Một số vi sinh vật có thể gây bệnh cho người, động vật và thực vật. Những vi sinh vật gây ra bệnh là do chúng thực hiện các phản ứng trao đổi trong vật chủ. Đa số vi sinh vật gây bệnh là loại sống ký sinh và lấy thức ăn từ vật chủ. Còn dạng khác của vi sinh vật gây bệnh là chúng sản ra các độc tố đối với vật chủ. Có rất nhiều loại bệnh truyền nhiễm liên quan đến nước. Vì vậy toàn bộ các công trình kỹ thuật về vệ sinh phải có khả năng tiêu diệt được những vi sinh vật có mặt trong nước. Đó cũng chính là trách nhiệm to lớn của những người làm công tác xử lý nước.
Khái niệm về dịch tễ học và các đường truyền nhiễm:
Có nhiều loại bệnh khác nhau, đó là: Bệnh đơn phát, bệnh dịch diễn ra trong một thời kỳ hoặc trong từng địa phương hay trong một vùng rộng lớn, thậm chí trong nhiều nước trên thế giới. Bệnh đơn phát không có tính lan truyền. Những bệnh dịch lan truyền thường qua ban khâu là : nguồn gây bệnh → đường truyền bệnh → người, vật bị nhiễm bệnh.
Nguồn gây bệnh có thể là người, vật ốm đã bị mắc bệnh hoặc người, vật khoẻ nhưng có mang vi khuẩn gây bệnh. Đường truyền bệnh có thể :
- Qua nước: Do ăn, uống nước, tắm rửa, giặt giũ, rửa thức ăn, rau cỏ, bát đĩa...
- Qua thức ăn hay thực phẩm nói chung. Vì trong nhiều loại thực phẩm có thể chứa nhiều loại vi khuẩn gây bệnh.
- Qua tiếp xúc trực tiếp hay gián tiếp giữa người bệnh với người khỏe. Tiếp xúc trực tiếp là do bắt tay, hôn .... Tiếp xúc gián tiếp là do cùng chung quần áo, bát đĩa, đồ dùng sách vở ...
- Qua không khí : Là do hít thở không khí chứa hơi nước, bụi, vi sinh vật gây bệnh; kể cả đờm, nước bọt của người bệnh.
- Qua côn trùng : ruồi muỗi, bọ nhặng ....
Những người làm công tác vệ sinh phải tạo điều kiện sống để sao cho vi sinh vật gây bệnh không thể xâm nhập vào nước, thức ăn, không khí ... Ở những nơi chúng có thể xâm nhập được thì phải có biện pháp tẩy trùng môi trường. Khi vi sinh vật gây bệnh xâm nhập được vào người. động vật chủ thì tuỳ thuộc vào nhiều yếu tố mà vật chủ có thể bị hoặc không bị mắc bệnh. Đa số vi sinh vật gây bệnh là loại sống ký sinh và phụ thuộc vào vật chủ, phụ thuộc vị trí xâm nhập vào vật chủ. (Ví dụ không thể gây bệnh được khi vi khuẩn lỵ (Disenterie) xâm nhập vào vết thương) tuỳ thuộc số lượng vi sinh vật ban đầu xâm nhập vào, điều kiện môi trường, biện pháp tiêm chủng phòng bệnh.
Những loại vi khuẩn gây bệnh có khả năng tạo ra độc tố ngoại hoặc độc tố nội. Độc tố ngoại là độc tố do vi sinh vật tạo ra và tiết ra môi trường qua quá trình sống - hoạt động của chúng. Độc tố nội là những độc tố sản ra trong tế bào vi sinh vật - tức là nằm trong thành phần của tế bào., Chúng chỉ thải ra môi trư& #7901;ng sau khi vi sinh vật chết. Thông thường thì độc tố ngoại nguy hiểm hơn độc tố nội.
Khi xâm nhập vào vật chủ, các độc tố của vi khuẩn sẽ gây tác động và làm hại các chức năng của cơ thể vật chủ. Đa số các độc tố của vi khuẩn có tác dụng đặc hiệu: có loại làm thương tổn màng não, có loại làm hại các cơ quan trong cơ thể như thận, gan, phổi ...
Không nhất thiết bệnh phát ra mãnh liệt ngay từ đầu. Nhiều bệnh như lao... diễn ra rất nhiều năm và thậm chí cả một đời người bệnh.
