2:27 ص
البيولوجيا -
الري و المياه -
كتب الزراعة
كتاب : ميكروبيولوجيا المياه : الجزء النظري
عدد صفحات الكتاب : 472 صفحة
الماء ضروري للحياة ، لكن الكثير من الناس لا يحصلون على مياه شرب نظيفة وآمنة ويموت الكثيرون بسبب العدوى البكتيرية التي تنقلها المياه. في هذا الاستعراض ، يتم تقديم توصيف عام لأهم الأمراض البكتيرية التي تنتقل عن طريق المياه - الكوليرا وحمى التيفود والدوسنتاريا العصوية - مع التركيز على بيولوجيا وبيئة العوامل المسببة وعلى خصائص الأمراض ودورات حياتها في البيئة. . كما تمت مناقشة أهمية سلالات الإشريكية القولونية المسببة للأمراض ومسببات الأمراض الناشئة في الأمراض المنقولة بمياه الشرب.
يهتم علم الأحياء الدقيقة بالماء بالكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في الماء ، أو يمكن نقلها من موائل إلى أخرى عن طريق الماء. يمكن أن يدعم الماء نمو العديد من أنواع الكائنات الحية الدقيقة. قد يكون هذا مفيدًا. على سبيل المثال ، تزودنا الأنشطة الكيميائية لبعض سلالات الخميرة بالجعة والخبز. كذلك ، يمكن أن يساعد نمو بعض البكتيريا في المياه الملوثة على هضم السموم من الماء.
ألهمت جودة المياه تطوير الاختبارات المصممة لقياس مدى ملاءمتها للشرب والاستحمام والعودة إلى البيئة. قد تكون المياه التي تبدو صافية ونقية ملوثة بالكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض. حتى الماء الذي يبدو "نقيًا" يجب اختباره للتأكد من أنه لا يحتوي على كائنات دقيقة قد تسبب المرض. من ناحية أخرى ، هناك العديد من مسببات الأمراض المحتملة لدرجة أنه من غير العملي اختبارها جميعًا. لهذا السبب ، تم تطوير اختبارات للكائنات المؤشر. هذه كائنات حية موجودة في البراز (أو مياه الصرف الصحي) ، وتعيش طالما الكائنات المسببة للأمراض ، ويسهل اختبارها بتكلفة منخفضة نسبيًا.
إن المراقبة للكشف عن جميع الأنواع البكتيرية والفيروسية والأولية التي تسبب الأمراض المنقولة عن طريق المياه ستكون عملية مكلفة للغاية وتستغرق وقتًا طويلاً. لهذا السبب ، تم اختيار مجموعة معينة من البكتيريا من قبل صناعة المياه للمراقبة لتقييم التلوث الكلي للمياه البرازية. تتكون هذه البكتيريا من المجموعة القولونية الكلية ، والتي تشمل الإشريكية القولونية (E. coli) كأحد أعضائها ، وتعرف باسم الكائنات الحية المؤشر. الأجناس الأخرى للمجموعة هي Enterobacter و Klebsiella و Citrobacter. توجد هذه الكائنات بأعداد كبيرة في أمعاء الثدييات وبالتالي في برازها. البكتيريا القولونية هي في المقام الأول مسببات الأمراض الانتهازية التي يمكن تناولها بأعداد صغيرة بأمان. ومع ذلك ، عندما يتم اكتشافها في عينة من الماء ، يُفترض أن الماء غير آمن للشرب بسبب احتمال وجود الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض.
وقد ذكر في وقت سابق أن العديد من الميكروبات الموجودة في مياه الصرف الصحي مفيدة. في الواقع ، تعتمد العديد من تقنيات معالجة مياه الصرف الصحي على هذه الكائنات الحية الدقيقة المفيدة لمعالجة مياه الصرف الصحي بحيث لا تؤثر بشكل ضار على البيئة. أحد الأهداف الأساسية للمعالجة البيولوجية هو إزالة المواد العضوية من مياه الصرف الصحي حتى لا يصبح الاستهلاك المفرط للأكسجين مشكلة عند إطلاقه في البيئة.
