مرجع تخصصی آب و فاضلاب

تعداد کلنی های باکتریایی داخل یا روی محیط های جامد حاوی ترکیبات آلی نظیر منابع انرژی و کربن اطلاعاتی را درمورد غلظت و تراکم باکتریهای هتروتروفیک قابل کشت در آب و یا دیگر
محیط های  مورد بررسی به ما می دهد. این مورد به عنوان شمارش بشقابی هتروتروفیک (HPC) خوانده می شود که در ابتدا توسط کخ[2] در سال 1881 مورد استفاده قرار گرفت و اولین ابزار نشان دهندة کیفیت میکروبی آب (تصفیه شده ) بود. چند سال بعد این روش در تعدادی از کشورهای اروپایی به کار گرفته شد(8).

در آغاز قرن بیستم روش ها و محیط های متعددی جهت تشخیص شاخص های باکتریایی مدفوعی ابداع شد. اما شیوع کریپتوسپوریدیوزیس[3] میلواکی[4] در سال 1993 مشخص نمود که عدم وجود کلیفرمها همیشه نمی تواند بیانگر اطمینان از سلامت میکروبی آب باشد(9). مقادیر HPC می تواند اطلاعاتی را در مورد میزان فعالیت میکروبی در آب ارائه نماید و بنابراین می تواند جهت کنترل و بهینه سازی فرآیندهای تصفیه و روشها و فعالیتهای مهندسی مربوط به تصفیه و توزیع به کار رود(10).
باکتریهای هتروتروف گروهی میکروارگانیسم هستند که قادر به سنتز همه مواد مغذی مورد نیاز خود نمی باشند و لذا به منابع خارجی مواد آلی و غیر آلی جهت تغذیه وابسته می باشند. تعداد قابل توجهی  از باکتریهایی که در سیستم های آب آشامیدنی می باشند از جمله باکتریهای هتروتروف می باشند. HPC را نمی توان به عنوان یک شاخص در شناخت نوع میکروارگانیسم موجود به کار برد. در ضمن نتایج HPC یک ارزیابی دقیق از تراکم و غلظت کل باکتریهای هتروتروف نمی باشد و نتایج آن می تواند بیانگر ارگانیسم های قابل کشت موجود باشد. ترکیب و تراکم گونه های باکتریایی که در آزمایش HPC بازیابی می شوند متفاوت بوده و به فاکتورهای متعددی از جمله مشخصات فیزیکی و شیمیایی آب  بستگی دارد. اختلاف در شمارش و نوع ارگانیسم های موجود در نمونه های یکسان از یک مکان نیز به وقوع می پیوندد. میکروارگانیسم های بازیابی شده در تست HPC می تواند شامل ارگانیسم هایی باشد که به طور طبیعی در آب و محیط وجود دارند و یا ارگانیسم هایی که از منابع آلاینده مختلف وارد می شوند(11) .

باکتریهای هتروتروف مجموعه ای از باکتریهای هوازی و بیهوازی اختیاری هستند که به جز دو جنس آن باسیلوس[5] و  میکروکوکوس[6] گرم منفی بوده و جنس های  پروتئوس[7]، انتروباکتر[8]،آئروموناس[9]، سیتروباکتر[10]، سودوموناس[11]، کلبسیلا[12]، فلاوباکتریوم[13]، سراشیا[14]، موراکسلا[15]، الکالی ژنز[16] و آسینتوباکتر[17] را شامل می شوند. جنس های غالب این مجموعه، باکتریهای سودوموناس، سراشیا، انتروباکتر، فلاوباکتریوم و آسینتوباکتر هستند . علاوه بر جنس های یاد شده، برخی از باکتریهای مهم در پزشکی نظیر: مایکوباکتریوم[18]، استافیلوکوکوس[19] و سراشیا نیز در ترکیب باکتریهای هتروتروف ممکن است حضور داشته باشند(12). باکتریهای هتروتروف ساکن طبیعی بدن انسان و حیوانات بوده و از طریق مدفوع دفع می شوند. برگ درختان ، خاک ، آب ، قطره های باران و حتی بزاق دهان نیز تعداد متنابهی از این باکتریها را در خود جای داده اند.  هر اینچ مربع از پوست سالم انسان، میزبان صدها هزار باکتری هتروتروف است. این باکتریها در بستر های کربن فعال، رزین ها، صافی های ماسه ای و غشایی ، شبکه های توزیع و اجزای آن، خنک کننده ها، مخازن تحت فشار و حتی جدار بطری های آب وجود دارند(13). بعضی از اعضای این گروه ، مانند سودوموناس ، آئروموناس ، کلبسیلا ، فلا ووباکتریوم ، انتروباکتر ، سیتروباکتر، سراشیا، اسینتوباکتر و پروتئوس از جمله پاتوژنهای فرصت طلب بوده و جمعیت خاصی چون نوزادان و افراد مسن و بیمار را در معرض خطر عفونت قرار می دهد. اما در مورد تأثیرات تعداد زیاد باکتریهای HPC روی سلامتی انسان اطلاعات اندکی در دسترس می باشد. در آبهای آشامیدنی تعداد باکتریهای HPC ممکن است کمتر از CFU 1 تا بیش از CFU 104 در میلی لیتر متغیر باشد و عمدتاً متأثر از درجه حرارت ، وجود کلر باقیمانده و میزان مواد آلی قابل جذب[20] می باشند. میزان HPC نباید از 500 ارگانیسم در میلی لیتر بیشتر باشد. با توجه به موارد زیر، HPC  جهت اپراتورهای واحدهای تصفیه آب مفید می باشد(14).

1-  ارزیابی کارایی فرآیندهای مختلف تصفیه ، از جمله گندزدایی، در یک واحد تصفیه آب

2-  پایش کیفیت بیولوژیکی آب خروجی از تصفیه خانه در طی ذخیره و توزیع آن

3-  تعیین رشد باکتریایی روی سطوح مواد مورد استفاده در سیستمهای تصفیه و توزیع

4-  تعیین قابلیت رشد مجدد یا رشد بعدی در آب تصفیه شده در سیستم های توزیع

به طور کلی تعداد شمارش شدة باکتریهای هتروتروف به نوع محیط کشت ، زمان و دمای انکوباسیون و سرانجام روش کشت آن ها وابسته بوده و با افزایش دما و زمان انکوباسیون تعداد شمارش دهندة آن ها افزایش می یابد(14). کربن آلی قابل جذب (AOC ) به ویژه در غلظت های بیش از 15 میکروگرم در لیتر، باقیمانده عامل گندزدا در آب، جنس شبکه، دما، کدورت و تعداد اولیه باکتریهایی که از طریق تصفیه خانه وارد شبکه می شوند عامل های اثرگذار بر نرخ رشد جمعیت میکروبی در خطوط آبرسانی محسوب می شوند(15). انجمن کارهای آبی ایالات متحده (AWWA)[21] شرایط مناسب برای رشد باکتریهای هتروتروف را در مقادیر بیش از 50 میکروگرم در لیتر AOC ، دمای بالاتر از 10 درجه سانتیگراد و کلر باقیمانده آزاد کمتر از 2/0 میلی گرم در لیتر دانسته است . بر طبق اعلام سازمان حفاظت محیط زیست ایالات متحده (EPA)[22] حداکثر تعداد مجاز HPC در شبکه توزیع CFU/100ml 500 است و در صورتی که این مقدار به 1500 کلنی در هر میلی لیتر فزونی یابد، نشانة نقص در تأسیسات آبرسانی و به احتمال نیاز به شستشوی شبکه و مخزن است(13).

مرجع تخصصی آب و فاضلاب