NHỮNG CHỈ TIÊU VỆ SINH VỀ VI SINH VẬT TRONG NƯỚC 2.1 Những khái niệm chung về những vi sinh vật chỉ thị vệ sinh Mục ựắch của việc kiểm tra vệ sinh trong nước là xác ựịng mức ựộ an toàn
Trang 1CHƯƠNG 3
VI SINH VẬT GÂY BỆNH CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG
1 NHỮNG VI SINH VẬT GÂY BỆNH
Một số vi sinh vật có thể gây bệnh cho người, ựộng vật và thực vật Những vi sinh vật gây bệnh
là do chúng thực hiện các phản ứng trao ựổi trong vật chủ đa số vi sinh vật gây bệnh là loại sống kắ sinh và lấy thức ăn từ vật chủ Còn dạng khác của vi sinh vật gây bệnh là chúng sản ra các ựộc tố ựối với vật chủ Vì vậy toàn bộ các công trình xử lý chất thải phải có khả năng tiêu diệt ựược những vi sinh vật gây bệnh này đó cũng là trách nhiệm to lớn của những người làm công tác môi trường
2 NHỮNG CHỈ TIÊU VỆ SINH VỀ VI SINH VẬT TRONG NƯỚC
2.1 Những khái niệm chung về những vi sinh vật chỉ thị vệ sinh
Mục ựắch của việc kiểm tra vệ sinh trong nước là xác ựịng mức ựộ an toàn của nước ựối với sức khỏe con người Về mặt vi trùng học, ta phải tìm những loại vi sinh vật gây bệnh truyền nhiễm cho người Tuy nhiên có rất nhiều vi sinh vật gây bệnh có thể tồn tại trong nước Trong khi ựó thì phương pháp phân lọc chúng rất phức tạp Phân tắch một mẫu nước ựể xét khả năng có mặt của tất cả các loại vi khẩn gây bệnh trong nước là một việc làm rất khó, không thể thực hiện ựược Mặt khác, ựể có ựược kết quả phân tắch ắt nhất cũng phải mất 2- 3 tuần lễ Ờ Tức là khi dân chúng ựã uống nước nhiễm trùng rồi!
Vì vậy, từ lâu (cuối thế kỷ 19) người ta ựã cố tìm ra một loại vi khuẩn ựiển hình nào ựó dù gây bệnh hay không gây bệnh nhưng có trong phân người và ựại diện cho tất cả vi sinh vật gây bệnh trong nước Nói cách khác, sự có mặt của những vi sinh vật ựại diện trong nước cũng nói lên sự
có mặt của những vi sinh vật gây bệnh khác trong nước, tức là nớc bị nhiễm bẩn bởi phân người Cuối cùng, người ta ựã thành công Như ta biết: trong phân ngời thờng xuyên có mặt 3 loại vi sinh vật:
Ớ Trực khuẩn ựường ruột
Ớ Cầu khuẩn
Ớ Vi khuẩn yếm khắ tạo nha bào mà chủ yếu là Bact.Perfingens Chẳng hạn theo Huston và Klein trong 1ml nước thải sinh hoạt chứa từ 100.000 Ờ 800.000 trực khuẩn ựường ruột; từ
1000 Ờ 60.000 cầu khuẩn và từ 100 Ờ 2000 vi khuẩn yếm khắ tạo nha bào Như vậy trong nước thải sinh hoạt lượng trực khuẩn ựường ruột chiếm nhiều nhất Tuy nhiên ựây không chỉ là vấn ựề chúng nhiều về số lượng, mà giá trị chủ yếu của vi sinh vật chỉ thị về sự nhiễm phân là tốc ựộ chết của chúng phải xấp xỉ với tốc ựộ chết của các vi sinh vật khác Chỉ có loại vi sinh vật nào thờng xuyên có trong phân người và tuân theo ựiều kiện trên mới có thể dùng làm chỉ tiêu về sự nhiễm bẩn ựo phân ựược
Xét 3 loại vi khuẩn có trong phân ta thấy: vi khuẩn nhóm Bact.Perfingens bảo tồn trong nước lâu hơn những vi sinh vật gây bệnh Cầu khuẩn lại chóng chết hơn Còn trực khuẩn ựường ruột có thời gian bảo tồn trong nước gần giống những vi sinh vật gây bệnh khác Do ựó trực khuẩn ựường ruột là chỉ tiêu về sự nhiễm bẩn nước
Ngoài ra người ta còn kiến nghị hai loại nữa là vi sinh vật ưa nóng và trực khuẩn thể (bacteriophage) làm hai chỉ tiêu phụ Tuy nhiên tất cả các chỉ tiêu vệ sinh trên ựều gọi là chỉ tiêu gián tiếp vì chúng cho biết một cách gián tiếp về sự nhiễm nước bởi vi sinh vật gây bệnh Nếu khi có bệnh dịch xảy ra, các nhà vi sinh vật phải xác ựịnh ựắch xác loại vi sinh vật nào gây ra bệnh dịch Khi ựó gọi là chỉ tiêu vệ sinh trực tiếp về sự nhiễm bẩn nước
Trang 22.2 Ý nghĩa của chỉ tiêu vệ sinh về trực khẩn ñường ruột
Trực khuẩn ñường ruột là nguồn gốc ñầu tiên gây ra các bệnh thương hàn, phó thương hàn và lị Trong quá trình tiến hóa của mình, nó có khả năng ký sinh vào cơ thể sống ñồng thời mất dần khả năng sử dụng trực tiếp các chất hóa học làm thức ăn Từ ñó hình thành các loại trực khẩn gây
ra các bệnh trên ñây Nhóm trực khuẩn ñường ruột như mục ở mục I chương này ñã nói có tên là Escherichia Coli Chúng có rất nhiều trong ruột già của người: từ 100 triệu – 1 tỷ con trong 1 g phân người Con người sau khi sinh ra không chứa trực khuẩn với số lượng khổng lồ như thế ñược Ở trẻ sơ sinh hoàn toàn không có Sau khi sinh ra ñược 20 giờ trong ruột già ñứa trẻ có chứa nhiều vi khuẩn nhưng vẫn chưa có trực khuẩn ñường ruột Qua hàng tuần, hàng tháng khi ñứa trẻ bắt ñầu ñược nuôi bằng thức ăn tạp thì E.Coli mới theo vào ruột và cư trú ở ruột giàcủa trẻ Từ ñó chúng tồn tại trong người mãi mãi cho ñến khi người chết Trong quá trình sống-hoạt ñộng sinh lý của người, E Coli theo phân thải ra môi trường E Co li có trong phân tất cả các loài súc vật Chim muông hoang dại (những loài không tiếp xúc với người) Như vậy E coli là chỉ tiêu vệ sinh rõ ràng, hiển nhiên về sự nhiễm bẩn môi trường do hoạt ñộng của con người
ðể ñánh giá mức ñộ nhiễm bẩn của nước về vi sinh vật, người ta dùng hai chỉ tiêu là Côli titre và Côli chỉ số
Côli titre là thể tích nhỏ nhất cuả nước (tính bằng ml) trong ñó chứa I Côli Chẳng hạn khi nói Côli titre là 333, nghiã là cứ 333ml nước có chứa 1 trực khuẩn ñường ruột
Côli chỉ số là Côli chứa trong 1 lít nước Thí dụ: Côli chỉ số là 3, tức là có 3 Côli trong 1 lít nước
Mối quan hệ giữa cơli chỉ số và côli tyre là số nghịch ñảo của nhau
Ở các nước quy ñịnh về chất lượng nước cấp phaiû có Côli tire không dưới 100, ở Liên Xô (cũ) không dưới 333, ở Việt Nam không dưới 50
2.3 Ý nghĩa của chỉ tiêu vệ sinh về vi sinh vật ưa nóng
ðể tăng sản lượng thu hoạch nông nghiệp, người ta thường dùng phân người, phân súc vật, nước thải ñể bón ruộng Nhưng vì những chất bón trên ñều có chứa rất nhiều trực khuẩn ñường ruột và ñều có thể dẫn ñến là nhiễm bẩn nguồn nước, nhất là nguồn nước ngầm Khi có dịch xảy ra, người ta cần tìm nguyên nhân và cần biết rõ bệnh dịch xảy ra do bón ruông bằng phân người hay súc vật, hoặc do nước thải? Muốn vậy, ngoài chỉ tiêu về E Coli người ta phải phân tích xác ñịnh lượng vi khẩn ưa nóng Phân người và nước thải chứa rất ít vi khuẩn ưa nóng, nhưng phân súc vật – phân chuồng thì lại chứa rất nhiều Như thế người ta sẽ xác ñịnh ñược nguyên nhân của sự nhiễm bẩn ñất và nước thải là do bón loại phân nào
2.4 Ý nghĩa chỉ tiêu vệ sinh về thực khuẩn thể
Như ñã biết, thực khuẩn thể (phage) sống ký sinh vào vi khuẩn Khi vắng mặt vi khuẩn tương ứng của thực khuẩn thể thì thực khuẩn thể vẫn tồn tại ñược khá lâu trong nước Chúng chỉ chết khi không nhận ñược thức ăn mà thôi Vì vậy nếu phát hiện thấy thực khuẩn thể (ứng với loại vi sinh vật gây bệnh) trong nước thì chắc chắn cũng có vi sinh vật ñã hay ñang tồn tại
2.5 Ý nghĩa chỉ tiêu vệ sinh về giun sán
Có hai loại giun sán là: giun sán ñịa chất và giun sán sinh học Giun sán là loại giun mà trong quá trình phát triển không cần nhờ vật chủ trung gian Giun sán sinh học là loại phải sống nhờ vào hai hoặc ba vật chủ trung gian
Giun ñịa chất gồm: Giun ñũa, giun kim, giun tóc… Giun sinh học gồm giun búi, sán chỉ, sán xơ mít, giun xoắn…
Trang 3Môi trường bên ngoài (ñất, nước) bị nhiễm bẩn bởi giun sán là do nhiễm phân chứa giun sán Con người bị nhiễm giun sán là do ăn phải trứng giun hoặc bọ ở trong nước, trái cây, thức ăn tươi sống
Trong nước thải sinh hoạt và do ñó, nước sông hồ bị nhiễm bẩn bởi nước thải nên cũng chứa nhiều loại giun như giun ñũa, giun kim… Giun ñũa có màu trắng, dài 15 cm Trong ruột người, ñộng vật chứa rất nhiều trứng giun, tới 245 ngàn trong ngày ñêm Trứng giun này theo phân ra môi trường bên ngoài – lẫn vào nước, ñất, trái cây, rau tươi… từ ñó chúng lại xâm nập vào cơ thể người, ñộng vật và gây ra không ít bệnh hiểm nghèo
3.PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG BẰNG NHIỆT
Phương pháp khử trùng bằng nhiệt ñã ñược biết và sử dụng từ năm 1784 Như ñã trình bày ở các phần trên, mỗi VSV thích ứng ở một khoảng nhiệt ñộ nhất ñịnh Nếu nhiệt ñộ môi trường nằm dưới hoặc nằm trên nhiệt ñộ tối ưu thì tốc ñộ tăng trưởng của VSV bị chậm lại Nếu nhiệt ñộ nằm ngoài ngưỡng giới hạn VSV sẽ chết hoặc tạo bào tử
