Методы изучения роли водного фактора в распространении инфекционных заболеваний и выявления водных эпидемий

Реферат на тему:

МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ РОЛИ ВОДНОГО ФАКТОРА В РАСПРОСТРАНЕНИИ ИНФЕКЦИОННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ И ВЫЯВЛЕНИЯ ВОДНЫХ ЭПИДЕМИЙ (ВСПЫШЕК)

Выявление водных заражений инфекционными заболеваниями, так сказать диагностика водных эпидемий, имеет важное противоэпидемическое значение. Разумеется, еще более важную роль играет предупреждение возможности таких заражений.

Система мероприятий по предупреждению заражений через воду рассматривается в следующей главе книги, эта же глава посвящается диагностике водных заражений. Большое значение имеет, возможно, раннее их выявление, поскольку позволяет быстро прервать пути передачи инфекции и тем самым копировать развившуюся эпидемию. Анализ причин возникновения водных заражений может быть использован при разработке профилактических мероприятий.

Диагностика водных эпидемий базируется на применении комплексного метода, включающего анализ эпидемиологических и санитарно-гигиенических данных и применение лабораторных исследований, как санитарно-химических, так и бактериологических. В этой главе мы последовательно рассмотрим перечисленные выше методы диагностики водных эпидемий.

Эпидемиологический метод. Суть метода заключается в том, что, анализируя параметры возникающей заболеваемости, определить пути передачи инфекции и по возможности установить, в чем причина заражения воды (в каком месте это происходит, каков механизм заражения). Нужно отметить, что в решении последней задачи (т.е. установлении места и механизма заражения воды) основное значение имеет не эпидемиологический метод, а анализ санитарно-гигиенических данных.

Методика эпидемиологического анализа сводится к тому, что, собрав данные, характеризующие динамику заболеваемости, территориальное распределение заболеваний, возрастной, профессиональный и половой состав заболевших, вычислив показатели заболеваемости, очаговости и пр. Устанавливают, насколько эти данные соответствуют тем признакам, которые считаются характерными для острых водных эпидемий (см. предыдущую главу).

Считаем целесообразным дать некоторые рекомендации по сбору и оценке некоторых из упомянутых показателей.

1.При установлении динамики заболеваемости следует использовать такой показатель как день заболевания, а не такие показатели как день обращения за медицинской помощью, день госпитализации или постановки диагноза. Тщательной проверке следует подвергнуть случаи выходящие за рамки предполагаемых хронологических рамок вспышки. Особенно важное значение имеет уточнение даты заболевания при инфекциях с постепенным началом заболевания - например, брюшной тиф и паратифы.

2. Этиологический диагноз. Учитывая, что полиэтилогичность является одним из признаков водной эпидемии, следует собрать данные не только о виде выделенного возбудителя, но и о его фаго-, серо-, био-вариантах.

3.Анализ территориального распространения заболеваний имеет важнейшее значение в диагностике водных эпидемий. Соответствие территории, население которой охвачено эпидемией, и территорией получающей воду из того или иного водоисточника - один из надежнейших признаков и острых хронических эпидемий. Анализ этого вопроса включает два основных элемента. Первый из них - уточнения места жительства, места работы, места временного пребывания заболевших. Следует помнить, что часть лиц фактически проживает не по месту своей официальной прописки, а в других местах. Кроме того, заражение может произойти не по месту жительства заболевшего, а по месту его работы или вообще по месту пребывания по тем или иным надобностям в другой части населенного пункта. В ходе эпидемиологического обследования все эти данные должны быть уточнены в отношении каждого больного и нанесены на план населенного пункта. На втором этапе проводят составление территориального распределения заболеваемости и схемы водоснабжения, пытаясь выявить приуроченность заболеваний к определенным водопроводам (если в населенном пункте несколько разных систем водоснабжения) определенным ветвям водопровода, отдельным водоразборным точкам, отдельным колодцам и т.д.

4.Анализ заболеваемости по возрастному, профессиональному и некоторым другим признакам может иметь определенное значение, поскольку при некоторых вариантах водных эпидемий, распределение больных по этим признакам имеет свои особенности. Наибольшее значение учет этих признаков имеет при выявлении “купальных” и сельскохозяйственных вспышек лептоспирозов, а при водно-питьевых вспышках - при заражении воды в отдельных емкостях, обеспечивающих определенные контингенты.

5.Вычисление интенсивных показателей заболеваемости является важным этапом эпидемиологического обследования водных вспышек и эпидемий. Если заподозрено заражение воды того или иного естественного или искусственного водоисточника, следует установить численность населения пользующегося водой данного водоисточника и, зная число заболевших, вычислить интенсивные показатели заболеваемости. Сравнения этого показателя с аналогичным, полученным в отношении населения пользующегося другим источником водоснабжения, дает в руки эпидемиолога веский аргумент для признания (или определения) водной природы изучаемой эпидемии.

Следует указать, что вычисление этих показателей иногда является довольно трудоемким, поскольку определение численности населения, проживающего на территории той или иной системы водоснабжения, следует проводить путем подворных обходов.

Необходимость применения этого метода можно иллюстрировать следующими личными наблюдениями. Мы изучили эпидемическую вспышку брюшного тифа на территории одного большого города. Заболеваемость была нанесена на план города и сопоставлена с системой водоснабжения. Четко выявилась пораженность территории, снабжавшейся водой не общегородским водопроводом, а отдельной небольшой водопроводной системой. У нас был ряд оснований считать, что заражение воды связано с плохой работой системы обеззараживания воды на головных сооружениях упомянутой системы. Вместе с тем более детальный анализ картографического материала заставил усомниться в этом предположении. Дело в том, что на участке были две улицы, которые, судя по картограмме, имели совершенно различное число заболевших на четной и нечетной сторонах улицы, хотя обе стороны снабжались водой одного и того же водопровода. Возникло предположение, что в данном случае имело место заражение лишь отдельных ветвей водопровода. Все эти сомнения отпали сами собой, когда мы выехали на местность. Оказалось, что сторона улицы, где было большое число заболеваний, была застроена крупными 60-ти квартирными домами. Благополучная сторона улицы состояла из небольших индивидуальных домиков с приусадебными участками. К тому же часть этих домиков была уже снесена (для разработки нам были предоставлены планы 5-летней давности).

