Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Микробиологическая характеристика сточных вод крупной птицефабрики на этапах биологической очистки

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РС4СР САНИТАРНО-ЭПИДЕШОЛОГСЧЕСКОГО

НАДЗОРА

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕШЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГИГИЕНЫ имени Ф.З.ЭРИСМАНА

На правах рукописи

КАЛЫШАЭД Линду Ильмаровна>

МИКРОБШСШШШ ХАРАКТЕРИСТИКА СТОЧНЫХ ВОД КРУПНОЙ ПЗМЦЕМНЖИ НА ЭТАПАХ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ

14.СО.О? - Гигиена

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва - 1992

Работа выполнена в Институте профилактической медицины МЗ Эстонской Республики.

Научные руководители:

доктор медицинских наук, профессор

кандидат медицинских наук

Официальные оппоненты:

академик ЛЕН Российской йедеращи, члэн-корреспокдент

РАМН, профессор -Ю.В.Новиков

доктор медицинских наук, профессор - Ю.Г. Талаева

Ведущее учреждение - Центральный институт

усовершенствования врачей

Защита диссертации состоится _"_;_ 1992 г.

в_часов на заседании Специализированного Совета Д 064.05.01

при Московском ордена ^удоеого Красного Знамени научио-исследо-вательском институте гигиены им. Ф.Ф.З^исмлна (141000, Московская область, г.Мытищи, ул. Семашко, 2).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского НИИ гигиены им. Ф.Ф.Эрисмана.

Автореферат разослан "_" _ 1992 г.

- В.В.Влодавец

- С. С. Белокрысенко

Ученый секретарь Специализированного Совете, доктор медицинских наук, профессор

А; А. Комарова

ОЩЖ х/ршермсшц РЙШ1

¿ктуалькосгь геюбясуя. В нкгоееаг наегоя^эго и будугуа покояенаЗ нзобзодза срочшгэ и офЗззтяпгкэ cqju для отогша вод-pecyrjooBj сог^гвлскя its «яктеспа и зщк^гюл состояния оару-ггтзгзй чэсоЕзга сяг?;?.*, л те?« ™ стггрттез: годоеггов.

С^одгапЭ о лсзэдсяж! кктачкоЯ rv^e&zsgu на сосрусешигс бсогоптюской счисгка п гетсг-о" гтягротура гаяо. йаеисзкюэ злзгягсэ пткцпзодкса, о*е£?е?гяэ егздожгй о судьбе ксзэчкгг бк^еткгЗ в г^оцесео бкэаокгсгзеяо»} оч;:еткп егочае: под грвдсрЕ!-ткй t>?o?l етраегл и больвоз зютекпо откх дйзпягг для эдчазвоожза-причтовой длл данного яеелгдоггнкя.

Концентрация сбЛьекохозягствгЕкш: гивотнах и огкц в хрупких анБотноводпссккз massscas и привала к нэоЗ-ходегоэти разработки ногой теяюлогкз переработки божяж вогп-чгсгв отходов. Прклгкенгэ методов бкологкчзекой очкетки csssa-."ось одикм кз цддзеооброэннз; репзнкЗ декюЗ проблей. Боямзкэ обь-сму сточныя авдкоетей на соеда&тк шяарфабряках, шеокоэ еодергажтз в шя сзганзчзсгаяс седеете и разнссбразпз издрофзо-рц обусгювикк кгобходклость детального изучения оффэяювноетя ОЧ!1СТУ.И на ОТДОЛЬНШС огшзез.

За посяеднио годы резко уЕэличитаеь роль уеяовио-патоген-in-rr (потокцкалъно-патогзнних) »жр сор гашгмоз в есгогопги чэло-вока. 3 стой свяэн всэ- бокызее значзние приобретая? изучение пх цпрпуяяцшз в оЗъзктсх окрзташзЭ среды, в перста очередь в водных« В настоящее шешг нэ выявлено влкшщв биологической очиг.я-т на условно-латогзшшэ бактерии и поэтов/ иэучзнко этше микроорганизмов на этапах очистки является васьиа своевременным и актуальны: {.

Одной из актуальных проблем современности является лекарственная устойчивость бактерий, особенности ее распространения. В течение последних 30 лет проводится интенсивное изучение резистентности бактерий, выделенных из организма лодей и животных. Лишь в последние года внимание ученых стали привлекать устойчивые патогенные организмы в условиях окружающей среды. Очень {дало изучена лекарственная устойчивость индикаторных микроорганизмов и их возможное значение в вдэкуляцни генов резистентности.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является изучение индикаторной, патогенной к условно-патогенной шгк-рофлоры на этапах биологической очистки стоков птицефабрики с учетом резистентности лактоз шоложит ель тсс кишечных палочек к антибактериальным препаратам, передачи ее К-ллазмидами и молекулярная характеристика последних.

В связи с этим были поставлены следующие задали:

1. Изучение характера микрофлоры сточных вед птицефабрики на разных этапах биологической очистки.

2. Сравнительная оценка двух методов определения индикаторных микроорганизмов (метод титрования, цэтод фильтрования).

3. Одределение лекарственной устойчивости лактозоположи-тельных кишечных палочек и сальмонелл, выделенных из сточных вод птицефабрики.

4. Изучение передачи R-плазмид от лактозололожительных кишечных палочек, ввделяемых из сточных вод птицефабрики, универсальному реципиенту Е.. coli С600.

5. Характеристика R-плазмид, кодирующих множественную ле-карствсшнуп устойчивость у бактерий Е. coli , с выделением и изучением плазмидной ДНК.

Научная новизна. Впервые изучена гр амот р и цат з ль ная микро-

флора на этапах биологической очистки сточных вод птицефабрики, выявлено отсутствие эффективности аэротенка в отношении снижения количества этих микроорганизмов в богатой органическим материалом среде и доказана необходимость строительства биопрудов в такой системе для обеспечения обеззераяивания в отношении кишечных бактерий.

Установлено, что обнаружение маркеров резистентности на едином репликоне И-ллазмиды с определенной молекулярной массой у санитарно-иоказатзльной микрофлоры увеличивает их индикатор- • ную ценность при определении источников загрязнения.

Указывается на потенциальную опасность для здоровья населения полирезистентных кишечных палочек, находящихся в одной эконише с чувствительными патогенными бактериями.

Практическая значимость и внедрение результатов работы. Практическая ценность данных исследований заключается в изучении и оцзнке способности малых канализационных сооружений (аэ-ротенк и биофильтр) и биопрудсв очищать сточные воды с высочим содерканием органических веществ от индикаторных, патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, определяющих . ясность заражения водным путем. Выявление плазмвд устойчивости к антибактериальным веществам у индикаторной микрофлоры повышает эпидемиологическую ценность последних и создает оз'ло«-:о~т в будущем сконструировать ДНК-ДНК зонд для индикаци лагр нения от Таллиннской птицефабрики.

Результаты исследования использованы при разработке методических рекомендаций:

1. "Методические рекомендации по использованию мембранных фильтров для определения коли-индексов, индекса энтерококков и стафилококков, обладающих лецитовителлазной активностью в про-

бах води и интерпретации получзкншс результатов", утвсраденнкк Ишздравои Эстонии 13 октября ISSI г., Тсллкни, K8I.

2. "Уотодачвсмге рохоыгщдацкн по осуществлению сашл-арнс-гаяробиэдогичэсЕого контроля сьруказдой срода в районах размещения птицеводческих цаедприятий" l> 2359-8&, угверздениыо Минздравом СССР, Посива, IS34.

Результаты работы вноддекы в пргеткку, о чем свидетельствуют:

3. /от Республиканской сшэтгэно-ошдагазогогкчвской стан-¡щ от 8 декабря IS86 г. о шэдснкн "Иегоднчзсхцх рекомендаций по осуцэствленнэ саш1тарно--уагэобиологичесйого контроля окруал-езей ерэди в районах размещала лтицэаодчаских предприятий",

4. ¿кг Санитерно-эпвдашодогичзской станции Харьсского района от 24 декабря 1%б р. о внедрении "Иетодоческих рекомендаций по осугугствязши еанитарно-шгаробиолюгичаского контроля округаицзй среда в районам разрезания птицеводческих предприятий1'', М., 1934.

5. Письмо проектной фирш "В-прогкт* 13 1-40 от II. II.91 о внедрении данных Л.И.Еальалайд, опублкковгшных в вдэналв "Гигиена и санитария" 1983, © 8, jnpH проекпфовании очистных сооружений мясслерерабатывакаего предприятия сельскохозяйственного объединения "Рондо" в поселке Лоотвина в Эстонии.

Апробация диссертации. Работа обсуядена на научной конференции лаборатории микробиологических методов исследования окружаодей среды и отдела гигиены вода Московского ордена рудового Красного Знамени НИИ гигиены имени й.Ф.Эрисыана и на Ученом Совете института профилактической медицины Минздрава Эстонии.

Фрагменты диссертации доложены на зональной научно-практической конференции "Современные методы обнаружения индикаторной, условно-патогенной и патогенной микрофлоры в объектах окружающей среды /Таганрог, 1982/', на заседаниях Эстонского республиканского научного общества гигиенистов и организаторов здравоохранения /Таллинн, 1983 и 1986/, на рабочем совещании специалистов птицеводства на Таллиннской птицефабрике /1384/, на республиканской конференции "Окружающая среда и здоровье населения" /Таллинн, 1984/, на заседании Эстонского филиала Всесоюзного научного общества эпидемиологов, микробиологов и инфекционистов им. И.И.Мечникова /Таллинн, 1985/, на пленуме Эстонского республиканского научного общества эпидемиологов, микробиологов и инфекционистов /Таллинн, 1987/, на межобластной научно-медицинской конференции "Научно-технический içioipecn и здоровье населения" /Калуга, 1987/, на внутривузовской конференции "Гигиена и охрана окружающей среды" /Тарту, 1987/, на региональной межреспубликанской конференции по экологии /Эстония, Раквере-ский район, Мядапеа, 1988/, на пленуме проблемных комиссий "Медицинская микробиология" и "Гигиена и молекулярная биология бактерий" по программе "Плазмвда" /Нальчик, 1990/.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 16 научных работ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, заключения, выводов, указателя литературы и приложения. Обзор литературы включаем две главы по удаление навоза и распространению микроорганизмов птичьим пометом, и по лекарственной устойчивости микроорганизмов и ее распространению и значению в эпидемиологии. Раздел собственных исследований представлен 4 главами, в кото-

рых нашли отражения материалы к методы, использованные б работе, характеристика тчщэф&бртги и технология очистки сточных вод, характеристика микрофлоры последних, эффективность работы очистных сооружений и антиЗиотикорезкстентнссть бактерий Таллиннской птицефабрики. Заключение посвящено обсуждению полученных результатов.

Работа изложена на страницах машинописного текста, ил-люстрщшвана 2 3 таблицами и 3.4 рисунками. Список использованной литературы содержат ЗЛ^ источников: в русском языке, 2-/<£ в иностранных языках.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Прохождение аэротенка не изменяет уровень кишечных бактерий в сточных водах птицефабрики из-за высокого содержания легко окисляемого органического материала, определяемого по НЖ.

2. В системе двухступенчатой биологической очистки, состоящей из аэротенка и биофильтра, и доочистки в биопрудах, основная очистка от изученных видов микробов происходит в биопрудах, чем обосновывается необходимость строительства их в системе очистки для обеспечения обеззараживания в отношении кишечных бактерий.

3. Плазмиды устойчивости у индикаторных микроорганизмов могут служить специфическими эпидмаркерами при выяснении источников загрязнения.

4. Оуцествование коныогативных.Б-плазыид кишечных палочек, находящихся в одной эконише с патогенной микрофлорой (сальмонеллы) , является потенциально опасным для здоровья населения. Поэтому с зоогигиеническоро режима содержания большого поголовья птицы начинаете* профилактика заболеваемости людей сальмонелле-зами.

ОБЪЕКТ ИЗУЧЕНИЯ И МЕТОДЫ ИССЛВДОВДНИ

Объектом исследования была выбрана самая крупная в республике Тачлиннская птицефабрика яичного направления. Основанием для этого выбора послужил высокий уровень технологии производства, в том числе и комплексная система очистки сточных вод, состоящая из следующих сооружений: биофильтр и аэротенк, биопруды с естественной аэрацией и канал длиной 1,5 км.

Важным обстоятельством при выборе объекта исследования было наличие убойного цеха фабрики, где удаление требухи проводилось струей воды и поэтому около 1/3 сточных жидкостей предприятия приходилось на данный цех. Таким образом, кишечные бактерии, высеянные из сточных вод фабрики, отрезали картину циркуляции их среди поголовья кур.

Материал исследования - сточные воды птицефабрики. В целях выявления изменений микробных популяций в процессе биологической очистки изучали представителей кишечной микрофлоры на разных этапах: до очистки, после аэротенка, после биофильтра, при выпуске из третьего биопруда и перед выпуском в открытый водоем. Из пяти названных точек брали пробы между 10 и II часами, что соответствовало времени т»ка убоя.

Во всех пробах сточной воды (рис. I) определили индикаторные (лактозоположительные кишечные палочки, энтерококки), услоз-нопатогенные (клебсиеллы, протеи) и патогенные (сальмонеллы) бактерии.

За период 1979-1989 гг. проведено комплексное изучение 197 проб сточных вод. В целях оценки эффективности системы биологических очистных сооружений проведено 23427 микробиологических определений. Установлено количество резистентных штаммов у 1076

aaktoso- ] f щелочно-neftroHHM j noAUMUKtuuoBM

срода J I__СРЗДА

J

к, П, r

MBgtmj ци POBAU u ьш АГАР Эндо

; модгчмциго&АННЫЦ i агар эидо

. _____z.

(жсидьъиыи тест

bAKTOiOU J

>\ I Rl! ! Il I RiiM i определение |HD4j IM 04 j j j индекс*

АГАР мнднлтриеььш

МАПШеЬА» соедА

подсчеты и вычисления имрексд

подацвты и кычиелеииа йидекск

АГАР

висмут -

СУАЬФЦТ

т

АГГЛКЯ-иНАЦиЯ С.

еы&ороткмли

с Рва а

С-ЙММОИйА

сред л ! [Крис-гвнс-еил_j

V.

определенно реъистент-иостм к ¡ АНТМКЦОТЦКЛМ

j Ь пептон-[ноù воде

i ьыделет'? Д14К

-i эле кт юф о pez

Рис.. 4. Схем*. ме.следоышия сточных. вод гггицеФЬРРики

кишечных палочек и 67 штаммов сальмонелл, "проверено 11550 определений чувствительности к антибиотикам и охарактеризована плаз-мидная даК у 24 полирезистентных штаммов

Количество лактозоположительных кишечник палочек (Ш1), энтерококков, клебсиелл и щютеев изучали параллельно двумя методами: титрационным и методом мембранных фильтров.

Определение наиболее вероятного числа (НВЧ) ЖП гщсведено с использованием лактозопептонной среды с последующим пересевом на модифицированную среду Эндо, с выполнением окзидазного теста и пересевом в среду ВР с лактозой по ГОСТ 18963-73 "Вода питьевая. Методы анализа". Для определения НВЧ энтерококков была применена щелочно-полимиксиновая среда /Калина Г.П., 1965/ и плотная цитрат-азидная среда в модицикации Дэтемовой Т.З. /1978/.

Груша потенциально-патогенных микроорганизмов (клебсиеллы и протеи) изучена на среде К-1, К-2 /Калина Г.П., 1980/ и П-1, П-2 /Калина Г.П., Комарова Л.Т., 1975/. феда К-2 использована в модификации Тр ух иной Г.М. /1985/.

Вусев в среды накопления проведен двумя параллельным»! рядами от 1,0 до 0,00000001 мл до очистки, после аэротенка и биофильтра, и от- 100,0 мл до 0,0СШС1 мл после прудов и при выпуске в реку. Учет НВЧ проведен по таблице Хоскинс-Мура.

При определении индекса ЖП, энтерококков и протеев методом мембранных фильтров анализ начался с использованием соответственно среды Эндо, цитрат-азидной и П-2. При посевах на среду К-2, где рафиноза заменена сахарозой /Мухина Г.М., 1985/, из-за слияния колоний установить индекс клебскелл не представлялось возможным.

Ипследуемые объемы при изучении сильно загрязненных пометом сточных вод, какими являются стоки птицефабрики, были установле-

ш опытным путей (табл. I).

Определение сальмонелл проводилось посевом разных объемов (100, 1С и I мл) сточных вод в магниевую среду накопления в двух или трех параллельных рядах с последующим высевом на висмут-сульфит агяр и среду Ресселя. Дальнейшее исследование проведено согласно методическим указаниям по микробиологической диагностике заболеваний, вызванных знгеробактериямн /1984/.

Во второй части работы изучена чувствительность к антибактериальным веществам у кишечных палочек и сальмонелл, определена плазмядная природа резистентности штаммов Е. coli методом отпечатков. Ввделение плазыидной ДНК в 1983-1985 гг. проведено методом Kado СЛ., Idu s,- г. /1981/ в модификации Еелокрысен-ко С.С. /1985/, а в 1986-1989 гг. методом Holmes D.S.,Quigley M. /1981/ с определением молекулярного веса электрофорезом ь ага-розном геле ПО Меуагв о".Л. е. а. /1976/ и по Maniatis Т. е.а. /1982/.

Статистическая обработка материала проведена общепринятыми в биологии методами /Weber S. 1961/.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

I. Лактозоположительные кишечные палочки, энтерококки, протеи и клебсиеллы в сточных водах птицефабрики.

В целях оценки эффективности работы очистных сооружений по мшфобиологическим показателям было изучено количественное содержание лактозоположительных кишечных палочек, энтерококков, протеев и клебсиелл в сточных водах Таллиннской птицефабрики на этапах биологической очистки (рис. 2).

До очистки из изученных микроорганизмов преобладают ЛКП, НВЧ в среднем ig 7,85. Уровень энтерококков, клебсиелл и ироте-

Таблица I

Схема посева сточной воды этапах очистки при мембранном методе

Точки отбора прсб Объемы засеваемой сточной воды в мл для определения

•лкп энтерококков клебсиелл протеев

До очистки 0,01 0,1 0,01 0.1

0,001 0,01 0,001 0,01

0,0001 0,001 0,001

0,00001 0,0001 0,0001 0,0001

После биофильтра 0,01 0,1 0,01 0,1

0,001 0,01 0,001 0,01

0,0001 0,001 0,0001 0,001

После биопрудов 0,1 10,0 0,1 1,0

0,01 5,0 0,01 0,1

0,001 1.0 0,001 0,01

0,0001 0,1

При выходе в водоем в зависи- 5,0 50,0 1.0 5,0

мости от разбавлении в потоке 1.0 10,0 од 1.0

0,1 5,0 0,01 0,5

0,01 1.0 0,001 0.1

лкп

энтерококки •¿ПЭ протеи

ШШШ клеЛи емлы

до очистки

по сю аэротенка

после после при выпуске

биофильтра биопрудов в реку

ю

Рис. 2. Содержание ЛКП, энтерококхоз, протеев и клебсиелл з сточных водах Таллиннской птицефабрики на этапах биологической очистки

ев практически близок: (р> 0,05) в среднем lg 5,73, lg 7,09, lg 6,96 соответственно.

Прохождение аэротенка не изменило содержание ЛКП (в среднем lg 7,85), энтерококков ( lg6,44), клебсиелл (lg 7,30) я протеев (lg 6,15) - р> 0,05.

lia биофильтре имело место уменьшение ЛКП в среднем до lg 7,15, энтерококков до lg 5,97 и протеев до le 5,75 (р< 0,05). Уровень клебсиелл остался без изменений, среднее 18 6,65 (р > 0,05).

В стошгых водах после очистки в биопрудах НВЧ ЛКП составило в среднем 5,70. По сравнению с исходными стоками и стоками, выходящими из аэротенка, происходит существенное уменьшение ШП - на lg 2,15. Для более' чистых вод, поступающих в пруды из биофильтра, уменьшение lg 1,45.

Содержание энтерококков после прудов снижалось в среднем до lg 4,37. По сравнению с исходными стоками число их уменьшилось на lg 2,36, со стоками после аэротенка - lg 2,07 и после биофильтра - is 1,60. Количество клебсиелл после этого этапа очистки составило в среднем lg 4,97. Уменьшение было"соответственно lg 2,12, lg 2,33, lg i,6b. Протеев осталось в среднем lg 4,64 и уменьшение в сравнении с исходными стоками было lg 2,32 и стоками после аэротенка lg 1,51. Полученные данные свидетельствуют о том, ото существенное уменьшение количеств изученных микроорганизмов происходит в биопрудах (р<0,01). Только при сравнении содержания протеев после биофильтра и после прудов, разница (lg Ï,11) не достигает р^.0,05, что обусловлено низким уровнем эти?; микробов уже после биофильтра.

По сравнению с данными, получёнными в воде после биопрудов, прохождение по каналу не изменило количество изученных микробои

(р>0,05). При выпуске в реку число Ж1 было равно 15 5,23, энтерококков 1е 3,92, клебсиелл 4,79 и протеев 4,20.

В конечном итоге общее уменьшение в системе биологической очистки, состоящей из аэротенка, биофильтра, биопрудов и канала, составляло по М1 2,62, по энтерококкам 1в 2,81, по клебсиел-лам 1в 2,30, по протеям 2,76.

Таким образом, из проведенных исследований вытекает, что основная очистка сточных вод птицефабрики от ЖП, энтерококков и протеев происходила в биопрудах. Прохождение в аэротенке и по каналу не изменило количество микроорганизмов. На биофильтре имело место уменьшение ЖП, энтерококков и протеев.

Однако подученные, результаты по изучению микроорганизмов не отражают общую эффективность работы очистных сооружений, так как показатели очистки сточных вод по ЕПК^ (рис. 3) явно свидетельствуют о снижении общего количества легко окисляемого органического материала в основном в аэротенке и на биофильтре (в 3-4 раза), тогда как в биопрудах очистка по ШК^ меньше (в 2-3 раза).

Каждый метод определения количества бактерий имеет определенную ошибку, что обусловливает вариабельность полученных результатов.

Для сравнения двух методов определения количества микробов в сильно загрязненных сточных водах изучено параллельно 38 проб, кз них 20 на ЖП и 18 на энтерококки. При титровании учет наиболее вероягногс числа (НВЧ) микробов ь I л исследуемой воды проводили по таблице Хоскинс-Ыура, а при методе фильтрации для вычисления индекса были выбрани мембранные фильтры, на которых выросло оптимальное с точки зрения статистики количество бактерий, т.е. для ЛКП 10-60 колоний на одном фильтре, а для энтерококков - 10-100 колоний.

320_ 530. 2£0_ %0_ 240 220_ 200 «0 160 140_ 120_

100. 80

60_ .АО. 20.

О

116

У///А до очистки ^^ после (кэротемкь ШШ ДО БМОПРУДОЬ

поске бцопрудов

305

70

198А

А98г

год

В<с. 3-

бпк5

в

Уровень органического материала, определяемого по сточных во/,ах птицефабрики на этапах очистки

Оказалось, что если учет НВЧ при титровании проводить по таблице Хоскинс-%ра, то оба метода практически равноценны.

В ходе исследований были проанализированы 1961 колония протеев, изолированных из сточных вод птицефабрики. При этом было установлено, что число, бактерий Рг.'. rettg«ri значительно превышало другие вида протеев, составляя 73,33 %. За ними следовали Рг. morganii - 20,96 %, Рг. vulgaris - 5,66 %, Ег, uirabilis -0,05 Преобладание Рг. rettgeri по сравнению с другими видами протеев в воде открытого водоема может свидетельствовать о загрязнении сточными водами птицефабрики.

Таким образом, при очистке сильно загрязненных фекалиями сточных вод, можно сказать, что основное уменьшение содержания изученных видов кишечных бактерий происходит в биопрудах и очистной в них определяется в конечном итоге качество воды, выпускаемой в принимающий водоем. Поэтому только в лзтний период года вода при выпуске из двухступенчатой системы биологической очистки способна удовлетворить требования по ЛКП к источникам II класса хозяйственно-питьевого водоснабжения (ПОСТ 2761-84) и Олизка к требованиям в отношении рекреационной воды (СаШиН 4630-88). Следовательно, доочистка в биопрудах с точки зрения санитарно-микробиологического контроля является обязательной. Уменьшение индикаторных микроорганизмов в системе биологической очистки не протекает параллельно изменениям ШН и на основании последнего нельзя сделать выводы об очистке сточной жидкости от кишечной флоры и санитарной безопасности обработанной воды.

Так как в аэротенке количество кишечных бактерий при очистке такого рода сточных вод не изменилось, а при прохождении биофильтра имело место уменьшение Ж1, энтерококков и протеев, мотг,-но предпочитать биофильтр аэротенну.

Основываясь на анализе видового состава протеев можно предполагать, что источником загрязнения является птицефабрика.

Метод фильтрования и метод титрования равноценны для определения количества санитарно-показательных микроорганизмов при использовании для учета НВЧ таблицы Хоскинс-fctypa.

2. Сальмонеллы в сточных водах Таллиннской птицефабрики.

В течение 1979-1984 гг. были проанализированы 93 пробы, взятые до и после первичной очистки (аэротенк, биофильтр или га общий выпуск) и после доочистки в биопрудах и канале. Из них в 56 пробах (52 %) были выделены сальмонеллы. В исходной сточной воде 15 проб из 25 (60 %) оказались положительными. После первичной очистки сальмонеллы высевались в 67 % случаев: в 20 из 30 анализов. Хотя повышение здесь статистически недостоверное¿ имеющаяся тенденция вполне логична: за счет уменьшения общей концентрации бактерий и уменьшения органических веществ увеличиваются возможности для роста сальмонелл.

После доочистки в биопрудах положительных проб былс 13 из 22, то есть 59 %. После прохождения канала при выпуске в реку ь 8 пробах из 16 были обнаружены сальмонеллы.

Уменьшение гас высева с 60-67 % до очистки и после первого этапа до 50 % к концу обработки статистически недостоверно. Следовательно, процесс двухступенчатой биологической очистки нельзя считать эффективным в отношении сальмонелл.

Высеваемость сальмонелл из сильно загрязненной '/икробами воды была повышена пр:' помощи использования следуй, .тс прием:: -лосеса разных количеств (100, 10 и I мл) исследуемой ьоны в двух или трех ггл.тор остях.

В течение 1979-1984 гг. сред и кур Таллиннской лчицефабрикч циркулировали 4 серотипа "альмонелл ( S. iaangi, S.derby, S.ora-

п!епЪигв, 8^урМлиг1лш)» которые не вызывали заболеваемость поголовья дтиц, но выделялись со сточными водами и загрязняли окружающую среду. Интенсивность их выделения из фабрики не была одинаковой и зависела от состояния здоровья птиц. Так в 1931 году сальмонеллы высевались редко. В мае и декабре не удалось получить положительного посева ни на одном этапе очистки. С февраля по май месяц в 1982 году в связи с болезнью Марека высевае-мость сальмонелл в сточных водах была самой высокой как по количеству положительных проб, так и по количеству серотипов (все 4 одновременно).

В 1979-1984 гг. из изученных 87 штаммов сальмонелл оказались устойчивыми к одному или более антибиотикам 93,1 %. Наиболее часто определялась резистентность к ампициллину (98,7 % всех устойчивых), полимиксину (24,1 %) и рифамицину (12,5 %).

Начиная с 1985 года, когда внимание сосредоточили на изучении лекарственной устойчивости микроорганизмов, пробы сточной воды брали в основном до очистки. Резистентных штаммов сальмонелл в этих пробах не удалось изолировать.

Итак, характерными для Таллиннской птицефабрики были перечисленные выше 4 серотипа сальмонелл. Несмотря на двухступенчатую систему биологической очистки сальмонеллы обнаруживались б половине проб воды.

3. Устойчивость кишечных палочек к антибактериальным веществам.

Для эффективной оценки и прогноза эпидемической опасности определение и количественный учет загрязнения окружающей среды постоянными обитателями кишечника человека и животных - Ж1 и энтерококков - во многих случаях оказываются недостаточными.

Б целях дополнительной характеристики индикаторных микро-

организмов сточных вод Таллиннской птицефабрики/ было предпринято изучение устойчивости штаммов Е. coli, образующих основную часть в группе ЛЕШ, к антибактериальным веществам., с выявлением у них R-плазмид и уточнением природы последних молекулярнобиоло-гическими методами.

Изучению были подвергнуты 1076 штаммов Е. coli из группы MI. Резистентность определялась методом отпечатков на МПА к следующим препаратам: ампициллину, стрептомицину, тетрациклину» хлораыфениколу, полимикскну, канамицину, неоветину, фурьзолидо-ну, гентамицину, рифамицину и налидиксовой кислоте.

Из числа всех штаммов Е. coli оказались чувствительными ко всем вышеназванным веществам 37,8 % и устойчивыми к одному или более препаратам 62,2 %. 34,6 % проявили резистентность к одному,' 17,4 % - к двум, 5,2 % - к трем, 3,2 % - к четырем, 0,3 % -к пятк, 0,6 % - к шести и 0,9 % - к семи препаратам.

Наиболее распространенной была резистентность к ампициллину: 41,7 % из общего количества изученных штаммов Е. coli.

Одинаково часто определялась устойчивость к тетрациклину и стрептомицин} - 16,5 % и 16,1 % соответственно. На третьем месте - резистентные к фуразощцощу штаммы - 14,8 %. К канамицину и неоветину проявили резистентность 1,9 % штаммов. Самой высокой была чувствительность к гентамицину, налидиксовой кислоте и рифамицину - устойчивых штаммов выделено соответственно 0,5 %, 0,8 % и 0,9 %.

В 1965-1967 гг. на Таллиннской птицефабрике использовали биомицин как стимулятор роста. С 1968 г. от использования кормовых антибиотиков полностью отказались. При острых заболеваниях лечили птиц кратковременно (3-5 дней) фуразолидоном. В связи с этим привлекало внимание выделение из сточных вод бактериальных

штаммов, устойчивых к пяти или более антибактериальным препаратам неиспользуемым на птицефабрике, хотя их было всего 1,8 % (19 штаммов) из проанализированных 1076 Е. coli . Маркеры устойчивости у этих полирезистентных штаммов Е. coli при скрещивании переходили к реципентным штаммам, что свидетельствует о их плаз-мидной природе. .4нализ трансконьюгантов показывал, что все эти маркеры резистентности контролировала одна плазмида. Выделение плазмидной ДНК из полирезистентных штаммов Е. coli из сточных вод Таллиннской птицефабрики и сравнение их с калибрированной плазмидой R I штамма Е. coli J53, показало, что молекулярная масса представляющих интерес плазмид соответствует 62 МД. За выделением таких штаммов в ходе очистки сточных вод наблюдали 5 лет. В 1986 году их начали изолировать из сточных вод непосредственно на средах с добавлением шести антибиотиков (ампициллин, стрептомицин, тетрациклин, канамицин, неоветин, хлорамфеникол). Высев этих полирезистентных штаммов Е. coli от требухи кур доказывал их происхождение от птиц.

Установление у кишечных палочек совокупности маркеров устойчивости, которая переходит в процессе конъюгации к реципиент-ным штаммам к контролируется Е-плазмидой с определенной молекулярной массой , можно считать дополнительным эпидемиологическим маркером при индикации загрязнения сточными водами Таллиннской птицефабрики.

ВЫВОДЫ

I. Индустриализация сельского хозяйства и, в частности, строительство крупных птицефабрик о созданием системы биологической очистки сточных вод птицефабрики привела к необходимости гигиенической оценка их эффективности.

2. В системе биологической счистки Таллиннской пгиц5,фабри-хн, состоящей нз параллельно работакдас асас-тенка и биофильтра и доочнстки в бисцрудах, .ШП стлалось па lg 2,62, снтерококки - ig 2,81, клвбсиеллы - lg 2,20 и протеи - ig 2,76. При очистко сильно загрязненных фекалиями сточных вод прохождение азротенка но изменяло количество ЛКП, энтерококков, цротсев а ялвбсаегл. Ка блойяльтре инело место укеньсэнио этих гтакросрганизгов, кро-гэ ::лебснелл. Основная очистка проходила в бисцрудах, что делает необходимым включение этого этапа в систолу биологической очистки.

3. Уменьеение индихатсрных микроорганизмов в установках биологической очистки и в блепрудах не протекает параллельно изменениям HIK и на основании этого показателя нельзя делать шво-дн сб эффективности очистки сточной видностм от кишечной флоры

и санитарной безопасности обработанной воды.

4. Индикаторная роль ЛКП и энтерококков при определении эффекта очистки сточных вод птицефабрики в процессе биологической очистки близки между собой.

5. Бри определении количества санятарно-показателышх микроорганизмов метод фильтрации дает одинаковый ответ с титрацион-ным методом при использовании таблицы Хоскинс-Uypa для учета НВЧ.

6. Изучение видового состаза выделенных кз сточной вода сальмонелл показало, что они относятся к S. isangi, S. derby, S.oranienburg и S.typhicurium . Наиболее часто - 36 % - в период исследования было выделено S.isangi.

7. Изучение резистентности штаммов ЛКП, выделяющихся в окрукаащую среду со сточными водами Таллиннской птицефабрики показало, что 62,2 % устойчивы к одному или нескольким антибиотк-

кам. Эта устойчивость поддерживается в основном резистентностью к ампициллину, тетрациклину, стрептомицину и фуразолидону.

8. Дополнительным эпидемиологическим маркером для идентификации бактериального загрязнения Таллиннской птицефабрики, являются плазмиды устойчивости у кишечных палочек массой 62 МД, контролирующие устойчивость к ампициллину, стрептомицину, тетрациклину, канамицину, неоветину и хлорамфсниколу.

9. Р.аспшфзовка типичных маркеров резистентности у стаммов Е. coll В едином репликоне создает возможность в будущем путем молекулярного клонирования сконструировать молекулярный зонд для выявления идентичных последовательностей методом ДНК-ДНК гибридизации в эпидемиологических целях.

10. Несмотря на чувствительность сальмонелл, которые выделяются со стачными водами фабрики в окружающую среду, ко всем изученным легкодоступным антибиотикам, существование коньюгатив-ных R-плазмид кишечных палочек в одной эконише с патогенной микрофлорой, является скрытой опасностью для здоровья населения и поэтому профилактика заболеваемости людей сальмонеллезами должна вестись параллельно с развитием гигиенического режима содержания большого поголовья птицы.

СШССК РАБОТ, ОПУБПИКОЕАННЫХ ПО ТЫЛЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Эффективность очистки сточных вод на некоторых птицефабриках Эстонской ССР У/Сб.тезисов докладов 1У Республиканского съезда эпидемиологов, микробиологов, инфекционистов и гигиенистов Эстонской ССР. - Таллинн, 1982. - С. 192-193.

2. Бактериальная загрязненность сточных вод крупной птицефабрики на разных этапах биологической очистки //Иурн."Гигиена и санитария".- № 8. - 1983. - C.70-7I.

3. Uus riiklik xekreatsioonivee standard ja mdnede linau-kaavatuanajaadite re ove e tuhaetaoiae tase // Нурн. "Teaduae saarutusi Ja eesriniilikke kogemusi pöllumajauduses". - No 5 -1984-. - C. 21 - 22.

4. Очистка сточных вод птицефабрики от клебсиелл в системе биологических очистных сооружений //Тезисы докладов Республиканской конференции "Окружающая среда и здоровье населения". - Таллинн, 1984. - С.21-22.

5. Сравнительное определение лактозоположительных кишечных палочек в сточных водах двумя методами //Тезисы докладов Республиканской конференции "Окружающая среда и здоровье населения". - Таллинн, 1984. - С.22-23.

6. Чувствительность к антибиотикам у бактерий группы кишечных палочек, вьщеленных из сточных вод птицефабрики //Тезисы докладов Республиканской конференции "Окружающая среда и здоровье населения". - Таллинн, 1984. - С.23-24.

7. Определение плазмидной ДНК в целях выявления источников инфекции //Тезисы докладов Всесоюзной научной конференции "Актуальные вопросы профилактики острых кишечных заболеваний". - Таллинн, 1985. - С. 124 - 126.

8. Antibiootikumresistentsete mikroobide levik väliskesk-konnas ja seda mS.jutavad tegurid //Информационная серия Х1У "Keskkonnakaitse" . - » I. - 1987. - C.7-II (в соавт.Э.Ф.Локк).

9. Обнаружение бактерий рода Proteus в сточных водах птицефабрики //Тезисы докладов У Республиканского съезда эпидемиологов, микроб.юлогов, инфекционистов и гигиенистов Эстонской ССР. - Таллинн, í98?- - С.2Ы-2-52.

IG. Уровень устойчивости к антибактериальным препаратам у бактерий Е. coli двух фабрик //Тезисы докладов У Республлкан-

ского съезда опидешюлогов, микробиологов, инфекционистов и г;;-гконйстов Эстонской ССР. - Таллинн, 1937. - С.252-253.

11. Санитарно-гигиеническая оценка сточных вод птнцзфгбрг;-еп на за^язксниз округаацэй среды //Тезисы докладов нсучно-ка-дицинской конференции "Каучно-техничвскиИ прогресс и здоровье населения". --Калуга, 1537. - С.23-22.

12,- Пжазшща устойчивости кишечных палочек //Тезисы конфо-рбнции п&;туельныэ вопросы этиологии, эпидемиология, патогенов; клиники и гочбиия шфзкциолша: болзэкэй". - Тер ту, К37. -

С. 164-166.

13.. Ессдедовзиш распределения биолюгкческого звз^язнэнкя окрухкгдай среды в района крутой птицефабрики //Твзигал докладов конференции "Гигиена и охрана окрукшщей среда". - Тарту, 1937. - 0,32-3-1 (в соав-т. с'К.О.Бирк, Л.К,Леескент, Э.О.Лош;, Р.Л.Рсуд, Е.Б.Успенекая, Ы.А,Котоез).

14. агтеейавАае vejьdusйct апй1Ь1оо1г:1киЕ1йазо

гат!и1соХ //&1теркалы симпозиума "Профилактика болезнзй птиц". - Тедту, 123'Э. - С. 27-23.

• 15. Лекарственно устоЕчишэ микроорганизмы в округхгцс!! средо //Проблемы агроэкологии. - Раквере, 1989. - С. 12-13«

16. Пяазшды ккгачных палочек как индикатор //Тезисы докл: •дов пжз^ш дробленных комиссий "Медицинская микробиология" и "Генетика и молекулярная биология бактерий*. "Бактериальшо пяаэгощц". - Нальчик, 1930. - С.79-80.

"ЕвгзОв?' Eot8iirlnfc.Teia.nr.216 - 92.Ilr.100.