Nói chung không bệnh nào phát ra ngay sau khi người bệnh bị nhiễm bệnh mà thường phải qua một thời gian để các loại vi khuẩn kịp phát triển. Thời gian kể từ lúc nhiễm bệnh đến lúc phát bệnh ốm - gọi là thời kỳ ủ bệnh.
Để tiêu diệt bệnh, người ta phải triệt một trong những khâu truyền bệnh. Những người làm công tác cấp thoát nước liên quan nhiều nhất và trực tiếp đến đường bệnh qua nước và có trách nhiệm diệt trùng gây bệnh trên đường truyền bệnh này.
Các bệnh truyền nhiễm qua nước:
Trong số những bệnh truyền nhiễm qua nước thì những bệnh đường ruột chiếm nhiều nhất. Đa số các loài vi khuẩn gây bệnh đường ruột đều giống nhau về hình thái, sinh lý và thuộc họ Enterobacteriaceae. Chúng là loại trực khuẩn kích thước 1 - 3 x 0,5 - 0,6 μ, gram âm, không tạo ra bào tử và không có giáp mạc. Các loài vi khuẩn của từng bệnh khác nhau về hoạt tính men, khả năng vận động.
a. Vi khuẩn gây bệnh đường ruột cho người, gia súc, gia cầm là: Trực khuẩn đường ruột (Escherichia), vi khuẩn bệnh thương hàn và phó thương hàn - typhor và paratyphos (Saimonella), vi khuẩn bệnh lỵ Disenterie (Shigella), vi khuẩn bệnh tả (Vibrio cholerae).
Vi khuẩn Escherichia coli
Vi khuẩn E.coli
Salmonella
Shygella
Vibrio cholerae
- Vi khuẩn Escherichia coli: Là trực khuẩn đường ruột gây bệnh Colenterit ở trẻ em và bệnh lỵ Disenterie ở người lớn. Trực khuẩn đường ruột thường là loại vi khuẩn loại đối kháng với vi khuẩn thối rữa. Có khả năng sinh chất kháng sinh như Colicin làm chết các vi khuẩn gây bệnh khác. Khi dùng chất kháng sinh để diệt trực khuẩn đường ruột thì sẽ kích thích vi khuẩn thối rữa và những vi khuẩn gây bệnh khác.
Nhóm trực khuẩn đường ruột đặt biệt rất nguy hiểm ở chỗ chúng rất dễ thích nghi với cơ thể người. Chúng bền vững cả với dịch vị của người. Trong điều kiện tự nhiên như nước, đất, kể cả thực phẩm, ở da, chúng có thể tồn tại hàng tuần thậm chí hàng mấy tháng. Tuy nhiên khi đun sôi có thể diệt chết ngay được. Các dung dịch chất kháng sinh 3-5% (như dung dịch Chioramin, phênon, formalin) trong vòng 10-15 phút có thể tiêu diệt được chúng.
- Vi khuẩn Salmonella: Là loại gây bệnh thương hàn typhos và paratyphos. Trong số các vi khuẩn này, có loại chỉ gây bệnh đối với người (typhos), có loại gây bệnh cả đối với người lẫn động vật (paratyphos). Salamonella rất phổ biến trong thiên nhiên, tồn tại trong các động vật có sừng, chó, mèo, chim, chuột, cá v.v...
Khi bị bệnh typhos hoặc paratyphos thì ruột non bị thương tổn, đồng thời toàn cơ thể bị nhiễm độc do độc tố nội (tức là ; sau khi trực khuẩn typhos bị phân huỷ). Toàn bộ hệ thần kinh trung ương bị tác động - thương tổn - người bất tỉnh.
Salmonella không sinh sản ở môi trường bên ngoài nhưng có thể tự bảo tồn ở nước sông trong 6 tháng, ở nước băng giá suốt mùa đông, ở nước giếng khơi trong 4 tháng, ở nước cấp thành phố dưới 3 tháng.
Trong nước thải vì có sự cạnh tranh với các loài vi khuẩn khác nên Salmonella chỉ sống được khoảng 40 ngày, Chúng có thể sống trong thực phẩm, rau quả ... cho tới khi rau quả bị thối rữa, sống trong bia được 2-4 ngày.
Salmonella bền vững cả đối với những kháng sinh hoặc điều kiện khô ráo. Dung dịch thuỷ ngân 10/00 và dung dịch axit cacbonic 5% phải sau nửa giờ mới tiêu diệt được chúng. Tất nhiên khi clorua hoá nước cấp sẽ tiêu diệt được Salmonella.
