مرجع تخصصی آب و فاضلاب

۱. نکات و خطرات باکتری‌ها در آب آشامیدنی

• انواع شاخص و پاتوژن

  • کُلی‌فرم‌ها (Coliforms): شامل Escherichia coli (E. coli) و گونه‌های غیرپاتوژن شاخص آلودگی مدفوعی.

  • سالمونلا (Salmonella spp.): پاتوژن مهم گوارشی که تب تیفوئید و اسهال خونی ایجاد می‌کند.

  • شیگلا، انتروکوک‌ها، ویبریو و غیره نیز ممکن است در منابع آلوده حضور داشته باشند.

• خطرات سلامتی

  • اسهال و استفراغ حاد: E. coli (به‌ویژه اِی. کولی تولیدکننده‌ی توکسین شِریه۹۹)، سالمونلا و شیگلا

  • تب، دهیدراسیون، ضعف عمومی در کودکان و افراد مسن خطرناک

  • عفونت‌های سیستمیک (باکترمیا، نکروز گوارشی) در افراد نقص ایمنی

• استانداردها و حد مجاز

  • WHO و EPA: کلی‌فرم‌های مدفوعی (E. coli) باید “صفر در ۱۰۰ mL”، هرگونه آشکار شدن یعنی غیرقابل‌مصرف

۲. شیوه‌های تصفیه و حذف باکتری‌ها

1. گندزدایی شیمیایی

   • کلرزنی (Cl₂ یا NaOCl): غلظت 0.2–0.5 mg/L با زمان تماس ≥ 30 دقیقه

   • دی‌اکسید کلر (ClO₂): مؤثرتر بر کلی‌فرم‌ها و لژیونلا

   • کلرامین: ماندگاری بالاتر در شبکه ولی کندتر در کشتن باکتری

2. گندزدایی فیزیکی

   • اشعه UV (λ=254 nm): نقص در DNA → غیرفعال‌سازی بدون افزودن شیمیایی

   • اولترافیلتراسیون (UF): حذف فیزیکی ذرات و باکتری‌ها (> 0.01 µm)

3. فیلتراسیون کلاسیک

   • شنی آهسته/سریع: حذف توده و کاهش بار میکروبی

   • کارتریج سرامیکی: منافذ < 0.5 µm برای حذف باکتری

4. تصفیه چندمرحله‌ای

   • تجمع «فیلتراسیون → UF → UV → کلرزنی» برای اطمینان حداکثری

۳. روش‌های اندازه‌گیری آزمایشگاهی

1. کشت صفحات آگار

   • Membrane Filtration: عبور 100 mL از فیلتر 0.45 µm، کشت روی MacConkey (E. coli) یا XLD (Salmonella)

   • Most Probable Number (MPN): سری محلول‌های رقیق‌شده و مشاهده گاز/رسوب در لوله لاورین

2. کیت‌های سریع ایمنی غذایی

   • Colilert: معرف ONPG + MUG → E. coli فلورسنت آبی/زرد

   • LaMotte, Hach: تغییر رنگ کمّی بر اساس زمان و شدت

3. PCR/qPCR

   • شناسایی ژن‌های uidA (E. coli) و invA (Salmonella)؛ حساس تا 1–10 جاندار/100 mL

4. Immunoassay (ELISA/Lateral Flow)

   • آنتی‌بادی‌محور برای کل‌ی‌فرم و سالمونلا: تشخیص ppb–ppt در چند ده دقیقه

۴. روش‌های سنتی حسی و چشمی

• بو و طعم

  • آب آلوده به باکتری‌ها ممکن است بوی نامطبوع «زمین‌مرطوب» یا «گندیدگی» و طعمی تلخ/گس پیدا کند، اما غیرقابل‌اتکا.

• کدورت

  • افزایش کدورت پس از شکوفایی میکروبی سطحی؛ با چشم یا تور کِدورت‌سنج میدانی قابل‌تشخیص است.

• دید میکروسکوپی خام

  • مشاهده ذرات و حرکت باکتری‌های بزرگ (> ۱ µm) تحت لوپ یا میکروسکوپ نوری

۵. سایر روش‌های ساده و پیشرفته

1. نوارهای تست میدانی (Dip Slides)

   • اگار پوشش‌داده روی لایه پلاستیکی + تماس با آب به‌مدت چند دقیقه → رشد موضعی با چشم

2. سنسورهای الکتروشیمیایی

   • الکترودهای پوشش‌دار با آپتامر ضد E. coli → تغییر جریان/پتانسیل

3. µPADs (Paper‑Based Microfluidics)

   • کانال‌های کاغذی با عصاره قند/پپتید → تغییر رنگ ناشی از رشد‌های آنزیمی باکتری

4. Auto‑Samplers برای MPN سریع

   • دستگاه‌های کنترل‌شده با نمایشگر و کیت‌های رقیق‌یاب خودکار

۶. علائم و نشانه‌های محیطی وجود باکتری

• منابع آلاینده

  • نزدیکی به دهانه کانال‌های فاضلاب، مزارع دارای کودهای دامی، گل‌ولای رودخانه و استخرهای مصنوعی

• اثر بر اکوسیستم آبی

  • کاهش اکسیژن محلول (BOD افزایش) → مرگ ماهیان

  • تغییر در ترکیب گونه‌ای پلانکتون‌ها و باکتری‌های بستر

• شاخص‌های شیمیایی

  • افزایش آمونیوم و فسفات (نشانه ورود پساب)

  • افزایش UV₂۵₄–UV₂۹۵ به‌دلیل ترکیبات آلی تولیدشده توسط باکتری

• بیواندیكاتورها

  • تراکم بالای بیوفیلم و رسوب‌های لزج روی لوله‌ها و سطوح زیرآبی

جمع‌بندی مهندسی:
برای اطمینان از عاری‌بودن آب آشامیدنی از باکتری‌های شاخص و پاتوژن، باید از «فیلتراسیون → UF/UV → کلرزنی» همراه با کشت MF/MPN + Colilert/ELISA/PCR برای پایش دوره‌ای استفاده کرد. در میدانی، «کیت‌های Colilert، dip slides» و «سنسورهای میدانی µPADs» ابزارهای غربالگری سریع هستند و نمونه‌های مشکوک را برای تأیید آزمایشگاهی ارسال نمایید.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب