Мониторинг микромицетов в поверхностных источниках водозаборов городов Украины

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Мониторинг микромицетов в поверхностных источниках водозаборов городов Украины

О.С. Савлук, А.В. Руденко, М.Н. Сапрыкина, В.В. Гончарук

Изучен видовой состав микроскопических грибов - микромицетов в различных реках Украины. Показано, что основными видами грибов, выделенными из рек Украины, являются Aspergillus, Penisillium, Cladosporium, Alternaria, Candida и другие. Установлено, что количественный состав микромицетов во многом зависит от глубины отбора проб воды, температуры, а также наличия органических веществ. Обнаружено влияние купающихся людей на количество микромицетов.

Ключевые слова: мониторинг, микромицеты, вода источников водозаборов.

О.С. Савлук*, А.В. Руденко**, М.М. Саприкіна*, В.В. Гончарук*

*Інститут колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН України, м.Київ, Україна

** Інститут урології АМН України

МОНІТОРИНГ МІКРОМІЦЕТІВ У ПОВЕРХНЕВИХ ДЖЕРЕЛАХ ВОДОЗАБОРІВ МІСТ УКРАЇНИ

Вивчено видовий склад мікроскопічних грибів - мікроміцетів в різних ріках України. Показано, що основними видами грибів, які були віділені з води рік України є Aspergillus, Penisillium, Cladosporium, Alternaria, Candida та інші. Встановлено, що кількісний склад мікроміцетів залежить від глибини відбору проби води, температури, а також наявності органічних речовин. Виявлено вплив людей, що купаються, на кількісний та якісний склад мікроміцетів.

Ключові слова: моніторинг, мікроміцети, вода джерел водозаборів.

O.S. Savluk*, A.V. Rudenko**, M.M. Saprykina*, V.V. Goncharuk*

*A.V. Dumansky Institute of Colloid and Water Chemistry of NAS of Ukraine, Kiev, Ukraine

** Institute of urology of AMN of Ukraine, Kiev, Ukraine

MiCROMYCETES MONITORING IN SURFACE WATER INTAKE SPRINGS CITY OF UKRAINE

The specific structure of microscopic fungi - micromycetes in various areas of rivers of Ukraine are investigated. It is shown, that by the basic species allocated from water of rivers of Ukraine, are Aspergillus, Penisillium, Cladosporium, Alternaria, Candida and others. It is established, that the quantitative structure micromycetes in many aspects depends on depth of sampling of water, temperature, and also presence of organic substances. Influence of bathing people on quantitative and specific structure micromycetes is revealed.

Keywords: monitoring, mikromiceti, water of sources of water intakes.

Введение

Микозы представляют серьезную опасность для жизни человека. По распространенности они следуют step by step за вирусными инфекциями. Международное сообщество медицинских микологов образно характеризует микозы как «просыпающегося гиганта» [1,2,3,4].

Важным фактором распространения микроскопических грибов, является всеобщее, резкое ухудшение состава воды поверхностных источников, особенно вследствие антропогенного влияния.

Задача настоящего исследования - изучение спектра микромицетов в реках и источниках водоснабжения городов Украины

Методика эксперимента

Пробы воды для выявления микроскопических грибов отбирали в реке Днепр, Десна, Днестр, Дунай, Рось, Буча, Недра, Сула и др., а также в местах водозаборов городов Украины на протяжении двух лет с 2010 по 2011. Отбор проб осуществляли вручную. Температура воды колебалась от 30єС (июль, август) до 18єС (сентябрь, октябрь), рН воды составлял 7,0-8,5.

Пробы воды отбирали общепринятым методом в стерильные флаконы вместимостью не менее 500 см³ с плотно притертыми пробками [5].

Исследования на наличие грибов выполняли непосредственно после отбора проб. Воду, объемом 100 мл фильтровали через мембранные фильтры с величиной пор 0,45 мкм, которые затем помещали на среду Сабуро с дихлораном [6]. Чашки культивировали при температуре 27±1єС в течении 7 суток. Идентификацию грибов проводили по определителю [7].

Результаты и их обсуждение

Самая большая река Украины - Днепр - основной источник водоснабжения городов, сел и промышленных центров. По результатам анализа установлено, что изменения в качественном состоянии воды в сторону ухудшения отдельных ее показателей отмечалось как в притоках Днепра, так и в самой воде реки Днепр. Так, в реке Припять в последнее время увеличилось содержание железа общего, показателя химического потребления кислорода (ХПК), цветности и других. Ухудшение качества воды происходит за счет антропогенных нагрузок и в первую очередь из-за несанкционированных сбросов большого количества сточных вод промышленных и коммунальных предприятий. Ежегодно в весенне-летний период происходит резкое снижение растворенного кислорода в воде Киевского и Каневского водохранилищ. Возрастает содержание марганца, железа, и наблюдается высокое органическое загрязнение воды. Значительную часть загрязнений р.Десна (водозабор г.Киева) составляют сельхозпредприятия. В нижнем течении Десны (3 км) в районе водозабора г. Киева показатель цветности был на уровне 70-75є, ХПК 20-22 мг О₂/дм³, аммоний солевой 0,3-0,35 мг/дм³, а содержание кислорода уменьшилось до 9,5 мг/дм³ [8].

Все ухудшающееся состояние рек Днепровского бассейна по химическим показателям не может не отразиться на количественном и видовом составе грибов. В таблице 1 приведены данные по определению микроскопических грибов в пробах воды из различных поверхностных источников г. Киева и Киевской области. Установлено, что количественный показатель дрожжеподобных грибов изменяется в более широких пределах, чем для микроскопических грибов, а именно от единиц до сотен тысяч КОЕ в 100 см³ воды, в то время как мицелиальных грибов выявлено от 3 КОЕ/100 см³ (р.Десна) до 10 КОЕ/100 см³ (р.Припять). Наиболее часто встречающиеся грибы относятся к родам Penicillium, Aspergillus, Alternaria, Cladosporium, многие виды которых известны как возбудители микозов и оппортунистических инфекций [Ошибка! Закладка не определена.].

Таблица 1. Микромицеты водоемов г.Киева и Киевской области

В аномально жаркую погоду в августе 2010 года наблюдалось повсеместное погружение грибов в более глубокие слои воды. Поэтому если на поверхности грибы почти не определялись, то на глубине 0,3 м и глубже, независимо от видовой принадлежности, их количество значительно увеличилось. Однако, основная масса микромицетов сосредоточена на глубине 0,3-0,5 м от поверхности воды не зависимо от температуры воды и времени года (рисунок 1).

Количество микромицетов в воде также зависит от питательных веществ, что является причиной их отсутствия или незначительного количества на песчаном дне реки Днепр (район водозабора), в то время как в затоках Киевского моря, где особенно много на дне целлюлозы, их определяется более 20 КОЕ/100 см³. Большое скопление микромицетов в районе сброса сточных вод возле села Бортничи очевидно также связано с наличием обильного количества питательных веществ.

Рисунок 1 - Распределение микромицетов в зависимости от глубины отбора проб р.Днепр в августе (1) и сентябре (2) 2010 года

Как видно из таблицы 2 в пробах воды, отобранных из реки Днепр ниже Киева, выделено значительно большее количество микроскопических грибов, чем в районе Вышгорода и водозабора Днепровской водопроводной станции. Установлено, что грибов в сентябре определялось несколько больше, чем в августе, когда температура воды достигала 25єС, а в сентябре 16-18 єС. За период с августа по ноябрь не выявлено особых различий в видовом спектре грибов. В основном выделяли представителей родов Penicillium, Aspergillus, Cladosporium, Fusarium и др.

Таблиця 2. Микромицеты в пробах воды реки Днепр выше и ниже г. Киева (глубина отбора проб 0,5 м от поверхности воды)

Также количественный показатель микромицетов возрастал при увеличении количества купающихся (рисунок 2). Рост микромицетов наблюдался не только в воде, но и в смывах пляжного песка в августе 2010 года. Среди выявленных видов грибов, на пляже реки Днепр в районе пешеходного моста обнаружены грибы рода Penicillium, Aspergillus, Fusarium, Cladosporium, Alternaria и др.

Рисунок 2 - Количество микромицетов в пробах воды и песка в районе Киевского пляжа

микромицет поверхностный источник водозабор

В таблице 3 приведены данные о наличии микромицетов в поверхностных источниках водозаборов городов Украины. Показано, что независимо от времени года C.albicans определялась в наибольшем количестве по сравнению с другими видами микромицетов, в диапазоне от 10² до 10⁵ КОЕ/см³. Достаточно часто выделяли A.niger, Penicillium spp., Cladosporium spp., R. аrrhizus и др. В отдельных случаях выделены Fusarium spp. и Trihoderma viride из проб воды реки Днепр в районе г.Киева и Чернигова.

Таким образом, анализ проб воды, поверхностных источников городов Украины показал, что микроскопические грибы повсеместно определяются, независимо от места и времени отбора проб. При этом в жаркий период года, как например, в аномально жаркий август 2010 года, микромицеты в поверхностных слоях воды отсутствовали, их основная масса определялась на глубине до 1 м, в то время как в сентябре при t=16-18 єС микромицеты определялись и в поверхностных слоях. Микроскопические грибы на дне практически не обнаружены. Однако такая закономерность имеет место только для дна с незначительным количеством питательных веществ, там, где на дне много гумуса и особенно целлюлозы, количество микромицетов достигает 100 КОЕ/100 см³.

Численность грибов в воде зависит от количества купающихся, поэтому на пляжах грибов больше, чем в открытых водоемах. Следует отметить, что между числом купающихся и концентрацией грибов в песке пляжа есть прямая зависимость. Полученные данные согласуются с данными литературы. Так, исследователи [9] изучавшие наличие микромицетов на пляжах северной Флориды также показали, что присутствие купающихся в несколько раз увеличивало число микромицетов в воде, при этом их видовой состав расширяется за счет таких грибов как Alternaria, Triсhoderma и другие. Это связано, вероятно, с одной стороны, с внесением микроскопических грибов в воду купающимися за счет смыва грибов, паразитирующих на коже и волосах, а, с другой стороны, вследствие интенсивного перемешивания воды и донных отложений людьми, в результате чего в воду поступает значительное количество придонной взвеси вместе с микроскопическими грибами.

Влияет на общее количество и состав микромицетов наличие органических веществ в воде водоема. Поэтому в воде района Бортничи Киевской области, где производят сброс в реку Днепр сточных вод, грибов больше, чем в районе Вышгорода и водозабора Днепровской водопроводной станции.

В процессе изучения видового состава грибов в воде водозаборов Украины выявлено большое разнообразие микроскопических грибов оппортунистов, способных, при определенных условиях, вызывать заболевания различной степени тяжести, как у человека, так и у животных.

Таблица 3. Микромицеты, виделенные из воды поверхностных источников водозаборов городов Украины

Выводы

Таким образом, результаты мониторинга микромицетов в поверхностных водоемах Украины (за период 2010-2011 годов) позволяют сделать следующие выводы:

1. Микроскопические грибы повсеместно определяются в поверхностных водоемах, при этом преобладают дрожжеподобные грибы рода Candida spp. (от десятков до сотен тысяч КОЕ в 100 см³). Среди мицелиальных грибов доминировали роды Aspergillis, Cladosporium, Penicillium, Alternaria.

2. На примере реки Днепр показано, что количество и видовой состав микромицетов зависит от места отбора проб воды. Так в воде фарватера реки, в песчаном дне микроскопических грибов выявлено значительно меньше, чем в заливах и местах с незначительным течением. Особенно большое количество микромицетов выявлено в Киевском море в местах с иловым дном и при наличии растительных остатков.

3. Сброс сточных вод, на примере г. Киева после их очистки в районе с. Бортничи в реку Днепр приводит к повышению количества микромицетов, при этом увеличивается количество не только дрожжеподобных грибов, таких как Candida albicans, Rhodotorula glutinis, но и мицелиальных грибов, а именно Cladosporium cladosporioides, Penicillium multicolor, Alternaria alternate, Aspergillus niger и др.

4. Значительное влияние на количество микромицетов в воде оказывают люди, которые купаются, а также их численность. Даже в аномально жаркую погоду в августе 2010 года, при отборе проб в местах купания людей выявлено в два раза больше микроскопических грибов, чем в Днепровской воде. При этом выявлена корреляция между количеством микромицетов в воде и песке.

Установлено, что видовой состав микроскопических грибов в пробах воды, отобранных на водоочистных станциях в разных городах Украины, где для водоснабжения используется вода поверхностных водоемов, существенно не отличается. Так, основными видами, как и в воде Днепра, выделялись микромицеты, которые принадлежат к родам Aspergillus, Alternaria, Cladosporium, Penicillium и др.

Перелік посилань

1. Проблема инфицирования воды возбудителями микозов и перспективы ее решения / В.В.Гончарук, А.В. Руденко, Э.З. Коваль [и др.] // Химия и технология воды. - 2004. - 26, N2. - С.120-144.

2. Озерская С.М. Микроскопические грибы в связи с проблемами биологической безопасности (обзор) / С.М. Озерская, Н.Е. Иванушкина, Г.А. Кочкина // Проблемы медицинской микологии. - 2011. - 13, №3. - С.3-12.

3. Мікроміцети в питній воді / В.В. Гончарук, А.В. Руденко, Э.З. Коваль [и др.] // Вісник.-2007.- N12.- С.21-24

4. Мокиенко А.В. Микозная контаминация источников водоснабжения и питьевой воды / А.В. Мокиенко, Н.Ф. Петренко, А.И. Гоженко // Питьевая вода. - 2008. - № 4. - С. 25-33.

5. МР 10.10.2.1-169-2010. Санітарно-мікологічні дослідження питної води. - К.: Україна. - 2010.

6. Патент N 92088 Спосіб виявлення мікроміцетів у воді. Гончарук В.В., Руденко А.В., Савлук О.С., Саприкіна М.М., Потапченко Н.Г., Косінова В.М. Заявка N а 2009 00259 Спосіб виявлення мікроміцетів у воді, Опубл. 27.09.2010, Бюл. № 18.

7. Саттон Д. Определитель патогенных и условно патогенных грибов / Саттон Д., Фотергилл Ф., Ринальди М. - М.: Мир, 2001. - 468 с.

8. Національна доповідь про якість питної води та стан питного водопостачання України у 2009 році.- К.: Міністерство з питань житлово-комунального господарства України., 2010. - 567с.

9. Vogel C. Prevalence of yeasts in beach sand at three bathing beaches in South Florida / C. Vogel, A.Rogerson, S. Schatz [et al.] // Water researche. - H. Laubach, A. Tallman, J. Fell2007.-V.41.- P.1915-1920.

Размещено на Allbest.ru