İndikatör Organizmalar ile Su Kalitesi Analizi

Su kalitesi analizi, su kaynaklarının bütünlüğünü korumak için hayati önem taşır. İndikatör mikroorganizmaların varlığı, hastalığa neden olan patojenler içerebilen dışkı maddesinin varlığı ile ilişkilidir. Bu nedenle indikatör organizmalar, su kaynaklarının güvenliğini değerlendirmek için kullanılabilir.

Sudaki dışkı kontaminasyonu, gastrointestinal patojenler dışkıda çok yüksek sayılarda döküldüğü için bitkilerin, hayvanların ve insanların sağlığı için önemli bir risk oluşturur. Bununla birlikte, dışkı kirliliği ile ilişkili her bir benzersiz patojen türü için su örneklerinin izlenmesi mümkün değildir. İndikatör organizmalar için araştırma, su kaynaklarındaki dışkı kontaminasyonunu tespit etmek için basit, hızlı ve uygun maliyetli bir yol sağlar.

Bu video, su kalitesini değerlendirmek için indikatör organizmaların kullanılmasının ardındaki ilkeleri, toplanan su örneklerinin nasıl test edileceğini ve elde edilen verilerin yorumlanmasını ve niceliklerinin belirlenmesini gösterecektir.

Su kalitesi göstergesi olarak kullanılabilmesi için organizmaların beş özel kriteri karşılaması gerekir. İlk olarak, patojenin bulunduğu suda tespit edilebilir olmalı ve patojen olmadığında bulunmamalıdır. İkincisi, indikatör organizmaların sayısı patojen seviyelerine karşılık gelmelidir. Ayrıca daha sert olmalı ve çevrede patojenden daha uzun süre kalmalıdır. Son olarak, algılama kolay, güvenli, ucuz ve tüm su türlerinde etkili olmalıdır.

En yaygın bakteriyel indikatör gruplarından ikisi, toplam koliformlar ve fekal koliformlar, tipik olarak E. coli'dir. Toplam koliformlar memeli bağırsağında bulunabilir, ancak toprakta ve yüzey sularında da doğal olarak oluşabilir. Fekal koliformlar, tamamen memelilerin ve kuşların gastrointestinal sistemlerinde bulunan ve sürekli olarak dışkıda dökülen bir alt kümedir. Koliformlar, su arıtma veya düşük besin seviyeleri gibi birçok yaygın bağırsak patojeni ile aynı streslere karşı savunmasızdır, bir su örneğindeki varlıkları, patojenlerin potansiyel varlığının yararlı bir göstergesidir. Hem toplam koliformlar hem de E. coli laboratuvar ortamında kolayca tespit edilir.

Tespit için, koliformların metabolize ettiği numuneye kimyasal substratlar eklenir ve bu da bir renk değişikliğine neden olur. Toplam koliformlar için, eklenen ONPG nitrofenole dönüştürülür ve su sarıya döner. Fekal koliformlar için E. coli, MUG'yi ultraviyole ışık altında mavi-yeşil floresan veren bir metil-umbelliferon ürününe dönüştürür. En basit uygulamasında, substrat testi, numune alma sırasında suda bulunan koliformların varlığını veya yokluğunu doğrulayabilir.

Bu kalitatif yöntemin aksine, numune başına toplam koliform sayısı, özel bir bölümlenmiş tepsi kullanılarak tahmin edilebilir. Reaktif substrat çözüldükten sonra, su numunesi büyük ve küçük kuyucuklar içeren bir tepsiye eklenir ve daha sonra inkübe edilir. Renk değişimini sergileyen kuyucuklar sayılır ve pozitif kolorimetrik sinyaller gösteren küçük ve büyük kuyuların oranı, bir miktarı gösteren bir grafiğe hizalanır. ABD içme suyu kaynakları 100 mL'de sıfır toplam koliform içermelidir.

Artık su kirliliğini tanımlamak ve ölçmek için indikatör organizmaları kullanma ilkelerine aşina olduğumuza göre, bunun laboratuvarda nasıl yapıldığına bir göz atalım.

Numuneler toplandıktan sonra, test için laboratuvara getirin. Başlamak için 100 mL'lik bir plastik şişe açın. Şişeler, mevcut olabilecek herhangi bir klorun nötralizasyonunu sağlamak için kullanılan az miktarda toz sodyum tiyosülfat reaktifi içerebilir. Şişeye 100 mL su örneği ekleyin. Besin substratı içeren bir yastık tüpü açın ve içindekileri şişenin içindeki su örneğine dökün. Şişeyi kapatın ve kapatın, ardından kuvvetlice çalkalayın, alt tabaka tamamen çözülene kadar şişeyi tekrar tekrar ters çevirin. Ardından, numune-reaktif şişesini 35 ° C'de inkübe edin 24 saat boyunca C.

Numune-reaktif karışımındaki sarı renk değişimini gözlemleyin. Sarı renk, koliformların mevcut olduğunu gösterir. Renkteki hiçbir değişiklik koliformların olmadığını gösterir. Son olarak, numune-reaktif karışımını ultraviyole ışığa maruz bırakın ve gözlemleyin. Mavi floresan, sarı renk değişikliği ile birlikte, E. coli'nin mevcut olduğunu gösterir. Floresan olmaması yokluğu gösterir.

Numuneler için En Olası Sayı veya MPN de belirlenebilir. Bir şişe açın ve 100 mL su örneği ekleyin. Besin substratının yastık tüpünü açın ve içindekileri şişedeki su örneğine dökün. Şişeyi kapatın ve kapatın. Alt tabaka tamamen çözülene kadar tekrar tekrar ters çevirerek kuvvetlice çalkalayın. Üst kısımdaki kenarları sıkarak tepsiyi dikkatlice açın ve kağıt tırnağını geri çekin. Tepsiyi açık tutmak için sürekli baskı uygulayın. Numune-reaktif karışımını tepsiye dökün ve kapatın. Tepsiyi 35 ° C'de inkübe edin 24 saat boyunca C.

Örnek-reaktif karışım tepsisindeki renk değişimini gözlemleyin. Koliformların varlığını belirtmek için sararmış büyük kuyuların ve küçük kuyuların sayısını sayın. Ardından, numune reaktif tepsisini ultraviyole ışığa maruz bırakın ve mavi floresanı gözlemleyin. E. coli'nin pozitif varlığına işaret eden büyük ve küçük kuyucukların sayısını sayın.

Sağlanan MPN tabakasını kullanarak, 100 mL suda bulunan her bir indikatör organizma için konsantrasyonu ölçün. Tablonun üst kısmındaki küçük pozitif kuyuların sayısını ve sol taraftaki eksendeki büyük pozitif kuyuların sayısını bulun. İkisinin kesişimi, 100 mL başına tahmini organizma sayısı olan En Olası Sayıyı temsil eden bir rakam verecektir.

Toplam koliform ve E. coli tespit testleri, çeşitli su numunelerinde kontaminasyonu kontrol etmek için kullanılır.

İnsan tüketimine yönelik veya içilebilir su, rutin olarak kontaminasyon açısından test edilir. Suyun güvenli kabul edilebilmesi için 100 mL'de 1'den az koliform içermesi gerekir. Burada, bir musluktan gelen su toplandı ve daha önce gösterildiği gibi toplam koliform veya E. coli kontaminasyonu için test edildi. Sonuçlar, bir su kaynağının tüketim için güvenli olup olmadığını belirledi.

Yaygın olarak test edilen bir başka numune, arıtılmış atık sudur. Suyun, çevreye salınması veya insan kullanımı için yeniden kullanılması için güvenli olduğundan emin olmak için test edilmesi gerekir. Arıtmadan önce yüksek düzeyde kontaminasyon beklendiğinden, ham kanalizasyon numunesi 1: 100.000'e seyreltildi. Bu örnekler daha sonra total koliform ve E. coli tespit testlerine tabi tutuldu ve MPN değerleri hesaplandı. İşlemden sonra güvenli değer, sıfır tespit edilebilir indikatör bakteri olmalıdır.

JoVE'nin indikatör organizmaları kullanarak su kalitesini test etmeye yönelik tanıtımını izlediniz. Artık su örneklerini E. coli ve diğer koliformlar için nasıl test edeceğinizi ve mevcut kirlilik derecesini nasıl ölçeceğinizi anlamalısınız. İzlediğiniz için teşekkürler!