книги из ГПНТБ / Микробиология и гидробиология природных и сточных вод учеб. пособие
.pdfMB и ССО РСФСР
л
Новочеркасский ордена Трудового Красного "Знамени политехнический институт имени Серго Орджоникидзе
М и к р о б и о л о г и я и г и д р о б и о л о природных и сточных вод
(учебное пособие)
РЕДАКЦИОННО-ИЗДАТЕЛЬСКИЙ ОТДЕЛ НОВОЧЕРКАССК — 1974
Одобрено советом Новочеркасском ордена |
ТрудовогЯ-'^ |
Красного Знамени политехнического института |
имен» Се pro-** |
Орджоникидзе. |
|
Учебное пособие содержит сведения но борьбе с патоло гическими водными микробами и по использованию гпдроби-
онтов |
вод, а |
также сведения |
по микробиологическому конт |
||
ролю |
работы |
очистных сооружений, дающихпитьевую воду |
|||
и очищающих сточные воды. |
|
|
|
||
Пособие |
предназначено |
для |
студентов |
специальностей |
|
«Технология очистки природных |
п сточных |
вод» п «Водоснаб |
|||
жение » канализация». |
|
|
|
Учебное пособие составлено канд. мед. наук, заслуженным врачом РСФСР Е- О. Монченко.
Ответственный редактор доктор техн. наук профессор Г. В- [Якимов.
Новочеркасекнй политехнический институт
П Р Е Д И С Л О В И Е
Получение безупречно чистой, безопасное для здоровья питьевой воды в современных бытовых и промышленных ус ловиях 'немыслимо без знания основ микробиологии и гидро биологии. Эти знания необходимы при выборе источников во доснабжения для определения качества их воды, для установ ления комплекса очистных сооружении и особенно для конт роля ежедневной, ежечасной работы сооружений, очищающих природные воды и дающих питьевую воду. Знания основ ми кробиологии и гидробиологии нужны для успешной очистки сточных канализационных жидкостей.
В курсе микробиологии включены лабораторные работы ю определению «микробного числа и «колп-нндекса» воды ме тодом мембранных ультрафильтров. Многолетний опыт препо давания микробиологии .в Новочеркасском политехническом институте убедил нас в необходимости таких лабораторных работ, закрепляющих отвлеченные теоретические знания. В курс гидробиологии также включены практические лабора торные работы, знакомящие студентов с гпдробпонтамп при родных вод и сточных жидкостей.
Конечно, эти лабораторные занятия не предполагают
сделать студентов, будущих технологов по очистке |
питьевой |
воды и сточных жидкостей пли будущих строителей |
водопро,- |
водов и канализации, лаборантами-микробиологами |
или гид |
робиологами, но они ознакомят их с методикой контрольных лабораторных исследований на водопроводах и канализациях, обучат их языку, на котором им придется общаться с лабора торными работниками, понимать их для того, чтобы сознатель но и эффективно управлять очисткой воды и сточных жидкос тей и со 'знанием дела строить водопроводы и канализации-
3
В курс основ мпкробполопш включены также и гигиени ческие сведения о значении для здоровья людей основных хи мических пнгрпдпептов воды и ее микроэлементов, так как хи мики, преподающие студентам химию воды и химический ана лиз воды, не в состоянии этого дать. Между тем химия воды так же', как и микробиология, может служить решающим кри терием при выборе источника централизованного водоснаб жения.
В пособие нами включено учение «О зонах санитарной ох раны водоисточников и водопроводов», а также «Правила спу ска сточных вод» в местные водоемы, без знания которых не мыслим инженер,- строящий водопровод или канализацию, или технолог.
Са'илтарная гидробиология как |
наука приобретает |
все |
||
большее значениеСовсем недавно |
гидробиология, именно |
|||
лимнология, |
т. е. гидробиология пресных вод, |
рассматрива |
||
лась в узких |
рамках как наука, -помогающая |
определять |
ка |
чество воды водоисточников, намечаемых для централизован
ного водоснабжения. Конечно, даже |
такая, |
индикаторная, уз |
||||
кая |
роль |
гидробиологии |
па первых |
шагах |
этой |
молодой на |
уки |
была |
положительным |
фактом. |
Разработкой |
этой роли' |
гидробиологии основательно, занимамалпсь немецкие ученые Кольквитц и Марсои (1902—1903 гг.), а у пас — Никитин ский Я. Я. п Долгов Г- И.
К настоящему времени все яснее и настойчивей проявля ется роль гидробпонтов п биоценозов в пресных водах не только как индикаторов качества воды, но и как продуцентов
всевозможных, |
зачастую неприятных, запахов, |
привкусов, |
||
цветностеп, портящих питьевую воду, а также |
тормозящих |
|||
работу очистных сооружений по очистке питьевых вод» |
Эта |
|||
отрицательная |
роль |
гидробпонтов (особенно различных |
во |
|
дорослей) выявилась |
в последнее время в связи со строитель |
|||
ством у i-iac гидроэлектростанций, водохранилищ |
и искусст |
венных каналов, используемых как источники водоснабжения,
но. вместе с тем создающих |
благоприятные'условия |
для раз |
вития водорослей и цветения |
воды. |
|
Наряду с этой отрицательной ролью начинает |
все яснее |
выявляться н положительная роль пресноводных гидробпон тов в самоочищении водоемов от попадающих в них органиче ских загрязненийВыявляются также и их положительные воз? можности в очистке сточных жидкостей, а следовательно, в ис-
пользовании гндробнонтов в очистных канализационных со оружениях.
Все эти выясненные в последнее время возможности прес новодных гндробнонтов требуют обстоятельного знакомства с ними, позволившего бы использовать их положительные каче ства, полезные для людей, и обезвредить отрицательные для нас их свойства.
Эти задачи |
и ставит себе |
часть |
I I настоящего пособия, |
||
«Гидробиология |
природных и сточных |
вод», |
предназначенная |
||
для студентов специальности «'I ехпологпя очистки |
природных, |
||||
питьевых и сточных вод». Этот |
раздел |
будет, хотя |
бы в сокра |
||
щенном виде, |
полезен и для |
студентов |
специальности |
«Строительство водопроводов п канализации». В-полном объ еме предлагаемое пособие может быть использовано студен тами биологических факультетов университетов и санитар ных факультетов мединститутов.
Определяя содержание данного пособия, автор стремился возможно: меньше'Загромождать его излишними для водоснабженцев п канализаторов химическими формулами, диаграмма ,ми, вычислениями. Если отдел гидробиологии несколько и перегружен специальными названиями водорослей и простей-,
шп-х (protozoa), то во всяком случае не для заучивания их будущими инженерами по водоснабжению или канализации пли технологами, а только для первого беглого знакомства с гидробионтамп, предлагаемыми жизнью.
Ввиду того.,' что настоящее руководство по существу яв ляется новым, просьба ко всем читателям сообщить свои заме чания, пожелания, поправки, дополнения по адресу: г. Ново черкасск Ростовской области, политехнический институт им.' С. Орджоникидзе, кафедра «Технология очистки воды»(ГОВ)-
Приношу большую благодарность за сделанные цепные замечания в своих отзывах- о моем труде доктору медицинских наук микробиологу противочумного научно-исследовательско го института Уралевоп В . ' С , профессору Донского сель хозинститута микробиологу, доктору ветеринарных наук Рягузову В. С, доктору биологических наук профессору того же института Харину Н. И.
• АВТОР-
5
Ч А С Т Ь I
МИКРОБИОЛОГИЯ ПРИРОДНЫХ и с т о ч н ы х в о д
Г л а в а I . О здоровье
Самым главным, самым цепным благам для человека яь лается здоровье. В понятие здоровье в разные эпохи и в раз ных общественных формациях вкладывались разные содержа ния. Так, в капиталистическом обществе люди без йоги или без руки, глухонемые, а тем более слепые считаются больны ми. Ни один капиталист таким людям не даст работы на сво ем предприятии. В социалистическом обществе все они нахо
дят ряботу,. зарабатывают |
средства |
существования, создают |
|||||||
семьи и имеют |
детей. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Отсюда у |
пас под термином здоровье |
разумеется такое |
|||||||
состояние |
организма, |
которое |
при |
правильном |
обмене |
ве- |
|||
ществ с |
окружающей |
природой |
обеспечивает |
человеку |
воз |
||||
можность добывать средства существования, |
возможность |
со |
|||||||
здавать семью |
и иметь здоровое |
потомство*). |
|
|
|||||
Организм |
человека и |
его |
здоровье в |
процессе постоян |
ного обмена веществ с окружающей природой находится все гда под ее воздействием, а конкурентными факторами этого воздействия являются окружающие нас воздух, вода, почва, пища, свет. Помимо этих естественных факторов на здоровье человека влияют также социально-трудовые и социально-бы товые факторы. К социально-трудовым факторам здоровья от
косятся орудия труда, |
предметы обработки, |
место, |
продол |
|
жительность и время работы (ночь, день). К |
социально-быто |
|||
вым факторам — способ |
распределения |
добытых |
средств |
существования (капиталистический, социалистический, ком мунистический) и способ использования добытых средств су ществовання (па одежду, курорт, автомашину, мебель и т. д.):
Изучением воздействия па человеческий организм'различ ных факторов занимается наука гигиена. Основной задачей гигиены является выявить, какие количества и какие качества того пли иного фактора наиболее благоприятны для человече ского здоровья. Эти наиболее благоприятные для здоровья
*) По. официальному определению Всемирной Организация Здраво охранения здоровье — это ('идеальное'4 состояние физического, психиче ского и социального благополучия».
6
количества и качества того пли иного фактора называются ги гиеническими нормами.
Существуют гигиенические нормы воздуха, пищи. Однако
гигиенические |
нормы факторов здоровья в совершенном, иде |
||
альном виде не всегда возможно |
осуществить в жизни из-за |
||
недостаточного, |
например, |
уровня |
техники. Тогда прибегают |
к понятию стандарта. Под |
стандартом питьевой воды, напри |
мер,, разумеют такую воду, которая по своему качеству мак симальнее приближается по своим физическим, химическим, микробиологическим и другим качествам к гигиенической нор ме в 'соответствии с уровнем техники в данной стране. Стан дарт питьевой воды в СССР самый высокий из существующих п наиболее близок к гигиенической норме питьевой воды. В Западной' Европе считается еще «чистой» вода, содержащая от 100 до 1000 микробов в 1 мл. У нас же в питьевой воде до пускается не более 100 микробов в 1 мл.
Гигиенические нормы и стандарты не могут быть посто янными, неизменными. Меняются условия жизни, труда, со вершенствуются методы исследования различных факторов здоровья, совершенствуется техника и технология очистки во ды, а с ними уточняются и гигиенические нормы и стандарты. Например, стандарт питьевой воды уже в послевоенное время менялся несколько раз по остаточному хлору, по микробному числу воды, по жесткости. Видимо, он вскоре изменится и по коли-индексу, так как способы очистки воды непрерывно со вершенствуются, н в настоящее время большинство водопро водов дает стойкие результаты очистки воды не с тремя ми кробами кишечной палочки на лшр воды, а только с двумя.
Еще до ГОСТа 1948 г- жесткость воды измерялась граду сами жесткости. С появлением научно-исследовательских ра бот, уточнявших методы химических исследований воды и влияние различных солей воды на здоровье человека, разрабо тан новый стандарт питьевой воды, измеряющий жесткость ее
мгэквивалентами.
Естественные факторы здоровья — воздух, вода, почва — нередко загрязняются промышленными и бытовыми выброса ми — стоками, газами, нередко содержащими вредные для человека и живых организмов ядовитые вещества. Гигиена устанавливает пределы таких загрязнений, т- е. такие коли чества их, которые человеческий организм в состоянии еще
без особого вреда для себя нейтрализовать, обезвредить. Эти
пределы называются допусками. |
Очень часто вместо терми |
||
на допуск |
применяется название |
предельно допустимые |
кон |
центрации (ПДК). Эти ПДК ядовитых веществ обычно |
да |
||
ются в мг |
на литр воды или стачных-жидкостей (мг/л). |
На |
пример, по нашему стандарту питьевой воды в ней допускает ся содержание мышьяка в количествах не более 0,05 мг на литр (ПДК мышьяка 0.05 мг/л)-
Одновременно с установлением гигиенических норм гигие на стремится выявить, как, каким способом, мероприятием можно достичь той пли иной гигиенической нормы. Способы и мероприятия, при помощи которых Достигаются, проводятся в жизнь гигиенические нормы, стандарты, называются санитар ными мероприятиями. Строительство водопроводов, фильтров, канализаций — это технические санитарные мероприятия. Кроме технических санитарных мероприятий существуют еще социально-законодательные. Например, декрет об отпусках до родов п после родов-
К р а т к а я п с т о р и я в о д н о й э п и д е м и о л о г и и. Перво бытный человек верил, что болезни возникают вследствие про.- никновения в тело человека злых духов. Заклинания разных магов, знахарей,.шаманов были якобы способны изгнать этих злых духов из тела больного и тем исцелить его. В евангелии имеется рассказ об исцелении Иисусом бесноватого. Бесы, вселившиеся в этого больного, видя, что Иисус изгонит их, по просили разрешения войти в стадо свиней, пасшихся непода лекуИисус разрешил им это. Бесы покинули бесноватого и вошли в стадо свиней. Свиньи, взбесившись, бросились- с об рыва в реку и все утонули.
В качестве защитных средств от заболеваний служили разные амулеты и идолы. В Древнем Египте жрецы в качест ве профилактического средства от болезней применяли окури вание ладаном — смолой деревьев, произрастающих на Афри канском берегу Красного моря (семейства бурзеровых). На ряду с этим задолго до. нашей' эры лучшие умы древних на родов занимались наблюдением над действием окружающей
"нас природы на здоровье человека. Так, отец медицины вооб ще н гигиены в частности, Гиппократ написал трактат «О воз
духе, воде и почве» и их влиянии на . здоровье человека (460—377 гг. до н. э.) •
В древнем рабовладельческом обществе особое внимание уделялось гигиене. Но гигиена у них носила главным образом
8
военно-физкультурный характер. Молодежь обучалась мета нию копья, дротика, диска, бегу, владению мечом, чтобы легче было завоевывать рабов и держать их в повиновении. Мы не только не чуждаемся физкультурной гигиены, но п поощряем ее, так как она укрепляет здорозье, закаляет организм, повы шает его сопротивляемость болезням-
В эпоху феодализма над всей жизнью людей царили ре лигиозные-верования. Болезни, смерть считались наказанием божьим за грехи, бороться с ними значило бороться против волн богаПоэтому никакой борьбы с болезнями,, эпидемиями в эту эпоху не велось. Это была эпоха жесточайших и гроз ных эпидемий чумы, натуральной оспы, сыпного тифа и дру гих заразных болезней. Люди гибли в огромных количествах. Из-за этого население городов было малочисленно.
Однако лучшие умы и этого времени считали, что зараз
ные болезни |
вызываются |
живыми заразными началами — |
|
контагием. Это понятие |
было введено итальянским |
ученым . |
|
Фракастром" |
из Вероны |
(1546 г.), который считал |
контагий |
живым (Contagium vivum, Contagium animatum), передающим заразную болезнь от одного человека к другому. Наш врач Данило Самойлович был глубоко убежден, что чума вызыва
ется «неким особливым и |
совсем отменным |
существом». |
(1744—1805 гг-). ' |
|
|
В капиталистическую |
эпоху буржуазия уже не могла ми |
риться с опустошительными эпидемиямиОни срывали рабо ту мануфактур, фабрик, заводов, угрожали жизни самих ка питалистов, лишали их прибылей. При капитализме же в Ев ропе возникли эпидемии азиатской холеры. Эта ужасная бо лезнь пять раз поражала Европу в XIX столетни и каждый раз' уносила в могилы до половины населения.Азиатскую .холеру завозили в Европу корабли из покоренной англичанами Ин
дии. Буржуазия |
требоьала |
от своих ученых способов борьбы |
|||
с. этой ужасной |
болезнью. |
Первым |
указал причину |
и способ |
|
борьбы с холерой |
венский |
ученый |
Петтепкофер |
(1818 — |
|
1901 гг.). Причиной |
заболеваний холерой он считал |
вдыхание |
зловонных газов, поднимающихся из уличных сточных канав, куда жители выбрасывали всякие нечистоты, В эти канавы смывались п нечистоты из изобретенных к этому времени во-" дяных уборных (ватер-клозетов). По этой теории Петтенкофе-
..ра стали перекрывать уличные канавы каменными плитами; получив прототип современной, канализации- В результате об щая-смертность по городам снизилась, холера же продолжа-