الهدف الآخر للمعالجة البيولوجية هو النترجة / نزع النتروجين. النترجة هي عملية هوائية تقوم فيها البكتيريا بأكسدة أشكال مخفضة من النيتروجين. نزع النتروجين هو عملية لا هوائية يتم من خلالها اختزال أشكال النيتروجين المؤكسدة إلى أشكال غازية ، والتي يمكن أن تهرب بعد ذلك إلى الغلاف الجوي. هذا مهم لأن إطلاق النيتروجين في البيئة المائية يمكن أن يسبب أيضًا التخثث.
الآليات الأساسية للمعالجة البيولوجية هي نفسها لجميع عمليات المعالجة. تقوم الكائنات الحية الدقيقة ، وخاصة البكتيريا ، باستقلاب المواد العضوية والأيونات غير العضوية الموجودة في مياه الصرف الصحي أثناء النمو. وهو ما يقودنا إلى الاختلافات الأساسية بين عمليات تقويضية وابتنائية. عمليات التقويض هي تلك العمليات الكيميائية الحيوية التي تشارك في تحلل المنتجات العضوية لإنتاج الطاقة أو لاستخدامها في الابتنائية. تختلف عمليات التقويض لأن المواد المتفاعلة يمكن أن تكون تفاعلات الأكسدة والاختزال لأنها تنطوي على نقل الإلكترونات مما يؤدي إلى توليد الطاقة لاستخدامها في استقلاب الخلية. في المقابل ، عمليات الابتنائية هي العمليات الكيميائية الحيوية المشاركة في تخليق مكونات الخلية من جزيئات أبسط. تتطلب هذه العمليات عادة طاقة واستيعابية. هذه هي العمليات التي تؤدي إلى دمج الجزيئات أو المركبات المتفاعلة في كتلة خلية جديدة.
الماء ضروري لرفاهية جميع الكائنات الحية. تشير الأدلة إلى أن الحياة نشأت في المحيط البدائي منذ حوالي 3.5 مليار سنة. الدم في عروقنا يقترب عن كثب من تكوين مياه البحر. حتى أن بعض علماء الأحياء يعتبرون الحياة الأرضية امتدادًا للمحيط الذي طور وسائل لتعبئة مياه البحر حتى تتمكن من الإبحار على اليابسة أو في المياه العذبة . لقد شكل الماء التطور ، لذا يجب النظر إلى الكيمياء الحيوية من منظور علاقتها بالمياه. في المحاضرات الأولى شددت على مفاهيم الطبيعة المحبة للماء والكارهة للماء للجزيئات البيولوجية. مؤكدين أنه يتم وصفهم دائمًا من حيث علاقتهم بالمياه. هذه التفاعلات المحبة للماء / الكراهية تحدد في النهاية شكل الجزيئات البيولوجية ، وبذلك ، تقرر المواصفات التي هي مبدأ أساسي للعمليات الحية. لقد رأيت كيف أن التغيير في زوج أساسي واحد في الحمض النووي يؤدي إلى تغيير طفيف في شكل جزيء مهم يمكن أن يؤدي إلى مرض وراثي. عادة ما تعكس مثل هذه التعديلات تفاعلات صغيرة بين مكونات الجزيء والماء.
تعيش جميع الميكروبات في بيئة مائية. بدون الماء إما يموتون أو يصبحون غير نشطين. إن بيئة البيئات المائية معقدة وفهمنا لها محدود. تعج معظم البيئات المائية بالحياة. تطورت الميكروبات التي يمكن أن تعيش في محاليل ملح مشبع (كلوريد الصوديوم) في درجات حرارة من أقل من درجة التجمد إلى قرب الغليان ؛ إنهم يزدهرون في المياه المليئة بالمواد السامة مثل النحاس والسيانيد والرصاص والفضة والبنزين والزيت والبنزين وعدد كبير من المواد الطبيعية الضارة الأخرى والتي من صنع الإنسان. إنه قانون طبيعي قريب حيث توجد المياه ومصدر الطاقة والمغذيات الأساسية ، ستجد الميكروبات تعيش.
---------------------
---------------------------
ليست هناك تعليقات: