התנהגות חיידקים במי המוביל

 מאת: עפרה אדם, פרופ' אמריטוס יהודה קוט
הנדסת הסביבה ומשאבי מים, טכניון, חיפה.

פורסם ב"בריאות מהשטח" 5, עמ' 9-8, אוגוסט 1997.
מבוא
רבים ממקורות המים הגולמיים מהם שואבים לצורך הספקה כמי שתייה, מכילים מגוון רב של חיידקים הנמצאים באופן חופשי בטבע. אל מקורות אלו מתוספים לצערנו מדי פעם מים מזוהמים מעשה ידי אדם היכולים להכיל גורמי מחלה. (1,2). במהלך הזרמת מים גולמיים לפני טיפול ולאחר הכלרה מתקבלת הפחתה ניכרת במספר החיידקים (3) ובעקבות זאת מתקבלת אוכלוסייה שונה, אשר בחלקה לא נפגעה על-ידי המחטא. מבין מגוון החיידקים אשר מוצאים לאחר טיפול במים, יש לפחות שניים אשר נוכחותם אינה רצויה, אף כי לא נחשבים לחיידקים פתוגנים לגבי האדם, בשל נוכחותם במים. אחד מהם הוא Aeromonas hydrophila. הוא מצוי במערכות הובלת מים בארץ ונוכחותו לאחר טיפול בכלור בולטת יותר מאשר כמה זני חיידקים אחרים כמו לדוגמא Enterobacter. נוכחות זני אארומונס במים זירזה קידום מחקרים שונים שהתפרסמו, חלקם מלפני שנים מספר, וחלקם רק לאחרונה. בכמה מהם מצויינת העובדה שהם כנראה יציבים יותר להכלרה מאשר כמה זני חיידקים שנמצאים בטבע או חיידקים אינדיקטורים לזיהום.

דוגמא נוספת - זני חיידק Pseudomonas שנמצאים במים. מחקרים שונים מצביעים על זני פסאודומונס רבים הנמצאים בטבע. ברור שנוכחות פסאודומונס אארוגינוזה יכולה להיות אולי גם מסוכנת לבן האדם שכן ידוע שהוא חיידק אופורטוניסט מובהק. אולם גם זנים אחרים יכולים להיות מטרד ולפעמים גם מעבר לזאת, לעצם נוכחותו במים. כן בעיקר לעתים לאחר טיפול הכולל הכלרה.

במחקר הנוכחי הוחלט לבדוק את מידת עמידות שני החיידקים הנ"ל - אארומונס הידרופילה ופסאודומונס פלואורסצנס - למחטאים כגון סודיום היפוכלוריט וכלור דיאוכסיד בהם משתמשים לחיטוי מי שתייה.

מכאן שמטרת המחקר היתה לבדוק ולהשוות את מידת העמידות של אארומונס הידרופילה ופסאודומונס פלואורסצנס להכלרה בריכוזים שונים במים שמקורם במוביל הארצי.

שיטות וחומרים
  1. המים הנבדקים היו מים מאגם נטופה לפני הכלרה.
  2. הזרקת סודיום היפוכלוריט וכלור דיאכסיד ובדיקת שארית כלור נעשה בהתאם להוראות ל-Standard Methods (4) .
  3. דגימות לספירת חיידקים נעשו על-ידי דיגום, מיהולים עשרוניים, זריעה על קרקע מזון מתאים, והדגרה בהתאם ל-Standard Methods.
תוצאות
ניסויים פרלימינריים הראו שנקודת השבר לכלור במים הנבדקים הייתה 0.297 מ"ג/ל. מכאן שבניסויים שבהם יוכנס ריכוז נמוך יותר יתקבל כלור קשור. ריכוז גבוה יותר יהיה כבר בתחום שארית כלור חופשי. טבלה מספר 1 מרכזת תוצאות של סדרת ניסויים בהחדרת כלור בריכוז 0.2 מ"ג/ל (נוצר כלור קשור נותר) נמצא שהיתה ירידה משמעותית במספר חיידקי אארומונס לאחר זמן מגע של חמש דקות ולאחר עשר דקות לא היתה ירידה נוספת במספר החיידקים, לעומת חיידק פסאודומונס שכלורינציה בריכוז זה לא השפיעה עליו כלל.

טבלה 1:
השפעת הוספת 0.2 מ"ג/ל סודיום היפוכלוריט למי מוביל המכילים חיידקים
זמן מגעאארומונס הידרופילהפסאודומונס פלואורסצנס
מספר חיידקים
ב-1 מ"ל
כלור נותר
מ"ג/ל
מספר חיידקים
ב-1 מ"ל
כלור נותר
מ"ג/ל
ביקורת9.3x103--4.0x103--
מיד לאחר הכנסת המחטא1.1x1030.14184.0x1030.1418
5 דקות זמן מגע7.6x1010.14183.9x1030.1418
10 דקות זמן מגע1.4x1010.14184.1x1030.1418

טבלה 2:
השפעת הוספת 0.2 מ"ג/ל כלור דיאוכסיד למי מוביל ארצי המכילים חיידקים
זמן מגעאארומונס הידרופילהפסאודומונס פלואורסצנס
מספר חיידקים
ב-1 מ"ל
מספר חיידקים
ב-1 מ"ל
ביקורת6.3x1032.7x103
מיד לאחר הכנסת המחטא4.4x1031.9x103
5 דקות זמן מגע1.5x1031.7x103
10 דקות זמן מגע1.65x1031.6x103
כאשר סדרת הניסויים נערכה בהוספת כלור דיאוכסיד, בו משתמשים גם בהכלרה במוביל המים הארצי, התברר שהתוצאה שהתקבלה היתה שווה לגבי פסאודומונס פלואורסצנס. מפליא לציין שהחדרת כלור דיאוכסיד בריכוז זהה להחדרת סודיום היפוכלוריט, לא היתה יעילה באופן שווה וגם לא היתה יעילה לגבי אאורומונס. ניתן להבין מכאן שריכוז של 0.2 מ"ג/ל, שהוא בתחום הכלור הקשור, אינו יעיל בהקטנת מספר חיידקים אלה במים. מקובל להניח, שיצירת כלוראמינים מבטיחה את פעילות הכלור בתחום שלפני השבר, אף כי פעילות החיטוי איטית יותר. טבלאות 4 ,3 מציינות תוצאות שהושגו על-ידי הכנסת אמוניום כלוריד למים ו-0.2 מ"ג/ל של סודיום היפוכלוריט או כלור דיאוכסיד למים. ניתן לראות שלמעשה התקבל אישור לתוצאות קודמות. חיידק אארומונס הידרופילה היה רגיש לסודיום היפוכלוריט ומספרו ירד בשני סידרי גודל. בניסויי הכלרה עם אמוניום כלוריד וכלור דיאקסיד (טבלה 4) לא נראתה הקטנה במספר החיידקים, מה שמאשר תוצאות שהתקבלו לפני כן (טבלה 2).

טבלה 3:
השפעת 3.5 מ"ג/ל NH4CI ו-0.2 מ"ג/ל סודיום היפוכלוריט על מי מוביל ארצי המכילים חיידקים
זמן מגעאארומונס הידרופילהפסאודומונס פלואורסצנס
מספר חיידקים
ב-1 מ"ל
כלור נותר
מ"ג/ל
מספר חיידקים
ב-1 מ"ל
ביקורת2.6x103----
מיד לאחר הכנסת המחטא2.9x1030.177--
5 דקות זמן מגע2.5x1010.177--
10 דקות זמן מגע1.4x1010.177--

טבלה 4:
השפעת 3.5 מ"ג/ל NH4CI ו-0.2 מ"ג/ל כלור דיאוכסיד על מי מוביל ארצי המכילים חיידקים
זמן מגעאארומונס הידרופילהפסאודומונס פלואורסצנס
מספר חיידקים
ב-1 מ"ל
מספר חיידקים
ב-1 מ"ל
ביקורת6.7x1033.6x103
מיד לאחר הכנסת המחטא5.3x1033.6x103
5 דקות זמן מגע5.3x1033.6x103
10 דקות זמן מגע5.0x1033.6x103
מהתוצאות שהושגו עד כה ניתן לראות שריכוז גבוה יותר מ-0.2 מ"ג/ל של חומר מחטא נדרש על מנת להביא להקטנת חיידקי אארומונס ופסאודומונס. טבלאות 6 ו-5 בהן הוסף ריכוז כלור גבוה יותר, אשר למעשה היה בתחום שמעבר לנקודת השבר הניב תוצאות מעניינות. ניתן לראות מטבלה 5, שתוספת של 0.4 מ"ג/ל היפוכלוריט גרם להריגה מלאה של חיידק אארומונס בתוך חמש דקות והביא להקטנה של חצי סדר גודל במספר חיידקי פסאודומנס. כאשר הוכנס כלור דיאוכסיד כחומר מחטא, תוך חמש דקות התקבלה באופן מעשי הריגה מלאה הן של חיידקי אארומונס והן של חיידקי פסאודומנס. מה שמצביע שיעילות כלור דיאוקסיד בריכוז זה היתה טובה יותר.

