ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ИОННОЙ ХРОМАТОГРАФИИ (ИХ) ДЛЯ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ЗАГРЯЗНЕННЫХ ВОД

С целью сохранения естественной биологической жизни представляется необходимостью контроль водных ресурсов, так как человек должен быть обеспечен пресной водой, отвечающей требованиям, действующим на данный момент стандартов.
Чрезвычайную опасность представляет микробная загрязненность воды: фекалии человека и фекально-бытовые сточные воды являются основным источником патогенных микроорганизмов, распространяемых водой.
Следует отметить, что поверхностные и грунтовые воды могут быть загрязнены хозяственно-бытовыми сточными водами наряду с техническими и химическими отходами.
Контроль сточных вод в отношении патогенной микрофлоры показал, что это эффективный эпидемиологический тест для определения заболеваний, преобладающих среди населения в данный момент [2, 4, 13, 14].
Даже в условиях соответствующей эксплуатации обработанные сточные воды содержат определенное количество патогенных бактерий, вирусов и паразитов, что представляет потенциальную опасность для здоровья человека, например при использовании очищенных вод для рекреационных целей [5, 6].
Существуют различные методы санитарно- микробиологического контроля воды. В основном это трудоемкие и длительные по времени анализы, требующие соответствующей аппаратуры, питательных средств и химреактивов.
Трудность идентификации микроорганизмов в том, что в водном сообществе с обилием органического вещества (сточные воды) число культивируемых видов составляет многие сотни, а доминируют десятки, среди которых обнаруживаются и патогенные агенты [1, 3, 8, 12].
К вышеотмеченному следует добавить немаловажный факт, еще более повышающий актуальность проблемы индикации вирусно-бактериальной флоры и очистки используемых вод - факт существования проблемы биологического терроризма, предполагающего локальное распространение биологических агентов (БА).
Из различных источников следует, что в перечень вероятных биологических агентов входят 34-39 возбудителей инфекционных болезней различной этиологии и токсинов [9, 10].
Вышеотмеченное полагает постоянный контроль за выполнением положений Конвенции о биологическом оружии и его совершенствовании [7].
Возникает необходимость пересмотра тактики эпидемиологического обследования, задачей которого является установление причины появления инфекционных больных (естественной и искусственной) в сочетании с регулярным мониторингом по изучению спектра вирусно-бактериальной флоры в используемых водах.
В связи с изложенным представляется актуальным разработка экспресс-методов детекции и более продуктивной индикации вирусно-бактериальной флоры из загрязненных вод.
Для экспресс-диагностики патогенов, включая анаэробных возбудителей, особо эффективно применение метода ионной хроматографии, основанного на хроматографическом определении в исследуемом материале специфических продуктов метаболизма бактерий.
С целью выявления спектра патогенов в сточных водах очистных сооружений г. Баку были исследованы пробы сточных вод, отобранных на различных этапах очистки.
Материалы и методы исследования
Исследованы пулы проб сточных вод Зыхской очистной станции после механической, биологической очистки, после хлорирования и пулы проб ила с осадочных площадок станции Говсаны.
Отмеченные исследования проведены с использованием ионной хроматографической системы İCS-2000 производства компании Dionеx, предназначенная для проведения ионных анализов [11].
Перед проведением анализа образца проводится калибровка ионной хроматографической системы с использованием растворов стандартов. Сравнением данных, полученных при анализе образца, с данными, полученными от известных стандартов, можно провести идентификацию и количественное определение ионов в образце.
Системы для сбора и обработки данных, обычно это компьютерное программное обеспечение, управляющее прогоном хроматограммы, получает диаграмму зависимости сигнала детектора от времени.
Хроматографическая программа пересчитывает каждый пик на хроматограмме в концентрацию образца и выдает распечатку результатов.
Каждому компоненту смеси образца на хроматограмме соответствует отдельный пик. Время от начала хроматограммы до появления вершины пика называется временем удерживания (Retention- time-tR).
Определение количественного состава смеси проводится путем сопоставления времени удерживания данного компонента и эталона вещества известной структуры.
Совпадение времени удерживания стандартных кислот и кислот из исследуемого образца указывает на их идентичность.
