Насколько надежны тесты на кишечную палочку в водотоках?
Бактерии, обычно используемые для индикации рисков для здоровья в рекреационных водах, могут оказаться не такими уж надежными. Патогенные штаммы E. coli были повсеместно распространены в пробах воды из водотоков с низкими концентрациями фекальных индикаторных бактерий.
Это одно из неожиданных открытий недавнего исследования, которое может повлиять на то, как ученые и управляющие ресурсами полагаются на индикаторные бактерии для определения загрязнения воды болезнетворными микроорганизмами. Хотя сами по себе безвредны, фекальные индикаторные бактерии, такие как непатогенные формы E. coli, энтерококки и фекальные колиформные бактерии, давно используются как легко измеряемый суррогат для определения наличия патогенов.
«Мы обнаружили слабую связь между наличием патогенной E. coli и критериями для фекальных индикаторных бактерий в рекреационных водах», — сказал Джозеф Дурис, ученый из Мичиганского научного центра водных ресурсов Геологической службы США (USGS), руководивший исследованием. «Это интригующе, потому что мы полагаемся на индикаторные бактерии, чтобы определить, может ли вода нанести вред здоровью людей», — добавил Дурис. Исследование опубликовано в сентябрьско-октябрьском выпуске Journal of Environmental Quality.
Ученые собрали пробы воды с 41 участка рек в Мичигане и Индиане в 2001–2003 годах и измерили концентрации индикаторных бактерий и маркеры патогенов. Пробы были разделены на группы в зависимости от соответствия критериям качества рекреационных вод, и частота обнаружения патогенов была сравнена между группами.
Ключевые выводы:
- Генетические маркеры патогенной E. coli были широко распространены в воде водотоков Мичигана и Индианы, даже в воде с низкими концентрациями фекальных индикаторных бактерий.
- Пробы воды, превышающие критерии по фекальным колиформным бактериям для рекреационных вод, значительно чаще содержали два из тестируемых маркеров патогенов. Однако для трех других маркеров значимой разницы между группами не было.
- Не было разницы в частоте встречаемости маркеров патогенов между группами, основанными на превышении критериев качества по E. coli или энтерококкам.
В природных водах низкие концентрации индикаторных бактерий традиционно указывают на отсутствие фекальных поступлений и, следовательно, фекальных патогенов. Однако распределение патогенных бактерий в речных системах и их связь с концентрациями индикаторных бактерий изучены плохо. «Потребуется более интенсивное исследование, чтобы определить, что может влиять на взаимосвязь между фекальными индикаторными организмами и наличием патогенной E. coli», — отметил Дурис. Его команда микробиологов USGS завершила исследование при частичном финансировании Программы по гидрологии токсичных веществ USGS.
Мичиганский научный центр водных ресурсов USGS участвует в нескольких других исследованиях взаимосвязи между наличием патогенов и критериями для индикаторных бактерий. Продолжаются национальные исследования для оценки воздействия неточечных источников загрязнения, а также региональные исследования по обнаружению других бактериальных патогенов, включая Salmonella, Shigella, Campylobacter и патогенные типы E. coli. Изучается влияние на их наличие таких факторов, как гидрология, сезонность, землепользование и источник загрязнения.