При проведении подворных обходов целесообразно также выяснять употребление населением сырой воды. Можно, например, разделить население на 3 группы: а) сырую воду не употребляли совсем; б) употребляли воду изредка; в) преимущественно пользуются сырой водой. Таким же образом можно выделить купальщиков.

Не следует смущаться низким интенсивным показателям заболеваемости среди лиц, употребляющих сырую зараженную воду. Следует помнить, что показатель заболеваемости редко превышает 10%, а иногда может быть и менее 1%. Поэтому, отсутствие заболевании у большинства употреблявших зараженную воду, не должно рассматриваться как доказательство не водного характера заболеваемости.

Если, в целом выявление острых водных эпидемий для опытного эпидемиолога, как правило, не представляет трудностей, то диагностика хронических водных эпидемий очень сложная задача. Причиной этого является ограниченное число признаков, характеризующих этот тип заболеваемости. Причины выявления этих эпидемий, такие же, как и острых - тщательный анализ заболеваемости на территории, на которой предполагается наличие хронической водной эпидемии и сравнение этих показателей с данными о соседних территориях с другой системой водоснабжения. Большое значение надо придавать сравнительному изучению сезонности.

Параллельно с изучением эпидемиологических данных следует начать сбор сведений, характеризующих водоисточник, заражение которого предполагается. Прежде всего, следует воспользоваться сведениями о водоисточниках, которыми располагает ЦГСЭН. Интерес представляют санитарные условия водоисточников, под которыми понимают степень плотности населения на данной территории, плотность застройки, благоустройство населенных мест, наличие источников загрязнения (выгреба, поглощающие колодцы, выпуски стоков, бани, прачечные, поля орошения, скотофермы) уровень мероприятий по обеззараживанию стоков. Эти обстоятельства необходимо учитывать при оценке санитарного состояния водоисточников.

Определенное значение имеет санитарно-топографическое изучение водоисточников. Изучению подлежит геологическая структура местности, где находится водоем, размеры водоема, скорость и направление движения воды, связь с источником загрязнения.

Интересный пример того, как изучение гидродинамических процессов в водоеме помогло расшифровать эпидемическую вспышку можно найти в работе В. И. Шуляренко и В. Н. Пономаренко (1969). В поселке Степань Ровенской области Украины с населением около 4 тыс. человек, заболело брюшным тифом 11 человек, 9 из которых проживали на ограниченном участке поселка на берегу р. Горынь. Около берега реки было несколько прорубей, из которых население брало воду. Расстояние между прорубями было от 70 до 200 метров. Все заболевшие пользовались прорубью N1, тогда как население бравшее воду из прорубей N2-4, расположенных ниже по течению, чем прорубь N1 - не заболело (см. рис.4). Заражение воды р. Горынь происходило в месте спуска необработанных сточных вод дома отдыха, на расстоянии примерно 600 метров выше проруби N1. Неясный вопрос, почему заражения были связаны только с водой из проруби N1, тогда как вода из прорубей N2-4 не содержала возбудителя, удалось решить при постановке пробы с флюоресцином, который вводился в очистные сооружения дома отдыха. Краска обнаруживалась в проруби N1 , и отсутствовала в других прорубях. Коли-титр в проруби N1 был 0.4, в других прорубях 11.1. Объяснялось это тем, что сточные воды не сразу смешивались с водой реки, а некоторое время шли отдельно полосой вдоль берега, попадая в район проруби N1. Поскольку в этом месте река делает поворот, струя сточных вод поворачивала к другому берегу /там жилых построек не было/, отходя от прорубей.

При составлении характеристики колодцев учитывают геологию грунта, глубину колодца, запас и скорость возобновления запаса воды, состояние сруба, состояние почвы вокруг колодца, способ забора воды, расстояние от жилых построек.

Все данные о водоисточнике вносят в его паспорт.

Определенное значение имеет органолептическое исследование, включающее определение прозрачности (прозрачной считается вода, если через ее 30 сантиметровый слой можно прочесть шрифт Снеллена), ее цвета, запаха, вкуса / По данным ряда исследователей и в частности Hydson (1962) мутность может служить косвенным показателем микробного, в том числе вирусного загрязнения воды. Станции, дающие очень прозрачную воду, обеспечивают хорошее бактериологическое качество воды и низкую заболеваемость вирусными инфекциями. Имеется параллелизм между показателями заболеваемости гепатитом и степенью осветления воды./. Известен ряд случаев, когда само население обращало внимание на внезапное изменение органолептических свойств воды, предшествовавшее началу эпидемии. В ряде случаев при обследовании водных эпидемий опрос населения о качестве воды позволяет уточнить момент аварии.

Важное значение имеют санитарно-гигиенические данные для выявления связи между объектами, которые могут загрязнять воду (например, выгреба, поглощающие колодцы и др.) и водоисточниками, а также между различными системами водоснабжения (например, технического и питьевого водопроводов). Суть методов по установлению такой связи заключается в том, что в объекты, которые могут служить источником загрязнения, вводят какой-либо индикатор, появление которого в водоисточнике и укажет на наличие такой связи. При этом требуется, чтобы примененный индикатор, во-первых, не мог бы появиться в водоисточнике каким-либо иным путем, кроме как при наличии подозреваемой связи, а во-вторых, примененный индикатор можно было бы возможно легче определить в самых незначительных количествах. В качестве индикатора чаще всего используют флюоресцин. В предполагаемый источник загрязнения наливают 2-5л 2% раствора этого вещества. Вода водоисточника, связь с которым подозревается, исследуется на зеленое окрашивание каждые 6-12 часов. Помимо флюоресцина могут быть использованы и другие индикаторы - сапрол, хлористый натрий, радиоактивные вещества, B.prodigiosum.

Сапрол (раствор крезолов в минеральном масле) вводится в количестве 200 г в предполагаемый источник заражения. Наличие связи между источником загрязнения и водоисточником устанавливается по появлению в воде специфического запаха.