Результаты исследования и их обсуждение
Результаты исследования проб сточных вод выявили:
при сопоставлении пиков выхода кислот из стандартных образцов с пиками выхода растворов кислот (или иначе- «время удерживания компонентов») из исследуемого образца была установлена идентичность пиков выхода (tR) стандартных (эталонных) растворов кислот (рис. 1) с пиками выхода (tR) аналогичных кислот в образце сточных вод после механической обработки (рис. 2). При этом наличие масляной кислоты не было отмечено. Что касается количественного содержания исследуемых кислот (Amount ppm), то следует отметить значимое уменьшение концентрации продуктов метаболизма с 7,129 до 0,830. Представляет интерес относительное распределение (Rel. Area) детектированных метаболитов в поле между пиками. Наиболее близкие к стандартам по значению были муравьиная и уксусная кислоты с некоторым превалированием последней (56,36-24,34) (табл. 1, 2).
Рис. 1. Пики выхода кислот из контрольных (стандартных) образцов
Рис. 2. Пики выхода кислот из исследуемого образца I (проба сточных вод после механической обработки)
Таблица 1 Количественные показатели контрольных (стандартных) образцов
|
№ п/п |
Rel. Time, min |
Peak name |
Height |
Area, μS·min |
Rel. Area, % |
Amount, ppm |
Type |
|
1 |
12,98 |
Acetate |
1,081 |
0,252 |
24,34 |
1,750 |
ВМВ^ |
|
2 |
13,73 |
Propionate |
0,623 |
0,127 |
12,28 |
1,283 |
ВМВ^ |
|
3 |
14,18 |
Formate |
2,769 |
0,472 |
45,63 |
1,756 |
ВМВ^ |
|
4 |
14,74 |
Butyrate |
0,388 |
0,096 |
9,24 |
1,091 |
ВМВ^ |
|
5 |
16,95 |
Valerate |
0,223 |
0,088 |
8,51 |
1,248 |
ВМВ^ |
|
Total: |
|
|
5,083 |
1,035 |
100,00 |
7,129 |
|
Таблица 2 Количественные показатели детектированных кислот из образца I (проба сточных вод после механической обработки)
|
№ п/п |
Rel. Time, min |
Peak name |
Heigh, |
Area, μS·min |
Rel. Area, % |
Amount, ppm |
Type |
|
1 |
*2,90 |
Acetate |
0,329 |
0,080 |
56,36 |
0,533 |
ВМВ^ |
|
2 |
*3,7366 |
Propionate |
0,013 |
0,007 |
0,17 |
0,010 |
ВМВ^ |
|
3 |
*1,11 |
Formate |
0,287 |
0,054 |
38,16 |
0,196 |
ВМВ^ |
|
4 |
*8,85 |
Valerate |
0,075 |
0,008 |
1,30 |
0,085 |
ВМВ^ |
|
Total: |
|
|
0,651 |
0,141 |
100,00 |
0,830 |
|
Анализ пиков выхода (tR) метаболитов при изучении пробы сточных вод после биологической обработки выявил выраженное совпадение пиков выхода 3-х кислот: муравьиной, пропионовой и уксусной при отсутствии уже 2-х кислот - валериановой и масляной (рис. 3). Количественные показатели (Amount ppm) выявили уменьшение концентрации метаболитов до 0,522. Относительное распределение метаболитов (Rel. Area) выявило близкие по значению к стандартам наличие муравьиной кислоты (3962-4563) с превалированием уксусной кислоты (57,28-24,34) (табл. 3). Сравнение пиков выхода (или tR) метаболитов при изучении пробы сточных вод после хлорирования выявило совпадение только 2-х пиков выхода кислот: уксусной и муравьиной (рис. 4).
Количественное содержание отмеченных кислот (Amount ppm) было значимо снижено до 0,076. Относительное распределение метаболитов (Rel. Area) было очень близко по значению к стандарту в следующем соотношении: 56,13-56,36 и 33,87-38,16 соответственно указанным выше кислотам (табл. 4).
Рис. 3. Пики выхода кислот из исследуемого образца II (проба сточных вод после биологической обработки)
Рис. 4. Пики выхода кислот из исследуемого образца III (проба сточных вод после хлорирования)
Таблица 3 Количественные показатели детектированных кислот из образца II (проба сточных вод после биологической обработки)
|
№ п/п |
Rel. Time, min |
Peak name |
Height |
Area, μS·min |
Rel. Area, % |
Amount, ppm |
Type |
|
1 |
12,95 |
Acetate |
0,258 |
0,054 |
57,28 |
0,359 |
ВМВ^ |
|
2 |
13,70 |
Propionate |
0,017 |
0,003 |
3,10 |
0,028 |
ВМВ^ |
|
3 |
14,17 |
Formate |
0,219 |
0,037 |
39,62 |
0,135 |
ВМВ^ |
|
Total: |
|
|
0,494 |
0,094 |
100,00 |
0,522 |
|
Таблица 4 Количественные показатели детектированных кислот из образца III (проба сточных вод после хлорирования)
|
№ п/п |
Rel. Time, min |
Peak name |
Height |
Area, μS·min |
Rel. Area, % |
Amount, ppm |
Type |
|
1 |
13,06 |
Acetate |
0,044 |
0,009 |
66,13 |
0,059 |
ВМВ^ |
|
3 |
14,25 |
Formate |
0,023 |
0,005 |
33,87 |
0,017 |
ВМВ^ |
|
Total: |
|
|
0,067 |
0,014 |
100,00 |
0,076 |
|
Исследование активного ила выявило наличие 3-х кислот: уксусной, пропионовой и муравьиной (рис. 5), аналогично спектру кислот детектированных после биологической очистки. В количественном отношении (Amount ppm) следует отметить значение концентрации метаболитов 0,505 близкое по значению полученному после биологической очистки - 0,522. Что касается относительного распределения (Rel. Area) метаболитов, то было выявлено наиболее значимое распределения муравьиной кислоты (72,92-45,63) и уксусной кислоты (25,06-24,34) с небольшим содержанием пропионовой кислоты (2,02-12,28) (табл. 5).
Рис. 5. Пики выхода кислот из исследуемого образца IV (проба - активный ил)
Таблица 5 Количественные показатели детектированных кислот из образца IV (проба - активный ил)
|
№ п/п |
Rel. Time, min |
Peak name |
Height |
Area, μS·min |
Rel. Area, % |
Amount, ppm |
Type |
|
1 |
13,02 |
Acetate |
0,154 |
0,028 |
25,06 |
0,186 |
ВМВ^ |
|
2 |
13,76 |
Propionate |
0,013 |
0,002 |
2,02 |
0,021 |
ВМВ^ |
|
3 |
14,25 |
Formate |
0,467 |
0,082 |
72,92 |
0,297 |
ВМВ^ |
|
Total: |
|
|
0,634 |
0,112 |
100,00 |
0,505 |
|
Резюмируя полученные данные следует отметить: отсутствие масляной кислоты после механической очистки, отсутствие валериановой и масляной кислот - после биологической очистки, отсутствие пропионовой, масляной, валериановой кислот - после хлорирования. В активном иле определены 3 кислоты: уксусная, пропионовая и муравьиная как и в пробе сточных вод после биологической очистки, что связано по-видимому, с тем, что иловые отложения складываются после биологической обработки.
Следует отметить, что обнаружение масляной и валериановой кислот в образцах говорит о наличии облигатных анаэробных бактерий.
Наличие же в образцах уксусной, пропионовой и муравьиной кислот говорит о присутствии факультативных анаэробов, таких как Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Proteus mirabilis, Klebsiella pneumonia.
Таким образом, следует вывод, что после механической очистки сточных вод отмечено наличие метаболитов облигатно- анаэробных бактерий и их отсутствие после биологической очистки.
После хлорирования отмечено отсутствие облигатных анаэробнвх бактерий.
В активном иле метаболиты анаэробных бактерий не выявлены. Но во всех образцах и после всех видов очистки сточных вод отмечено наличие факультативных анаэробов, в том числе и в активном иле.
Но наименьший спектр метаболитов отмеченных патогенов детектирован после хлорирования.