טבלה 5:
השפעת 0.4 מ"ג/ל סודיום היפוכלוריט על מי מוביל המכילים חיידקים
זמן מגעאארומונס הידרופילהפסאודומונס פלואורסצנס
מספר חיידקים
ב-1 מ"ל
כלור נותר
מ"ג/ל
מספר חיידקים
ב-1 מ"ל
כלור נותר
מ"ג/ל
ביקורת1.07x104--7.0x103--
מיד לאחר הכנסת המחטא2.4x1010.355.9x1030.319
5 דקות זמן מגע00.355.0x1030.319
10 דקות זמן מגע00.352.5x1030.248

טבלה 6:
השפעת 0.4 מ"ג/ל כלור דיאוכסיד על מי מוביל ארצי המכילים חיידקים
זמן מגעאארומונס הידרופילהפסאודומונס פלואורסצנס
מספר חיידקים
ב-1 מ"ל
מספר חיידקים
ב-1 מ"ל
ביקורת1.3x1044.8x103
מיד לאחר הכנסת המחטא4.8x1022.0x103
5 דקות זמן מגע0.03.0
10 דקות זמן מגע0.00.0

סיכום
מערכות המים למיניהן מכילות חיידקים רבים הנמצאים בטבע. ביניהם גם זני אארומונס. אארומונס הידרופילה ידוע כחשוב בעיקר כאחראי למחלות דגים, ואף פתוגני לאדם. מבין זני פסאודומונס הזן פלואוסצנס נפוץ ביותר במים. מערכת המוביל הארצי מוליכה מים הן מהכינרת והן ממקורות נוספים לאורכה. ומכאן גם, שנקודות הזרקה של כלור, אמורות להקטין את מספר החיידקים בספירה כללית ובכך למנוע טעם וריח וכמובן לא לאפשר נוכחות חיידקים פתוגניים אינדיקטורים לזיהום. מעקבים שנעשו לגבי איכות המים לאורך המוביל הארצי מצביעים על כך שיש חשש לנטיית הישרדות של אארומונס הידרופילה ופסאודומונס פלואורסצנס במים.

המחקר הנוכחי מצביע שכאשר רמת הכלור הנותר הינה בתחום הכלור הקשור יש סבירות גבוהה שחיידקים אלה יהיו נוכחים לאורך מערכת הובלת המים. כאשר ריכוזי הכלור הנותר יהיו בתחום כלור חופשי, מספרם של חיידקים אלה יהיה קטן ביותר, או שלא יהיו נוכחים כלל. מענין לציין שהתברר שחיידק אארומונס עליו חשבו שהינו עמיד יחסית, נמצא רגיש יותר לכלור מאשר פסאודומונס פלואורסצנס שהיה בתנאים אלה יציב יותר.

ראוי על כן שהמפעילים והמפקחים יקחו זאת לתשומת ליבם.

ספרות
  1. Hoadley, A.W. and B.J. Dutka (Eds.) 1997. Bacterial indicators/Health hazards associated with water. ASTM. Special Technical Publication 635. American society for Testing and Materials, Philadelphia.
  2. Amon, R. and Y. Kott (1994). The health dimension of groundwater contamination in: Uri Zoller, Groundwater Contamination and Control, Marcel Dekker, New York, pp. 71-85.
  3. White, G.C. (1992). The Handbook of Chlorination and Alternative Disinfectants, Third Ed. Van Nostrand Reinhold, New York.
  4. Standard Method for the Examination of Water and Wastewater (18th ed.) Washington, DC. 1992.
באדיבות מערכת "בריאות מהשטח", המחלקה לבריאות הסביבה, שרותי בריאות הציבור, משרד הבריאות. ת.ד. 1176, ירושלים 91010.