Đề tài Các nhóm vi sinh vật gây bệnh thường gặp trong môi trường nước. Vi sinh vật chỉ thị, ý nghĩa của vi sinh vật chỉ thị

Trường Đại Học Dân Lập Phương Đông Đề tài: Các nhóm vi sinh vật gây bệnh thường gặp trong môi trường nước. Vi sinh vật chỉ thị, ý nghĩa của vi sinh vật chỉ thịKhoa CNSH và MTDanh sách thành viên:Trần Như Quyết (TN) -5133030652. Bạch Hải Ninh -5133030553. Lê Duy Khánh -5133030344. Phan Hồng Sơn -5133030685. Trần Như Khánh -513303035I. Vi sinh vật Vi sinh vật là những sinh vật đơn bào có kích thước nhỏ, không quan sát được bằng mắt thường mà phải sử dụng kính hiển vi có độ phóng đại từ vài chục lần. Thuật ngữ vi sinh vật không tương đương với bất kỳ đơn vị phân loại nào trong phân loại khoa học. Nó bao gồm cả virus, vi khuẩn, vi nấm, vi tảo, động vật nguyên sinh ..v.v.v.. 2.Sự phân bố của VSV: Chúng phân bố rất rộng rãi trong tự nhiên: trong đất, trong nước, trong không khí thậm chí chúng sống cả trong cơ thể động vật và thực vật. Các nhóm VSV: Virus, vi khuẩn (Bacteria), xạ khuẩn (Actinomycetes), vi khuẩn lam( Cyanobacteria), nấm mốc (Fungy), nấm men(Yeast), động vật nguyên sinh(Protozoa, hay Protozoobacteria), tảo (Algae).1. Khái niệm:II. Vi sinh vật gây bệnh trong nước Một số vi sinh vật có thể gây bệnh cho người, động vật và thực vật. Những vi sinh vật gây ra bệnh là do chúng thực hiện các phản ứng trao đổi trong vật chủ. Đa số vi sinh vật gây bệnh là loại sống ký sinh và lấy thức ăn từ vật chủ. Còn dạng khác của vi sinh vật gây bệnh là chúng sản ra các độc tố đối với vật chủ. Có rất nhiều loại bệnh truyền nhiễm liên quan đến nước. Vì vậy toàn bộ các công trình kỹ thuật về vệ sinh phải có khả năng tiêu diệt được những vi sinh vật có mặt trong nước. Đó cũng chính là trách nhiệm to lớn của những người làm công tác xử lý nước. Trong môi trường nước luôn tồn tại các chất khí, chất rắn và chất hòa tan. Sự chuyển động không ngừng của các chất làm cho nồng độ vật chất ở từng vùng nước nhất định luôn thay đổi. Điều này đã tạo ra những đặc điểm rất đặc trưng cho quần thể vi sinh vật nước. Vi sinh vật sống trong nước có thể nhanh chóng đáp ứng với sự biến động của môi trường và luôn tìm đến những vùng nước thích hợp nhất. Vi sinh vật gây ra rất nhiều bệnh hiểm nghèo cho người, gia súc, gia cầm. Tuy nhiên số vi sinh vật gây bệnh chỉ chiếm một phần rất nhỏ trong thế giới vi sinh vật. Các vi sinh gây bệnh rất đa dạng và phong phú về chủng loại và được chia làm hai loại chính: - Vi sinh vật sống hoại sinh: Ở trạng thái bình thường chúng sống trên da, niêm mạc, các bộ phận bên ngoài cơ thể và không gây bệnh. Nhưng khi sức đề kháng của cơ thể yếu, chúng sẽ chui vào các mô, các cơ quan gây bệnh.- Vi sinh vật sống ký sinh: Khi xâm nhập vào cơ thể thì loại vi sinh vật này sinh sôi nhanh chóng và gây bệnh nguy hiểm như dịch tả, dịch sốt xuất huyết, Mỗi loài vi sinh vật chỉ gây một bệnh nhất định và có triệu chứng thể hiện riêng của mỗi loài đó trong khoảng thời gian nhất định. Các vi sinh vật gây bệnh nổi bật nhất của nước thường gặp trong thời gian gần đây là: các động vật nguyên sinh Giardia và Cryptosporidium, các vi khuẩn Campylobacter, Salmonella, Shigella, Vibrio, và Mycobacterium, các virus viêm gan A (có thể truyền bệnh qua nước còn loại B do truyền máu) và Norwalk. Vi sinh vật muốn gây bệnh phải phụ thuộc vào các yếu tố sau: - Năng lực gây bệnh của vi sinh vật: Độc tố và sức xâm nhập của vi sinh vật. - Số lượng vi sinh vật: vi sinh vật gây bệnh phải có số lượng nhất định mới có khả năng gây bệnh. - Đường xâm nhập: Đường xâm nhập phải thích hợp, nếu không thì không thể gây bệnh. Như trực khuẩn uốn ván chỉ gây bệnh khi xâm nhập vào cơ thể qua vết thương ở da; trực khuẩn lỵ, thương hàn phải qua đường tiêu hóa, - Yếu tố đề kháng của cơ thể. - Yếu tố tự nhiên và xã hội. Sự có mặt của vi sinh vật trong nước uống phải liên tục được giám sát để đảm bảo rằng nước không chứa các tác nhân lây nhiễm. Trong số những bệnh truyền nhiễm qua nước thì những bệnh đường ruột chiếm nhiều nhất. Đa số các loài vi khuẩn gây bệnh đường ruột đều giống nhau về hình thái, sinh lý và thuộc họ Enterobacteriaceae. Chúng là loại trực khuẩn kích thước 1 - 3 x 0,5 - 0,6 μ, gram âm, không tạo ra bào tử và không có giáp mạc. Các loài vi khuẩn của từng bệnh khác nhau về hoạt tính men, khả năng vận động.a. Vi khuẩn gây bệnh đường ruột cho người, gia súc, gia cầm Trực khuẩn đường ruột (Escherichia), vi khuẩn bệnh thương hàn và phó thương hàn - typhor và paratyphos (Saimonella), vi khuẩn bệnh lỵ Disenterie (Shigella), vi khuẩn bệnh tả (Vibrio cholerae). - Vi khuẩn Shigella: Xâm nhập vào cơ thể qua miệng rồi phát triển ở niêm mạc, đại tràng. Khi tế bào vi khuẩn chết, giải phóng độc tố nội. Độc tố ngấm vào thần kinh và phản ứng lại gây tổn thương ruột. - Vi khuẩn Escherichia coli: Là trực khuẩn đường ruột gây bệnh Colenterit ở trẻ em và bệnh lỵ Disenterie ở người lớn. Trực khuẩn đường ruột thường là loại vi khuẩn loại đối kháng với vi khuẩn thối rữa. Có khả năng sinh chất kháng sinh như Colicin làm chết các vi khuẩn gây bệnh khác. Khi dùng chất kháng sinh để diệt trực khuẩn đường ruột thì sẽ kích thích vi khuẩn thối rữa và những vi khuẩn gây bệnh khác. - Vi khuẩn Salmonella: Là loại gây bệnh thương hàn typhos và paratyphos. Trong số các vi khuẩn này, có loại chỉ gây bệnh đối với người (typhos), có loại gây bệnh cả đối với người lẫn động vật (paratyphos). Salamonella rất phổ biến trong thiên nhiên, tồn tại trong các động vật có sừng, chó, mèo, chim, chuột, cá v.v...  -Vi khuẩn Vibrion gây bệnh tả Cholera: Đây là điển hình của bệnh truyền nhiễm qua nước. Dịch tả là bệnh rất khủng khiếp, lan truyền nhanh và có tỷ lệ tử vong cao. b. Các bệnh khác lây truyền qua nước: Ngoài các bệnh đường ruột còn có các bệnh khác có thể lây truyền qua nước như:- Bệnh do Leptospira là bệnh điển hình truyền qua nước. Nhiễm bệnh này là do dùng nước bị nhiễm khuẩn khi tắm. Nước bị nhiễm khuẩn là do chuột đưa vào. Người ta phân biệt hai dạng bệnh do leptospira là : Veilia (sốt da vàng) và sốt rét nước. Leptospira là loại vi khuẩn hiếu khí nhưng chúng chịu đựng được ở môi trường ít oxy, rất di động thích nghi nhiệt độ thấp, tồn tại được 5 tháng ở nước sông, 2 tháng ở nước giếng. - Bệnh lỵ amit (amebs) - trong thời gian ấm cũng diễn ra như bệnh lỵ thường. Amip lỵ thường gặp trong nước, đất và trong cơ thể người. Amip gây bệnh lỵ có tên là Eltamoeba histolytica. - Bệnh bại liệt - Polyomealit - thường xảy ra ở trẻ em. Bệnh do virut xâm nhập vào các cơ quan hệ tiêu hoá. Loại virut này rất bền vững. Nó chịu đựng được điều kiện khô ráo, nhiệt độ thấp, đun sôi tới 600C là chết trong vòng 15 đến 20 phút. Các chất sát trùng ở nồng độ thường dùng đều tiêu diệt được virut bại liệt. - Bệnh Tularê : Bệnh này biểu hiện bề ngoài có điểm giống bệnh dịch hạch. Tuy nhiên đó chỉ là bề ngoài mà thôi. Bệnh này truyền bằng nhiều đường nhưng phần lớn truyền qua nước là chính. Nguồn truyền bệnh là chuột cống, chuột đồng và chuột nhà. - Bệnh viêm kết mạc: Thủ phạm gây ra viêm kết mạc chính là vi khuẩn Chlamydia Trachomatis hay gặp trong nước. Viêm kết mạc cũng có thể do hóa chất, do các loại vi khuẩn khác có mặt trong nước bể bơi không được vệ sinh tốt. c. Các bệnh truyền nhiễm do virus Ngoài những bệnh truyền nhiễm do vi khuẩn còn có nhiều bệnh khác truyền qua nước do virus. Điển hình nhất là bệnh poliomielit. Bệnh bại liệt trẻ em hay còn gọi là bệnh viêm tuỷ xám, bệnh do loại virus. Đó là loại virus rất bền vững. Nó chịu đựng được cả nhiệt độ sấy nóng và nhiệt độ thấp. Tuy nhiên nếu tăng nhiệt độ tới 600C thì hoạt tính của chúng giảm và trong vòng 15 -> 20 phút là chúng bị tiêu diệt. Loại virus này có rất nhiều trong nước thải. Nhưng khi xử lý nước thải trong bể aêrôten hoặc xử lý cặn trong bể mêtan thì chúng đều bị tiêu diệt. Các công trình xử lý nước cấp khử được hầu hết các loại virus này bằng cách khử trùng nước cấp với Clo với nồng độ dư 0,2 - 0,5 mg/l. Sau đây là hình ảnh về một số vi sinh vật gây bệnh: Candida albicans (dạng lưỡng hình)Gây bệnh “nhiễm nấm men” ở ngườiBacillus cerensGây bệnh “ngộ độc thực phẩm” ở ngườiChostridium perfringens và Staphylococcus aurens gây bệnh “ngộ độc thực phẩm”Pseudomonas acruginosa gây “bệnh cơ hội” trên người III. VSV chỉ thị1. Khái niệm: Vi sinh vật chỉ thị là những đối tượng vi sinh vật có yêu cầu nhất định về điều kiện sinh thái liên quan đến nhu cầu dinh dưỡng, hàm lượng oxy, cũng như khả năng chống chịu một hàm lượng nhất định các yếu tố độc hại trong môi trường sống và do đó sự hiện diện của chúng biểu thị một tình trạng về điều kiện sinh thái môi trường sống nằm trong giới hạn nhu cầu và khả năng chống chịu của đối tượng vi sinh vật đó.2. Đặc điểm: Đặc điểm của vi sinh vật chỉ thị là nhóm thường xuyên có mặt trong phân người, động vật máu nóng, nước thải, thực phẩm kém chất lượng,, không hiện diện ở mẫu sạch. Vi sinh vật chỉ thị thường có số lượng lớn hơn trong mẫu ô nhiễm hơn các vi sinh vật gây bệnh khác, khi ở môi trường ngoài phải không sinh sản tăng số lượng. Đặc biệt là chúng phải dễ phát hiện và khả năng đề kháng phải giống với vi sinh vật gây bệnh 3. Các nhóm vi sinh vật chỉ thị:Vi sinh vật chỉ thị bao gồm những nhóm sau:-Nhóm Coliforms đặc trưng là Escherichia coli (E. coli).-Nhóm Staphylococcus đặc trưng là Staphylococcus aureus (S. aureus).-Nhóm Streptococcus đặc trưng là Streptococcus faecalis (S. faecalis).-Nhóm Clostridium đặc trưng là Clostridium perfringens (C. perfringents).4. Các tiêu chí để lựa chọn vi sinh vật chỉ thị: Cần xác định sinh vật đó là chỉ thị cho cái gì. Những sinh vật chỉ thị môi trường thường được đề cập bởi tính chất sau: - Vật chỉ thị dễ dàng định loại. - Dễ thu mẫu ngoài thiên nhiên, dễ nuôi trồng trong điều kiện thí nghiệm. - Dễ tích tụ chất ô nhiễm mà không bị chết. - Có nhiều dẫn liệu về sinh thái cá thể của đối tượng nghiên cứu để đảm bảo rằng chất ô nhiễm mà nó tích tụ có liên quan đến khu vực nghiên cứu. - Có kích thước vừa phải để có thể cung cấp những mô đủ lớn cho việc phân tích. - Có phân bố rộng để có thể đối chiếu giữa các khu vực. - Có đời sống dài để có thể lấy mẫu nhiều lần khi cần. - Ít biến dị. Trong thực tế, khó có loài sinh vật nào đáp ứng được tất cả các tiêu chí. Tuy nhiên, những sinh vật được lựa chọn cho nghiên cứu phải đáp ứng được một hoặc một vài tiêu chí trên.5. Các loại vi sinh vật chỉ thị:- Thực vật cỡ lớn: như bèo, lau, sậy, thường có mặt ở vùng nước tù hãm. Thường dùng chỉ thị cho thực vật phú dưỡng (nguồn thải chứa N, P), kim loại nặng. Có nhiều ưu điểm khi sử dụng đối tượng này: dễ lấy mẫu, dễ phân biệt, số lượng nhiều, phân bố rộng, có khả năng chống chịu với mức ô nhiễm cao. Động vật nguyên sinh: là các loài động vật trong nước chỉ có 1 tế bào và sinh sản theo cơ chế phân bào. Kích thước rất nhỏ (lớn nhất cũng chỉ vài centimét). Chúng có khả năng thực hiện đầy đủ các hoạt động sống như một cơ thể đa bào hoàn chỉnh, chúng có thể thu lấy thức ăn, tiêu hóa, tổng hợp, hô hấp, bài tiết, điều hòa ion và điều hòa áp suất thẩm thấu, chuyển động và sinh sản. Động vật nguyên sinh có khoảng 20.000 đến 25.000 loài, trong đó một số cũng có cả khả năng quang hợp.- Cá: là chỉ thị rất tốt cho kim loại nặng trong nước. Cá có thể hấp thụ kim loại nặng và nhiều chất ô nhiễm khác. Tuy nhiên, cá là loài di động nên không dễ dàng để xác định mối quan hệ giữa hàm lượng chất ô nhiễm trong cơ thể chúng và nguồn thải ô nhiễm. - Động vật hai mảnh vỏ: Động vật hai mảnh vỏ thường được sử dụng để đánh giá ô nhiễm kim loại nặng vì chúng đã được định loại rő ràng, dễ nhận dạng, có kích thước vừa phải, số lượng nhiều, dễ tích tụ chất ô nhiễm, có thời gian sống dài và có đời sống tĩnh tại.Sinh vật ô nhiễm do phân. Các thông số thủy sinh. Trong trường hợp đánh giá tác động ô nhiễm sinh thái nước, cần quan trắc bổ sung các thông số: động vật đáy không xương sống (đĩa, giun dẹp, ...), thực vật nổi. 6.Những yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của sinh vật chỉ thị. Tốc độ hấp thụ và bài tiết: Khi có sự thay đổi bất thường của nồng độ các chất ô nhiễm trong môi trường, tốc độ hấp thụ và bài tiết khác nhau sẽ ảnh hưởng đến nồng độ chất ô nhiễm còn lại trong cơ thể sinh vật. Đây là một đặc tính rất quan trọng cần được quan tâm trong quá trình đánh giá ô nhiễm. Đối với những chất có thể bài tiết nhanh, chỉ có thể phát hiện được ở nồng độ cao trong cơ thể sinh vật ngay sau khi chất đó được thải ra môi trường. - Đặc điểm sinh lý của sinh vật chỉ thị: Mức độ tích tụ và đặc biệt là sự cân bằng các chất trong cơ thể sinh vật phụ thuộc nhiều vào đặc điểm sinh lý của sinh vật tích tụ. Các đặc điểm đó bao gồm: quá trình trao đổi chất, lượng mỡ dự trữ, khả năng bắt mồi, khả năng sinh sản... Những sinh vật có quá trình trao đổi chất mạnh hơn (ví dụ như cá) thì có khả năng tích tụ nhanh hơn ngay cả trong điều kiện nguồn thức ăn bị hạn chế. - Tuổi và kích thước của sinh vật chỉ thị: nó có mối quan hệ chặt chẽ với nồng độ các chất tích tụ trong cơ thể chúng. Đây là yếu tố ảnh hưởng lớn đến kết quả đánh giá đặc biệt đối với cá.- Sự ảnh hưởng giữa các chất: Trong môi trường tồn tại nhiều chất ô nhiễm thì sẽ ảnh hưởng đến khả năng tích tụ của sinh vật, có thể làm tăng hoặc giảm khả năng tích tụ.- Sự biến đổi của môi trường: Những biến đổi này bao gồm sự thay đổi nhiệt độ, độ cứng, độ mặn, độ đục... Nhiệt độ không chỉ ảnh hưởng đến độ tan của rất nhiều chất mà còn ảnh hưởng đến khả năng tích tụ của sinh vật. Nước cứng làm giảm tính độc của một số kim loại nặng trong môi trường. Độ mặn và độ đục là nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến mức độ hấp thụ của các sinh vật, đặc biệt ở vùng cửa sông.- Bậc dinh dưỡng: Bậc dinh dưỡng cũng là một trong số các nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến nồng độ kim loại nặng tích tụ trong cơ thể sinh vật nhất là những sinh vật hấp thụ qua thức ăn. 7. Ý nghĩa của vi sinh vật chỉ thịa.Ý nghĩa của chỉ tiêu vệ sinh về trực khuẩn đường ruột Trực khuẩn đường ruột là nguồn gốc đầu tiên gây ra các bệnh thương hàn, phó thương hàn và lỵ. Trong quá trình tiến hoá của mình nó có khả năng ký sinh vào vật thể sống đồng thời mất dần khả năng sử dụng trực tiếp các chất hoá học khác làm thức ăn. Từ đó hình thành các loại trực khuẩn gây ra các bệnh trên đây. Nhóm trực khuẩn đường ruột Escherichia Coli có rất nhiều trong ruột già của người: từ 100 triệu đến 1 tỷ con trong 1 gam phân người. Con người sau khi sinh ra được 20 giờ trong ruột già đứa trẻ có chứa nhiều vi khuẩn, nhưng vẫn chưa có trực khuẩn đường ruột. Qua hàng tuần, hàng tháng khi đứa trẻ bắt đầu được nuôi bằng thức ăn tạp thì E. Coli mới theo vào ruột và cư trú ở ruột già của trẻ, từ đó chúng tồn tại trong người mãi mãi cho đến lúc người chết. Trong quá trình sống - hoạt động sinh lý của người. E.Coli theo phân thải ra môi trường. E.Coli có trong phân tất cả các loài súc vật, chim muông hoang dại (những loài không tiếp xúc với người). Như vậy E.Coli là chỉ tiêu vệ sinh rõ ràng, hiển nhiên về sự nhiễm bẩn môi trường do hoạt động của con người.b.Ý nghĩa của chỉ tiêu vệ sinh về vi sinh vật ưa nóng (Fecal coliform) Để tăng sản lượng thu hoạch nông nghiệp, người ta thường dùng phân người, súc vật, nước thải để bón ruộng. Nhưng vì những chất bón trên đều chứa rất nhiều trực khuẩn đường ruột và đều có thể dẫn đến nhiễm bẩn nguồn nước, nhất là nguồn nước ngầm. Khi có dịch xảy ra, người ta phải tìm nguyên nhân và cần biết rõ bệnh dịch xảy ra do bón ruộng bằng phân người hay súc vật. Muốn vậy, ngoài chỉ tiêu về E.Coli người ta phải phân tích xác định lượng vi khuẩn ưa nóng. Phân người và 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 định được nguyên nhân của sự nhiễm bẩn đất và nước thải là do bón loại phân nào.c.Ý nghĩa chỉ tiêu vệ sinh về Thực khuẩn thể: (phage) 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 được khá lâu trong nước. Chúng chỉ chết khi không nhận được 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 gây bệnh đã hay đang tồn tại.d. Ý nghĩa chỉ tiêu vệ sinh an toàn về giun, sán  Có hai loại giun sán là : giun sán địa chất và giun sán sinh học. Giun sán địa chất là loại giun sán 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 địa chất gồm: Giun đũa, giun kim, giun tóc... Giun sinh học gồm giun búi, sán chỉ, sán xơ mít, giun xoắn ...Môi trường bên ngoài (đất, 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 đó nước sông hồ bị nhiễm bẩn bởi nước thải nên cũng chứa nhiều loại giun như giun đũa , giun kim, .... Trong ruột người, động vật chứa rất nhiều trứng giun, trứng giun này theo phân ra môi trường bên ngoài - lẫn vào đất, nước, trái cây, rau tươi... Từ đó chúng lại xâm nhập vào người, động vật và gây ra không ít những bệnh hiểm nghèo.