KAI KURIŲ GERIAMO VANDENS MIKROBIOLOGINIŲ RODIKLIŲ ĮVERTINIMAS

LIETUVOS VETERINARIJOS AKADEMIJA

GYVULININKYSTĖS TECHNOLOGIJOS FAKULTETAS

MAISTO SAUGOS IR GYVŪNŲ HIGIENOS KATEDRA

Neringa Kasnauskytė

KAI KURIŲ GERIAMO VANDENS MIKROBIOLOGINIŲ

RODIKLIŲ ĮVERTINIMAS

Magistro darbas

Darbo vadovas:

e.doc.p., dr. Mindaugas Malakauskas

LIETUVOS VETERINARIJOS AKADEMIJA

GYVULININKYSTĖS TECHNOLOGIJOS FAKULTETAS

MAISTO SAUGOS IR GYVŪNŲ HIGIENOS KATEDRA

Magistro darbas atliktas 2004 – 2006 metais Lietuvos veterinarijos akademijos Maisto saugos ir gyvūnų higienos katedroje ir Helsinkio universiteto Veterinarijos fakulteto Maisto ir aplinkos higienos fakultete.

Magistro darbą paruošė: Neringa Kasnauskytė

(Vardas, pavardė) (parašas)

Magistro darbo vadovas: e.doc.p., dr. Mindaugas Malakauskas (Maisto saugos ir gyvūnų higienos katedra) (parašas)

Recenzentas: lektorius dr. Arūnas Rutkauskas (Užkrečiamų ligų katedra)

TURINYS

1.2.1.1 Geriamojo vandens skirstomasis tinklas...11

1.2.2 Individualus tiekimas...11

1.2.2.1 Šachtiniai šuliniai...11

1.2.2.2 Gręžtiniai šuliniai...12

1.3 Mikrobiologinė vandens kokybė...13

1.3.1 Geriamo vandens mikrobiologinės kokybės norminimas...13

1.3.2 Indikatoriniai (rodikliniai) mikroorganizmai...16

1.3.2.1 Pagrindiniai (procesiniai) mikrobiniai indikatoriai...16

1.3.2.2 Fekalinio užterštumo indikatoriai...17

1.3.2.3 Indeksiniai ir modeliniai mikroorganizmai...18

1.4 Per vandenį plintančios mikrobinės kilmės ligos ir jų protrūkiai...19

1.4.1 Campylobacter...20

1.4.2 Giardia...21

1.4.3 Cryptosporidium...21

1.4.4 Virusai...22

1.5 Geriamo vandens gerinimo būdai...23

2. DARBO ATLIKIMO VIETA IR METODIKA...25

2.1 Geriamo vandens mikrobiologinių rodiklių tyrimo duomenų rinkimas...25

2.2 Mažą vartotojų skaičių turinčių vandens gręžinių mėginių tyrimai, duomenų

kaupimas ir analizę...25

2.3 Statistinė duomenų analizė...26

3. TYRIMŲ REZULTATAI...27

3.1 Geriamo vandens mikrobiologinių rodiklių įvertinimas...27

3.1.1 Individualaus ir centralizuoto vandens tiekimo sistemų palyginimas...28

3.1.2 Geriamo vandens užterštumas heterotrofiniais mikroorganizmais...31

3.1.3 Sezono įtaka vandens mikrobiologinei kokybei...32

3.1.4 Geriamo vandens mikrobinių rodiklių koreliacijos koeficientai...34

3.2 Mažą vartotojų skaičių turinčių vandens gręžinių mėginių įvertinimas...35

3.2.1 Kultivuojamų organizmų skaičiaus nustatymas...35

3.2.2 Koliforminių bakterijų ir žarninių lazdelių (E.coli) nustatymas...36

3.2.3 Pirmuonių (Giardia ir Cryptosporidium) nustatymas...37

3.3 Mažą vartotojų skaičių turinčių gręžinių Suomijoje ir Lietuvoje palyginimas...39

IŠVADOS IR PASIŪLYMAI...41

NAUDOTOS LITERATŪROS SĄRAŠAS...46

ĮVADAS

Vanduo, tai svarbiausias gyvybės šaltinis žmogui ir gyvajai gamtai. Jame vyksta visi fiziologiniai procesai, tirpsta druskos, vyksta kraujo gamyba, virškinimas ir rezorbcija bei termoreguliacija. Su vandeniu pašalinami medžiagų apykaitos produktai, kenksmingos medžiagos, toksinai.

Deja, kasmet dėl prastų antihigieninių sąlygų ir netinkamo vandens tiekimo bei jo kokybės pasaulyje miršta daugiau kaip du milijonai vaikų, ketvirtadalis besivystančio pasaulio žmonių skursta ir gyvena sveikatai kenksmingoje aplinkoje. Žmonija padarė didelę įvairių sričių pažangą, tačiau nesugebėjo visiškai patenkinti svarbiausių žmonių poreikių siekiant aprūpinti žmones kokybišku ir saugiu geriamuoju vandeniu.

Mikrobiologinė vandens kokybė kelia didelį rūpestį vartotojam, vandens tiekėjams bei sveikatos organizacijoms. Tai, kad su geriamu vandeniu platinamos įvairios infekcinės ligos žinoma jau seniai. Dar devyniolikto amžiaus pabaigoje buvo pastebėtas ryšys tarp fekalinio vandens užterštumo ir žmonių susirgimų cholera bei vidurių šiltine.

Geriamo vandens užterštumas žmogaus arba gyvūnų išmatomis yra labiausiai paplitęs ir dažniausiai pasitaikantis. Geriant užterštą vandenį ar naudojant maisto gaminimui iškyla pavojus užsikrėsti infekcinėmis ligomis. Pasaulinės sveikatos organizacijos (PSO) duomenimis 80 proc. atvejų infekcinėmis ligomis užsikrečiama per vandenį – net 500 mln. žmonių kasmet suserga dėl blogos jo kokybės arba stygiaus. Infekcinės vandens sukeltos ligos yra viena iš pagrindinių priežasčių lemiančių mirtingumą pasaulyje. Dažniausiai tokias ligas kaip cholera ar vidurių šiltinę sukelia „klasikiniai“ vandens patogenai. Tačiau kas kart aptinkama vis naujų patogenų ar jau žinomų patogenų naujos gentys, kurios yra naujas iššūkis abiem sektoriam - vandens ir visuomenės sveikatos.

Kitas labai svarbus faktorius užtikrinantis gerą vandens kokybę yra tinkamas vandens šaltinis bei vandens tiekimo sistema. Geriamo vandens gavybos ir tiekimo objektai tūri būti gerai prižiūrimi, tikrinama įrengimų higieninė būklė ir vandens kokybė. Esant tiekimo sistemų pažeidimams, vartotojus pasiekiančio vandens kokybė žymiai pablogėja, net jei ir vanduo buvo tiekiamas iš švaraus šaltinio, kurio vanduo yra kokybiškas ir saugus vartoti.

Darbo tikslas

Įvertinti geriamo vandens mikrobiologinius rodiklius reglamentuojamus Lietuvos higienos normoje HN 24 : 2003 „Geriamojo vandens saugos ir kokybės reikalavimai“.

Darbo uždaviniai

1. Surinkti geriamo vandens mikrobiologinių rodiklių tyrimo duomenis.

2. Atlikti mažą vartotojų skaičių turinčių vandens gręžinių mėginių mikrobiologinius tyrimus.

3. Palyginti ir įvertinti geriamo vandens mikrobiologinius rodiklius atsižvelgiant į tiekimo būdus.

4. Įvertinti sezono įtaka geriamo vandens iš skirtingų vandens tiekimo sistemų mikrobiologiniams rodikliams.

5. Nustatyti vandens mikrobiologinių rodiklių tarpusavio priklausomybę.

6. Įvertinti mažą vartotojų skaičių turinčių vandens gręžinių mėginių mikrobiologinius rodiklius.

7. Palyginti Lietuvos ir Suomijos mažą vartotojų skaičių turinčių gręžinių mikrobiologinę kokybę.

1. LITERATŪROS APŽVALGA

1.1 Vandens šaltiniai

Pirmas ir pats svarbiausias žingsnis norint užtikrinti kokybiško vandens tiekimą yra tinkamas vandens šaltinio pasirinkimas (http://www.who.int/water_sanitation_health/ dwq/en/9241546301_chap4.pdf. Prieiga per internetą 2004 m. lapkričio 10 d.). Vandens šaltiniai gali būti skirstomi į dvi grupes, požeminio ir paviršinio vandens šaltinius. Šie šaltiniai naudojami mažoms ir didelioms vandens tiekimo sistemoms (http://www2.irc.nl/products/publications/ online/op15e/summary.html. Prieiga per internetą 2004 m. lapkričio 10 d.).

1.1.2 Požeminis vanduo

Požeminis vanduo yra vienas svarbiausių litosferoje vykusių ir dabar vykstančių fizikinių, cheminių ir geodinaminių procesų veiksnių ir indikatorių. Tai uolienų ir naudingųjų iškasenų telkinių formavimasis, geodinaminiai procesai ir kt.

Vanduo, priklausomai nuo temperatūros ir slėgio, Žemėje aptinkamas ledo, garų, skysčio arba plastiško vandens silikatų tirpalo pavidalo iki 10-30 km gylio. Tačiau tiesioginiams naudojimui prieinamas palyginti arti paviršiaus slūgsantis požeminis vanduo (http://ausis.gf.vu.lt/mg/nr/98/9/9hge.html. Prieiga per internetą 2004 m. gruodžio 16 d.).

Požeminis vanduo namų ruošai, gyvulininkystėje, augalininkystėje naudojamas nuo senų laikų. Jis sudaro du trečdalius visų gėlo vandens išteklių (Chilton, 1992).

Požeminis vanduo tinkamiausias ir dažniausiai naudojamas geriamo vandens šaltinis dėl kelių priežasčių. Gruntinis vanduo yra švarus, nes jis yra apsaugotas nuo paviršinio užterštumo dėka dirvos barjero. Požeminius vandenis su aplinka sieja aeracinė zona. Per ją išsifiltruoja krituliai, papildantys požeminio vandens išteklius, sulaikomos kenksmingos žmogaus sveikatai medžiagos. Tik nuo aeracinės zonos storio ir laidumo priklauso, kokios medžiagos ir kada pasieks požeminius vandenis (Pociene, 2004).

Kitas svarbus faktorius yra tai, kad gruntinis vanduo, ypač sausuose regionuose, yra vienintelis tinkamas vandens šaltinis. Nes kiti prieinami paviršiniai vandenys yra labai užteršti ir yra reikalingas specialus valymas ir priežiūra (Chilton, 1992).

Dėl skirtingos aplinkos, skirtingų vandens tiekimo sistemų geriamo vandens kokybė labai įvairuoja. Didelė populiacijos dalis naudoja artezinį požeminį vandenį, tačiau kartais jo kokybė suprastėja. Dėl nepakankamo apdorojimo vandens įmonėse arba dėl senu vamzdynų paskirstymo sistemoje (http://www.un.org/esa/agenda21/natlinfo/countr/lithuan/lithuania_freshwater.pdf, Prieiga per internetą 2005 m. lapkričio 16 d.).

Mūsų šalis yra bene vienintelė Europoje gerti naudojanti tik požeminį vandenį. Todėl jo naudojimas ir ypač - apsauga turi būti pirmos svarbos aplinkosaugos uždavinys (http://www.asa.lt/vanduo/s01.php?iq=105. Priega per internetą 2005 m. lapkričio 16 d.).

Lietuva turi gausius požeminio vandens išteklius. Klimatinės sąlygos užtikrina teigiamą vandens balansą. Vandens kaupimuisi yra palankios ir geologinės sąlygos: nuosėdinės dangos storis kinta nuo kelių šimtų metrų iki 2300 m. Hidrogeologiniai paskaičiavimai rodo, kad nepažeidžiant hidrosferos pusiausvyros, per dieną galima sunaudoti iki 3,2 milijonų m3 gėlo požeminio vandens. Apie 2,0 milijonai m3/parą šių išteklių yra detaliai ištirta ir paruošta naudojimui (http://www.vandensklubas.lt/docs/manual/lt_vizija.doc. Prieiga per internetą 2005 m. lapkričio 2 d.) (žr. 1 lentelę).

1 lentelė. Požeminio vandens vandeningieji sluoksniai ir jų prognozuojami ištekliai

(Kadūnas, 2004)

Pastaraisiais metais geriamojo vandens poreikis kasmet mažėja. Dabartiniu metu sunaudojama tik apie 0,5-0,6 milijono m3/parą. Priežastys visiems gerai žinomos (politinės ir

ekonominės situacijos kaita, pramonės krizė, vandens apskaitos priemonių įvedimas ir kt.) (http://www.vandensklubas.lt/docs/manual/lt_vizija.doc. Prieiga per internetą 2005 m. lapkričio 2 d.).

1.1.3 Paviršinis vanduo

Paviršinio vandens naudojimą lemia gamtinės hidrologinės - hidrogeologinės sąlygos ir miesto gyventojų skaičius. Didesniems miestams vanduo daugiausia tiekiamas iš atvirų vandens baseinų – ežerų ar upių vandens talpyklų. Tai susiję su ta aplinkybe, kad požeminio vandens telkinių našumas yra palyginti nedidelis (25-100 tūkst. m3/dieną) ir aprūpinant didelius miestus būtina vandenį tiekti iš daugelio vandenviečių. Tokiais atvejais nors požeminio vandens kokybė visuomet yra geresnė, vartojamas paviršinis vanduo (Juodkazis ir Kučingis, 1999).

Paviršinis vanduo prieš naudojimą apdorojamas rezervuaruose. Vanduo yra valomas chemine koaguliacija, sedimentacija arba flotacija ir smėlio filtracija. Daugumoje rezervuarų vanduo yra veikiamas ozonu ir atliekama filtracija per aktyvuotos anglies filtrus. Baigiamoji dezinfekcija yra atliekama panaudojant nedideles dozes chlorino arba chloramino (http://www.tekes.fi/eng/news/uutis_tiedot.asp?id=2440&paluu=default.asp. Prieiga per internetą 2005 m. lapkričio 12 d.). Lietuvoje paviršinis vanduo gėrimui nenaudojamas (http://www.vandensklubas.lt/docs/manual/lt_vizija.doc. Prieiga per internetą 2005 m. lapkričio 2 d.).

1.2 Vandens tiekimas

Yra du pagrindiniai vandens tiekimo būdai : centralizuotas ir individualus.

Centralizuotas vandens tiekimas – techninių priemonių visuma, skirta aprūpinti gėlu

geriamuoju vandeniu vandentiekio objekto teritoriją (gyvenamąją vietovę).

Individualus vandens tiekimas – ūkio subjektų (pramonės įmonių, fermų, individualių

namų, sodybų ir pan.) aprūpinimas gėlu vandeniu iš šachtinių arba gręžtinių šulinių, suvartojant ne daugiau kaip 10 m3 vandens per parą, taip pat geriamojo vandens tiekimo sistemos transporto priemonėse (laivuose, lėktuvuose ir pan.) (Juodkazis ir Kučingis, 1999).

1.2.1 Centralizuotas tiekimas

Pagrindiniai vandeningų sluoksnių tipai, naudojami centralizuotam vandens tiekimui miestuose ir regionų centruose yra pateikti 2 lentelėje. Kiti vandeningieji sluoksniai, esantys daugiausiai viršutinėje kvarteto nuogulų dalyje, yra naudojami pavienių gręžtinių šulinių įrengimui.

2 lentelė. Požeminio vandens šaltiniai ir pagrindiniai vandeningi sluoksniai Požeminio vandens ištekliai

tūkst. m3 per parą Vandeningo sluoksnio tipas

Perspekty-vūs Išžvalgyti ir patvirtinti Vandenviečių skaičius Kvartero ir tarpmoreninis 1192,7 1200,2 90 Paleogeno - - 1

Viršutinės kreidos (mergelis) 169,0 73,9 12

Viršutinės-apatinės kreidos (smėlis) 21,0 46,8 8

Juros 5,0 13,0 3

Permo ir viršutinio devono 237,0 351,48 32

Devono 577,0 368,52 50

Iš viso: 2201,7 2053 196

Lentelėje pateikti duomenys rodo, kad perspektyviausi vandens tiekimui yra kvartero, tarpmoreniniai, viršutinės kreidos, permo ir devono vandeningi sluoksniai (http://www.vandensklubas.lt/docs/manual/lt_vizija.doc. Prieiga per internetą 2005 m. lapkričio 2 d.).

1.2.1.1 Geriamojo vandens skirstomasis tinklas

Centralizuoto vandentiekio skirstomasis tinklas yra įvairaus skersmens vamzdžių ir siurblių bei talpyklų sistema, kuria vandenvietėse paruoštas geriamasis vanduo tiekiamas vartotojui. Pagal formą vandentiekio skirstomasis tinklas gali būti dviejų tipų: šakotinis ir žiedinis (Juodkazis ir Kučingis, 1999).

1.2.2 Individualus tiekimas

Lietuvoje beveik 1 milijonas gyventojų maistui vartoja šulinių vandenį. Daugumai – tai vienintelis geriamojo vandens šaltinis (Švedaitė, 2003).

1.2.2.1 Šachtiniai šuliniai

Įrengiant šachtinį šulinį, būtina laikytis šių reikalavimų:

1. Vietą šuliniui parinkite aukštesnėje žemės sklypo dalyje, toliau nuo taršos šaltinio. 2. Šulinio sienos turėtų būti daromos iš vandeniui nepralaidžių medžiagų.

3. Kasant šulinį ir jau 2 – 5 metrų gylyje pasirodžius vandeniui, negalima jo naudoti. 4. Viršutinė šulinio dalis turi būti apsaugota nuo galimo teršalų patekimo į vandenį. 5. Apie viršutinį šulinio rentinį įrengiama 2 metrų gylio ir 0,7 – 1 metro pločio plūkto molio aikštelė.

6. Vandeniui semti reikia naudoti vieną ir tą patį kibirą.

(http://www.kvsc.lt/04_sveikata/b_sveik_aplinka/nitritai%20kaune.html. Prieiga per internetą 2005 m. gruodžio 14 d.).

Apytikriais duomenimis, dabar Lietuvoje dar yra apie 300 tūkst. šachtinių šulinių. Tačiau ateityje jų skaičius mažės. Tai bus priverstinis procesas (Juodkazis ir Kučingis, 1999).Šachtinių šulinių vanduo yra pats nešvariausias, lyginant su gręžtiniais šuliniais ir centralizuotai tiekiamu vandeniu. Vanduo šulinyje gali būti užterštas organinėmis ar 249 cheminėmis medžiagomis, darančiomis įtaką žmogaus sveikatai (Visus reikalavimus atitinka mažiau negu dešimtadalis šulinių.http://www.manoukis.lt/index.php?open=main&sub=full&st_id=1419&punktas=13&nav =NAUJIENOS&ban_id=13&pradzia=0&pabaiga=10.Prieiga per internetą 2005 m. gruodžio 14 d.).

Pagrindinė priežastis, dėl kurios šulinio vanduo tampa kenksmingas žmogaus sveikatai, yra nesilaikymas saugos reikalavimų. Dažniausiai šulinys įrengiamas per arti taršos šaltinių - daržų, šiltnamių, tvartų, lauko tualetų, kanalizacijos, paplavų duobių ir kitų (http://www.gzeme.lt/index.php?s_id=1&n_id=82&lang=lt. Prieiga per internetą 2005 m. Lapkričio 2 d.).

1.2.2.2 Gręžtiniai šuliniai

Gręžtiniais šuliniais pasiekiamas gruntinis arba spūdinis (artezinis) vanduo. Jei vanduo bus tiekiamas iš negilaus (iki 20 metrų) gręžinio, jūs vartosite gruntinį vandenį. Tačiau gruntinis vanduo yra ne visur. Kai gręžinys įrengiamas pergręžus vandens nepraleidžiantį molingų uolienų sluoksnį. Po juo rastas vanduo vadinamas spūdiniu (arteziniu), nes jis yra suslėgtas. Gręžinio įrengimo metu šis vanduo tarsi išlaisvinamas ir, veikiamas gelmėse esančio slėgio, vamzdžiais pakyla aukštyn iki taip vadinamo statinio vandens lygio (http://www.asa.lt/vanduo/s01.php?iq=103. Priega per internetą 2005 m. lapkričio 16 d.). Tai palengvina vandens išgavimą. Nuo šachtinių šulinių gręžtiniai skiriasi savo skersmeniu. Gręžtinis šulinys gali būti nuo 0,10 iki 0,25 cm skersmens (Brikké ir Bredero, 2003).

Naujos konstrukcijos gręžimo agregatai įgalina įrengti gręžinius su plyšeliniais filtrais, kurie duoda 1,5-2 kartus daugiau vandens, negu gręžiniai, įrengti senais metodais, su tinkleliniais filtrais. Gręžinių sienelių tvirtinimui, filtro įrengimui naudojami plastmasiniai vamzdžiai, todėl gręžinių vanduo ekologiškai švarus, nes papildomai negauna geležies ar kitų nepageidaujamų elementų (http://www.hidrogeol.lt/index2.php?p=21. Prieiga per internetą gruodžio 14 d.).

Eksploatuojant individualiam vandens tiekimui skirtus gręžtinius šulinius, susiduriama su techninės ir sanitarinės higieninės priežiūros klausimais. Įvairūs ūkio subjektai nesugeba garantuoti deramą šulinių priežiūrą (Juodkazis ir Kučingis, 1999).

Daugumoje atvejų urbanizuotuose teritorijose nustatomas vandens užterštumas, kelis kartus viršijantis leistinas normas. To priežastis gali būti netvarkingi nuotekų surinkimo ir valymo įrenginiai, gali būti intensyviai naudojamos trąšos arba vedama kokia nors kita ūkinė veikla. Tiesa, giliųjų (virš 40 metrų gylio) gręžinių vandenyje yra padidintas ištirpusios geležies kiekis bei toks vanduo yra kietokas. Kad į gręžinį nepritekėtų užterštas paviršinis vanduo, švarų vandeningą horizontą būtina apsaugoti nuo paviršinės taršos. Tai turėtų būti atlikta gręžinio

įrengimo metu, izoliuojant pagrindinį gręžinio vamzdį specialiu brinkstančiu moliu arba specialiu greitai stingstančiu cementu (http://www.asa.lt/vanduo/s01.php?iq=103. Priega per internetą 2005 m. lapkričio 16 d.).

1.3 Mikrobiologinė vandens kokybė

Požeminio ir paviršinio vandens sudėtis priklauso nuo gamtinių faktorių (geologinių, topografinių, meteorologinių, hidrologinių ir biologinių) ir žmogaus įsikišimo. Vis dėlto didžiausią įtaką vandens kokybei daro žmogus (Meybeck ir kt., 1996).

Žmonės, naminiai gyvuliai ir laukiniai gyvūnai yra pagrindiniai vandens fekalinio užterštumo šaltiniai(http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/en/9241546301_chap4.pdf. Prieiga per internetą 2005 m. gruodžio 14 d.).

Su išmatomis į vandenį patenka ir įvairūs patogenai, kurie sukelia infekcines ir parazitines ligas, tokias kaip cholerą, vidurių šiltinę, dizenteriją, hepatitą, giardiozę ir kt. (http://whqlibdoc.who.int/hq/2000/a68673_introduction_1.pdf. Prieiga per internetą 2005 m. gruodžio 14 d.).

1.3.1 Geriamo vandens mikrobiologinės kokybės norminimas

Norint tiekti geros kokybės geriamą vandenį jo kokybės reikalavimai turi būti norminami standartu ar higienos norma. Vandens mikrobiologinės taršos norminimas garantuoja vandens kokybės gerinimą, nes duoda pagrindą vyriausybei ir vandens tiekėjams kurti investavimo programas, kurių pagrindas – tiekti vartotojams pakankamai geros, atitinkančios patvirtintą normą kokybės vandenį (Juodkazis ir Kučingis, 1999).

Istoriškai standartų atsiradimas yra susijęs su mikrobiologine vandens kokybe. Devynioliktame amžiuje Europoje ir Šiaurės Amerikoje pirmiausia jų atsiradimą lėmė siautusios infekcinių ligų epidemijos. Ankstyvajame standartų vystymosi etape buvo nustatyta fekalinio užterštumo svarba ir jo indikatoriai, taip pat filtracijos ir dezinfekcijos reikšmė gerinant vandens kokybę (Howard ir kt., 2001).

Kadangi vanduo dažniausiai užteršiamas ligas sukeliančiais mikroorganizmais, tai iš indikatorinių mikroorganizmų reikšmingiausi fekalinį vandens užterštumą indikuojantys

mikroorganizmai (Juodkazis ir Kučingis, 1999). Kaip indikatoriniai organizmai buvo naudojami koliformai ir enterokokai. Indikatorinių mikroorganizmų naudojimas pasiteisino, per vandenį plintančių ligų plitimas buvo sustabdytas (http://www.who.int/water_sanitation _health/dwq/en/9241546301_chap1.pdf. Prieiga per internetą 2004 m. lapkričio 10 d).

Lietuvoje geriamo vandens kokybės norminimui naudojami standartai ir higienos normos. Geriamojo vandens ir buityje naudojamo karšto vandens saugos ir kokybės reikalavimai pateikti Lietuvos higienos normoje HN 24 : 2003

„

3 lentelė. Mikrobiniai ir indikatoriniai vandens rodikliai

Mikrobiniai vandens rodikliai

Rodiklio pavadinimas Mėginio tūris, ml Ribinis mikroorganizmų skaičius

1. Žarninės lazdelės (Escherichia coli) 100 0

2. Žarniniai enterokokai 100 0

Indikatoriniai vandens rodikliai

(HN 24: 2003) Žalias vanduo (gamtinis), kuris vartojamas žmogaus asmeniniame ūkyje ar tiekiamas tolesniam apdorojimui, norminamas kita higienos norma. Šio vandens kokybę normina Lietuvos higienos norma HN 48:2001 „Žmogaus vartojamo žalio vandens kokybės higieniniai reikalavimai“. Higienos norma taikoma žaliam neapdorotam tarpsluoksniniam ar gruntiniam požeminiam vandeniui, kurį iš individualių gręžtinių, šachtinių šulinių ar versmių gėrimui ir maisto gamybai bei buitinėms reikmėms vartoja ne daugiau kaip 50 asmenų, jeigu per dieną vandens suvartojama vidutiniškai ne daugiau kaip 10 m3 ir jeigu tas vanduo nenaudojamas ūkinėje komercinėje veikloje.

Reikalavimai analitės nustatymo metodui Rodiklio

pavadinimas vienetas Mato rodiklio vertė Specifikuota teisingumas,

procentais glaudumas, procentais aptikimo riba, procentais Kolonijas sudarantys vienetai (KSVS) 22 o_{C temperatūroje} Skaičius 1 ml vandens Be nebūdingų pokyčių − − −

Koliforminės bakterijos Skaičius 100 ml vandens

Žaliame vandenyje, kuris vartojamas gėrimui ir maisto gamybai bei buitinėms reikmėms, neturi būti ligas sukeliančių mikroorganizmų ir parazitų. Šis reikalavimas laikomas įvykdytu, jeigu 100 ml žalio vandens ėminyje nerandama žarninių lazdelių (Escherichia coli) arba atsparių šilumai koliforminių bakterijų.

Tiekiamo žalio vandens, iki jo filtravimo ir dezinfekavimo ruošimo įrenginyje, leidžiama mikrobiologinė tarša (žr.4 lentelę).

4 lentelė. Tiekiamo tolesniam apdorojimui paviršinio vandens kontroliuojami mikroorganizmai ir jų leidžiamas skaičius

Mikroorganizmo pavadinimas Ėminio tūris, ml Leidžiamas skaičius, ne daugiau kaip Koliforminės bakterijos (37 0 C) 100 50 Atsparios šilumai koliforminės bakterijos 100 20 Enterokokai (fekaliniai streptokokai) 100 20 Salmonelės 5000 0 (HN 48: 2001) Geriamo vandens mikrobinių ir indikatorinių rodiklių aptikimui ir skaičiavimui naudojami standartai paruošti Tarptautinės standartizacijos organizacijos (International Organisation for Standardization; ISO). Naudojami trys standartai:

Žarninių lazdelių (Escherichia coli) ir koliforminių bakterijų aptikimas ir skaičiavimas. 1 dalis. Membraninio filtravimo metodas (ISO 9308 - 1:2000).

Žarninių enterokokų aptikimas ir skaičiavimas. 2 dalis. Membraninio filtravimo metodas (ISO 7899 - 2:2000).

Kultivuojamų mikroorganizmų skaičiavimas. Kolonijų standžioje mitybos terpėje skaičiavimas (ISO 6222:1999).

Parenkant mikrobinius rodiklius vandens kokybei vertinti, pagrindiniai kriterijai turėtų būti šie:

• geriamajame vandenyje neturi būti patogeninių mikroorganizmų ir parazitų; • limituojamas fekalinis vandens užterštumas;

• limituojamas vandens užterštumas ne fekalinė kilmės nepatogeniniais mikroorganizmais (Juodkazis ir Kučingis, 1999).

1.3.2 Indikatoriniai (rodikliniai) mikroorganizmai

Indikatorinis rodiklis – tiesiogiai nesietinas su kenksmingu poveikiu žmonių sveikatai, tačiau integraliai atspindintis gamtinio (žalio) vandens savybes, geriamojo vandens ruošimo ir tiekimo technologiją (HN 24: 2003). Ši taktika pagrįsta tuo, kad patogeniniai mikroorganizmai gyvena toje pačioje terpėje (aplinkoje) kaip ir tiriami indikatoriai, tačiau indikatorinių mikroorganizmų kiekis vandenyje daug didesnis negu patogeninių. Jeigu randama indikatorinių mikroorganizmų, tai daroma prielaida, kad į vandenį galėjo patekti ir patogeninių (Juodkazis ir Kučingis, 1999).

Dabar yra išskirtos trys indikatorinių mikroorganizmų grupės: • Pagrindiniai (procesiniai) mikrobiniai indikatoriai. • Fekaliniai indikatoriai (E.coli).

• Indeksiniai ir modeliniai organizmai. 5 lentelė. Indikatoriniai mikroorganizmai

Indikatorių grupė Indikatorių paskirtis Pagrindiniai (procesiniai)

mikrobiniai indikatoriai

Mikroorganizmai parodantys procesų veiksmingumą. Kultivuojamų (gyvybingųjų) bakterijų ar koliformų skaičius, parodantis chlorino dezinfekcijos efektyvumą.

Fekaliniai indikatoriai (E.coli)

Mikroorganizmų grupė patvirtinanti fekalinį užterštumą. Naudojami termotolerantiniai koliformai ar E.coli.

Indeksiniai ir modeliniai organizmai

Mikroorganizmų grupė ar kai kurios mikrobų rūšys patvirtinančios patogenų buvimą ir jų atitinkamą elgesį. Pavyzdžiui naudojama E.coli kaip indeksas Salmonella ir F-RNR kolifagai kaip modeliai žmogaus enterovirusams.

(Ashbolt, 2001) 1.3.2.1 Pagrindiniai (procesiniai) mikrobiniai indikatoriai

Gyvybingųjų bakterijų (kolonijas sudarančių vienetų) skaičius. Tai 1 ml esančių ir

konkrečioje terpėje bei nustatytoje temperatūroje sudarančių kolonijas bakterijų kiekis. Rodiklis svarbus vertinant valymo įrenginių efektyvumą, vandens savaiminio apsivalymo procesus, taip pat geriamojo vandens kokybę ir tinkamumą vartoti. Kolonijas sudarančių vienetų skaičius – taip pat geras dezinfekcijos efektyvumo rodiklis (Juodkazis ir Kučingis, 1999).

Žaliamėlės pseudomonos (Pseudomonas aeruginosa). Pseudomonos genties bakterijos yra

judrios, gramneigiamos, trumpos lazdelės, aerobai. Jos labai paplitusios gamtoje – dirvožemyje, vandenyje, ant augalų, žmonių ir gyvūnų organizme (Juodkazis ir Kučingis, 1999). Aerobinis kvėpavimas nulemia tai, kad šios bakterijos daugiausia paplitusios paviršiniuose Žemės plutos sluoksniuose (Juodkazis ir Kučingis, 1999). Todėl Pseudomonas aeruginosa šviežias paviršinis vanduo yra ideali vieta daugintis. Jos gali daugintis ir vandens vamzdynuose ar net karšo vandens sistemoje (Leclerc, 2003).Kai kurie Pseudomonas aeruginosa štamai gali gaminti enterotoksinus (Leclerc, 2002).

1.3.2.2 Fekalinio užterštumo indikatoriai

Koliforminės bakterijos. Tai gramneigiamos, lazdelės formos bakterijos. Jos nesudaro

sporų, neišskiria oksidazės, skaido laktozę 35 – 37 ̊C temperatūroje sudarydamos rūgštis ir dujas per 24 – 48 val. Tai įvairių genčių, randamų žmonių ir gyvūnų organizme, atstovai. Koliforminėms bakterijom priskiriamos Enterobacteriaceae šeimos Escherichia, Citrobacter,

Enterobacter ir Klebsiella gentys (Juodkazis ir Kučingis, 1999).

Termotolerantiniai koliformai skaido laktozę ir gamina rūgštis bei dujas prie 44,5 ± 0,2 ̊C

per 24 ± 2 h. (Ashbot, 2001). Jiems priskiriami Escherichia gentis ir kai kurios Klebsiella,

Enterobacter, Citrobacter genčių rūšys (Juodkazis ir Kučingis, 1999).

Žarninės lazdelės – Escherichia coli (E.coli). E.coli randama visų žinduolių išmatose

(Edberg, 2000). Didžioji dalis štamų yra nežalinga, tačiau kai kurie štamai kaip enterohemoraginė

E.coli (EHEC), gali sukelti įvairias ligas.(WHO EHEC) - diarėja, hemolizinę anemiją,

trombocitopenija ir kt. Vaikams, jaunesniems nei 4 metai, gali sukelti ūmų inkstų nepakankamumą (Gray, 1995). E.coli naudojama nustatant mikrobiologinį maisto, geriamo ar rekreacinio vandens užterštumą (Ramteke ir Tewari, 2001). Šis mikroorganizmas naudojamas kaip indikatorius nustatant fekalinį geriamo vandens užterštumą (Tewari, Ramteke ir Garg, 2001).

Centralizuotoms miestų vandens tiekimo sistemoms šis rodiklis nėra labai svarbus, tačiau neabejotinai reikšmingas vertinant šachtinių ar negilių gręžtinių šulinių vandenį (Juodkazis ir Kučingis, 1999). E.coli išskaičiuojamos naudojantis ISO standartu numeris 9308 – 1 (Schets, 2005).

Fekalinis streptokokas. Tai gramteigiamos rutulinės bakterijos, kurios auga prie 45̊ C

temperatūros. Visi fekaliniai streptokokai, kurie gali augti prie 10-45̊ C temperatūros, 9,6 pH ir kai yra 6,5 proc. NaCl, priskiriami enterokokų genčiai (Ashbolt, 2001). Šių bakterijų randama aplinkoje, ant žmogaus ar gyvūnų gleivinių, odos, žarnyne (Juodkazis ir Kučingis, 1999). Abu, ir fekaliniai streptokokai ir enterokokai, naudojami kaip geriamo vandens monitoringo parametrai (http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/en/9241546301_chap2.pdf. Prieiga per internetą 2005 m. lapkričio 10 d.). Kol kas nėra paprastų metodų, kuriais galima būtų nustatyti tik fekalinius streptokokus. Fekalinių streptokokų privalumas, palyginant su koliforminėmis bakterijomis, yra tas, kad jie ilgiau išsilaiko vandenyje ir beveik niekada jame nesidaugina (Juodkazis ir Kučingis, 1999).

Sulfitus redukuojančios bakterijos. Gramteigiamos, sporas gaminančios, anaerobinės

bakterijos, sulfitus redukuojančios iki H2S (Ashbolt, 2001). Dažniausiai Clostridium genties

bakterijos. Gyvena žmonių ir gyvūnų žarnyne, randamos aplinkoje, ypač kultūriniuose dirvožemiuose (V.Juodkazis ir Š.Kučingis,1999). Bakterijų sporos vandenyje gali išgyventi labai ilgai ir yra gana atsparios dezinfekcijai (http://www.who.int/water_ sanitation_health/dwq/en/9241546301_chap2.pdf. Prieiga per internetą 2005 m. lapkričio 10 d.). Dėl pastarosios savybės aptiktos vandenyje šios bakterijos rodo, kad ir dezinfekcijai atsparios patogeninės bakterijos galėjo išlikti nepakankamai dezinfekuotame vandenyje. Dėl labai ilgos išgyvenimo vandenyje trukmės ir mažo jautrumo dezinfekcijai jų naudojimo monitoringo tikslais reikšmė abejotina (Juodkazis ir Kučingis, 1999).

1.3.2.3 Indeksiniai ir modeliniai mikroorganizmai

Vandens kokybės tikrinimui ir žmogaus enterovirusų modeliavimui naudojami somatiniai kolifagai (F-RNR). Dėl F-RNR kolifagų bei kitų fagų struktūrinių, morfologinių ir elgesio panašumų į žmogaus enterovirusus, buvo pasiūlyta, kad fagai yra geresni fekalinio užterštumo modeliai nei fekaliniai indikatoriniai mikroorganizmai (Ashbolt, 2001). Fagų vertė kaip modelinių organizmų, buvo nustatyta rutininių žalio ir apdoroto vandens tyrimų metu (Grabow, 2000), bei įvertinant vandens apdorojimo namuose efektyvumą. (Grabow, 1999).

1.4 Per vandenį plintančios mikrobinės kilmės ligos ir jų protrūkiai

Ligas sukeliantys organizmai (patogenai), plintantys per vandenį, dažniausiai būna fekalinės kilmės (Aschbot, 2004, Hunteris 2002). Nuo ankstyvosios epidemiologijos, kai 1950-aisiais anglų gydytojas John Snow nustatė, kad cholerą sukelia per vandenį plintantys mikroorganizmai(Paneth, 1998), daug kas pasikeitė. Šiuo metu sukaupta daugybė duomenų apie diarėją sukeliančių įvairių mikroorganizmų pernešimą, bei apie kitas ligas plintančias per vandenį (Hunter, 2002). Be to nustatytas vandens kokybės gerinimo efektyvumas naudojant filtravimą bei chlorinaciją, norint pašalinti patogenines bakterijas. Taip pat nustatytas efektyvus E.coli, kaip fekalinio indikatoriaus, naudojimas (Edberg, 2000 ir Enriquez, 2001).

Nors klasikinių per vandenį plintančių ligų, kaip cholera, pavojaus nebėra išsivysčiusiose šalyse.Tačiau dar daugelyje pasaulio dalių, kur nėra vandens tiekimo sistemos, vis dar plinta tokie patogenai kaip S. typhi ar V. Cholerae (Szewzyk, 2000).

Dažniausiai infekcines ligas ir epidemijas sukelia šie, per vandenį plintantys mikroorganizmai: Campylobacter spp., Escherichia coli, Salmonella spp., Vibrio cholerae ir

Yarsinia enterocolitica, virusai, tokie kaip adeno-, entero-, hepatitas A- ir E-, noro-, sap- ir

rotavirusai ir pirmuonys: Cryptosporidium parvum, Dracunculus medinensis, Cyclospora

cayetanensis, Entamoeba histolytica, Giardia duodenalis ir Toxoplasma gondii (Pasaulinė

sveikatos organizacija, 2004).

Visų tipų infekcijų agentai per vandenį perduodami fekaliniu – oraliniu būdu, įskaitant virusus, bakterijas ir parazitus (žr. 1 pav.).

1 pav. Fekalinis – oralinis ligų sukėlėjų pernešimas (PSO, 2004) Ekskretas

Vanduo Musės Rankos

Maistas

Ši schema parodo kokie svarbūs yra įvairūs higienos aspektai, siekiant užkirsti ligų plitimą (Pasaulinė sveikatos organizacija, 2004).

Dažniau infekcijas sukelia bakterijos nei pirmuonys ar virusai. Bet per pastaruosius metus ligų protrūkių, sukeltų per vandenį plintančių bakterijų, skaičius sumažėjo. Tačiau silpnos ekonomikos šalyse vis dar išlieka bakterijų sukeltų ligų pavojus. Tokie bakteriniai agentai kaip

Shigella sonnei ar nauji fekalinės kilmės patogenai, kaip zoonozinės bakterijos Campylobacter jejuni ir E. coli O157: H7 vis dar kelia pavojų vandens šaltiniams (Leclerc, 2002).

Pirmuonys kaip ir virusai yra gerai žinomi kaip geriamo vandens patogenai, galintys sukelti infekcines ligas net ir patekus į organizmą mažai dozei (Franzen ir Muller,1999, Szewzyk, 2000). Dažnai Giardia spp. ir Cryptosporidium spp. sukelia diarėjines ligas tiek ekonomiškai silpnai tiek stipriai išsivysčiusiose šalyse (Marshall, 1997, Clark, 1999). Pavyzdžiui Giardia spp. per pastaruosius 30 metų JAV yra vienas pagrindinių geriamo vandens patogenų sukeliančių ligų protrūkius (Leclerc, 2002). Virusinės kilmės ligos protrūkių daug užregistruota taip pat JAV 1950-aisiai 1970-aisiai metais (http://www.who.int/water_sanitation _health/dwq/en/9241546301_ chap1.pdf Prieiga per internetą 2004 m. lapkričio 10 d.).

1.4.1 Campylobacter spp.

Kampilobakterinį enteritą sukelia zoonozinės Campylobacter jejuni arba C. coli, platinamos naminių gyvulių ir ypač laukinių bei naminių paukščių (Blaser, 1997). Kampilobakterijos tai gramneigiamos, sporų nesudarančios lenktos, S ar spiralinės formos bakterijos (Nachamkin, 1995). Kad šios bakterijos yra patogeninės buvo nustatyta tik 1970 - aisiais metais (Szewzyk, 2000). Ligų protrūkiai sukelti šios bakterijos daugiau būdingi Šiaurinėms Europos valstybėms (Hänninen, 2003). Dažniausiai žmonės užsikrečia naudodami neapdorotą geriamą vandenį iš privačių šulinių ar gręžinių. Vanduo paprastai būna užterštas paviršinėmis nuotekomis ar po ilgalaikių liūčių (Koenraad, 1997, Thomas, 1999).

Kampilobakteriozinė infekcija pasireiškia viduriavimu, karščiavimu bei pilvo spazmais (Butzler, 2004). Diarėja tęsiasi 3 - 5 dienas, tačiau pilvo spazmai ir skausmas gali tęstis ilgiau. Kai kuriais sunkesniais atvejais galima komplikacija, sąnarių uždegimas(Blaser, 1997), Guillain-Barre sindromas ar miokarditas (Hörman, 2005).

Kampilobakterinis gastroenteritas diagnozuojamas ištyrus fekalinius mėginius. Išskiriamos bakterinės kultūros ir atliekami morfologiniai ir biocheminiai tyrimai (Hänninen, 2003).

1.4.2 Giardia spp.

Giardiozė tai diarėjinė liga sukelta vienaląsčio mikroskopinio parazito, Giardia intestinalis (dar vadinamas Giardia lamblia) (Pond, 2005, Center for Disease Control and Prevention, 2001). Anksčiau buvo manoma, kad šie pirmuonys yra išimtinai komensaliniai organizmai, tačiau pieš kelis dešimtmečius buvo nustatyta, kad šie pirmuonys yra patogenai.

Giardijoms būdingas paprastasis ir tiesioginis vystymasis. Užsikrečiama keturbranduolių cistų patekus į virškinimo traktą. Jos atsparios skrandžio sultim, todėl nepažeistos patenka į dvylikapirštę žarną ir išsineria iš cistos. Iš cistos išsilaisvina du trofozoitai, jie dauginasi paprastuoju dalijimusi į dvi dalis ir kolonizuojasi plonojoje žarnoje. Klubinėje ir storojoje žarnose trofozoitai incistuojasi ir su išmatomis išsiskiria kaip cistos (Šarkūnas, 2005). Cistas dengia apsauginis dangalas,dėl šios priežasties cistos yra labai atsparios ir gali išgyventi aplinkoje gana ilgai(McCuin, 2000).

Žmogus užsikrečia, kai į organizmą patenka parazito cistos. Pirmieji ligos požymiai pasireiškia po 6 - 15 dienų po užsikrėtimo. Pagrindiniai ligos požymiai yra: vandeningos dvokiančios išmatos, pilvo skausmas, pūtimas, pykinimas ir vėmimas. Giardiozė diagnozuojama aptikus išmatose abi parazito gyvybės formas, trofozoitus ir cistas, ar antigenų bei nustačius specifinį šeimininko imuninį atsaką (Environmental Science & Engineering, 1997).

1.4.3 Cryptosporidium spp.

Kriptosporidiozė tai diarėjinė liga sukelta mikroskopinio parazito Cryptosporidium parvum (Center for Disease Control and Prevention, 2003, Deng, 1999). Kriptosporidijos kaip enterokokcidiniai pirmuonys aprašyti jau 1907 metais, tačiau kaip žmonių ligas sukeliantis parazitas buvo pripažintas tik 1980 metais. Pirmas ligos protrūkis susijęs su geriamu vandeniu ir sukeltas šio pirmuonio buvo užregistruotas Jungtinėse Amerikos Valstijose (Deng, 1999).

Cryptosporidium parvum genetiškai skiriami du genotipai, žmogaus genotipas 1 (C. hominis) ir genotipas 2, kuris gali sukelti infekcijas ir galvijams (Dillingham, 2002).

Kriptosporidijų gyvybės ciklas yra daug sudėtingesnis nei Giardijų. Vystymasis susideda iš merogonijos(nelytinis dauginimasis), gametogonios ir sporogonijos (lytinio dauginimosi fazės) (Šarkūnas, 2005).

Žmogus užsikrečia į organizmą patekus oocistom. Pagrindiniai ligos požymiai yra šie, vandeningas viduriavimas, pilvo spazmai, lengvas karščiavimas (Center for Disease Control and Prevention, 2003). Kai kuriems simptomai visiškai nepasireiškia, o kitiems pasireiškia praėjus 2-10 dienų po inkubacijos periodo (Hörman, 2005). Žmonėms su susilpnėjusia imunine sistema ši liga ypač pavojinga, galimi sunkūs sveikatos sutrikimai ar net mirtis (Washington State Department of Health (DOH), 1997).

Liga diagnozuojama ištyrus išmatas. Tačiau šia liga gana sunku diagnozuoti, todėl gali prireikti net kelių dienų ir kelių mėginių tyrimų. Dėja nėra nustatyto tikslaus gydymo, dažniausiai skiriam pacientams daug skysčių (Hörman, 2005).

1.4.4 Virusai

Yra daugiau nei 15 skirtingų rūšių virusų, bei daugiau nei 140 skirtingų tipų kurie randami žmogaus žarnose (Lecler, 2003). Kai kurie virusai sukelia ligas nesusijusias su žarnynu, kaip pavyzdžiui hepatito A ar E virusai. Hepatito E virusas dažniau sutinkamas tropiniuose kraštuose (Leclerc, 2002). Hepatito A ir E virusai susiję su prasta vandens šaltinių sanitarija bei higiena (Ashbolt, 2004).

Kita, palyginus maža, virusų grupė sukelia aštrius gastroenteritus. Tai tokie virusai kaip, rotavirusai, astrovirusai, calicivirus(daugiausiai Norovirusai), ir kai kurie enteroadenovirusai. Ši virusų grupė plačiai paplitusi ir yra užregistruota daug ligų protrūkių susijusių su šiais virusais.

Norovirusai pripažinti kaip pagrindiniai ligų protrūkių sukėlėjai, susiję su geriamu vandeniu

(Leclerc, 2002, Szewzyk, 2000).

Norovirusai priklauso Caliciviridae genčiai. Tai maži RNR virusai, kurie dėl genomo

plastiškumo sugeba lengvai prisitaikyti prie naujų aplinkos sąlygų. Norovirusai suskirstyti į penkias genogrupes, I ir II genogrupės virusai sukelia infekcijas žmonėms (Radford, 2004).

Pagrindinis ligos požymis yra stiprus vėmimas, taip pat pasireiškia karščiavimas, viduriavimas ar galvos skausmai. Požymiai tęsiasi 2 - 3 dienas. Virusus žmogus į aplinką išskiria

dar 2 - 3 savaites po ligos. Paprastai šiai ligai netaikomas specialus gydymas, tik sunkesniais atvejais prisireikia gydymo skysčiais (Hörman, 2005).

Pats geriausias metodas tinkantis nustatyti norovirusus, yra transkripcinė-PGR. Kitas mažiau efektyvus metodas yra nustatymas elektroniniu mikroskopu (Hörman, 2005).

1.5 Geriamo vandens gerinimo būdai

Tiek paviršinis tiek požeminis vanduo gali būti užterštas įvairiais patogenais ir chemikalais. Paprastai paviršinis vanduo būna labiau užterštas įvairiais mikroorganizmais nei požeminis, tačiau kartais dėl netinkamo nuotekų tvarkymo bei šaltinių priežiūros ir į požeminį vandenį patenka įvairūs chemikalai bei mikroorganizmai (LeChevallier ir Kwok-Keung Au, 2004 Water treatment, 2003).

Svarbiausia yra pašalinti mikrobinį vandens užterštumą, nes jis gali sukelti pavojingas epidemines ligas, dėl kurių nukenčia visa populiacija. Dėl šios priežasties beveik visos vandens gerinimo sistemos yra sukurtos kaip tik mikrobiniam užterštumui pašalinti (http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/S12.pdf Prieiga per internetą 2005 m. lapkričio 11 d.). Gerinimo sistemos pagrindinis tikslas yra ne sterilizuoti vandenį o sunaikinti ar pašalinti kenksmingus mikrobus ar medžiagas (Juodkazis ir Kučingis, 1999). Vandens kokybės gerinimo sistemos yra sukurtos daugybinio barjero principu (LeChevallier, Kwok-Keung Au, 2004). Tai yra naudojama daugiapakopis užterštumo šalinimas, fizikinėmis ir biologinėmis priemonėmis (http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/S12.pdf Prieiga per internetą 2005 m. lapkričio 11 d).

Vandens kokybės gerinimą sudaro du pagrindiniai procesai: pašalinimas ir inaktyvacija (dezinfekcija). Pašalinimo procesą sudaro sekantys etapai:

• Prefiltracija – vandens filtracija prieš jam patenkant į kokybės gerinimo rezervuarus.

• Koaguliacija, flokuliacija ir sedimentacija – smulkios dalelės sulipinamos į dribsnius ir pašalinamos gravitacijos dėka.

• Jonų kaita – naudojama norint pašalinti kalcį, magnį ir kai kuriuos radionuklidus. • Granulių filtracija – vanduo po koaguliacijos perfiltruojamas per granulių sluoksnį.

• Lėta smėlio filtracija – vanduo gravitacine jėga perfiltruojamas per smėlio filtrą, prieš tai neatlikus koaguliacijos (LeChevallier, Kwok-Keung Au, 2004).

Sekantis kokybės gerinimo procesas yra inaktyvacija (dezinfekcija). Tai procesas, kurio metu pašalinami infekcijos sukėlėjai. Šis procesas būtinas tada, kai negalima garantuoti, jog vanduo yra natūraliai švarus (Juodkazis ir Kučingis, 1999). Dezinfekcijai naudojami chloro junginiai, ozonas bei UV spinduliai. Proceso veiksmingumas priklauso nuo dezinfekcinės medžiagos, veikimo laiko, temperatūros ir pH.

Ši sudėtinga vandens kokybės gerinimo sistema naudojama apdoroti didelį kiekį vandens, tai yra centralizuoto vandens tiekimo sistemose. Lietuvoje dar apytiksliai 700 tūkst. gyventojų naudoja negilių šachtinių šulinių vandenį. Ir šis vanduo būna labiausiai užterštas, žmogaus sveikatai pavojingomis medžiagomis bei mikroorganizmais. Vienas paprasčiausių būdų norint pašalinti mikrobinį užterštumą namų sąlygomis yra vandens virinimas (http://www.vandensklubas.lt/docs/manual/lt_vizija.doc Prieiga per internetą 2005 m. lapkričio 2 d., Parrott, 1999). Terminis vandens apdorojimas, tai yra virinimas prie 1000C temperatūros ilgiau nei 1 min., yra vienas seniausių metodų ir tinkamas apdoroti mažą vandens kiekį (Juodkazis ir Kučingis, 1999). Taip pat yra rekomenduojama kartą per metus šulinį išsemti ir jį dezinfekuoti chloru. Chlorui neatsparios daugelis bakterijų bei virusų. Vandens dezinfekcijai naudojamas chlorkalkių skiedinys (vienam rentiniui vandens - 0,5 kg chlorkalkių, kurios ištirpinamos 10 litrų drungno vandens). Paruoštą chlorkalkių skiedinys supilamas į šulinį, po paros reikia visą šulinio vandenį išsemti. Naujai prisirinkęs vanduo tinkamas naudojimui (Kayaga, 1999, http://www.svsc.lt/index.php?id=254. Prieiga per internetą 2005 m. gruodžio 14 d.).

2. DARBO ATLIKIMO VIETA IR METODIKA

2.1 Geriamo vandens mikrobiologinių rodiklių tyrimo duomenų rinkimas

Mikrobiologinių rodiklių tyrimo duomenys buvo renkami laboratorijose tiriančiose geriamo vandens mikrobiologinius rodiklius. Analizei buvo naudojami duomenys surinkti 2004 08 02 – 2005 07 22 laikotarpyje, 1345 mėginių mikrobiologinių tyrimų rezultatai.

Geriamo vandens mėginiai buvo ištirti vadovaujantis Lietuvos higienos normoje HN 24 : 2003 „Geriamojo vandens saugos ir kokybės reikalavimai“ nurodytais Tarptautinės standartizacijos organizacijos (International Organisation for Standardization; ISO) standartais:

Žarninių lazdelių (Escherichia coli) ir koliforminių bakterijų aptikimas ir skaičiavimas. 1 dalis. Membraninio filtravimo metodas (ISO 9308 - 1:2000).

Žarninių enterokokų aptikimas ir skaičiavimas. 2 dalis. Membraninio filtravimo metodas (ISO 7899 - 2:2000).

Kultivuojamų mikroorganizmų skaičiavimas. Kolonijų standžioje mitybos terpėje skaičiavimas (ISO 6222:1999).

2.2 Mažą vartotojų skaičių turinčių vandens gręžinių mėginių tyrimai,

duomenų kaupimas ir analizę

Dalis geriamo vandens tyrimų buvo atlikta Helsinkio universiteto, Veterinarijos fakulteto, Maisto ir aplinkos higienos katedros mikrobiologijos laboratorijoje. Mėginiai buvo renkami 2005 09 28-2005 11 01 laikotarpiu, iš mažą vartotojų skaičių turinčių gręžinių. Buvo surinkta ir ištirta 20 vandens mėginių iš skirtingų gręžinių. Mėginiuose buvo nustatinėjamas koliforminių bakterijų skaičius, žarninių lazdelių (E.coli) skaičius, kultivuojamų organizmų skaičius aerobinėse sąlygose prie 370_{C ir 21}0_{C temperatūros bei pirmuonys, Giardia ir Cryptosporidium. Vandens}

mėginiai buvo imami į sterilius indus. Pirmuonių nustatymui vandens mėginiai buvo imami vadovaujantis ISO/DIC 15553 standartu: „Vandens kokybė – Cryptosporidium oocistų ir Giardia cistų aptikimas ir skaičiavimas“.

žaliame vandenyje, baseinų vandenyje šulinių ir rekreaciniame vandenyje“. Membraninio filtravimo metodas, naudojant standžią mitybinę terpę LES Endo.

Kultivuojamų mikroorganizmų skaičius aerobinėse sąlygose buvo nustatomas naudojantis 3M™ Petrifilm™ Aerobic Count Plates, tai paruošta terpė, kurioje jau yra mitybinės medžiagos, šaltame vandenyje tirpstantis agaras ir indikatorinės medžiagos, nudažančios kolonijas. Ant terpės užlašiname 1 ml tiriamo vandens ir dedame į termostatą. Mėginiai prie 370_{C ir 21}0_C

temperatūros inkubuojami 7 paras. Kolonijos tikrinamos ir skaičiuojamos kasdien.

Pirmuonys buvo nustatinėjami remiantis Tarptautinės standartizacijos organizacijos (ISO) paruoštu standartu: Vandens kokybė – Cryptosporidium oocistų ir Giardia cistų aptikimas ir skaičiavimas (ISO/DIC 15553).

2.3 Statistinė duomenų analizė

Statistinė duomenų analizė atlikta Microsoft Office Excel programa. Nustatyti požymių aritmetiniai vidurkiai (X) ir jų paklaidos (±mx), vidutinis kvadratinis nuokrypis (σ) ir koreliacijos

(r) koeficientai, įvertinti požymių aritmetinių vidurkių skirtumo bei koreliacijos koeficientų statistinis patikimumas (P).

3. TYRIMŲ REZULTATAI

3.1 Geriamo vandens mikrobiologinių rodiklių įvertinimas

Mikrobiniai vandens rodikliai buvo įvertinti vadovaujantis Lietuvos higienos norma HN 24: 2003 „Geriamojo vandens kokybės ir saugos reikalavimai“. Buvo analizuojami rezultatai gauti atlikus vandens mėginių tyrimus iš skirtingų vandens tiekimo sistemų (individualaus ir centralizuoto) (žr. 6 lentelę).

6 lentelė. Tirtų geriamo vandens mėginių iš skirtingų vandens tiekimo sistemų skaičius

Vandens tiekimo sistemos Koliforminės bakt.100-te ml E. coli 100-te ml Žarniniai enterokokai 100-te ml KSVS 1ml 220_C temperatūros vandenyje Arteziniai gręžiniai 31 32 31 24 Gruntiniai gręžiniai 80 85 87 71 I n d i v i d u a l u s Šuliniai 40 49 48 36 Centralizuotas vandens tiekimas 1135 1167 1143 1074

Daugiausia buvo ištirta vandens mėginių iš centralizuoto vandens tiekimo sistemos. Taip yra dėl to, kad Lietuvoje apie 75 proc. visų gyventojų vartoja vandenį tiekiamą centralizuota sistema (http://www.un.org/esa/agenda21/natlinfo/countr/lithuan/lithuania_freshwater.pdf.

Prieiga per internetą 2005 m. lapkričio 16 d.). Siekiant užtikrinti gerą tiekiamo vandens kokybę yra vykdoma programinė vandens priežiūra, kurios metu imami periodiškai vandens mėginiai ir atliekama jų mikrobiologiniai ir kiti tyrimai (HN 24: 2003). Likusią Lietuvos gyventojų dalį geriamu vandeniu aprūpina individualios tiekimo sistemos. Gręžinių ar šulinių savininkai gali nuspręsti patys kada tikrintis vandens kokybę. Dėl šios priežasties mėginių skaičius iš individualių tiekimo sistemų buvo žymiai mažesnis, jis sudarė tik apie 20 proc.

3.1.1 Individualaus ir centralizuoto vandens tiekimo sistemų palyginimas

Lyginant skirtingų vandens tiekimo sistemų vandens kokybę, buvo nustatyta, kad ne visi vandens mikrobiologiniai rodikliai atitinka Lietuvos higienos normos reikalavimus. Higienos normoje HN 24: 2003 nurodytą koliforminių bakterijų skaičių viršijo 3,1 proc. visų tirtų mėginių, žarninių lazdelių (E.coli) – 9,3 proc., žarninių enterokokų - 9,2 proc. visų tirtų mėginių.

Koliforminių bakterijų skaičius viršijo higienos normos HN 24: 2003 nurodytą skaičių 12,8 proc. visų tirtų šachtinių šulinių vandens mėginių. Geriausia vandens kokybe pasižymėjo gruntinio vandens gręžiniai, čia pažeidimų nustatyta tik 2,5 proc. visų tirtų mėginių (žr. 2 pav.).

9,7 90,3 2,5 97,5 12,8 87,2 5,8 94,2 0 20 40 60 80 100

%

2 pav. Skirtingai tiekiamo vandens užterštumas koliforminėmis bakterijomis

Žarninių lazdelių (E.coli) buvo rasta 9,3 proc. visų tirtų mėginių. Mažiausiai pažeidimų rasta vandentiekio vandenyje, užkrėsti vandens mėginiai sudarė tik 8,7 proc. Daugiausia pažeidimų nustatyta šachtinių šulinių vandenyje, čia higienos normos reikalavimų neatitiko 16,7 proc. mėginių. Prasta vandens kokybe pasižymėjo ir arteziniai ir gruntiniai gręžiniai, čia higienos normos reikalavimų neatitikę tirti mėginiai sudarė 12,5 proc. ir 12,9 proc. (žr. 3 pav.).

12,5 87,5 12,9 87,1 16,7 83,3 8,7 91,3 0 20 40 60 80 100 % Arteziniai gręž. Gruntiniai gręž. Šachtiniai šuliniai Vandentiekio Vandens šaltiniai Neatitiko reikalavimų Atitiko reikalavimu s

3 pav. Skirtingai tiekiamo vandens užterštumas E.coli bakterijomis

Higienos normoje nurodytas leistinas žarninių enterokokų skaičius buvo viršytas daugiausiai šachtinių šulinių vandenyje, net 23,4 proc. mėginių buvo užkrėsti šia bakterija. Mažiausiai higienos normos pažeidimų buvo rasta gruntinių gręžinių vandenyje, bakterijų skaičius viršijo 8,3 proc. visų tirtų mėginių (žr. 4 pav.).

19,3 80,7 9,2 90,8 23,4 76,6 8,3 91,7 0 20 40 60 80 100 % Arteziniai gręž. Gruntiniai gręž. Šachtiniai šuliniai Vandentiekio Vandens šaltiniai Neatitiko reikalavimų Atitiko reikalavimus

4 pav. Skirtingai tiekiamo vandens užterštumas žarniniais enterokokais

Daugiausiai higienos normos reikalavimų pažeidimų buvo nustatyta šachtinių šulinių vandenyje. Geriausiai kokybės reikalavimus atitiko vandentiekio vanduo. Įvertinus vandens mėginių mikrobiologinių rodiklių vidurkius ir jų paklaidas iš skirtingų šaltinių buvo taip pat nustatyta, kad mažiausiai patogeninių bakterijų buvo vandentiekio vandenyje. Koliforminių bakterijų vidutiniškai buvo randama 0,63±0,15 skaičius/100ml (toliau sk/100ml), E. coli 2,25±0,32 sk/100ml, o žarninių enterokokų 2,10±0,32sk/100ml. Vandens mėginiai iš individualių tiekimo sistemų pasižymėjo prastesne kokybe (žr. 7 lentele).

7 lentelė. Mikrobiologinių geriamo vandens rodiklių vidurkiai ir jų paklaidos

Vandens šaltinis Koliforminių bakt.

sk/100-te ml E. coli sk/ 100-te ml Žarninių enterokokų sk/100-te ml Artezinio gręžinio 4,03±2,50 3,88±2,36 4,16±1,80 Gręžinio 1,28±0,93 5,58±2,10 2,86±1,27 Šachtinio šulinio 3,73±1,87 4,82±1,99 5,58±2,39 Vandentiekio 0,63±0,15 2,52±0,32 2,10±0,32

Tačiau palyginus mikrobiologinių rodiklių vidutines reikšmes, gauti vidurkių skirtumai nebuvo statistiškai patikimi (P>0,05). Buvo nustatyta tik patikimumo tendencija (P>0,1) (tačiau skirtumas dar nepatikimas) tarp šulinio ir vandentiekio koliforminių bakterijų skaičiaus (žr. 1, 2 ir 3 priedus).

Įvertinus visus gautus rezultatus galime teigti, kad nors ir daugiausiai kokybės pažeidimų rasta vandens mėginiuose iš individualių tiekimo sistemų, tačiau vidutinis rastų patogeninių bakterijų skaičius žymiai nesiskyrė nuo bakterijų skaičiaus rasto vandentiekio vandenyje. Tačiau mėginiuose iš individualių tiekimo sistemų kai kuriais atvejais buvo nustatytas ypač didelis patogeninių bakterijų skaičius, pvz., trijuose vandens mėginiuose buvo nustatytas E. coli bakterijų skaičius viršijantis vidutinį bakterijų skaičių 18 kartų. Juodkazio V. ir Kučingio Š. (1999) duomenimis vandens kokybė iš individualių tiekimo sistemų, ypač šachtinių šulinių ir negilių gruntinių gręžinių, dar ilgai kels rūpesčių. Šie šuliniai įrengti teritorijose, kur ilgą laiką buvo vystoma nekontroliuojama žemės ūkio veikla. Tai bene pagrindinė priežastis, kodėl neapsaugotas arba silpnai apsaugotas gruntinis požeminis vanduo yra daug kur užterštas. Jame yra daug organinės medžiagos, labai dažnai vanduo netenkina ir mikrobiologinių reikalavimų. Sveikatos apsaugos ir geologinių organizacijų tyrimai parodė, kad 51 proc. šulinių yra užteršti bakteriologiškai. Norint gerinti individualaus vandens tiekimo būklę, ypač kaimo vietovėse, yra sudėtinga dėl šalies ekonominės situacijos. Todėl reiktų užsiimti šviečiamąja veikla. Reiktų paaiškinti žmonėm, kad negertų ir nevartotų maistui gaminti blogo vandens, kad šulinį būtina saugoti nuo paviršinės taršos (Juodkazis ir Kučingis, 1999, http://www. vandensklubas.lt/docs/manual/lt_vizija.doc. Prieiga per internetą 2005 m. lapkričio 2 d.).

3.1.2 Geriamo vandens užterštumas heterotrofiniais mikroorganizmais

Vandens mėginiai buvo įvertinti ir pagal heterotrofinių mikroorganizmų užterštumą arba kolonijas sudarančių vienetų skaičių (KSVS). Kolonijas sudarančių vienetų skaičiaus arba heterotrofinių mikroorganizmu populiacijų nustatymas jau seniai naudojamas norint nustatyti geriamo vandens mikrobiologinę kokybę. Šis rodiklis svarbus norint įvertinti vandens dezinfekcijos efektyvumą, vandens tiekimo sistemos būklę, taip pat jautriai reaguoja į vandens skirstymo tinklo avarijas, kai į geriamąjį vandenį patenka pašalinio vandens. Buvo paskaičiuotas vidutinis bakterijų skaičius. Didžiausias vidutinis kolonijas sudarančių vienetų skaičius buvo artezinių gręžinių ir šachtinių šulinių vandens mėginiuose, atitinkamai 630,8±360,1 kolonijų skaičius/ml (toliau ks/ml) ir 528,5±164,6 ks/ml. Mažiausias kolonijų sudarančių vienetų skaičius rastas vandens mėginiuose iš gruntinių gręžinių (203,0±64,3 ks/ml) (žr. 5 pav.).

630,8 203,0 528,5 238,6 0,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0 700,0 Bakterijų skaičius Artezinio gręžinio Gruntinio gręžinio Šachtinio šulinio Vandentiekio Vandnes šaltiniai

5 pav. Geriamo vandens užterštumas heterotrofiniais mikroorganizmais

Mažesnis kolonijų skaičius bei nepakitusi jų forma parodo geresnę vandens kokybę, tačiau reiktų paminėti, kad Europos Sąjungos direktyvose nėra nurodytos tikslios šio rodiklio normos kurios turėtų būti laikomasi, kaip tai yra būdinga kitiems indikatoriniams parametrams. Tiriant šį rodiklį svarbiausia yra įvertinti ne bakterijų kolonijų skaičių o to skaičiaus kitimą per tam tikrą laikotarpį, taip pat atsižvelgiant į mėginio ėmimo vietą, sezoną ir laiką (Juodkazis ir Kučingis, 1999, Sartory, 2004).

Kadangi šio tyrimo metu buvo nustatytas tik vidutinis kolonijų skaičius ir nebuvo gauta konkrečios informacijos apie kiekvieno vandens mėginio savininką, vandens šaltinio vietą, būklę, bei šio rodiklio kitimą laiko atžvilgiu, tai negalime daryti tvirtų išvadų apie vandens kokybę bei pačią vandens tiekimo sistemą.

3.1.3 Sezono įtaka geriamo vandens mikrobiologinei kokybei

Atlikus vandens mėginių tyrimo rezultatų analizę buvo nustatyta sezono įtaka skirtingų vandens tiekimo sistemų vandens kokybei. Nustatyta, kad keičiantis metų laikams kito ir centralizuoto vandens tiekimo sistemos vandens kokybė. Sezonas turėjo įtakos tiek žarninių enterokokų, tiek E.coli bei koliforminių bakterijų skaičiui. Mažiausiai bakterijų rasta žiemos metu, žarninių enterokokų buvo rasta vidutiniškai 0,57±0,25 sk/100ml, E.coli – 0,56±0,31 sk/100ml, o koliforminių bakterijų nebuvo rasta visai. Daugiausiai E.coli ir žarninių enterokokų vidutiniškai rasta vasarą, 4,22±0,85 ir 3,14±0,90 sk/100ml, koliforminių bakterijų pavasarį - 1,12±0,02 sk/100ml (žr. 6 pav.). 0,65 2,14 0 1,12 0,61 3,1 4,22 0,56 2,31 2,59 3,14 0,57 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5

Žiema Pavasaris Vasara Ruduo

Sezonai B akt er ijų skai čius

Koliforminės bakt.100-te ml E. coli 100-te ml Ž. enterokokai100-te ml

6 pav. Sezono įtaka geriamo vandens mikrobiologinei kokybei iš centralizuotos vandens tiekimo sistemos

Atlikus E.coli kitimo kreivės analizę, buvo nustatytas statistiškai patikimas (P<0,001) vidurkių skirtumas tarp žiemos ir pavasario, (P<0,001) žiemos ir vasaros bei (P<0,005) žiemos ir

pavasario ir rudens bei vasaros ir rudens vidurkių skirtumai statistiškai nepatikimi (P>0,05). Žarninių enterokokų skaičiaus kreivė metų bėgyje kito analogiškai kaip ir E.coli, tik skyrėsi vidurkių skirtumų patikimumas tarp žiemos ir vasaros, jis buvo lygus P<0,01. Koliforminių bakterijų skaičius taip pat skyrėsi atskirais metų laikais. Statistiškai patikimi vidurkių skirtumai nustatyti (P<0,001) tarp žiemos ir pavasario, (P<0,025) žiemos ir vasaros, ir (P<0,005) tarp žiemos ir rudens. Tarp pavasario ir vasaros buvo nustatytas taip pat patikimas skirtumas (P<0,05). Išanalizavus vandens užterštumo rezultatus per vienerius metus galime teigti, kad geriausia vandens kokybė buvo žiemą. Pavasarį, vasarą bei rudenį vandens kokybė prasčiausia. Vandens kokybė suprastėti gali dėl kelių priežasčių, gali patekti į požeminius vandens sluoksnius paviršinės nuotekos dėl netinkamos vandenviečių eksploatacijos bei priežiūros ar dėl netinkamos žmogaus ūkinės veiklos. Kita svarbi priežastis yra gamtinis faktorius (atodrėkiai, lietūs, temperatūra).

Metų bėgyje individualių tiekimo sistemų (artezinių gręžinių, gruntinių gręžinių, šachtinių šulinių) vandens mikrobinių rodiklių kokybė taip pat kito. Koliforminių bakterijų skaičiaus vidurkis didžiausias nustatytas vasarą (5,04±2,66sk/100ml). Metų bėgyje žarninių enterokokų ir

E.coli vidurkių kreivės kito analogiškai. Didžiausias bakterijų skaičius buvo užregistruotas

rudenį, žarninių enterokokų rasta vidutiniškai 8,02±2,56 o E.coli - 8,96±3,23sk/100ml(žr.7 pav.).

2,14 0,69 3,15 5,04 8,96 7,5 0 1,52 8,02 5,28 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Žiema Pavasaris Vasara Ruduo

Sezonai B akt er ijų skai čius

Koliforminės bakt.100-te ml E. coli 100-te ml Ž. enterokokai100-te ml

7 pav. Sezono įtaka vandens mėginių mikrobiologinei kokybei iš individualių vandens tiekimo sistemų

Išanalizavus vidutinio koliforminių bakterijų skaičiaus kitimo kreivę, nustatyti vidurkių skirtumai sezono bėgyje nebuvo statistiškai patikimi Analizuojant žarninių enterokokų kitimo kreivę buvo nustatytas statistiškai patikimas vidurkiu skirtumas tarp žiemos ir vasaros (P<0,025), žiemos ir rudens (P<0,01), pavasario ir rudens (P<0,05). E.coli skaičiaus vidurkių kitimo kreivėje buvo nustatyti statistiškai patikimi skirtumai taip pat tarp žiemos ir vasaros (P<0,05), žiemos ir rudens (P<0,05), pavasario ir rudens (P<0,01). Taigi galime daryti išvadas, kad prasčiausia vandens kokybė buvo vasarą bei rudenį. Kaip ir centralizuoto vandens tiekimo sistemoje taip ir individualioje, geriausia vandens kokybė buvo žiemą. Pagrindinė to priežastis yra žema oro temperatūra. Daugelis mikroorganizmų nėra atsparūs žemai temperatūrai, taip pat įšalusi žemė sulaiko paviršines nuotekas (Cordy, 2001, LeChevallier, 2003).

3.1.4 Geriamo vandens mikrobinių rodiklių koreliacijos koeficientai

Tarp mikrobinių vandens rodiklių buvo paskaičiuoti koreliacijos koeficientai. Artezinio gręžinio vandenyje nustatyta, kad didėjant koliforminių bakterijų skaičiui didėja ir žarninių enterokokų skaičius (r=0,89, P<0,01). Gruntinio vandens gręžiniuose, šachtiniuose šuliniuose bei vandentiekio vandenyje nustatyta priklausomybės tarp E.coli ir žarninių enterokokų skaičiaus (žr. 8 pav.). 5,58 2,86 4,82 5,58 2,52 2,1 4,16 4,03 0 1 2 3 4 5 6 Bakterijų skaičius Gruntiniai gręžiniai

Šachtiniai šuliniai Vandentiekio Arteziniai gręžiniai Vandens šaltiniai

E.coli Žarniniai enterokokai Koliforminės bakt. 8 pav. Koliforminių bakterijų, E.coli ir žarninių enterokokų skaičius

Tarp gruntinio gręžinio E.coli ir žarninių enterokokų nustatytas didelis 0,82 , teigiamas, statistiškai patikimas P<0,01 koreliacijos koef. Šachtinio šulinio koreliacijos koef. tarp E.coli ir žarninių enterokokų – didelis 0,63, teigiamas, statistiškai patikimas P<0,01. Vidutinis 0,58, teigiamas, statistiškai patikimas P<0,01 koreliacijos koef. nustatytas tarp vandentiekio E.coli ir žarninių enterokokų skaičiaus. Galime daryti išvadą, kad vandens mėginiuose vyravo mikrobinių rodiklių tarpusavio priklausomybė. Didžiausia priklausomybė buvo tarp E.coli ir žarninių enterokokų skaičiaus. Radus vandenyje fekalinio užterštumo indikatorių E.coli dažniausiai randama ir kitų patogenų. Todėl ir nustatytas glaudus ryšys tarp šių dviejų bakterijų.

3.2 Mažą vartotojų skaičių turinčių vandens gręžinių mėginių įvertinimas

3.2.1 Kultivuojamų organizmų skaičiaus nustatymas

Kultivuojamų mikroorganizmų buvo rasta devyniolikoje mėginių. Vienas mėginys pasižymėjo išskirtinai dideliu bakterijų skaičiumi. Vidutiniškai bakterijų 370C temperatūroje buvo rasta 32,65±24,24 sk/ml, o 210_{C temperatūroje - 84,55±34,48 sk/ml (žr. 10 pav.).}

5 19932 9 650 120285 9 2 54 13717 113 0 1 0 15 22 16 5 0 2 8 1 485 62 72 0 0 2 18 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 100 200 300 400 500 600 700 Bakterijų skaičius 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Mėginių skaičius

Kultivuojamų organizmų skaičius 37°C /ml Kultivuojamų organizmų skaičius 21°C /ml

9 pav. Kultivuojamų organizmų skaičius 1 ml vandens 370C ir 210C temperatūroje po 7 parų

Kultivuojamų organizmų skaičius skyrėsi, žemesnėje temperatūroje bakterijų skaičius buvo didesnis, tačiau nustatytas vidurkių skirtumas nebuvo statistiškai patikimas. Mažesnis bakterijų skaičius aukštesnėje temperatūroje galėjo būti dėl to, kad buvo tiriami požeminio vandens mėginiai. Požeminio vandens bakterijos labiau prisitaikiusios gyventi žemesnėje temperatūroje

3.2.2 Koliforminių bakterijų ir žarninių lazdelių (E.coli) nustatymas

Koliforminių bakterijų ir E.coli nustatymui buvo naudojamas membraninio filtravimo metodas. Iš viso buvo ištirta 20 mėginių, 11 mėginių buvo rasta koliforminių bakterijų vidutiniškai18,90±11,95 sk/100ml. Vienas mėginys pasižymėjo išskirtinai dideliu koliforminių bakterijų skaičiumi. E.coli radome dviejuose vandens mėginiuose (žr. 9 pav.).

2 _{1,1 3,2 0,4} 24 0,6 0,4 0,2 4,5 1,2 0,1 0 0,8 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 10 15 20 25 Bakterijų skaičius 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Mėginių skaičius

E.coli 100ml Koliforminės bakt. 100ml

10 pav. Koliforminių bakterijų ir E.coli skaičius tirtuose mėginiuose

Ištirti vandens mėginių mikrobiologiniai rodikliai buvo įvertinti vadovaujantis Lietuvos higienos norma HN 24: 2003. Koliforminių bakterijų skaičius neatitiko higienos normoje nurodyto leistino kiekio 55 proc. tirtų mėginių. E.coli skaičius neatitinkantys mėginiai sudarę tik 10 proc. (10 pav.).

45 55 90 10 0 20 40 60 80 100

%

Koliforminės bakt. E.coli Atitiko reikalavimus Neatitiko reikalavimų

11 pav. Mėginių užterštumas koliforminėmis bakterijomis ir Escherichia coli

Daugiau kaip pusė ištirtų mėginių, pagal koliforminių bakterijų skaičių, neatitiko higienos normos reikalavimų. Tačiau fekalinis užterštumas buvo nustatytas tik dviejuose vandens mėginiuose. Tradiciškai koliforminėms bakterijoms priskiriamos Enterobacteriaceae šeimos

Escherichia, Citrobacter, Enterobacter ir Klebsiella. Tačiau pastaraisiais metai paaiškėjo, kad ši

grupė heterogeniška, o Enterobacter ir Citrobacter genčių atstovų randama ne tik fekalijose, bet ir aplinkoje – vandens telkiniuose, dirvožemyje (Juodkazis ir Kučingis, 1999). Tai dar kartą patvirtina koliforminių bakterijų kaip fekalinio užterštumo indikatoriaus ribotą reikšmę.

3.2.3 Pirmuonių (Giardia ir Cryptosporidium) nustatymas

Vandens mėginiuose nustatėme ne tik tradicinius indikatorinius mikroorganizmus, bet ir pirmuonis. Pirmuonys pasižymi visiškai kitokiomis savybėmis nei bakterijos ir yra žymiai atsparesnės aplinkos sąlygoms. Vandenyje Giardia gali išgyventi 4 mėn., dirvoje – 2 mėn., išskyrose – 1 mėn. Cryptosporidium vandenyje, dirvoje ir išskyrose gali išgyventi net iki metų. Pirmuonys gali išgyventi vandenyje net ir po vandens filtravimo bei dezinfekcijos, kai tuo tarpu daugelis kitų bakterijų žūsta, todėl paskutiniais metais pirmuonių nustatymas vandenyje tampa vis aktualesne problema. Per pastaruosius 30 metų pasaulyje užregistruota daugybė atvejų kai ligas ir jų protrūkius sukėlė pirmuonys. Pavyzdžiui Didžiojoje Britanijoje 1991 – 2000 m laikotarpyje buvo užregistruoti 31 ligų protrūkiai susiję su Cryptosporidium, ir 1 atvejis kai ligų protrūkį sukėlė Giardia (Percival, 2000).

Ištyrus visus mėginius Cryptosporidium oocistų nebuvo rasta nei viename mėginyje. Giardia cistų radome penkiuose mėginiuose. Keturiuose mėginiuose buvo tik po vieną cistą, viename mėginyje radome dvi (žr. 11 pav.).

2 1 1 1 1 0 0,5 1 1,5 2 Cistų skaičius 1 2 3 4 5 Mėginių skaičius Giardia

12 pav. Giardia skaičius vandens mėginiuose

Kadangi rastų cistų skaičius mėginiuose yra minimalus, tai negalime teigti, kad vanduo tuose gręžiniuose yra tikrai užkrėstas pirmuonimis. Tačiau reikėtų vis dėlto atkreipti dėmesį, ypač žinant tai, kad infekcines ligas pirmuonys gali sukelti, net į organizmą patekus ir nedideliam parazitų kiekiui (Lecler H.2002).

Ištyrus ir nustačius mikroorganizmų skaičių vandens mėginiuose, buvo atliktas mikrobinių rodiklių tarpusavio priklausomybės nustatymas. Buvo nustatytas teigiamas, dideli 0,92, statistiškai patikimas P<0,01, koreliacijos koef. tarp kultivuojamų mikroorganizmų skaičiaus 1 ml vandens 370C ir 210C temperatūrose. Tarp kitų mikrobinių rodiklių nustatyti koreliacijos koef. buvo statistiškai nepatikimi (P>0,05). Statistiškai nepatikimas koreliacinis ryšys tarp pirmuonių ir koliforminių bakterijų (P>0,05) dar kartą įrodo, kad šie organizmai yra skirtingi ir, kad jų buvimas vandenyje nepriklauso vienas nuo kito. Dėl šios priežasties dažnai vien tik indikatorinių mikroorganizmų nustatymas vandenyje nepasiteisina. Jei vandenyje nėra koliforminių bakterijų, tai dar nereiškia, kad vanduo yra visiškai švarus ir saugus (http://www.who. int/water_sanitation_health/dwq/en/9241546301_chap4.pdf. Prieiga per internetą 2004 m. lapkričio 10 d).