- Vi khuẩn Shigella: Xâm nhập vào cơ thể qua miệng rồi phát triển ở niêm mạc, đại tràng. Khi tế bào vi khuẩn chết, giải phóng độc tố nội. Độc tố ngấm vào thần kinh và phản ứng lại gây tổn thương ruột.
Khi bệnh phát ra thì thường bị ỉa chảy có máu lẫn mũi. So với lỵ amibs thì số lần đi ngoài nhiều hơn.
Nguồn bệnh là người đã mắc bệnh. Trực khuẩn lỵ Shigella có thể truyền do tiếp xúc trực tiếp, qua thức ăn nước uống, đặc biệt là do ruồi nhặng.
So với Salmonella thì Shigella không bền vững bằng. Nhưng nó có thể chịu đựng được ở nhiệt độ thấp tới hàng tháng. Chúng có thể tồn tại ở nước sông tới 3 tháng, ở nước cấp thành phố 1 tháng, ở nước thải 1 tuần.
Đối với dung dịch sát trùng axit cacbonic 1%, sau nửa giờ thì chúng bị tiêu diệt. Khử trùng nước cấp đô thị bằng clorua hoá có thể tiêu diệt hoàn toàn trực khuẩn lỵ.
- Vi khuẩn Vibrion gây bệnh tả Cholera: Đây là điển hình của bệnh truyền nhiễm qua nước. Dịch tả là bệnh rất khủng khiếp, lan truyền nhanh và có tỷ lệ tử vong cao.
Vi khuẩn Vibrion là loại phẩy khuẩn 1,5 - 2μ, đôi khi dai giống trực khuẩn hoặc có khi ngắn giống cầu khuẩn. Nó bắt màu tốt, gram âm, không giáp mạc, không tạo nha bào, nếu soi tươi thì rất di động. Là loại hiếu khí, dễ dàng nuôi cấy trên các môi trường kiềm yếu; không bền vững đối với môi trường axit. Khi độ axit của dạ dày yếu đi thì rất dễ mắc bệnh này. Vi khuẩn vibrion xâm nhập vào cơ thể bằng thực đạo, phát triển ở niêm mạc tiểu tràng, giải phóng nội độc tố gây ra một loạt triệu chứng điển hình: lượng nước ngưng tụ rất lớn (tới 30lít/ngày đêm), nôn mửa và đi ngoài lỏng. Cơ thể bị mất nước nghiêm trọng, cường độ các quá trình gây oxy hoá giảm và các sản phẩm chưa kịp cháy hết (CO2) sẽ đọng lại ở các mô ... Tỷ lệ tử vong rất cao.
Phẩy khuẩn tả Vibrion rất nhậy với nhiệt độ cao. Đun nóng tới 52oC sau 30 phút là chết, ngược lại rất thích nghi với nhiệt độ thấp. Ở nước sông, nước giếng chúng bảo tồn được 3 tháng, nước cấp sinh hoạt 1 tháng. Nước thải là môi trường tốt nhất đối với chúng nên chúng có thể tồn tại được tới 7 tháng. Ở nước biển phẩy khuẩn tả còn có thể sống lâu hơn, có thể sinh sản với tốc độ cao hơn ở nước ngọt
Phẩy khuẩn tả bị tiêu diệt ở dung dịch axit cacbonic 1% trong 5 phút, ở dung dịch thuỷ ngân 0,1 % thì chết ngay trong nước không có chất hữu cơ hoặc với nồng độ Clo 0,01% thì chúng cũng chết trong vòng 15 phút. Để đề phòng bệnh tả nên rửa hoa quả bằng dung dịch axit axêtic loãng vì khuẩy khuẩn tả không chịu nổi môi trường axit. Các vi khuẩn gây bệnh đường ruột, trong đó có vibrion, đều bị chết khi đun sôi nước.
b. Các bệnh khác lây truyền qua nước:
Ngoài các bệnh đường ruột còn có các bệnh khác có thể lây truyền qua nước như:
- Bệnh do Leptospira là bệnh điển hình truyền qua nước. Nhiễm bệnh này là do dùng nước bị nhiễm khuẩn do tắm. Nước bị nhiễm khuẩn là do chuột đưa vào. Người ta phân biệt hai dạng bệnh do leptospira là : Veilia (sốt da vàng) và sốt rét nước. Leptospira là loại vi khuẩn hiếu khí nhưng chúng chịu đựng được ở môi trường ít oxy, rất di động thích nghi nhiệt độ thấp, tồn tại được 5 tháng ở nước sông, 2 tháng ở nước giếng.
