1
2
I. Vi sinh vật
1. Khái niệm:
Vi sinh vật là những sinh vật đơn bào có kích thước nhỏ, không quan sát được
bằng mắt thường mà phải sử dụng kính hiển vi có độ phóng đại từ vài chục lần.
Thuật ngữ vi sinh vật không tương đương với bất kỳ đơn vị phân loại nào trong
phân loại khoa học. Nó bao gồm cả virus, vi khuẩn, vi nấm, vi tảo, động vật
nguyên sinh v.v.v
2.Sự phân bố của VSV:
Chúng phân bố rất rộng rãi trong tự nhiên: trong đất, trong nước, trong
không khí thậm chí chúng sống cả trong cơ thể động vật và thực vật.Các nhóm
VSV: Virus, vi khuẩn (Bacteria), xạ khuẩn (Actinomycetes), vi khuẩn
lam( Cyanobacteria), nấm mốc (Fungy), nấm men(Yeast), động vật nguyên
sinh(Protozoa, hay Protozoobacteria), tảo (Algae).
II. Vi sinh vật gây bệnh trong nước
Trong môi trường nước luôn tồn tại các chất khí, chất rắn và chất hòa tan.
Sự chuyển động không ngừng của các chất làm cho nồng độ vật chất ở từng vùng
nước nhất định luôn thay đổi. Điều này đã tạo ra những đặc điểm rất đặc trưng cho
quần thể vi sinh vật nước. Vi sinh vật sống trong nước có thể nhanh chóng đáp ứng
với sự biến động của môi trường và luôn tìm đến những vùng nước thích hợp nhất.
Một số vi sinh vật có thể gây bệnh cho người, động vật và thực vật. Những
vi sinh vật gây ra bệnh là do chúng thực hiện các phản ứng trao đổi trong vật chủ.
Đa số vi sinh vật gây bệnh là loại sống ký sinh và lấy thức ăn từ vật chủ. Còn dạng
khác của vi sinh vật gây bệnh là chúng sản ra các độc tố đối với vật chủ. Có rất
nhiều loại bệnh truyền nhiễm liên quan đến nước. Vì vậy toàn bộ các công trình kỹ
thuật về vệ sinh phải có khả năng tiêu diệt được những vi sinh vật có mặt trong
nước. Đó cũng chính là trách nhiệm to lớn của những người làm công tác xử lý
nước.
Vi sinh vật gây ra rất nhiều bệnh hiểm nghèo cho người, gia súc, gia cầm.
khuẩn của từng bệnh khác nhau về hoạt tính men, khả năng vận động.
a. Vi khuẩn gây bệnh đường ruột cho người, gia súc, gia cầm
Trực khuẩn đường ruột (Escherichia), vi khuẩn bệnh thương hàn và phó thương
hàn - typhor và paratyphos (Saimonella), vi khuẩn bệnh lỵ Disenterie (Shigella), vi
khuẩn bệnh tả (Vibrio cholerae).
- Vi khuẩn Shigella: Xâm nhập vào cơ thể qua miệng rồi phát triển ở niêm
mạc, đại tràng. Khi tế bào vi khuẩn chết, giải phóng độc tố nội. Độc tố ngấm
vào thần kinh và phản ứng lại gây tổn thương ruột
• Khi bệnh phát ra thì thường bị ỉa chảy có máu lẫn mũi. So với lỵ amibs thì
số lần đi ngoài nhiều hơn.
• Nguồn bệnh là người đã mắc bệnh. Trực khuẩn lỵ Shigella có thể truyền do
tiếp xúc trực tiếp, qua thức ăn nước uống, đặc biệt là do ruồi nhặng.
4
• So với Salmonella thì Shigella không bền vững bằng. Nhưng nó có thể chịu
đựng được ở nhiệt độ thấp tới hàng tháng. Chúng có thể tồn tại ở nước sông
tới 3 tháng, ở nước cấp thành phố 1 tháng, ở nước thải 1 tuần.
• Đối với dung dịch sát trùng axit cacbonic 1%, sau nửa giờ thì chúng bị tiêu
diệt.
