Микрофлора воды

Вода является естественной средой обитания разнообразных микроорганизмов. В воде рек, открытых водоемов, морей, океанов обнаруживаются представители всех таксономических групп микроорганизмов – бактерии, вирусы, грибы, простейшие, водоросли. Совокупность всех микроорганизмов, населяющих водоемы, называется микробиальным планктоном.

Микрофлора природных вод в значительной степени зависит от их происхождения. Различают воды: пресные поверхностные – проточные (воды рек, ручьев) и стоячие (воды озер, прудов, водохранилищ); подземные – почвенные, грунтовые, артезианские; атмосферные – дождь, снег; морские. По характеру использования различают воду питьевую (она бывает централизованного водоснабжения и местного, при котором забор ведется из открытых водоемов или подземных источников), воду плавательных бассейнов, лёд хозяйственный. Особого внимания с санитарной точки зрения требуют сточные воды – хозяйственно-фекальные, промышленные, смешанные (хозяйственно-фекальные и промышленные), талые и ливневые, микрофлора которых загрязняет природные воды. С экологической точки зрения всю микрофлору водоемов можно разделить на две группы – автохтонную и аллохтонную.

Автохтонная микрофлора – это микроорганизмы, живущие и размножающиеся в воде. Состав автохтонной микрофлоры незагрязненных водоемов относительно стабилен и характерен для каждого отдельного водоема. Для морей и соленых озер типична галофильная микрофлора, горячих источников – термофильная, северных водоемов – психрофильная. Микробное население воды также отражает состав микрофлоры почвы, с которой вода непосредственно соприкасается. Автохтонная микрофлора играет значительную роль в круговороте веществ в природе, в процессах самоочищения водоемов и поддержания их биологического равновесия.

Аллохтонная микрофлора – это микроорганизмы, приносимые с различными загрязнениями. Среди них встречаются как представители нормальной микрофлоры организма человека и теплокровных животных, так и возбудители различных болезней. Условия водоемов не являются благоприятной средой для размножения аллохтонных микроорганизмов, поэтому они через определенное время отмирают.

Взаимоотношения между автохтонной и аллохтонной микрофлорой в значительной мере определяют эффективность освобождения водоемов от загрязнения их органическими субстратами и патогенными микроорганизмами, т.е. самоочищение водоемов.

Сапробность (гр. sapros – гнилой) – степень загрязнения водоемов органическими веществами. По шкале сапробности различают три зоны – полисапробные, мезосапробные и олигосапробные. Шкала сапробности была предложена в 1908 г. Кольквитцем и Марссоном.

Полисапробные зоны (зоны сильного загрязнения) содержат большое количество органических веществ, которые легко разлагаются и поэтому усваиваются микроорганизмами. В этих зонах почти полностью отсутствует кислород. Микробное население особенно обильно, но число видов ограничено. Микроорганизмы представлены преимущественно анаэробными бактериями, а также грибами и актиномицетами, вызывающими процессы гниения и брожения. Под влиянием этих микроорганизмов сложные органические соединения распадаются на простые с образованием аммиака, сероводорода, диоксида углерода, метана, индола, скатола и др. Число бактерий в 1 см³ воды в этой зоне достигает миллиона и более. Преимущественно обнаруживаются палочковидные бактерии (до 80% и более).

Мезосапробные зоны (зоны умеренного загрязнения) характеризуются преобладанием окислительных процессов, нитрификацией. Азотсодержащие соединения распадаются до аммиака, который окисляется до нитритов и нитратов. Общее количество микроорганизмов также велико – сотни тысяч в 1 см³ воды. Качественный состав микрофлоры разнообразен. В основном это нитрифицирующие бактерии, являющиеся облигатными аэробами. Не менее важным является участие водных микроорганизмов в минерализации углеводсодержащих соединений – целлюлозы, лигнина и др. К этим микроорганизмам относятся аэробные и факультативно-анаэробные бактерии родов Pseudomonas, Mycobacterium, Flavobacterium, грибы родов Streptomyces, Candida и другие, а также анаэробные бактерии рода Clostridium.

Олигосапробные зоны (зоны чистой воды) характеризуются окончанием процесса самоочищения и небольшим количеством органических веществ. Минерализация органического вещества заканчивается. Видовой состав микрофлоры приближается к обычной автохтонной флоре. Количество микроорганизмов в 1 см³ воды исчисляется десятками, реже сотнями. В чистых водах преобладают кокки (до 80% и более).

Процессы самоочищения воды в водоемах происходят последовательно и непрерывно, характеризуясь постепенной сменой биоценозов. На процессы самоочищения влияет целый ряд факторов: разбавление загрязненных вод чистыми, прозрачность воды, температура, оседание загрязненных частиц, наличие химических веществ, симбиотические и антагонистические взаимоотношения в водных биоценозах.