+ Bệnh sốt da vàng là bệnh truyền nhiễm. Triệu chứng ban đầu là sốt cao đột ngột, đau các cơ và đau đầu. Vi khuẩn xâm nhập và làm huỷ hoại gan, thận hoặc chảy máu ruột.
+ Bệnh sốt rét nước khác ở chỗ vi khuẩn thường xâm nhập qua các chỗ xầy da do tắm và người bệnh không vàng da - mặt đỏ.
Để đề phòng bệnh do Leptospira người ta phải có biện pháp bảo vệ nguồn nước, diệt chuột, tiêm chủng vacxin. Đối với hệ thống cấp nước đô thị, phải tiến hành khử trùng bằng clo hoặc các chất diệt trùng khác.
- Bệnh lỵ amit (amebs) - trong thời gian ấm cũng diễn ra như bệnh lỵ thường. Amip lỵ thường gặp trong nước, đất và trong cơ thể người. Amip gây bệnh lỵ có tên là Eltamoeba histolytica.
- Bệnh bại liệt - Polyomealit - thường xảy ra ở trẻ em. Bệnh do virut xâm nhập vào các cơ quan hệ tiêu hoá. Loại virut này rất bền vững. Nó chịu đựng được điều kiện khô ráo, nhiệt độ thấp, đun sôi tới 600C là chết trong vòng 15 đến 20 phút. Các chất sát trùng ở nồng độ thường dùng đều tiêu diệt được virut bại liệt.
- Bệnh Tularê : Bệnh này biểu hiện bề ngoài có điểm giống bệnh dịch hạch. Tuy nhiên đó chỉ là bề ngoài mà thôi. Bệnh này truyền bằng nhiều đường nhưng phần lớn truyền qua nước là chính. Đặc trưng của bệnh này là huỷ hoại tuyến bạch huyết. Tuyến này sưng lên. Vi khuẩn gây bệnh là loại hiếu khí nhưng không tạo bào tử, lúc non ở dạng trực khuẩn, khi già ở dạng cậu khuẩn bất động. Nhiệt độ thích hợp nhất đối với chúng là khoảng 37oC. Với nhiệt độ cao 56 -58oC trong vòng 10 phút là chúng bị chết. Chúng chịu đựng được ở nhiệt độ thấp. Ở nước sông chúng bảo tồn được 1 tháng, ở nước giếng 2 tháng, ở nước cấp đô thị 3 tháng. Ở dung dịch thủy ngân 1% chỉ trong 3 giây là chúng chết hết. Khử trùng bằng Clo cũng tiêu diệt chúng.
Nguồn truyền bệnh là chuột cống, chuột đồng và chuột nhà. Đề phòng và chống bệnh Tularê người ta diệt chuột và dùng vacin.
- Bệnh viêm kết mạc: Trong các đô thị có nhiều bể tắm thì những người tắm ở bể đó hay bị bệnh viêm kết mạc.
c. Các bệnh truyền nhiễm do virus:
Ngoài những bệnh truyền nhiễm do vi khuẩn còn có nhiều bệnh khác truyền qua nước do virut. Điển hình nhất là bệnh poliomielit. - Bệnh bại liệt trẻ em hay còn gọi là bệnh viêm tuỷ xám. Bệnh do loại virut. Đó là loại virut rất bền vững. Nó chịu đựng được cả nhiệt độ sấy nóng và nhiệt độ thấp. Tuy nhiên nếu tăng nhiệt độ tới 600C thì hoạt tính của chúng giảm và trong vòng 15 + 20 phút là chúng bị tiêu diệt. Loại virut này có rất nhiều trong nước thải. Nhưng khi xử lý nước thải trong bể aêrôten hoặc xử lý cặn trong bể mêtan thì chúng đều bị tiêu diệt.
Các công trình xử lý nước cấp khử được hầu hết các loại virut này bằng cách khử trùng nước cấp bằng Clo với nồng độ dư 0,2 - 0,5 mg/l.
Sau đây là hình ảnh về một số vi sinh vật gây bệnh:
Candida albicans (dạng lưỡng hình)
Gây bệnh “nhiễm nấm men” ở người
Bacillus cerensGây bệnh “ngộ độc thực phẩm” ở người
Chostridium perfringens gây bệnh “ngộ độc thực phẩm”Staphylococcus aurens gây bệnh “ngộ độc thực phẩm”Pseudomonas acruginosa gây “bệnh cơ hội” trên người