• Khử trùng nước cấp đô thị bằng clorua hoá có thể tiêu diệt hoàn toàn trực
khuẩn lỵ
• còn có thể sống lâu hơn, có thể sinh sản với tốc độ cao hơn ở nước ngọt
- Vi khuẩn Escherichia coli: Là trực khuẩn đường ruột gây bệnh Colenterit ở
trẻ em và bệnh lỵ Disenterie ở người lớn. Trực khuẩn đường ruột thường là loại
vi khuẩn loại đối kháng với vi khuẩn thối rữa. Có khả năng sinh chất kháng sinh
như Colicin làm chết các vi khuẩn gây bệnh khác. Khi dùng chất kháng sinh để
diệt trực khuẩn đường ruột thì sẽ kích thích vi khuẩn thối rữa và những vi
khuẩn gây bệnh khác.
• Nhóm trực khuẩn đường ruột đặt biệt rất nguy hiểm ở chỗ chúng rất dễ thích
nghi với cơ thể người. Chúng bền vững cả với dịch vị của người. Trong điều
kiện tự nhiên như nước, đất, kể cả thực phẩm, ở da, chúng có thể tồn tại
hoặc có khi ngắn giống cầu khuẩn. Nó bắt màu tốt, gram âm, không giáp mạc,
không tạo nha bào, nếu soi tươi thì rất di động. Là loại hiếu khí, dễ dàng nuôi cấy
trên các môi trường kiềm yếu; không bền vững đối với môi trường axit. Khi độ axit
của dạ dày yếu đi thì rất dễ mắc bệnh này. Vi khuẩn vibrion xâm nhập vào cơ thể
bằng thực đạo, phát triển ở niêm mạc tiểu tràng, giải phóng nội độc tố gây ra một
loạt triệu chứng điển hình: lượng nước ngưng tụ rất lớn (tới 30lít/ngày đêm), nôn
mửa và đi ngoài lỏng. Cơ thể bị mất nước nghiêm trọng, cường độ các quá trình
gây oxy hoá giảm và các sản phẩm chưa kịp cháy hết (CO2) sẽ đọng lại ở các
mô Tỷ lệ tử vong rất cao.
•
Phẩy khuẩn tả Vibrio rất nhậy với nhiệt độ cao. Đun nóng tới 52
o
C
sau 30 phút là chết, ngược lại rất thích nghi với nhiệt độ thấp. Ở nước sông,
nước giếng chúng bảo tồn được 3 tháng, nước cấp sinh hoạt 1 tháng. Nước thải
là môi trường tốt nhất đối với chúng nên chúng có thể tồn tại được tới 7 tháng.
Ở nước biển phẩy khuẩn tả
6
b. Các bệnh khác lây truyền qua nước:
Ngoài các bệnh đường ruột còn có các bệnh khác có thể lây truyền qua như nước:
- Bệnh do Leptospira là bệnh điển hình truyền qua nước. Nhiễm bệnh này là do
dùng nước bị nhiễm khuẩn khi tắm. Nước bị nhiễm khuẩn là do chuột đưa vào.
Người ta phân biệt hai dạng bệnh do leptospira là : Veilia (sốt da vàng) và sốt rét
nước. Leptospira là loại vi khuẩn hiếu khí nhưng chúng chịu đựng được ở môi
trường ít oxy, rất di động thích nghi nhiệt độ thấp, tồn tại được 5 tháng ở nước
sông, 2 tháng ở nước giếng.
+Bệnh sốt da vàng là bệnh truyền nhiễm. Triệu chứng ban đầu là sốt cao đột
ngột, đau các cơ và đau đầu. Vi khuẩn xâm nhập và làm huỷ hoại gan, thận hoặc
chảy máu ruột.
loại vi khuẩn khác có mặt trong nước bể bơi không được vệ sinh tốt. Khá nhiều các
bể bơi ở thành phố hiện nay đều trong tình trạng quá tải nên môi trường nước ở
đây rất dễ bị ô nhiễm. Để khử trùng các hồ bơi họ thường dùng hóa chất sát khuẩn.
Đây cũng có thể là nguyên nhân gây dị ứng, gây viêm da cho người đi bơi. Ngoài
ra, ở những hồ bơi không đảm bảo điều kiện vệ sinh, nước bể bơi có thể chứa
những chất thải do một số người kém ý thức khi đi bơi thải ra như khạc nhổ, nước
mũi, thậm chí là cả nước tiểu Thêm vào đó, thời tiết nắng nóng là điều kiện thuận
lợi cho vi khuẩn phát triển.
c. Các bệnh truyền nhiễm do virus
Ngoài những bệnh truyền nhiễm do vi khuẩn còn có nhiều bệnh khác truyền
qua nước do virus. Điển hình nhất là bệnh poliomielit. Bệnh bại liệt trẻ em hay còn
gọi là bệnh viêm tuỷ xám, bệnh do loại virus. Đó là loại virus rất bền vững. Nó
chịu đựng được cả nhiệt độ sấy nóng và nhiệt độ thấp. Tuy nhiên nếu tăng nhiệt độ
tới 600C thì hoạt tính của chúng giảm và trong vòng 15 -> 20 phút là chúng bị tiêu
diệt. Loại virus này có rất nhiều trong nước thải. Nhưng khi xử lý nước thải trong
bể aêrôten hoặc xử lý cặn trong bể mêtan thì chúng đều bị tiêu diệt.
Các công trình xử lý nước cấp khử được hầu hết các loại virut này bằng cách
khử trùng nước cấp bằng Clo với nồng độ dư 0,2 - 0,5 mg/l. Điển hình nhất là bệnh
poliomielit.
III. VSV chỉ thị
1. Khái niệm:
Vi sinh vật chỉ thị là những đối tượng vi sinh vật có yêu cầu nhất định về
điều kiện sinh thái liên quan đến nhu cầu dinh dưỡng, hàm lượng oxy, cũng như
khả năng chống chịu một hàm lượng nhất định các yếu tố độc hại trong môi trường
sống và do đó sự hiện diện của chúng biểu thị một tình trạng về điều kiện sinh thái
môi trường sống nằm trong giới hạn nhu cầu và khả năng chống chịu của đối tượng
vi sinh vật đó.
2. Đặc điểm:
Đặc điểm của vi sinh vật chỉ thị là nhóm thường xuyên có mặt trong phân
người, động vật máu nóng, nước thải, thực phẩm kém chất lượng,…, không hiện
dùng chỉ thị cho thực vật phú dưỡng (nguồn thải chứa N, P), kim loại nặng. Có
nhiều ưu điểm khi sử dụng đối tượng này: dễ lấy mẫu, dễ phân biệt, số lượng
nhiều, phân bố rộng, có khả năng chống chịu với mức ô nhiễm cao.
- Động vật nguyên sinh:là các loài động vật trong nước chỉ có 1 tế bào và sinh sản
theo cơ chế phân bào. Kích thước rất nhỏ (lớn nhất cũng chỉ vài centimét). Chúng
có khả năng thực hiện đầy đủcác hoạt động sống như một cơ thể đa bào hoàn
chỉnh, chúng có thể thu lấy thức ăn, tiêu hóa, tổng hợp, hô hấp, bài tiết, điều hòa
ion và điều hòa áp suất thẩm thấu, chuyển
động và sinh sản. Động vật nguyên sinh có khoảng 20.000 đến 25.000 loài, trong
đó một số cũng có cả khả năng quang hợp.
- Cá: là chỉ thị rất tốt cho kim loại nặng trong nước. Cá có thể hấp thụ kim loại
nặng và nhiều chất ô nhiễm khác. Tuy nhiên, cá là loài di động nên không dễ dàng
để xác định mối quan hệ giữa hàm lượng chất ô nhiễm trong cơ thể chúng và
nguồn thải ô nhiễm.
- Động vật hai mảnh vỏ: Động vật hai mảnh vỏ thường được sử dụng để đánh giá ô
nhiễm kim loại nặng vì chúng đã được định loại rő ràng, dễ nhận dạng, có kích
thước vừa phải, số lượng nhiều, dễ tích tụ chất ô nhiễm, có thời gian sống dài và có
đời sống tĩnh tại.
- Sinh vật ô nhiễm do phân.
- Các thông số thủy sinh.
9
Trong trường hợp đánh giá tác động ô nhiễm sinh thái nước, cần quan trắc bổ sung
các thông số: động vật đáy không xương sống (đĩa, giun dẹp, ), thực vật nổi.
6.Những yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của sinh vật chỉ thị.
- Tốc độ hấp thụ và bài tiết: Khi có sự thay đổi bất thường của nồng độ các chất ô
nhiễm trong môi trường, tốc độ hấp thụ và bài tiết khác nhau sẽ ảnh hưởng đến
nồng độ chất ô nhiễm còn lại trong cơ thể sinh vật. Ví dụ, một chất nào đó được
hấp thụ rất nhanh nhưng bài tiết rất chậm thì lượng chất còn lại trong cơ thể sinh
vật sẽ phản ánh nồng độ cao nhất trong môi trường hơn là nồng độ trung bình.
ảnh hưởng đến nồng độ kim loại nặng tích tụ trong cơ thể sinh vật nhất là những
sinh vật hấp thụ qua thức ăn. Đối với sinh vật sản xuất, ví dụ như tảo, chúng hấp
thụ các chất một cách trực tiếp từ môi trường xung quanh. Nhưng ở bậc dinh
dưỡng cao hơn như động vật không xương sống và cá thì chúng vừa có thể hấp thụ
các chất một cách trực tiếp từ môi
trường lại vừa có thể hấp thụ gián tiếp thông qua chuỗi thức ăn.
7. Ý nghĩa của vi sinh vật chỉ thị
a.Ý nghĩa của chỉ tiêu vệ sinh về trực khuẩn đường ruột
Trực khuẩn đường ruột là nguồn gốc đầu tiên gây ra các bệnh thương hàn, phó
thương hàn và lỵ. Trong quá trình tiến hoá của mình nó có khả năng ký sinh vào
vật thể sống đồng thời mất dần khả năng sử dụng trực tiếp các chất hoá học khác
làm thức ăn. Từ đó hình thành các loại trực khuẩn gây ra các bệnh trên đây. Nhóm
trực khuẩn đường ruột Escherichia Coli có rất nhiều trong ruột già của người: từ
100 triệu đến 1 tỷ con trong 1 gam phân người. Con người sau khi sinh ra được 20
giờ trong ruột già đứa trẻ có chứa nhiều vi khuẩn, nhưng vẫn chưa có trực khuẩn
đường ruột. Qua hàng tuần, hàng tháng khi đứa trẻ bắt đầu được nuôi bằng thức ăn
tạp thì E. Coli mới theo vào ruột và cư trú ở ruột già của trẻ, từ đó chúng tồn tại
trong người mãi mãi cho đến lúc người chết. Trong quá trình sống - hoạt động sinh
lý của người. E.Coli theo phân thải ra môi trường. E.Coli có trong phân tất cả các
loài súc vật, chim muông hoang dại (những loài không tiếp xúc với người). Như
vậy E.Coli là chỉ tiêu vệ sinh rõ ràng, hiển nhiên về sự nhiễm bẩn môi trường do
hoạt động của con người.
11
b.Ý nghĩa của chỉ tiêu vệ sinh về vi sinh vật ưa nóng (Fecal coliform)
Để tăng sản lượng thu hoạch nông nghiệp, người ta thường dùng phân người,
súc vật, nước thải để bón ruộng. Nhưng vì những chất bón trên đều chứa rất nhiều
trực khuẩn đường ruột và đều có thể dẫn đến nhiễm bẩn nguồn nước, nhất là nguồn
nước ngầm. Khi có dịch xảy ra, người ta phải tìm nguyên nhân và cần biết rõ bệnh
dịch xảy ra do bón ruộng bằng phân người hay súc vật. Muốn vậy, ngoài chỉ tiêu
về E.Coli người ta phải phân tích xác định lượng vi khuẩn ưa nóng. Phân người và