При использовании поваренной соли предварительно определяется концентрация хлоридов в воде водоисточника, заражение которого предполагается. Затем в источник загрязнения выливают несколько ведер насыщенного раствора NaCl (1 ведро на 10куб.м выгреба) Скачкообразное повышение концентрации хлоридов в воде покажет наличие искомой связи.

Радиоактивный метод основан на аналогичном исследовании хлористого рубидия.

Аналогичный принцип используется при применении культуры чудесной палочки (B.prodigiosum) - безвредного микроба, образующего на агаре очень характерные колонии кроваво-красного цвета. Недостаток метода - необходимость бактериологических исследований.

Те же методики могут быть использованы для установления связи технического водопровода с питьевым. Кроме того, при возникновении подозрения на наличие такой связи не следует пренебрегать тщательным осмотром тех мест, где системы обоих водопроводов расположены близко друг к другу. Иногда здесь удается обнаружить незаконные соединения водопроводов. В дополнение к этому И. И. Беляев (1968) рекомендует сравнение данных санитарно-химического анализа проб воды питьевого и технического водопроводов, отобранных в местах подозреваемых соединений в период пониженного давления в сети. Сближение этих показателей говорит за наличие таких соединений в том случае, если в других участках эти показатели разные.

Лабораторные данные при выявлении и изучении водных эпидемий (вспышек) используются очень широко. Можно говорить о применении двух групп методов - санитарно-химических и бактериологических.

Санитарно-химические методы, хотя могут рассматриваться лишь как косвенные показатели заражения воды патогенными микробами, тем не менее, имеют определенное значение в изучении рассматриваемых вопросов. Их достоинство - относительная простота выполнения.

Питьевая вода по химическим показателям должна отвечать следующим требованиям:

-сухой остаток не должен превышать 1000 мг/л;

-хлориды, которые рассматриваются как косвенный индикатор бытового загрязнения, не должны превышать 350мг/л, считая по хлор-иону,

-сульфаты не должны превышать 500мг/л;

-железо не должно содержаться в концентрации более 0,3мг/л;

-марганец не должен содержаться в концентрации более 0,1мг/л;

-медь не должна содержаться в концентрации более 1,0мг/л;

-цинк не должен содержаться в концентрации более 5.0мг/л;

-алюминий не должен содержаться в концентрации более 0,5мг/л;

-полифосфаты не должны содержаться в концентрации более 5,0мг/л;

-нормативом жесткости питьевой воды является 7-10мг - экв/г. Очень важным показателем доброкачественности воды, которая обеззараживается методом хлорирования, считается концентрация остаточного свободного хлора, которая не должна быть меньше 0,3мг/л и не больше 0,5мг/л при контакте не менее 30 минут. Концентрация связанного хлора должна быть не менее 0,8 мг/л и не более 1,2 мг/л при обеспечении не менее 1 часового контакта в сборных резервуарах.

Если вода подвергается озонированию, то остаточное содержание озона должно быть 0,1-0,3 мг/л Согласно существующим у нас нормативам на сельских водопроводах, обслуживающих население до 15000 человек лабораторный контроль питьевой воды одновременно с определением остаточного хлора должен проводиться не реже одного раза в неделю, а также при изменении качества воды; в городских и поселковых водопроводах, забирающих воду из поверхностных водоисточников, лабораторное исследование воды проводится не реже одного раза в сутки, а остаточный хлор определяется каждый час; в городских, поселковых водопроводах, берущих воду из подземных водоисточников, нормативы частоты исследования воды следующие: 1) если вода подается без обеззараживания, при численности населения снабжаемого этой водой до 20000 человек не менее 1 раза в месяц; при численности населения до 50000 - 2 раза в месяц; более 50000 - 4 раза в месяц; 2) если вода подвергается обеззараживанию при численности населения до 20000 - не менее одного раза в неделю, до 50000 не менее 3 раз в неделю, более 50000 - ежедневно. Остаточный хлор исследуется каждый час. Очень важным является контроль воды на разводящей сети. Отсутствие остаточного хлора следует рассматривать как сигнальный признак недоброкачественности воды.

Одним из общепринятых косвенных показателей загрязненности воды являются БПК - биохимическое потребление кислорода и ХПК -химическое потребление кислорода. Frankland показал, что количество кислорода, поглощенного при хранении пробы воды, содержащей органические вещества, зависит от времени хранения. Таким образом, в тесте БПК учитывается как количество использованного кислорода, так и скорость, с которой он используется. Обычно определяют БПК₅ - потребление кислорода в течение 5 суток. Может определяться и БПК₂₀ - 20-ти суточное БПК.

Помимо общепризнанных косвенных химических тестов характеризующих качество воды, предложены и другие показатели. Так В. Н. Кононов (1951) указывает, что удельная окисляемость (окисляемость, отнесенная к 1° цветности) является показателем наличия в воде органических веществ животного происхождения, за исключением присутствия в воде закисного железа, гидрата окиси железа и воды с выраженным гуминовым составом (в перечисленных случаях удельная окисляемость не является санитарным показателем). Благополучной, в санитарном отношении, следует считать воду с удельной окисляемостью ниже 0,30. Kupehik a Edwards (1992) рекомендуют определение мочевой кислоты, как показатель загрязнения воды. Содержание мочевой кислоты в воде определяется при помощи спектрофотометра Бекмана. Существует зависимость между концентрацией мочевой кислоты и содержанием кишечной палочки.

Dutka et al. (1974) предложили в качестве показателя фекального загрязнения воды определять содержание в ней фекальных стероидов человека и высших животных - копростерина и холестерина. Нахождение следов холестерина в воде можно рассматривать как показатель сравнительно свежего фекального загрязнения, а следы более устойчивого копростерина - указывают на удаленное во времени или расстоянии загрязнение. Зависимость между плотностью бактериальных популяций и фекальными стероидами не установлена. Предельные уровни содержания фекальных стероидов в природе, по мнению авторов, составляют для копростерина 0,5 ррв, для холестерина 0,75 ррв.