Tốc ñộ khử trùng bằng nhiệt là một hàm số phụ thuộc vào thời gian và nhiệt ñộ VD Tubercle bacilli bị tiêu diệt trong 30 phút ở 58oC, nhưng chỉ mất 2 phút ở nhiệt ñộ 65oC và một vài giây ở
72oC Mỗi VSV có một thời gian chết ở một nhiệt ñộ nhất ñịnh
- Khử trùng trực tiếp bằng ngọn lửa
- Khử trùng bằng nhiệt khô
- Khử trùng bằng nước sôi
- Khử trùng bằng Autoclave
- Phương pháp khử trùng Fraction
- Phương pháp khử trùng Pasteur
- Khử trùng bằng dầu nóng
4 CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG VẬT LÝ KHÁC
- Phương pháp lọc (Filtration)
- Khử trùng bằng tia cực tím (Ultraviolet Light)
- Các dạng tia khử trùng khác (Other Type of Radiation)
- Sóng siêu âm (Ultrasonic Vibration)
Trang 45 CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN
- Phương pháp làm khô
- Phương pháp hạ nhiệt ñộ
Bảng 1 Tóm tắt các tác nhân vật lý ñược sử dụng ñể kiểm soát VSV
PP vật lý ðiều kiện Thiết bị Mục ñích
kiểm soát
Vật liệu khử trùng
Lưu ý
Sử dụng ngọn
lửa trực tiếp
1 vài giây Lửa Tất cả VSV Dụng cụ
phòng thí nghiệm
Vật khử trùng phải bền với nhiệt
Khí nóng 160oC trong 2 giờ Lò nướng Bào tử VK Dụng cụ thủy
tinh, bột
Không sử dụng cho vật liệu lỏng
Nước sôi 100oC trong 10
phút hoặc 100oC trong 2 giờ
- VSV trong
rau quả, bào
tử VK
Nhiều loại Phải ngâm toàn bộ vật khử trùng
trong nước sôi Cần phải làm sạch vật khử trùng trước khi luộc
Áp suất hơi 121oC, 15 phút ở
15lb/in2
Autoclave Bào tử VK Thiết bị, dung dịch, môi trường
nuôi cấý-ng dụng lớn trong ngành
kỹ thuật VSV Khử trùng
fraction
30phút/ngày trong
3 ngày
Thiết bị Arnold
Bào tử VK Vật liệu không
khử trùng bằng PP khác
Thời gian dài
PP Pasteur 62.9oC trong 30
phút 71.6oC trong 15 giây
P_asteuriz
er
VSV gây bệnh
Sản phẩm bơ sữa
Khử trùng không hoàn toàn
PP Dầu nóng 160oC trong 1 giờ - Bào tử VK Dụng cụ Cần rửa sạch dầu
PP lọc VSV không qua
ñược lỗ lọc
Màng lọc Berkefeld
và membrane
Tất cả VSV Dung dịch Nhiều thao tác
PP tia cực tím 265nm
6.CÁC NHÂN TỐ HÓA HỌC KHỬ TRÙNG QUAN TRỌNG
Các nhân tố hóa học dùng ñể khử trùng rất ña dạng, biến ñổi từ một chất ñơn giản như ion halogen ñến những hợp chất phức tạp như chất tẩy rửa tổng hợp Có nhiều chất ñã ñược sử dụng rộng rãi nhưng một số chất chỉ ñược sử dụng gần ñây Các nhân tố thường gặp gồm có:
- Halogen
- Phenol và các hợp chất phenol
- Kim loại nặng
•••• Thủy ngân
•••• ðồng
•••• Bạc
- Alcohol (rượu)
7.CÁC NHÂN TỐ HÓA HỌC KHÁC
Bao gồm các nhân tố sau:
- Formaldehyde
- Ethylene Oxide
- Glutaraldehyde
- Hydrogen Peroxide (H2O2)
- Xà bông và chất tẩy rửa
- Thuốc nhuộm
- Acid