijać.

Strategie przeżycia Różne strategie przeżycia bakterii allochtonicznych mogą być też przyczyną różnego czasu ich przeżywania w środowisku wodnym, przy czym wyraźnie zaznacza się wpływ temperatury. Obniżenie temperatury poniżej 10°C znacznie wydłuża ich przeżywalność, np. E.coli w temp. 28-30°C przeżywa 10 dni, a w 4°C nawet 43 dni.

Do wykrywania i identyfikacji bakterii patogennych wykorzystuje się coraz częściej techniki biologii molekularnej. Zastosowanie tych metod pozwoliło na wykrycie wielu bakterii dotychczas tzw. niehodowalnych, szczególnie patogenów, w tym w wodzie pitnej i powierzchniowej bakterii Helicobacter pylori.

Klasyczne metody pozwalające określić liczebność i żywotność komórek w środowisku są czasochłonne i obciążone pewnym błędem, natomiast metody molekularne są szybkie, czułe i specyficzne, dlatego wydaje się konieczne wprowadzenie ich do badań środowiskowych.

Zagrożenie mikrobiologiczne spowodowane niekontrolowanym zrzutem ścieków bytowych do środowiska glebowego, czy to przez nieszczelne szambo, czy też nieprawidłowo użytkowaną przydomową oczyszczalnię ścieków, uderza więc głównie w samych użytkowników. Skażenie jest bowiem największe w glebie i najbliżej położonych zbiornikach wody: w studni, ogrodowym stawie czy niedalekim jeziorze. Naturalne procesy kontrolujące równowagę mikrobiologiczną do pewnego stopnia przywrócą w końcu pierwotną dominację nieszkodliwych dla ludzi mikroorganizmów saprofitycznych, ale zanim to nastąpi będziemy narażeni na dolegliwości, które uprzykrzą nam życie, a czasem nawet doprowadzą do niebezpiecznych zachorowań.

dr Bogumiła Szponar

Przygotowano na podstawie „Zagrożenia bakteryjne wód powierzchniowych” dr Aleksandry Smyłły
Zobacz artykuł w wersji pdf pdf pdf

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij