Бактерии это самый древний организм на земле, а также самый простой в своем строении. Он состоит всего из одной клетки, которую можно увидеть и изучить только под микроскопом. Характерным признаком бактерий является отсутствие ядра, вот почему бактерии относят к прокариотам.
Некоторые виды образовывают небольшие группы клеток, такие скопления могут быть окружены капсулой (чехлом). Размер, форма и цвет бактерии сильно зависит от окружающей среды.
По форме бактерии различаются на: палочковидные (бациллы), сферические (кокки) и извитые (спириллы). Встречаются и видоизмененные – кубические, С-образные, звездчатые. Их размеры колеблются от 1 до 10мкм. Отдельные виды бактерий могут активно передвигаться при помощи жгутиков. Последние иногда превышают размер самой бактерии в два раза.
Виды форм бактерий
Для движения бактерии используют жгутики, количество которых бывает различное – один, пара, пучок жгутиков. Расположение жгутиков также бывает разным – с одной стороны клетки, по бокам или равномерно распределены по всей плоскости.
Также одним из способов передвижения считается скольжение благодаря слизи, которой покрыт прокариот. У большинства внутри цитоплазмы есть вакуоли.
Регулировка ёмкости газа в вакуолях помогает им двигаться в жидкости вверх или вниз, а также перемещаться по воздушных каналах почвы.
Ученые открыли более 10 тысяч разновидностей бактерий, но по предположениям научных исследователей в мире существует их более миллиона видов. Общая характеристика бактерий дает возможность определиться с их ролью в биосфере, а также изучить строение, виды и классификацию царства бактерий.
Места обитания
Простота строения и быстрота адаптации к окружающим условиям помогла бактериям распространиться в широком диапазоне нашей планеты. Они существуют везде: вода, почва, воздух, живые организмы – всё это максимально приемлемое место обитания для прокариотов.
Бактерии находили как на южном полюсе, так и в гейзерах. Они есть на океанском дне, а также в верхних слоях воздушной оболочки Земли. Бактерии живут везде, но их количество зависит от благоприятных условий. К примеру, большая численность видов бактерий проживает в открытых водоемах, а также почве.
Особенности строения
Клетка бактерии отличается не только тем, что в ней нет ядра, но и отсутствием митохондрий и пластид. ДНК данного прокариота находится в специальной ядерной зоне и имеет вид замкнутого в кольцо нуклеоида.
У бактерии строение клетки состоит из клеточной стенки, капсулы, капсулоподобной оболочки, жгутиков, пили и цитоплазматичной мембраны.
Внутреннее строение оформляют цитоплазма, гранулы, мезосомы, рибосомы, плазмиды, включения и нуклеоид.
Клеточная стенка бактерии выполняет функцию обороны и опоры. Вещества могут свободно протекать сквозь неё, благодаря проницаемости. Данная оболочка имеет в своем составе пектин и гемицеллюлозу.
Некоторые бактерии выделяют особую слизь, которая может помочь защититься от пересыхания. Слизь формирует капсулу – полисахарид по химическому составу. В такой форме бактерия способна переносить даже очень большие температуры.
Также она выполняет и другие функции, к примеру слипание с любыми поверхностями.
На поверхности клетки бактерии находятся тонкие белковые ворсинки – пили. Их может быть большая численность. Пили помогают клетке передавать генетический материал, а также обеспечивают слипание с другими клетками.
Под плоскостью стенки находится трехслойная цитоплазматичная мембрана. Она гарантирует транспорт веществ, а также имеет немалую роль в образовании спор.
Цитоплазма бактерий на 75 процентов произведена из воды. Состав цитоплазмы:
- Рыбосомы;
- мезосомы;
- аминокислоты;
- ферменты;
- пигменты;
- сахар;
- гранулы и включения;
- нуклеоид.
Обмен веществ у прокариотов возможен, как с участием кислорода, так и без его него. Большая их часть питаются уже готовыми питательными веществами органического происхождения. Очень мало видов способны сами синтезировать органические вещества из неорганических. Это сине-зеленые бактерии и цианобактерии, которые отыграли немалую роль в формировании атмосферы и насыщении её кислородом.
Размножение
В условиях, благоприятных для размножения, оно осуществляется почкованием или вегетативно. Бесполое размножение происходит в такой последовательности:
- Клетка бактерии достигает максимального объема и содержит необходимый запас питательных веществ.
- Клетка удлиняется, посередине появляется перегородка.
- Внутри клетки происходит дележ нуклеотида.
- ДНК основная и отделенная расходятся.
- Клетка делится пополам.
- Остаточное формирование дочерних клеток.
При таком способе размножения нету обмена генетической информацией, поэтому все дочерние клетки будут точной копией материнской.
Процесс размножения бактерий в неблагоприятных условиях более интересен. О способности полового размножения бактерий ученые узнали сравнительно недавно – в 1946 году. У бактерий нет разделения на женские и половые клетки.