В обзоре Geldreich (1975) указывается (с ссылкой на Matonickin и Pavletic) на важность проведения параллельного анализа биологических и химических показателей. Albrigth и Wentworth установили определенную корреляцию между активностью гетеротрофных микроорганизмов и содержанием в воде углерода и азота (но не с БПК). Согласно данным Bollady при неблагоприятных для роста микробов условиях наблюдается ингибирование активности нитритредуцирующих ферментов, что приводит к накоплению нитритов в водной среде, в то время как восстановление нитратов протекает нормально. Е.П. Сергеев и Е.А Можаев (1979) в качестве метода санитарного контроля воды, рекомендуют определение содержания в ней поверхностно активных веществ, поскольку эти вещества сейчас очень широко используются в быту. Концентрация ПАВ 1-4 мг/л обычно соответствует коли-индексу 1000000 и БПК - 10-20 мг/л. Нахождение ПАВ в воде указывает на выраженное загрязнение ее стоками. Определение ПАВ не представляет трудности.

Наконец, для экспрессного определения загрязненности морской воды рекомендуется реакция пенообразования (Daranyi, 1925).

Микробиологические методы. При расшифровке водных эпидемий санитарно-химические методы, даже самые усовершенствованные, имеют лишь косвенное значение - они указывают лишь, притом косвенно, на фекальное загрязнение воды. При эпидемиологическом обследовании вспышек различных инфекционных заболеваний, очень важное значение имеет обнаружение возбудителя в воде, предполагаемой как фактор передачи инфекции. Если такой поиск увенчается успехом, т.е. найден соответствующий возбудитель в воде, это как бы завершает данные эпидемиологического обследования, смыкая аргументы в пользу водной передачи инфекции в единую цепь. Поэтому нет ничего удивительного в том, что с момента возникновения медицинской микробиологии начинаются попытки выявления патогенных микроорганизмов в воде. Известно какое значение имело выделение холерного вибриона из воды Р. Кохом в 80-х годах прошлого века - эти находки были одним из важных поводов, обосновывавших роль воды в распространении холеры, в также других кишечных инфекций. Исследование воды на наличие возбудителей инфекционных заболеваний (“исследования воды на патогенность” - как их часто называют специалисты) проводятся главным образом при расшифровке природы вспышек различных инфекций, которые могут передаться через воду. Реже эти исследования проводятся с профилактической целью, если имеются основания ожидать наличие возбудителей в воде, даже в тех случаях, когда отсутствуют заболевания соответствующими инфекциями.

Для оценки санитарно-эпидемического состояния внешней среды в целом и воды в частности используются базовые методические приемы, которые направлены на определение общей микробной обсемененности - общее микробное число (ОМЧ), определение и титрование санитарно-показательных микроорганизмов (СПМ), выявление патогенных микроорганизмов и их метаболитов, определения степени недоброкачественности.

В любом случае при изучении биоценозов, в которых существуют патогенные для человека микроорганизмы на результаты анализов могут влиять различные, в том числе рассматриваемые нами, факторы. Поэтому при осуществлении лабораторных исследований следует руководствоваться следующими основными принципами:

-Соблюдение определенных правил забора проб и транспортировки. Технически эти правила для различных исследуемых объектов отличаются, оставаясь едиными по следующим параметрам - скорости проведения анализов (чем быстрее он(и) тем лучше); обеспечения стерильности; хранения при температуре около 4^о С не дольше 7 час.

-Исследование усредненных проб с учетом кратности забора.

-Использование унифицированных методических приемов регламентируемых нормативными документами.

-Применение комплекса методов для получения исчерпывающей информации.

-Заключение осуществлять на основании совокупности санитарно-микробиологических и гигиенических показателей (В.И. Покровский, О.К. Поздеев, 1998).

Говоря о результатах проводимых исследований, надо сказать, что они далеко не всегда оправдывают возлагаемые надежды. Нередко бывает так, что эпидемиологические данные убедительно говорят о водном генезе возникших заболеваний, об этом же свидетельствуют и косвенные данные санитарного, санитарно-химического характера, а возбудителя в воде прямым методом обнаружить не удается. Причин этого несколько.

Во-первых, патогенные возбудители в воде, как правило, находятся в низкой концентрации, что, естественно, затрудняет их обнаружение. При этом они распределяются в воде неравномерно, что делает необходимым проведение серийных исследований в динамике определенного периода.

Во-вторых, находящиеся в воде возбудители, нередко подвергаются явлениям изменчивости, поскольку вода в целом является средой неблагоприятной для существования патогенных микроорганизмов. Нередко из воды выделяют атипичные штаммы и требуется большое искусство микробиолога для их идентификации.

В-третьих, выявление какого-либо возбудителя не всегда документирует причинно-следственные связи, так как могут в это же время другие виды патогенов, в том числе условно-патогенные микроорганизмы, способные вызвать эпидемические вспышки заболеваний.

В-четвертых, известные проблемы возникают при проведении лабораторных исследований (антагонизм выращиваемых микроорганизмов, недостаточная элективность питательных сред, изменчивость патогенов в искусственных условиях и др.)

Пятой, самой простой и вместе с тем, видимо, очень важной причиной редкости обнаружения возбудителя в воде, является то обстоятельство, что забор проб воды происходит не тогда, когда там находится возбудитель, вызвавший заболевания, а значительно позже. Действительно, исследование на патогенность, как правило, назначают по поводу уже возникших заболеваний. Следовательно, заражение произошло ранее (длительность инкубационного периода + время необходимое для постановки клинического диагноза + время затраченное на эпидемиологическое обследование, позволившее предположить водный характер заражения). Если поступление возбудителя в воду было кратковременным, то к моменту забора проб возбудитель в воде может уже отсутствовать. О том, что высказанные соображения имеют определенное значение, свидетельствует и то, что при инфекциях с короткой инкубацией (дизентерия, холера) возбудитель в воде удается найти все же чаще, чем при заболеваниях с длительной инкубацией (брюшной тиф, паратифы).

Во всяком случае, чем бы ни была обусловлена редкость нахождения возбудителя в воде, этот факт нуждается в соответствующей оценке, которая может быть сформулирована следующим образом: обнаружение возбудителя в воде должно рассматриваться как веский довод в пользу водного распространения инфекции, тогда как отрицательный результат исследования воды, не исключает водного характера распространения инфекции, если эпидемиологические данные и косвенные лабораторные тесты говорят в пользу такого распространения заболевания.

Низкая высеваемость патогенных возбудителей из воды, стимулирует попытки усовершенствования методов бактериологического исследования. В частности, широко применяют среды обогащения, элективные среды. Так, при исследовании на сальмонеллы, широко применяются селенитовые среды (Ю.Г.Талаева с соавт., 1969, Ю.Г.Талаева, 1973, Г.А.Багдасарьян с соавт., 1974, Reasoner et al., 1975 и др.), магниевые среды (М.А.Жарихина с соавт., 1972, А.Г.Пензина, 1973, В.И.Немыря, 1973, Г.А.Багдасарьян с соавт., 1974, Kruger et al.,1976 и др.).

Г.А.Багдасарьян, Ю.Г.Талаева, Е.Л.Ловцевич (1974) в частности указывают, что применение таких сред как селенитовый бульон, среда с хлористым магнием, среда с тетратионатом калия, среда с охмеленным суслом позволяет выделить сальмонеллы и в тех случаях, когда в 1 литре воды, содержатся единичные микробные клетки.

Указанными средами не исчерпываются модификации бактериологической диагностики. Так, для выделения и подсчета сальмонелл предлагается среда Вильсон-Блера (Pohl ,1957; Brison et Boudon, 1984 и др.) плотные среды, содержащие бриллиантовую зелень (Moats et Kinner по Reasoner et al., 1975).

По мнению некоторых исследователей (Bucci et al., 1973 и др.) высеваемость сальмонелл из воды может быть увеличена инкубацией посевов не при 37°С, как это делается обычно, а при 43°С.

По общепринятому мнению существенного увеличения высеваемости из воды патогенных микроорганизмов можно достигнуть применением мембранных фильтров (Zen-Yoji et al. 1969, Deak 1973, Ю.Г.Талаева, 1973, К.М.Клименкова, 1975, Е.К.Гипп с соавт, 1976, Preshell et al., 1976 и др.). Возможно сочетание метода мембранных фильтров со средами обогащения (Deak, 1973). Суть метода мембранных фильтров сводится к концентрации микроорганизмов на фильтрах, через которые пропускается большое количество воды. Для концентрации микроорганизмов, находящихся в исследуемой жидкости, может быть использован и метод марлевых тампонов, предложенный еще в 1948г. Moor. Этот метод чаще применяется при исследовании сильно загрязненной жидкости. Предложен ряд методов (Macloy, модификация Chehg, Boyle, модификация Boring et al., метод Grunnet, метод Г.П.Калины) для количественного учета микроорганизмов, в первую очередь сальмонелл, в воде (Ю.Г.Талаева, с соавт. 1979).

С целью повышения высеваемости разрабатываются не только чисто бактериологические аспекты проблемы, но и методы забора проб. Можно сослаться на работу Witzehausen (1972), показавшего, что результат бактериологического исследования в определенной степени зависит от глубины, с которой отобрана проба воды. По данным автора из шахтных колодцев, водохранилищ, озер и плавательных бассейнов пробы воды должны отбираться с глубины 30 см от поверхности. В.А. Рудейко (1955) изучал вопрос о целесообразности посева проб воды непосредственно у водоисточника. Установлено, что такой метод посева имел преимущества перед посевом проб после доставки их в лабораторию.

По G.R.Brennimaneteal (1981) при исследовании реакционных вод необходимо учитывать время в течение дня и день недели, когда проводится исследование проб.

То обстоятельство, что водным путем могут распространяться и некоторые вирусные инфекции, делает актуальным вопрос о разработке методов вирусологического исследования воды. При этом, как и при бактериологических исследованиях, актуальным является концентрация вирусов, так как содержание их в воде, как правило, незначительно. По Л.В.Григорьевой и Г.И.Корчак (1976) с данной целью могут быть использованы разные методы:

а)концентрация вирусов на природных и синтетических (ионитах) полимерах;

б)концентрация вирусов путем их осаждения рядом химических веществ (фосфатом калия, солями алюминия и кальция, гидратом окиси алюминия, окисью железа и рядом других веществ);

в)концентрация на активированном угле;

г)физические методы - ультрацентрифугирование, фильтрации, выпаривание и замораживание, адсорбция на марлевых тампонах;

д)биологические методы - адсорбция на дрожжах, в организме моллюсков.

Возможно использование комбинации различных методов. По данным В.И.Зотовой, Л.А.Мышляевой (1976), Г.И.Сидорснко с соавт. (1977) Для исследования водопроводной воды наиболее приемлем метод сорбции на ионообменных смолах. По материалам Г.И.Сидоренко с соавт. метод осаждения сернокислым алюминием и полиакриламидом целесообразно использовать для исследования вод открытых водоемов. Перспективным также является метод сорбции на асканите. З.С.Николаевская к М.С.Айзен (1974) получили хорошие результаты при пользовании метода ультрафильтрации. Berg (1975) наибольшее значение из методов концентрации и выделения вирусов придает методу мембранной сорбции, которая может быть усилена добавлением солей (AlCl₃). Стекловолокнистые фильтры превосходят текстильные (из орлона, полиэстера). Положительный результат (в смысле увеличения выделяемости вирусов) имела обработка катионовой смолой. По В.Fattal эффективность различных методов выделения вирусов из воды варьирует в зависимости от химического состава используемых адсорбентов и от вида вирусов. Block et al. (1978) получили хорошие результаты выделения энтеровирусов из поверхностных вод при применении метода адсорбции-элюции на стеклянном микроволокне.

Несмотря на несомненные успехи в усовершенствовании методов выделения патогенных возбудителей из воды, полностью эту задачу еще далеко нельзя считать решенной, о чем говорит в общем-то, низкая частота положительных исследований воды по эпидемическим показаниям. Такое состояние вопроса стимулирует разработку некоторых косвенных методов, направленных на установлении присутствия в воде тех или иных патогенных возбудителей,

Одним из таких методов является выявление в исследуемой воде бактериофагов к тем или иным патогенным микроорганизмам. Предполагается, что присутствие такого "свободного" фага является косвенным признаком наличия и самого возбудителя, Приведем данные некоторых исследовании по проверке ценности этого метода. В.А. Извозчикова (1952) указывает, что в местностях, где регистрировались заболевания брюшным тифом, брюшнотифозный бактериофаг в открытых водоемах обнаруживался в 7 раз чаще, чем в водоемах благополучных местностей. Чаще всего фаг определялся в воде в осенне-зимний период, что соответствовало динамике заболеваемости. Вместе с тем, в отдельных случаях брюшнотифозный фаг обнаруживается и в тех местах, где брюшной тиф не регистрировался. Т.С.Фейгин (1963) проводил параллельные исследования 224 проб воды из р.Ока на присутствие шигелл и свободного дизентерийного фага. Выделена 51 культура (из них 32 атипичных). Дизентерийные фаги найдены в 219 пробах. Наиболее высокие титры дизентерийных фагов обнаруживались в мае - когда начинался рост заболеваемости и чаще всего выделялись культуры. Однако затем указанный параллелизм нарушался - заболеваемость продолжала нарастать, а высеваемость шигелл из воды и титры фага снижались. Ю.К.Чернус (1967) также считает, что наличие в воде дизентерийных фагов, является свидетельством зараженности воды шигеллами. Аналогичное заключение в отношении брюшнотифозных Vi - фагов делают Cornelson et al. (1957). Y.Borrego et al. (1987) выявили высокую корреляцию между количеством колифагов и кишечных палочек (коэффициент корреляции 0,6-0,8; р>0.001). Отмечена линейная зависимость между патогенными энтеробактериями и колифагами (коэффициент корреляции 0,6-0,9). Причем, колифаги оказались более чувствительными индикаторами наличия сальмонелл по сравнению с фекальными колиформами и стрептококками. Наконец, имеются указания, что присутствие в воде холерных фагов говорит о зараженности воды вибрионами (Т.А.Кудрякова с соавт. 1990).

Вместе с тем ряд исследователей (А.П.Вдовенко и А.А.Марго, 1941, Ziemenska 1958, К.Б.Хайт, 1960, Coctzee 1962, В.Р.Мартинец, 1957) отрицает связь между присутствием фагов и соответствующих возбудителей в воде.

Несколько большее распространение, чем методика обнаружения свободного фага получила так называемая реакция нарастания титра фага (РНТФ). Метод основан на том, что в случае присутствия в воде патогенного микроба титр соответствующего фага нарастает, так как фаг размножается в присутствии возбудителя. В 50-60 годы по этому вопросу было опубликовано довольно много работ, дававших методу положительную оценку, с точки зрения его чувствительности и специфичности. (Д.М.Гольфарб и З.С.Островская, 1957, Д.М.Гольдфарб, 1957, Е.Н.Миляева, 1959, 1963, Ф.Н.Поддубный, 1962, Б.П.Богомолов с соавт, 1962 и др.). Например, Е.Н.Миляева (1963) при исследовании 408 проб воды из различных водоисточников выделила тифо-паратифозные и дизентерийные культуры из 3,4% проб. Положительная РНТФ на возбудителей тифо-паратифозных заболеваний была в 5,6 раза чаще, а шигеллы в 1,7 раза чаще, чем бактериологическое исследование. Часто также обнаруживались свободные фаги. Несмотря на указания об эффективности метода, распространилось мнение о его недостаточной специфичности, поэтому сейчас к показаниям РНТФ относятся в известной мере скептически.

Помимо тестов, связанных с наличием фага, или нарастанием его титра, о присутствии возбудителя в воде пытались судить по реакции кольцеприципитации с гаптеном смешанной культуры (Н.А.Могилевский, К.Н.Казачина, 1953; М.Г.Киченко и Ю.Г.Талаева, 1959, Н.Н.Ситникова 1960), реакции нейтрализации антител (П.Ю.Кулаева и Э.В.Жукова, 1979 и др.). Хотя большинство исследователей дают применявшимся им методам положительную оценку, они не получили широкого применения.

На сегодняшний день о присутствии патогенного возбудителя в воде судят, прежде всего, по данным прямых бактериологических (вирусологических) исследований.

Трудности прямого обнаружения возбудителя в воде, сложность методики выявления некоторых патогенных микроорганизмов, уже давно поставили перед микробиологами задачу разработки таких достаточно простых по технике выполнения проб (косвенной индикации возможного присутствия возбудителя), которые позволяли бы судить если не о присутствии в воде того или иного патогенного микроорганизма, то хотя бы о степени фекального заражения воды. Значение этого теста (на фекальное загрязнение) заключается в том, что патогенные микроорганизмы выделяются во внешнюю среду в первую очередь с экскрементами людей и животных, больше всего (если дело идет о кишечных инфекциях) с калом и мочой. Поэтому если в обследуемой воде нет признаков фекального загрязнения, то можно с достаточной уверенностью считать эту воду безопасной в смысле распространения кишечных инфекций водным путем. Наоборот, высокая степень фекального загрязнения, хотя и не дает основания безоговорочно утверждать о присутствии в воде патогенной микрофлоры, но делает такое предположение достаточно обоснованным. Таким образом, тест на фекальное загрязнение может быть использован как при эпидемиологическом обследовании, так и при проведении профилактических обследований различных водоисточников. Очевидно, что в качестве тест-микроба может быть использован какой-нибудь постоянный обитатель кишечника, наличие которого в экскрементах достаточно закономерно. Тест-микроб должен удовлетворять также тому требованию, что единственным источником его накопления был бы организм человека и животных (потенциальных источников инфекции) и постоянно выделяться во внешнюю среду. Очень длительная сохраняемость тест-микроба и особенно возможность его накопления во внешней среде, лишит данный микробный вид значения показателя фекального загрязнения (исключение - если репродукция микроорганизма носит незначительный и кратковременный характер). Обитатель кишечника принятый в качестве тест-микроба должен быть также более устойчивым к различным дезинфекционным воздействиям, чем представители патогенной микрофлоры. В этих условиях исследования на наличие тест-микроба могут быть использованы для определения эффективности различных методов обеззараживания воды, отсутствие этого микроорганизма в воде прошедшей обеззараживание будет свидетельством се надежности. В целом, длительность выживания микроорганизма в воде (внешней среде) должна быть не меньше, и даже несколько больше, а их устойчивость, соответственно, аналогичной или превышать таковую у патогенных микробов. К основным характеристикам тест-микроба относится отсутствие аналогов (“двойников”) с которыми его можно было бы перепутать, отсутствие изменчивости и простота идентификации (“узнаваемость”). Одним из критериев, по которому косвенно судят о наличии возбудителя в воде, является общее микробное число (ОМЧ), которое расценивается как показатель интенсивности загрязнения воды органическими веществами. Другой критерий - это санитарно-показательные микроорганизмы (СПМ). За микроорганизмами, используемыми в качестве тест-микробов укоренилось название санитарно-показательной микрофлоры (СПМ).

Разработка методики косвенной индикации возможного присутствия патогенов во внешней среде и воде, в частности, началось более ста лет назад, когда роль СПМ Мейцем была предложена E.coli. / Стандарт на содержание кишечной палочки впервые разработан Шимдт и Родет в конце прошлого века. Метод обнаружения кишечной палочки в воде разработан Эйкманом/. Реализация этого предложения было осуществлено в 1895 г. когда Смит и Фройденрайх разработали бродильный метод обнаружения группы кишечной палочки (БГКП). Эту группу условно подразделяют на три подгруппы и факт их установления используют для санитарно-микробиологической характеристики объекта или субстрата. К первой подгруппе, согласно действующему в России стандарту, относят грамотрицательные, не образующие спор палочки, сбраживающие лактозу с образованием кислоты и газа при температуре 37 + 0,5^оС за 24-48 часов, или сбраживающие глюкозу с образованием кислоты и газа при температуре 37 + 0,5^оС за 24 часа, не обладающие оксидной активностью. В эту группу входят E.coli, энтробактеры, цитробактеры, клебсиелы и др. представители семейства Enterobacteriaceaе. Требования, по которым в субстратах не должно быть БГКП вообще, предъявляются к любой питьевой (водопроводной хлорированной, артезианской, колодезной, фильтрующейся через почвенные слои) и дистиллированной воде, а также в смывах, отобранных при контроле эффективности дезинфекции.

Вторя подгуппа БГКП, указывает на неопределенное по времени фекальное заражение. Сюда входят вышеупомянутые микроорганизмы, сохранившие способность к газообразованию при 43-44,5^оС. Объектами контроля при этом является вода отрытых водоемов и сточные воды.

К третьей подгруппе относят БГКП, указывающие на свежее фекальное загрязнение. Отличительной особенностью E.coli этой подгруппы является способность расщеплять лактозу до газа при повышенном температурном режиме (43-44,5^оС).

Содержание СПМ выражают в титрах и индексах.

Титр СПМ - указывает, в каком наименьшем объеме воды (здесь в миллиметрах) можно обнаружить хотя бы одну особь СПМ.

По российским нормативам для питьевой воды должен составлять не менее 333 мл. Вместо титра СПМ можно использовать обратный показатель индекс - количество особей СПМ, обнаруженного в определенном объеме (для воды в 1 л.). Очевидно, что, зная один показатель, можно вычислить другой. Таким образом коли-титру 333 соответствует коли-индекс 3.

Международный стандарт 1958г. установил следующий предел содержания группы кишечной палочки в питьевой воде: они должны отсутствовать в 90% проб объемом в 100 мл обработанной воды в течении года. Из оставшихся 10% проб, ни в одной не должно быть более 100 кишечных палочек На 100 проб наиболее вероятное число кишечных палочек 1.4 в 100мл. Таким образом, между отечественными стандартами с одной стороны, и международным (и европейским) стандартом с другой, существует разница в расчете кишечной палочки на объем воды. Кроме того, зарубежные стандарты в качестве дополнительных предусматривают исследование на фекальные стрептококки и Cl.perfringens, чего нет в наших стандартах.

К воде, используемой для бальнеологических процедур, воде водоемов, где разводится рыба, рекреационным водам предъявляются особые требования N.Burasefal(1987), указывает, что допустимой концентрацией бактериального загрязнения, является минимальный уровень количественного содержания бактерий в воде, обуславливающий наличие бактерий в мясе рыб.

Вода, используемая для бальнеологических процедур должна отвечать следующим требованиям: общее микробное число - 100 клеток в 1 мл, коли-титр - больше 300, энтерококко-титр - больше 50, стафилококко-титр - больше 20 (Borovik und and, 1988).

Вопрос о значении лактозного теста исследовался Е.А.Можаевым и Л.Е.Корш (1966). Ранее к кишечной палочке у нас относились и лактозоположительные и лактозоотрицательные штаммы. В результате своей работы авторы установили, что свежее фекальное загрязнение отражается только лактозоположительными штаммами, а лактозоотрицательные говорят о старом фекальном загрязнении и не имеют санитарно-показательного значения. Как указывалось выше, сейчас к БГКП относятся только штаммы сбраживающие лактозу с образованием кислоты и газа.

Как показала работа Keil (1965) к истинным фекальным кишечным палочкам следует относить не только штаммы, которые дают на агаре Эндо ярко-красные колонии с блеском, но и красные колонии без блеска, а также колонии розового цвета.

Приведенные материалы показывают, что хотя такой тест на фекальное загрязнение воды как коли-индекс (коли-титр) применяется давно, но представления о том, каким критериям должны отвечать микроорганизмы рассматриваемые как показатели фекального загрязнения, изменялись. Есть основания считать, что и нынешние установки не являются окончательными. В частности известный отечественный специалист в области санитарной бактериологии Г.П.Калина в 1979г. опубликовал статью, в которой присоединяется к мнению высказанному еще в 1965г. Geldreich о том, что индикаторами фекального загрязнения воды являются не все бактерии группы кишечной палочки (БГКП), а только т. н. фекальные кишечные палочки (ФКП), к которым относятся только те представители БГКП, которые способны ферментировать лактозу в ингибиторных средах при температуре 44.5°С в сочетании с продукцией индола при этой же температуре. Для цитратположительных кишечных палочек следует применять уреазный тест, а индольный тест использовать не обязательно.

