Кіріспе
Фекальді колиформ (британша: фекальді колиформ) – факультативті анаэробты, таяқша тәрізді, грам-теріс, спора түзбайтын бактерия. Колиформды бактериялар көбінесе жылы қанды жануарлардың ішегінен шығады. Фекальді колиформалар өт тұздары немесе осыған ұқсас беттік заттардың қатысуында өсе алады, оксидазаға теріс нәтиже береді және 44 ± 0,5°C температурада 48 сағат ішінде лактозадан қышқыл мен газ шығарады. Термотөзімді колиформ термині дұрысрақ және «фекальді колиформ» терминінен гөрі көбірек қабылдануда. Колиформды бактериялар фекальді (мысалы, Escherichia) және фекальді емес (мысалы, Enterobacter, Klebsiella, Citrobacter) туыстарын қамтиды. Бұл сынақ фекальді ластанудың, атап айтқанда, E. coli-нің индикаторы ретінде қолданылады, ол фекальді заттарда болуы мүмкін басқа патогендердің индикаторлы микроорганизмі болып табылады. Суда фекальді колиформдың болуы тікелей зиян келтірмейді және міндетті түрде фекалияның бар екенін көрсетпейді. Фекальді колиформмен бірге кездесетін су арқылы жұғатын кейбір патогендік ауруларға құлақ инфекциясы, дизентерия, қызба, вирустық және бактериялық гастроэнтерит, гепатит А жатады.
A fecal coliform (British: faecal coliform) is a facultatively anaerobic, rod shaped, gram negative, non sporulating bacterium. Coliform bacteria generally originate in the intestines of warm blooded animals. Fecal coliforms are capable of growth in the presence of bile salts or similar surface agents, are oxidase negative, and produce acid and gas from lactose within 48 hours at 44 ± 0.5°C. The term thermotolerant coliform is more correct and is gaining acceptance over "fecal coliform". Coliform bacteria include genera that originate in feces (e. g. Escherichia) as well as genera not of fecal origin (e. g. Enterobacter, Klebsiella, Citrobacter). The assay is intended to be an indicator of fecal contamination; more specifically of E. coli which is an indicator microorganism for other pathogens that may be present in feces. Presence of fecal coliforms in water may not be directly harmful, and does not necessarily indicate the presence of feces. Some waterborne pathogenic diseases that may coincide with fecal coliform contamination include ear infections, dysentery, typhoid fever, viral and bacterial gastroenteritis, and hepatitis A.
Қоршаған ортаға әсері
Фекальды колиформа бар өңделмеген органикалық заттар қоршаған ортаға зиян келтіруі мүмкін. Бұл материалдың ауадағы оттегімен ыдырауы, егер ол өзендерге немесе су жолдарына құйылса, еріген оттегінің деңгейін төмендетуі мүмкін. Бұл балықтар мен басқа су жануарларын өлтіруге жеткілікті мөлшерде оттегі деңгейін төмендетуі мүмкін. Қалдық сулардағы фекальды колиформаны азайту үшін хлор және басқа дезинфекциялық химиялық заттарды қолдану немесе ультракүлгін сәулемен дезинфекциялау қажет болуы мүмкін. Мұндай заттар фекальды колиформаны және ауру тудыратын бактерияларды жояды. Бірақ олар су ортасының дұрыс тепе-теңдігі үшін қажетті бактерияларды да өлтіріп, осы бактерияларға тәуелді түрлердің өмір сүруіне қауіп төндіреді. Сондықтан фекальды колиформаның жоғары деңгейі хлордың жоғары деңгейін қажет етеді, бұл су организмдеріне қауіпті.
Алып тастау және өңдеу
Фекальді колиформ, басқа бактериялар сияқты, көбінесе суды қайнату, хлормен өңдеу немесе ультракүлгін сәулемен дезинфекциялау арқылы өсуіне тосқау қоюға болады. Ластанған сумен байланысқа түскеннен кейін сабынмен мұқият жуу инфекцияның алдын алуға да көмектеседі. Фекальді колиформды анықтау кезінде міндетті түрде қолғап кию керек. Халыққа сумен қамтамасыз ететін муниципалитеттер әдетте фекальді колиформды бақылап, оны жою шараларын қолданады. Оны йодтың көмегімен де жоюға болады.
Халықтың денсаулығына қауіп-қатерлерді бақылау
АҚШ, Канада және басқа елдердің суларында халық денсаулығын сақтау мақсатында су сапасы бақыланады. Бактериялық ластану – бақыланатын ластағыштардың бірі. АҚШ-та фекальді колиформды тексеру – АҚШ ЭҚА қолданатын жүйеде су сапасының жалпы бағасын анықтайтын тоғыз тесттің бірі. Фекальді колиформды сынақ тек фекальді емес колиформдар жиі кездеспейтін жағдайларда ғана фекальді заттардың болуын анықтау үшін қолданылуы керек.