Но ДНК у них встречается разнополое. Две такие клетки при приближении друг к другу образовывают канал для передачи ДНК, происходит обмен участками – рекомбинация.
Процесс довольно длительный, результатом которого являются две совершенно новые особи.
Большинство бактерий очень сложно увидеть под микроскопом, так как они не имеют своей окраски.
Немногие разновидности имеют пурпурный или зеленый окрас, благодаря содержанию в них бактериохлорофилла и бактериопурпурина.
Хотя если рассматривать некоторые колонии бактерий, становится ясно, что они выделяют окрашиваемые вещества в среду обитания и приобретают яркую окраску. Для того, чтобы подробней изучать прокариотов, их окрашивают.
Фотографии бактерий под микроскопом
Классификация
Классификация бактерий может быть основана на таких показателях, как:
- Форма
- способ передвижения;
- способ получения энергии;
- продукты жизнедеятельности;
- степень опасности.
По способу питания бывают бактерии автотрофы или гетеротрофы. Автотрофные бактерии пребывают в основном в почве. Гетеротрофы различают такие, как: симбионты, паразиты и сапрофиты.
- Бактерии симбионты живут в содружестве с иными организмами.
- Бактерии паразиты ничего не производят, поэтому питаются тем, что произвел организм хозяина, либо питается тканями другого организма.
Бактерии сапрофиты проживают на уже отмерших организмах, продуктах и органических отходах. Они способствуют процессам гниения и брожения.
Гниение очищает природу от трупов и других отходов органического происхождения. Без процесса гниения не было бы круговорота веществ в природе. Так в чем же состоит роль бактерий в круговороте веществ?
Бактерии гниения — это помощник в процессе расщепления белковых соединений, а также жиров и других соединений, содержащих в себе азот.
Проведя сложную химическую реакцию, они разрывают связи между молекулами органических организмов и захватывают молекулы белка, аминокислот.
Расщепляясь, молекулы высвобождают аммиак, сероводород и другие вредные вещества. Они ядовиты и могут вызывать отравление у людей и животных.
Бактерии гниения быстро размножаются в благоприятных для них условиях. Так как это не только полезные бактерии, но и вредные, то чтобы не допустить преждевременного гниения у продуктов, люди научились их обрабатывать: сушить, мариновать, солить, коптить. Все эти способы обработки убивают бактерии и не дают им размножаться.
Бактерии брожения при помощи ферментов способны расщеплять углеводы. Эту способность люди заметили еще в древние времена и используют такие бактерии для изготовления молочнокислых продуктов, уксусов, а также других продуктов питания до сих пор.
Кроме полезных, существуют также и патогенные бактерии. Их жизнедеятельность базируется на паразитизме в организме животных, растений и даже человека. Они вызывают серьезные инфекционные болезни, примером может служить туберкулез, сифилис, язву (сибирскую и язву желудка), дифтерию, чуму и многие другие не менее тяжелые заболевания.
Бактерии, трудясь в совокупности с другими организмами, делают очень важную химическую работу. Очень важно знать какие есть виды бактерий и какую пользу или вред приносят для природы.
Значение в природе и для человека
Выше уже отмечалось большое значение многих видов бактерий (при процессах гниения и различных типах брожения), т.е. выполнение санитарной роли на Земле.
Бактерии также играют огромную роль в круговороте углерода, кислорода, водорода, азота, фосфора, серы, кальция и других элементов.
Многие виды бактерий способствуют активной фиксации атмосферного азота и переводят его в органическую форму, способствуя повышению плодородия почв.
Особо важное значение имеют те бактерии, которые разлагают целлюлозу, являющиеся основным источником углерода для жизнедеятельности почвенных микроорганизмов.
Сульфатредуцирующие бактерии участвуют в образовании нефти и сероводорода в лечебных грязях, почвах и морях. Так, насыщенный сероводородом слой воды в Черном море является результатом жизнедеятельности сульфатредуцирующих бактерий.
Деятельность этих бактерий в почвах приводит к образованию соды и содового засоления почвы. Сульфатредуцирующие бактерии переводят питательные вещества в почвах рисовых плантаций в такую форму, которая становится доступной для корней этой культуры.
Эти бактерии могут вызывать коррозию металлических подземных и подводных сооружений.
Благодаря жизнедеятельности бактерий почва освобождается от многих продуктов и вредных организмов и насыщается ценными питательными веществами. Бактерицидные препараты успешно используются для борьбы с многими видами насекомых-вредителей (кукурузным мотыльком и др.).
Многие виды бактерий используются в различных отраслях промышленности для получения ацетона, этилового и бутилового спиртов, уксусной кислоты, ферментов, гормонов, витаминов, антибиотиков, белково-витаминных препаратов и т.д.
Без бактерий невозможны процессы при дублении кожи, сушке листьев табака, выработке шелка, каучука, обработке какао, кофе, мочении конопли, льна и других лубоволокнистых растений, квашении капусты, очистке сточных вод, выщелачивании металлов и т.д.
Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (30
Распространение, условия жизни и форма бактерий — урок. Биология, Бактерии. Грибы. Растения (5–6 класс)
Бактерии — относительно просто устроенные микроскопические организмы.
Бактерии — это группа живых организмов, которые первыми появились на Земле. Учёные считают, что это произошло более (3,5) млрд лет назад и ещё почти миллиард лет после этого на нашей планете обитали только они.
Бактерии живут везде. Их можно обнаружить в капле водопроводной воды, в почве, в любом водоёме, на камнях, в воздухе, в песке пустынь и в вечной мерзлоте.
Они встречаются во льдах Антарктиды, где температура опускается до (–83) °С и в гейзерах, где вода нагрета (+85)–(90) °С.
В (1) г почвы могут содержаться сотни миллионов бактерий. Живут бактерии на поверхности и внутри тел растений, грибов и животных.
Бактерии могут существовать в разных условиях. Для некоторых видов необходим кислород. Известны и такие виды бактерий, которые способны обходиться без кислорода.
Бактерии выживают в мороз и в жару. А споры бактерий выдерживают даже продолжительное кипячение и очень длительное промораживание.
В зависимости от формы клетки бактерии различают:
- шарообразные одиночные — кокки,
- сложенные в цепочку кокки — стрептококки,
- грозди кокков (наподобие виноградной грозди) — стафилококки,
- две округлые бактерии, заключённые в одной слизистой капсуле, — диплококки,
- палочковидные — бациллы,
- спиралевидные — спириллы,
- в виде запятой — вибрионы и др.
Рис. (1). Форма бактерий
Клетки некоторых бактерий могут соединяться в длинные цепочки, группы или образовывать плёнки.
Бактерии бывают подвижные и неподвижные. У многих подвижных бактерий есть жгутики.
Клетки бактерий обычно бесцветные, но существуют виды с пурпурной или зелёной окраской.
Источники:
Рис. 1. Форма бактерий. https://image.shutterstock.com/image-vector/poster-shapes-bacteria-on-white-600w-590838581.jpg
Распространение бактерий в природе и их значение
Микроорганизмы в природе находятся практически везде, где возможна жизнь. Поэтому их можно найти в воде, воздухе, живых организмах и особенно в почве.
Разнообразные по составу и функциям, они могут как помогать более сложным формам жизни, так и приносить огромный вред.
Чтобы понять, чем можно объяснить широкое распространение бактерий на нашей планете, стоит рассмотреть особенности их выживания на Земле в различных средах и значение для других форм жизни.
Распространение в воздухе
Распространение большинства бактерий в воздушной среде связано с постоянно изменяющимися условиями жизнедеятельности растений, животных и человека, а также сезонными перепадами температур и климатическими особенностями.
Наименьшую концентрацию микроорганизмов в природе можно встретить в условиях горной и морской среды, где их размножение несколько затруднено. Населенные пункты, наоборот, становятся местом их наибольшего сосредоточения, особенно в летний период.
Нахождение микроорганизмов в воздушной среде является временным, поскольку она не располагает достаточным количеством питательных веществ.
В жилых помещениях количество бактерий составляет примерно 1500 представителей микромира на 1 кубический метр.
Именно воздушная среда становится транспортом для многих болезнетворных микроорганизмов, вызывающих респираторные заболевания, грипп, туберкулез и др.
Они выделяются в природу их носителем и достаточно быстро разносятся на приличные расстояния. Значительно снижает процесс распространения вредных бактерий хорошая вентиляция помещений.
Распространение в почве
Почва является плацдармом, с которого бактерии попадают как в воду, так и в живые организмы и воздух. В одном ее грамме содержится до нескольких миллиардов микроорганизмов. Классифицируются они следующим образом:
- Гнилостные бактерии аэробного и анаэробного типа участвуют в процессе разложения органической материи.
- Азотфиксирующие – помогают растениям усваивать азот, перерабатывая его из воздуха.
- Нитрифицирующие – работают с более сложными азотными соединениями.
- Актиномицеты (разлагают наиболее устойчивые субстраты) и др.
Болезнетворные бактерии попадают в почву с кровью и выделениями больного или мертвого организма и мусором. Возбудители многих кишечных заболеваний живут в почве больше месяца. Споры газовой гангрены, сибирской язвы и столбняка могут продержаться вне носителя несколько десятков лет.
Распространение в водной среде
Из-за того, что вода является более благоприятным местом обитания и размножения на Земле, количество микроорганизмов в ней в несколько раз выше. В одном кубическом сантиметре жидкости может находиться до миллиона микробов, но это не имеет большого значения, так как большинство из них не являются возбудителями заболеваний.
Чаще всего распространение болезнетворных микроорганизмов в природе происходит через поверхностные воды рек, которые загрязняются производственными отходами различных предприятий, жидкостями, стекающими из населенных пунктов, и дождями. Если все эти факторы перестают влиять на определенное место реки, то уровень загрязнения уменьшается.
В воде могут находиться возбудители различных заболеваний, таких как:
- дизентерия;
- брюшной тиф;
- колиэнтерит.
Попав в воду, бактерии могут оставаться там несколько месяцев, повышая риск появления заболеваний.
Распространение в теле человека
Болезнетворные микроорганизмы могут проникать в тело человека множеством способов, но в основном это происходит через ротовую полость и поврежденные участки кожных покровов.
Многие попавшие бактерии живут в человеке, не принося ему вреда.
Так как именно в ротовой полости обитает огромное количество микроорганизмов, то именно оттуда они и распространяются по всему телу через потребляемую пищу и воду.
В данной полости находятся:
- стафилококки;
- стрептококки;
- микрококки.
Из-за этого некоторые воспалительные процессы в ротовой полости могут послужить причиной появления заболевания. Распространение бактерий в воздухе, почве, воде, живых организмах объясняется огромным разнообразием их видов, сумевших приспособиться практически к любым условиям существования в природе.
Но больше всего загрязнению подвержены руки, так как они часто соприкасаются с различными предметами. На них могут находиться болезнетворные микроорганизмы, которые служат причиной серьезных заболеваний. Размножение таких бактерий можно остановить соблюдением простых правил гигиены, что имеет немаловажное значение в профилактике большинства инфекций.
Распространенными последствиями заражения микроорганизмами в природе становятся пищевые отравления. Но это происходит только после накопления определенного количества бактерий, выделяющих токсины.
В целях предотвращения распространения бактерий следует мыть руки после многих совершаемых каждый день операций и перед приемом пищи, это действие имеет большое значение и позволит сохранить здоровье себе и окружающим.
Образование высшее филологическое. В копирайтинге с 2012 г., также занимаюсь редактированием/размещением статей. Увлечения — психология и кулинария.
Распространение бактерий в природе
- Бактерии широко распространены в природе: населяют воздух, воду и почву, находятся в живых организмах.
- Бактерии были обнаружены даже на дне океана на глубине нескольких километров, в термальных источниках, температура воды в которых достигает $90^circ$, в нефтеносных шарах.
- Бактерии способны существовать в таких условиях, где другие живые организмы не встречаются вообще.
- Если брать во внимание среду обитания микроорганизмов, то их можно поделить на три группы:
- сапрофиты (обитатели почвы);
- эпифиты (среда обитания — поверхность живых растений);
- паразиты (населяют организмы других живых существ).
Микрофлора почвы
Основным источником распространения бактерий является почва. Этому способствуют:
- наличие большого количества питательных веществ (минеральных, органических);
- достаточная влажность субстрата,
- защита их от действия прямого солнечного излучения и резких колебаний температуры.
Пример 1
Наибольшее количество бактерий содержится на глубине до $30$ см. Песчаная почва содержит их меньшее количество, чем чернозём. Один грамм чернозёма содержит около $10$ миллиардов бактерий.
Огромная роль бактерий в процессах обогащения и образования грунтов, в повышении их плодородия.
Происходит разложение органических веществ — остатков мёртвых животных и отмерших растений, которые попадают в почву. Благодаря этому образуются неорганические вещества, которые позже могут служить пищевой базой для других организмов, в основном растений, а так же одновременно выделяется углекислый газ, необходимый для фотосинтеза растений.
Большое количество перегноя бактерии образуют после дополнительного удобрения почвы навозом, выращивания многолетних и однолетних травянистых растений, у которых отмирают многочисленные корни.
При наличии кислорода в почве бактерии за короткий период времени превращают перегной в минеральные вещества, необходимые для питания растений, в том числе и культурных.
Больше всего бактерий можно встретить в почвах, которые содержат много органических остатков (культивированных, удобряемых, достаточно увлажнённых)
Встречаются в почве и патогенные (болезнетворные) бактерии. Они попадают в грунт вместе с трупами животных, бытовыми и промышленными отбросами. Они могут быть возбудителями тяжёлых заболеваний — столбняка, ботулизма, газовой гангрены и др.
Почва является основным первоисточником попадания бактерий в воздух и в воду.
Микрофлора воды
- Вода — благоприятная среда для жизнедеятельности бактерий.
- Загрязнение воды может составлять до миллиона бактерий в $1$ мл.
- Бактерии попадают в водоёмы со сточными почвенными водами, из воздуха и др.
Количество бактерий в воде зависит от её природы. Воды открытых водоёмов содержат наибольшее количество бактерий, а артезианские воды — значительно меньше, потому что проходят сквозь слои почвы и частично очищаются.
Вода является источником распространения патогенных бактерий, особенно во время эпидемий дизентерии, брюшного тифа, холеры и других инфекций. Они могут сохранятся в воде несколько месяцев.
- Промышленные сточные воды и бытовые сточные воды, а так же дождевые воды, в которые из воздуха и с поверхности почвы попадает большое количество бактерий являются основным источником бактериального загрязнения естественных водоёмов.
- В таких стоках содержится большое количество химических соединений — хлоридов, аммиака, сероводорода, соли азотной и фосфорной кислот.
- Очищенные сточные воды и питьевую воду обеззараживают путём облучения ультрафиолетовыми лучами, озонирования.
Микрофлора воздуха
Воздух считается наименее благоприятной средой для существования бактерий, потому что его влажность ниже необходимой для их развития и не содержит необходимых питательных веществ.
В воздух бактерии попадают с пылью. В воздушной среде они или гибнут, или их споры сохраняются на поверхности почвы и предметов.
Содержание бактерий в воздухе зависит от различных факторов:
- С высотой количество бактерий в воздухе уменьшается.Более заселены бактериями нижние слои атмосферы.
Пример 2
Над поверхностью океанов, лесов, над снежными равнинами и горными вершинами бактерии почти отсутствуют, а над поверхностью суши их намного больше.
- Количество бактерий в воздухе зависит от близости к населённым пунктам.
Пример 3
В воздухе больших городов бактерий содержится больше, чем в воздухе посёлков и деревень.
- Летом бактерий больше, чем в холодное время года.
Пример 4
1 метр кубический воздуха находятся десятки тысяч различных бактерий.
В составе микрофлоры воздуха содержатся так же разнообразные болезнетворные бактерии: возбудители туберкулёза, менингита, инфекций дыхательных путей и др.
Микрофлора организма человека
На коже человека и внутри организма так же постоянно проживают бактерии. В результате общения с природой и с другими людьми происходит взаимообмен микрофлорой. В организм человека бактерии попадаю с водой, пищей, из воздуха.
Очень разнообразна микрофлора полости рта. Влажность, температура, щёлочная реакция слюны, остатки еды — это всё способствует развитию бактерий.
В роте много микрококков, стафилококков, стрептококков, спирохет, вибрионов, бацилл. Щедро засеяны микробами зубы, повреждённые кариесом, зубной налёт, миндалины.
Органы дыхания постоянной микрофлоры не имеют и полностью зависят от содержания бактерий в воздухе, что вдыхается.
Микрофлора желудочно — кишечного тракта щедра и разнообразна. В кишечнике постоянно проживают кишечная палочка, некоторые кокки.
Руки человека загрязняются микробами из окружающей среды (воздух, предметы). На руках можно обнаружить множество разнообразных бактерий, опасных для здоровья человека, которые вызывают дизентерию, сальмонеллёз, брюшной тиф, гепатит и др.
Замечание 1
Жизнь на Земле невозможна без жизнедеятельности бактерий, так ка они берут участие в кругообороте веществ в природе, осуществляя химические превращения, недоступные ни животным, ни растениям.
Исследования, проведенные еще А. Левенгуком, указывали на широкое распространение микроорганизмов в природе. Они находятся в почвах, морях, океанах, пресных водах, воздухе.
Человек, животные И высшие растения также представляют собой объекты, на которых обитают различные микроорганизмы.
Микробы могут быть в пищевых товарах, на холодильном оборудовании, прилавках магазинов, разделочных столах предприятий общественного питания, на одежде и т. д.
- Состав микрофлоры, его формирование и динамика изменений зависят от окружающей среды, а также от свойств и состояния каждого объекта.
- Для работников торговли и общественного питания наибольшее значение имеет изучение микрофлоры почвы, воды, воздуха и ознакомление с микрофлорой тела человека.
- МИКРОФЛОРА ПОЧВЫ
Почва представляет собой хорошую среду для жизни микробов в связи с наличием в ней питательных веществ и влаги. Почва хорошо защищает микробов от влияния прямого солнечного света и высушивания.
Особенно обильно населены микроорганизмами поверхностные слои почвы (глубина 1–10 см), так как они постоянно обогащаются питательными веществами 9а счет отмерших растительных и животных организмов и сточных вод.
В самом верхнем слое, до глубины 1–2 мм, микробов встречается меньше, чем в более глубоко расположенных слоях, из-за губительного воздействия прямого солнечного света, постоянных перепадов влажности и высушивания.
На глубине в несколько метров микробов значительно меньше из-за недостаточного количества органических питательных веществ и слабой аэрации. С глубиной снижается не только численность клеток, но и уменьшается число обитающих видов. Однако и на больших глубинах (в несколько метров) встречаются отдельные клетки микробов.
В грамме почвы могут находиться сотни миллионов и даже миллиарды клеток. Почвы удобряемых сельскохозяйственных участков могут содержать до 5–8 миллиардов клеток. Во влажных нейтральных или слабокислых почвах микроорганизмы находят хорошие условия для размножения, и их там обычно много. В неблагоприятных по свойствам почвах — кислых, болотистых и сухих — микробов меньше.
- Типичными для почв микроорганизмами являются нитрифицирующие, денитрифицирующие, азотофиксирующие, гнилостные бактерии, плесневые грибы, актиномицеты.
- Из сапрофитных бактерий в почвах много аэробных спорообразующих, в том числе сенная и картофельная палочки, и анаэробных — из группы маслянокислых и др.
- Кроме того, в почвах могут оказаться патогенные микробы, попадающие с трупами животных и отбросами,— возбудители желудочно-кишечных заболеваний, пищевых отравлений (ботулизм), раневых инфекций и др.
Болезнетворные бактерии, как правило, постоянно в почве не обитают, но при попадании в нее могут длительное время сохраняться. Корни растений (своими выделениями) и микробы-антагонисты оказывают губительное действие на них, вызывая постепенное отмирание.
Тем не менее, например, холерный вибрион выживает в почвах до 28 дней, а споровые формы — возбудители сибирской язвы, столбняка, ботулизма, газовой гангрены — еще более устойчивы: попав в почву, они сохраняются в ней годами и при благоприятных условиях активно размножаются.
Поэтому пищевые продукты необходимо тщательно оберегать от загрязнений почвой, так как с ней могут попасть микробы, не только вызывающие их порчу, но и опасные для здоровья человека.
Из почвы микробы с пылью, с потоками дождевой или снеговой воды попадают в реки, озера и другие природные водоемы, а также в воздух. Таким образом, почва является первоисточником микробов в природных условиях.
МИКРОФЛОРА ВОДЫ
Для ряда микроорганизмов вода является естественной средой обитания. Особенно богата микрофлорой вода открытых водоемов и рек. Наибольшее количество микроорганизмов находится в поверхностных слоях прибрежной зоны водоемов. С увеличением глубины содержание микроорганизмов уменьшается.
Количество микробов в воде зависит от времени года и метеорологических условий. Осенью, а также во время разливов рек и сильных дождей, когда в воду попадают микробы, смываемые с поверхности почвы, число их бывает наибольшим.
Попадая в моря, реки, озера, пруды с поверхности земли, из воздуха с дождем и пылью, со сточными и хозяйственно-бытовыми потоками, многие микроорганизмы находят там благоприятные условия для жизни.
В 1 мл воды может содержаться от десятков тысяч до миллиона клеток.
В соленых водах морей и океанов, в минеральных источниках также обитают приспособившиеся к высокому осмотическому давлению разнообразные микроорганизмы.
Важную роль в формировании микрофлоры природных водных источников играет микрофлора придонного ила. Численность обитающих там бактерий достигает 400 млн. на 1 г ила.
Эти микроорганизмы образуют на поверхности ила особый слой, содержащий серобактерии, нитрифицирующие и азотофиксирующие бактерии, а также анаэробные бактерии, разлагающие клетчатку, жиры и другие вещества.
Все они обеспечивают круговорот веществ в водоеме.
Однако в природных водах могут активно размножаться и обитать также некоторые из случайно попадающих микробов, способные довольствоваться минимальными количествами органических веществ.
Значительно ограничивает численность микроорганизмов в воде до глубины 1,5-3 м солнечный свет. Беднее микрофлора почвенных вод, особенно глубоколежащих водоносных слоев, куда из-за фильтрационных свойств почвы микроорганизмы почти не попадают.
Со сточными водами, выделениями больных людей и животных в воду могут попадать и различные патогенные микробы — холерный вибрион, возбудители брюшного тифа, дизентерийные микробы, сибиреязвенные бациллы и др.
Они способны сохраняться в воде в течение длительных сроков.
Например, холерный вибрион в воде может существовать до нескольких недель, дизентерийные микробы — от нескольких дней до 2-6 недель, возбудитель туберкулеза выживает в речной воде до 5 месяцев.
Вода, загрязненная патогенными микробами, может явиться причиной массовых заболеваний среди людей. Поэтому при использовании воды из того или иного источника важно знать степень ее загрязнения. Воду, сомнительную по степени чистоты, следует обязательно кипятить. Особенно опасно фекальное загрязнение воды, так как с ним в воду могут вноситься возбудители желудочно-кишечных заболеваний.
Санитарные свойства воды оценивают физическими, химическими и биологическими методами. Мутные, окрашенные, пахнущие различными веществами воды, особенно аммиаком, или воды, содержащие много органических веществ, не должны использоваться без специальной обработки.
Однако и прозрачная вода, безупречная по внешнему виду, может быть богата опасной микрофлорой.
Примеси в воде различных химически активных веществ, например аммиака, сероводорода, солей азотной и азотистой кислот, хлоридов и солей фосфорной кислоты, свидетельствуют о загрязнении ее промышленными стоками.
Неудовлетворительная по санитарным показателям вода может явиться не только источником различных инфекций, но и средством их распространения. Такая вода предварительно перед использованием очищается отстаиванием, фильтрованием, хлорированием, озонированием, обработкой УФЛ (ультрафиолетовыми лучами) и другими способами.
Загрязнение промышленными стоками и бытовыми водами естественных водоемов может привести их в такое состояние, когда их дальнейшее хозяйственное использование невозможно из-за того, что они сами становятся источником опасности — отравлений и инфекций.
В большинстве случаев при умеренном загрязнении водоемов чистота воды через некоторое время восстанавливается в результате естественно протекающего процесса самоочищения. Этот процесс является комплексом физико-химических и биохимических превращений веществ: оседания частиц, включения их в состав ила, окисления и др.
Сточные воды, попав в водоемы, оказываются значительно разбавленными. В этих условиях внесенная со стоками микрофлора, а также естественная микрофлора водоема получают возможность бурно развиваться. При этом она утилизирует (использует полностью) все внесенные загрязнения.
Развившаяся масса микроорганизмов становится пищевым объектом для инфузорий, простейших организмов, уничтожается бактериофагами, микробами-антагонистами. В свою очередь и эта группа микроорганизмов потребляется личинками насекомых, мальками рыб и др.
Таким образом, постепенно восстанавливается естественное состояние водоема. Однако такой процесс протекает с достаточной интенсивностью лишь в том случае, когда в водоемы попадают не слишком большие дозы загрязнений.
Сильно загрязненные органическими и другими веществами сточные воды перед сливом в водоемы должны проходить предварительную очистку.
ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД
Одним из методов биологической очистки сточных вод является их фильтрация через почву на специальных земельных участках, называемых полями фильтрации. Поступающая на поля фильтрации вода просачивается сквозь почву и отводится с помощью дренажных труб в близлежащий водоем.
Накапливающиеся в верхних слоях фильтрационного поля органические вещества под действием различных бактерий — постоянных обитателей этого слоя — подвергаются аммонификации с образованием аммонийных солей. Последние окисляются в соли азотной кислоты.
Большая часть микробов, попавших в фильтрационный слой из сточных вод, задерживается им и скоро погибает.
Более рациональным способом очистки сточных вод является их обработка на полях орошения.
Поля орошения обычно состоят из двух участков, на одном из которых идет очистка вод (фильтрация), а второй используется для выращивания сельскохозяйственных культур.
Через некоторое время функции участков меняются: первое поле используется для выращивания каких-либо культур, а второе — для фильтрации. Почвы таких полей богаты удобрениями и дают хорошие урожаи.
Очистка с помощью биологических фильтров заключается в фильтрации сточных вод через резервуары, заполненные пористыми материалами.
На большой поверхности этих материалов в виде пленки развиваются разнообразные микроорганизмы, быстро перерабатывающие органические и другие загрязняющие вещества.
На первом этапе происходят процессы окисления и аммонификация этих веществ, а затем окисление образовавшихся аммиачных соединений в соли азотной кислоты.
Описанные способы очистки хотя и надежны, но требуют использования больших земельных площадей и времени.
Быстрее очистка осуществляется в аэротэнках — проточных бассейнах, в которые вводится так называемый активный ил, состоящий в основном из микроорганизмов.
С помощью активного ила адсорбируются и перерабатываются органические загрязнения. Вдуваемый снизу воздух способствует поддержанию частиц ила во взвешенном состоянии и очень быстрому окислению и переработке веществ.
Остатки, получаемые при отстаивании сточных вод, могут перерабатываться в метантанках. В результате процессов брожения и гниения осадки, содержащие клетчатку, жиры, белки и другие вещества, превращаются в простые соединения, в том числе горючие газы, используемые в промышленных целях.
Предварительно очищенные указанными способами сточные воды выпускаются в природные водоемы или после, дополнительной очистки вновь используются в тех же производствах (замкнутый цикл). В связи с нехваткой пресной воды на ряде промышленных предприятий в процессах, не связанных непосредственно с выпуском пищевых товаров, допускается повторное использование очищенной воды.
ОЧИСТКА ПИТЬЕВЫХ ВОД
Одним из методов очистки питьевой воды является отстаивание ее в бассейнах-отстойниках. При этом оседают взвешенные частицы, а вместе с ними и большинство бактерий.
Более полное осветление воды достигается применением коагуляции ее сернокислым алюминием. Образующиеся хлопья, оседая, увлекают взвешенные частицы и микроорганизмы. Затем воду фильтруют через песочные фильтры.
На фильтрах задерживается до 98–99% имеющихся в воде микробов. Однако и после фильтрации все еще остается некоторое их количество и среди них возможны болезнетворные формы.
Поэтому после фильтрации воду подвергают дезинфекции путем хлорирования.
Хлорирование — доступный способ обеззараживания воды, позволяющий уничтожать многие, в том числе паратифозные, бруцеллезные и другие бесспоровые патогенные микроорганизмы.
При этом действие обработки на микробы сказывается в течение всего времени нахождения в ней остаточных количеств хлора. Для хлорирования применяется хлорная известь.
Использование ее основано на том, что активный хлор, обладая окисляющими свойствами, губительно действует на бактерии при достаточном его содержании. В этих же целях может употребляться и газообразный хлор.
Перспективной является обработка воды ультрафиолетовыми лучами (УФЛ). В отличие от хлора они не придают воде неприятного привкуса, более губительны для спор бактерий. Недостаток этого метода, препятствующий, повсеместному его использованию, — слабая эффективность УФЛ при обработке вод с пониженной прозрачностью.
Питьевая вода должна соответствовать ряду требований. В миллилитре водопроводной воды должна быть не более 100 микробов, в колодезной и речной питьевой — не более 1 000. Коли-титр должен быть соответственно не менее 300 и 100 мл.
В питьевой воде не должно быть патогенных бактерий. Нормируется содержание органических примесей. Вода открытых водоемов перед использованием в пищевых целях должна быть очищена и обеззаражена.
Допускается использование без обработки только артезианской воды.
Такие же требовании по микробиологическим показателям предъявляют и к пищевому искусственному и естественному льду.
МИКРОФЛОРА ВОЗДУХА
Воздух является неблагоприятной средой для жизни микроорганизмов. В нем они не находят пищи, подвергаются высушиванию и губительному действию прямых солнечных лучей.
Однако микробы постоянно находятся в воздухе, попадая в него с почвенной, промышленной и водной пылью. Поэтому качественный и количественный состав микрофлоры воздуха является случайным. Он целиком определяется составом микрофлоры почвы и воды, наличием промышленных предприятий и другими факторами.
Большинство микробов сравнительно быстро погибает в воздухе. Однако споровые палочки, кокковые формы бактерий и споры плесневых грибов обладают большей выживаемостью.
Воздух зимой чище, чем летом. Над океанами и морями он чище, чем над распаханной территорией.
Особенно много микробов в воздухе над крупными городами. В 1 м3 такого воздуха могут находиться десятки тысяч микробов. Много микробов бывает в воздухе производственных помещений.
Воздух является своеобразной транспортной магистралью, с помощью которой микробы могут разноситься на далекие расстояния, попадать на пищевые продукты, в организм людей.
Это опасно, так как среди микробов, находящихся в воздухе, встречаются и болезнетворные, например возбудители туберкулеза, вирусы и др.
В связи с этим оздоровление воздуха природной среды и очистка воздуха рабочих помещений является важной, повседневной задачей.
Очистку воздуха в помещениях осуществляют путем систематической влажной уборки, вентиляции. В холодильных камерах используют бактерицидные лампы (облучение УФЛ).
МИКРОФЛОРА ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА
Каждый человек, постоянно находясь в окружении естественных природных источников микрофлоры, общаясь с другими людьми и вступая с ними в разнообразные отношения, в результате прямых и косвенных контактов «обменивается» с ними микрофлорой. Постоянно в организм человека поступают микроорганизмы с водой, пищей, попадают с различных предметов.
Чрезвычайно разнообразна микрофлора полости рта. Благоприятная температура, щелочная реакция слюны и остатки пищи являются хорошими условиями для развития самых различных микроорганизмов.
Практически у всех людей в ротовой полости обитают микрококки, стрептококки, стафилококки, споровые и неспоровые палочки, вибрионы, спирохеты, спириллы, ацидофильная палочка, дрожжи, актиномицеты и др.
Особенно богаты микробами зубной налет, отложения в кариозных зубах и складки миндалин.
С удивлением отмечая многообразие и многочисленность микробов в окружающей среде и на своем теле, А. Левенгук писал: «…В моем рту их больше, чем людей в Соединенном Королевстве».
У больных людей и бактерионосителей в ротовой полости могут встречаться гемолитические стрептококки, дифтерийная палочка, менингококки, туберкулезная палочка и др.
Органы дыхания здорового человека не имеют постоянной микрофлоры. Состав микрофлоры целиком зависит от содержания микробов во вдыхаемом воздухе.
Очень обильна микрофлора желудочно-кишечного тракта, особенно отделов толстого кишечника. Взрослый человек ежедневно выделяет из кишечника многие сотни миллиардов микроорганизмов. В кишечнике постоянно обитают бактерии коли, некоторые кокки, столбнячная бацилла и др.
Масса разнообразных микроорганизмов находится на руках, куда они попадают со всех других частей тела и из внешней среды. Обнаружение на руках типичных обитателей желудочно-кишечного тракта, в частности кишечной палочки, свидетельствует о неудовлетворительном санитарно-гигиеническом режиме труда, быта, о низком уровне личной гигиены.
Чистота рук, тела и поддержание нормального состояния здоровья являются совершенно необходимыми для работников, постоянно соприкасающихся с пищевыми товарами.
Загрузка...