Насколько такой показатель как коли-индекс (коли-титр) может рассматриваться как критерий отражающий безопасность воды в отношении кишечных инфекций? У нас этот важнейший вопрос разрабатывался школой члена кор.АМН СССР С.Н.Черкинского. В результате серии исследований было установлено, что коли-индекс 3 (коли-титр 333) гарантирует безопасность воды в отношении возбудителей тифо-паратифозных инфекций (Т.С.Бадулевич), дизентерии (В.Н.Ласкина), лептоспироза (Л.А.Сегельман), бруцеллеза (С.С.Спасский), туляремии (В.Н.Готовская). Однако, указанные показатели не гарантируют безопасность воды в отношении туберкулеза и вирусных инфекций (С.Н.Черкинский, 1967). Работы Г.А.Цатуровой (1978) и И.А.Вахула (1979) указывают на наличие достоверной корреляции между индексами показателей фекального загрязнения и частотой обнаружения патогенной микрофлоры.

В обзоре Geldreich (1975) приводятся данные о том, что коли-тесты также надежны в тропиках, как и в умеренном поясе.

Имеется ряд исследований показывающих, что коли-индекс (коли-титр) может служить критериями надежности обеззараживания воды различными методами. Так Т.С.Бодулевич (1953) установлено, что в искусственно зараженной S.typhi и S.paratyphi В воде, подвергшейся хлорированию, возбудитель брюшного тифа отсутствовал при коли-индексе менее 300, а возбудитель паратифа не определялся при коли-индексе 20-50. Таким образом, коли-индекс 3 надежно гарантирует безопасность хлорированной воды в отношении тифопаратифозных инфекций. Л.И.Эльпинер (1961) показала, что кишечная палочка устойчивее к ультразвуку, чем шигеллы и возбудители тифопаратифозных инфекций и, следовательно, тесты связанные с кишечной палочкой могут быть использованы для контроля эффективности обеззараживания воды ультразвуком. Аналогичное заключение в отношении обработки воды гамма - излучением (источник излучения радиоактивный кобальт Со⁶⁰) вытекает из работы В.А.Рябченко (1964).

Говоря об оценке значимости такого теста как коли-индекс (коли-титр) мы не имеем права пройти и мимо отдельных работ, ставящих ценность метода под сомнение. Так Seligmann et al. (1965) наблюдали заболевания сальмонеллезом в одном селении Израиля, прекратившиеся после хлорирования воды. Содержание кишечной палочки в воде было невысоким. В дальнейшем при исследовании 400 проб воды в 9 были найдены сальмонеллы, хотя в 5 из этих проб в 100мл воды содержалось не более 20 кишечных палочек. По мнению авторов сальмонеллы более резистентны к некоторым воздействиям, чем Е.coli. С этим мнением соглашаются также Gallagher а. Sрino(1968) - сальмонеллы сохраняются в некоторых условиях гибельных для фекальных колибактерий, что ставит под сомнение ценность бродильного теста обнаружения БГКП при сальмонеллезах. В работе В.И. Покровского и О.К.Поздеева (1998) имеется указание, что при вспышках сальмонеллеза водного происхождения при содержании возбудителей до 17 бактерий в литре, количество E.coli было почти нормальным, то есть 4 в том же объеме.

M.Peters et al. (цит. по Geldreich, 1975) обнаружил значительные различия в выживаемости санитарно-показательных и патогенных микроорганизмов в колодезной воде. Установлена одинаковая выживаемость большинства сальмонелл, колиформных бактерий и фекальных стрептококков, в то время как шигеллы и S.enteritidis были более персистентны, чем индикаторные микробы. У нас С.Н.Буковская (1974) не обнаружила соответствия между коли-индексом и находками патогенных микробов.

Г.П.Калина (1965) отметил очень высокий коли-индекс в первые годы существования Братского водохранилища, не соответствовавший санитарному состоянию водоема. По мнению автора, это объяснялось плохой подготовкой ложа водохранилища - оставшимися выгребными ямами, скотными дворами, уборными. Попавшая из этих объектов в воду кишечная палочка размножалась в воде. Такое положение сохранялось несколько лет. Таким образом, в данном случае коли-тесты не отражали санитарного состояния водоема. Наконец Shuval et al. (1973) в натурных и экспериментальных условиях обнаружили способность Е.coli к повторному росту в хлорированных водах. Эти наблюдения в известной степени ставят под сомнение возможность достоверного контроля эффективности хлорирования по показаниям коли-тестов.

По нашему мнению приведенные выше материалы не дают основания к отказу от применения коли-тестов, санитарно-показательное значение которых в отношении большинства кишечных инфекций подтверждается многолетним опытом. Однако неправильным было бы и игнорирование приведенных сообщений. Видимо, требуются дополнительные исследования в этом направлении и в первую очередь о состоятельности коли-тестов в отношении содержания в воде сальмонелл.

Заслуживают внимания работы посвященные усовершенствованию методики постановки коли-тестов. Так, в частности, Zang (1957), Г.П.Калина (1978) обсуждают достоинства и недостатки количественного учета кишечных палочек методом мембранных фильтров. Указывается, что этот метод дает менее точные результаты, чем титрование, особенно если дело идет об исследовании воды подвергнутой хлорированию. Связано это с тем, что химические вещества оседают на фильтрах и препятствуют росту БГКП. Г.П.Калина (1978), Н.В.Чугунихина (1988) указывают, что недостатки метода мембранных фильтров могут быть нивелированы путем помещения фильтров после фильтрации на пачки фильтровальной бумаги пропитанных высокопитательной средой (метод “предобогащения”). Эта модификация позволяет повысить высеваемость в 2-3 раза.

В своих работах Carthy (1957) обсуждает значение времени хранения проб воды до бактериологического исследования. По его данным пробы с низким коли-индексом не давали заметных изменений при их суточном хранении, как при комнатной температуре, так и в холодильнике. Напротив, при высоком содержании кишечной палочки, количество ее при суточном хранении значительно снижалось.