Талдау
Егер орта жағдайлары өсуге қолайлы болса, бактериялар тез көбейеді. Көптеген бактериялар тамақ бар, қараңғы, жылы және ылғалды ортада жақсы өседі. Қатты ортада өскенде, кейбір бактериялар көбейген сайын колониялар құрайды, олар көзге көрінетіндей үлкенге жетеді. Су үлгісінен фекальді колиформ бактерияларының колонияларын өсіріп, санау арқылы бастапқы бактериялардың мөлшерін анықтауға болады. Судағы фекальді колиформаларды талдау үшін мембраналық сүзгілеу әдісі ең қолайлысы болып табылады. Тестіленіп жатқан үлгілер белгілі бір мөлшердегі тесіктерден (әдетте 0,45 микрометр) өтеді. Судағы микроорганизмдер сүзгі бетінде қалады. Сүзгі стерильді Петри табақшасына, таңдамалы ортамен бірге қойылады, қажетті организмдердің өсуіне жағдай жасалады, ал басқа, мақсатты емес организмдердің өсуі тежеледі. Әрбір жасуша жеке колонияға айналады, оны тікелей санауға болады және бастапқы инокуляцияның мөлшерін анықтауға болады. Ластанған көздерден алынған үлгілерді "санауға болатын" мембрана алу үшін сұйыту қажет болуы мүмкін. Сүзгі M FC агары бар Петри табақшасына қойылады және 44,5 °C (112,1 °F) температурада 24 сағат бойы инкубацияланады. Бұл жоғары температура фекальді емес бактерияларды шокқа ұшыратып, олардың өсуін баяулатады. Фекальді колиформ колониялары өскен кезде лактозаны ыдырату арқылы анилин бояуымен реакцияға түсетін қышқылды бөліп шығарады, осылайша колонияларға көк түс береді. Колиформды анықтаудың жаңа әдістері колиформды анықтау үшін нақты фермент субстраттарына негізделген. Бұл талдаулар қантты бояумен байланыстырып қолданады, ол бета-галактозидаза ферментінің әсерінен ерекше түс береді. Бета-галактозидаза ферменті көбінесе колиформды анықтау үшін қолданылатын маркер болып табылады және о-нитрофенил-бета-D-галактоза сияқты ферментке тән гликозидтердің гидролизі арқылы анықталады. Талдаулар әдетте бета-глюкуронидаза ферментінің әсерінен флуоресцентті өнім беретін басқа бояумен байланысты екінші қантты қамтиды. E. coli бета-галактозидаза мен бета-глюкуронидазаны да өндіретіндіктен, екі бояудың үйлесімі бір ыдыста колиформдар мен E. coli бактерияларын ажыратуға және сандық өлшеуге мүмкіндік береді. Соңғы кезде ферменттік анықтау қосылыстарының химиясы жаңартылды, индикаторлық компонент редокс-белсенді болып келеді, бұл әдеттегі хромогендік форматтан өзгеше. Бұл, мысалы, E. coli және E. faecalis сияқты фекальді индикатор бактерияларын алдын ала өңдеусіз электрохимиялық жолмен анықтауға мүмкіндік береді. Анықтау қосылысының түсі маңызды болмағандықтан, бұл терең түсті матрицаларда анықтауға мүмкіндік береді.
АҚШ EPA сынақ талаптары
1989 жылы АҚШ Қоршаған ортаны қорғау агенттігі (EPA) бүкіл ел бойынша мемлекеттік су жүйелері үшін маңызды бақылау өзгерістерін енгізген Тоталды колиформ ережесін (TCR) жариялады. 1989 жылғы ТКЖ бойынша сынақ талаптары бұрынғы талаптардан гөрі толыққанды болды. Көбінесе, кішкентай сумен жабдықтау мекемелері үшін талап етілетін колиформ сынақтарының саны артты. Ереже сонымен қатар, жалпы колиформ оң нәтиже көрсеткен барлық көздерден автоматты түрде қайталап сынақ алуды талап етті (бұл іске қосылған су көзін бақылау деп аталады). 2013 жылы EPA ТКЖ-ны қайта қарады, ал 2014 жылы шағын түзетулер енгізді.
Қосымша ресурстар
Қоршаған ортаны қорғау агенттігі. "Су сапасын бақылау және бағалау: фекальды бактериялар".