Вышеотмеченные полагает необходимость поиска более совершенных методов очистки сточных вод, спускаемых в море и используемых в ирригационных целях.
Список литературы
- Заварзин Г.А., Колотилова Н.Н. Введение в природоведческую микробиологию. - М., 2001
- Казанцева В.А. и соавт. Методические указания по выделению цитопатогенных энтеровирусов из сточных вод. - М., 1965. Институт полиомиелита и вирусных энцефалитов АМН СССР.
- Кокушкин А.М. и др. // Матер. научн конф. посв. 275-летию Российск акад. наук. - Саратов, 1999
- Садыхова Ф.Э., Мамедли Ф.М. и соавт. К индикации энтеровирусов из сточных вод / Azərbaycan Respublikası Səhiyyə Nazirliyi Gəncə Şəhər Səhiyyə İdarəsi Ə.Əliyev ad. Azərbaycan Dövlət Həkimləri Təkmilləşdirmə İnstitutunun 70 illiyinə həsr olunmuş səyyаr Elmi- Praktik Konfransın Materiallarının Toplusu. Elmi əsərlərin məcmuəsi. - Gəncə, 2005. - С. 167-172
- Садыхова Ф.Э. Распространение энтеровирусов в г. Баку, установленное при вирусологическом обследовании сточных вод и организованного контингента здоровых детей: дис. ... канд. мед. наук. - Баку, 1971.
- Садыхова Ф.Э., Насирова Э.Ш., Гулиева Г.А., Шихалиева Ш.Т., Мейбалиев Ф.Т., Дадашев А.Э. К вопросу циркуляции энтеровирусов среди населения Азербайджана в постликвидационный по полиомиелиту период (2008-2010 годы) // Azərbaycan Respublikası Səhiyyə Nazirliyi Ə.Əliyev ad. Azərbaycan Dövlət Həkimləri Təkmilləşdirmə İnstitutu. Əziz Məmmədkərim oğlu Əliyevin 115 illiyinə həsr olunmuş elmi konfransın məcmuəsi. - Bakı, 2012. - С. 165-169.
- Усиление Конвенции по биологическому оружию путем выработки мер по укреплению доверия / под ред. Э. Гайслера. - Оксфорд, 1990. - 152 с.
- Чиров П.А., Белонович Г.А. Фундаментальные и прикладные аспекты функциональных водных систем // Матер. Всероссийск. научн.-конф. - Саратов, 2001
- Biological Warfare and Terrorism. Medical issues and responce/ satellite Broadcast. -September 26-28, 2000.
- Centers for Disease Control and Prevention, Critical biological Agents for Public Health Preparedness: Summary of Selection Process and Recomendations. Unpublished report. - October 16, 1999
- Dionex Ионная хроматографическая система İCS- 2000. Инструкция по эксплуатации 2003 Dionex Corporation. Документ №031857 Издание №01 Март 2003 Moore B. Nonthly Bull. - Ministry Health. 1948. - №7. - 241 с
- Jannasch H.W., Eimhjetten K., Wirsen C.O., Farmanfarmalan A. // Science. - 1971. - №171. - 672 с.
- Moore B. Nothly Bull. - Ministry Health. - 1948. - №7. - 241 с.
- Riordan I. Isolation of enteroviruses from sewage before and after vaccine administration // J bio. and med. - 1962. - v.34. - P. 512-521.
Статья в формате PDF
156 KB...
29 08 2026 4:33:39
28 08 2026 2:36:31
Статья в формате PDF
150 KB...
27 08 2026 20:24:39
Данная статья посвящена проблеме эвтаназии, которая рассматривается автором в контексте философско-антропологических воззрений таких представителей русской религиозной философии, как Ф.М. Достоевский, В.С. Соловьёв, И.А. Ильин. Согласно их учению, действие, направленное на лишение человека жизни, ведёт к разрушению человеческой природы. Исходя из данной идеи, мы можем рассматривать эвтаназию как действие, ведущее к нарушению человеческой природы врача.
...
26 08 2026 23:19:45
Статья в формате PDF
141 KB...
25 08 2026 5:54:45
Статья в формате PDF
106 KB...
24 08 2026 22:42:15
Статья в формате PDF
274 KB...
22 08 2026 1:56:54
Статья в формате PDF
134 KB...
21 08 2026 0:37:20
Статья в формате PDF
120 KB...
20 08 2026 21:30:13
Статья в формате PDF
123 KB...
19 08 2026 13:47:52
Статья в формате PDF
242 KB...
18 08 2026 21:18:14
Статья в формате PDF
105 KB...
16 08 2026 22:48:40
15 08 2026 13:10:56
Статья в формате PDF
119 KB...
14 08 2026 10:32:47
Статья в формате PDF
139 KB...
13 08 2026 11:55:11
Статья в формате PDF
274 KB...
12 08 2026 10:15:16
Статья в формате PDF
185 KB...
11 08 2026 17:15:30
Статья в формате PDF
107 KB...
10 08 2026 10:16:50
Разработана методика определения констант диссоциации протонированных трехкислотных оснований, отличающаяся новым подходом к оценке и учету концентраций всех равновесных частиц, для расчета ионной силы раствора.
...
09 08 2026 13:52:26
Статья в формате PDF
110 KB...
08 08 2026 5:49:15
Статья в формате PDF
128 KB...
07 08 2026 0:34:53
Статья в формате PDF
127 KB...
06 08 2026 5:11:54
05 08 2026 1:20:24
Статья в формате PDF
121 KB...
04 08 2026 5:49:44
Статья в формате PDF
107 KB...
03 08 2026 16:14:31
Статья в формате PDF
277 KB...
02 08 2026 0:59:42
В статье представлены результаты микробиологического исследования сточных вод на различных этапах очистки. Применен метод ионной хроматографии (ИХ) как экспресс- метод детекции патогенов. В результате исследования выявлено наличие патогенов, таких как Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Proteus mirabilis, Klebsiella pneumonia после механической очистки. Результаты исследования полагают необходимость совершенствования методов очистки сточных вод, используемых в различных целях.
...
01 08 2026 11:16:54
Статья в формате PDF
242 KB...
30 07 2026 7:31:57
Статья в формате PDF 293 KB...
29 07 2026 9:39:52
Статья в формате PDF
125 KB...
28 07 2026 20:43:22
Статья в формате PDF
120 KB...
27 07 2026 8:25:26
Экспериментальная работа представлена с целью описания хаpaктеристик Солнечной системы с помощью существующих теорий. Числовые данные взяты из Интернета, теория – из электронных энциклопедий. Результаты исследований показали, что современная форма уравнений Дж. Максвелла позволяет вычислить отсутствующие фундаментальные константы и описывать гравитон подобно фотону. Закон всемирного тяготения И. Ньютона часть современной формы уравнений Дж. Максвелла – теперь гравитационной теории поля. «Квантово-волновые» свойства гравитона позволяют строить теорию Солнечной системы подобно стационарному уравнению Э. Шрёдингера. В статье формулы используются в чрезвычайных случаях, но графики и математическая статистика к ним широко используется. Рисунки и статистика наглядно демонстрируют силу теоретических законов. Предложенная теория показывает случайное совпадение, и ограниченность эмпирического правила Тициуса-Боде.
...
26 07 2026 5:44:25
Статья в формате PDF
380 KB...
25 07 2026 23:24:48
Статья в формате PDF
104 KB...
24 07 2026 7:26:10
Исследованы показатели сердечнососудистой системы (систолическое, диастолическое давление, частота сердечных сокращений, пульсовое давление и минутный объем крови) у студентов обоего пола среднего учебного заведения в условиях учебной нагрузки до и после занятий в разные дни недели в начале и конце семестра. Возраст участников исследования составлял 18–20 лет. При анализе результатов выявлены пoлoвые и циркосептальные особенности реакции сердечнососудистой системы на учебную нагрузку. Было установлено, что в течение недели после учебной нагрузки происходит снижение артериального давления, особенно у дeвyшек, причем в начале семестра изменения в большей степени выражены в первой половине недели. Результаты свидетельствуют о развитии утомления и снижении адаптационных процессов, что необходимо учитывать при составлении расписания занятий и планировании учебной нагрузки.
...
23 07 2026 5:21:10
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::