קוליפורם צואתי

קוליפורם צואתי (באנגלית: fecal coliform) הוא חיידק אל-אווירני פקולטטיבי, בצורת מוט, גראם שלילי, שאינו חיידק יוצר נבגים. מקורם של חיידקי הקוליפורמים בדרך כלל במעי של בעלי חיים בעלי דם חם. חיידקי קוליפורם צואתי מסוגלים להתפתח בנוכחות מלחי מרה או חומרי משטח דומים, הם אוקסידאז שליליים, מייצרי חומצה וגז מלקטוז תוך 48 שעות, בטמפרטורה של 0.5 ± 44 מעלות צלזיוס. לאחרונה התקבל המונח "קוליפורם עמיד לחום" ("thermotolerant coliform") ביחס ל"קוליפורם צואתי" כנכון יותר.
חיידקי הקוליפורמים כוללים סוגי חיידקים שמקורם בצואה (למשל Escherichia), כמו גם סוגי חיידקים ממקור לא צואתי, למשל אנטרובקטר (Enterobacter), קלבסיאלה (Klebsiela) וציטרובקטר (Citrobacter). בדיקת קוליפורם צואתי במים נועדה לשמש כאינדיקטור לזיהום צואתי במים; באופן ספציפי יותר האי-קולי (E. coli), הוא המיקרואורגניזם האינדיקטורי המועדף למציאותם של חיידקים פתוגנים אחרים שעלולים להיות נוכחים בצואה. הנוכחות של חיידקי קוליפורם צואתי בתוך מים אינה מהוה סיכון בהכרח. כמו כן אינה מצביעה בהכרח על נוכחות צואה במים.

כללי

באופן כללי, רמות גבוהות של חיידקי קוליפורם צואתי מספקים התרעה על כשל בטיפול במים, הפרעה כלשהי במערכת הספקת המים, וזיהום אפשרי של המים בפתוגנים. כאשר רמות החיידק גבוהות מהרגיל ייתכן סיכון מוגבר להידבקות במחלות מעיים ודלקת הקיבה והמעי. שבמקורם במים. בדיקת חיידקים זו נחשבת כזולה, זמינה, אמינה ומהירה (יום הדגרה - אינקובציה אחד), ביחס לבדיקות חיידקים רלוונטיות אחרות.

מקורות פוטנציאליים של חיידקים במים

נוכחותם של חיידקי קוליפורם צואתי בסביבה המיימית עשויה להצביע על כך שהמים זוהמו בחומר ממקור צואתי שמגיע מבני אדם או מבעלי חיים. חיידקי הקוליפורמים הצואתי יכולים לחדור לנהרות בדרך ישירה מהפרשות של יונקים, זוחלים ועופות, וכן כתוצאה משיטפונות ומי נגר מסופות גשמים באזורי חקלאות, והצפות של ביוב ושפכים. עם זאת, נוכחותם עשויה להיות גם תוצאה של חומר צמחי, עיסות נייר ממפעלי נייר או מפעלי קולחים.

שפכי ביוב אנושיים

כשל במערכות ביוב ביתיות עלול לאפשר לחיידקי קוליפורם ופתוגנים חמורים יותר לזהם את הקולחים ולזרום לתוך נחלים, להגיע למי תהום, לאקוויפרים, לתעלות ניקוז בקרבת פני מים עיליים. תעלות ביוב הקשורות לתעלות או צינורות ניקוז יכולות גם לאפשר את זרימת הביוב האנושי אל פני מים עיליים. כמו כן קרבתם של רשתות ביוב או מי קולחים בסמוך לקויי מי שתייה או מי השקיה חקלאיים עלולה לגרום לזיהום מי השתייה או הגידולים החקלאיים ממקור הביוב או ממי הקולחים במקרה של תקלה, פריצה, פיצוץ, או כשל שנובע התיישנות חומרי הצנרת.

חיות

חיות מחמד, בעיקר כלבים וחתולים, עלולים לתרום לזיהום צואתי של פני המים. זרימות מים מכבישים, חניונים, חצרות עלולים לגרוף ולהסיע שיירים של הפרשות ופסולת בעלי חיים בזרמים דרך ניקוזים. עופות יכולים להיות מקור משמעותי לחיידקי הקוליפורמים הצואתי. ברבורים, אווזים, שחפים, ושאר עופות מים יכולים לגרום לספירות חיידקים גבוהות, במיוחד במקווי מים, אגמים, בריכות, מעיינות ונהרות.

חקלאות

בפרקטיקות חקלאיות מסוימות, כגון מתן אפשרות מרעה לבהמות (בעיקר בקר וצאן) ליד מקווי מים, פיזור זבל אורגני כדשן על שדות במהלך תקופות הגשמים, דישון באמצעות מוצקי הפרשות ובוצה וכן מתן אפשרות למשקי בעלי חיים להזרים את מים השטיפה (של רפתות, דירים, אורוות) לנחלים יכולים לתרום להעלאת הזיהום של קוליפורם צואתי ואתו כל שאר הפתוגנים האפשריים.

מפגעי בריאות אנושיים

כמויות גדולות של חיידקי הקוליפורמים הצואתי במים לא נחשבים בדרך כלל כמזיקים כשלעצמם, אלא שהדבר עשוי להצביע על סיכון גבוה יותר של נוכחות פתוגנים מסוכנים במים. מספר פתוגנים שמצויים במים מופיעים במקביל לנוכחות קוליפורם צואתי, כמו דלקות אוזניים, דיזנטריה, טיפואיד, דלקות הקיבה והמעיים חיידקיות ונגיפיות ודלקת הכבד נגיפית A.

ההשפעות על הסביבה

חומר אורגני לא מטופל המכיל קוליפורם צואתי עלול להיות מזיק לסביבה. פירוק אירובי (ריקבון) של חומר זה עלול להפחית את רמות החמצן המומס אם שוחרר לתוך נהרות או מקווי מים. דבר זה עלול לגרור הפחתה ברמת חמצן המומס, המספיקה לקטול דגים ושאר בעלי חיים. צמצום בכמות הקוליפורם הצואתי ושאר חיידקים בשפכים עשויה לדרוש את השימוש בכלור או חומרי חיטוי כימיים אחרים, או טיפול בקרינה אולטרה סגולה (UV) לחיטוי. חומרים כאלה יכולים לקטול את הקוליפורם הצואתי, וחיידקים פתוגניים אחרים. מאידך הם מסוגלים באותה מידה גם לקטול פאונה של חיידקים חיוניים המשמשים לאיזון ראוי של הסביבה המימית ולסכן בכך את הישרדותם של מינים התלויים בחיידקים אלו. רמות גבוהות יותר של קוליפורם צואתי דורשות רמות גבוהות של כלור, המאיימות על אורגניזמים מימיים כאלה.

טיפול והסרת הסיכון

בדרך כלל ניתן ניתן לעכב התפתחותם של חיידקי קוליפורם צואתי, כמו גם חיידקים אחרים, על ידי הרתחת המים, טיפול עם כלור, או חיטוי בהקרנת UV. אמצעי גהות כמו שטיפה יסודיות עם סבון לאחר מגע עם מים מזוהמים יכולים גם הם לסייע במניעת זיהומים. בעת ביצוע בדיקה מעבדתית של קוליפורם צואתי, יש תמיד להשתמש בכפפות.
גופים מוניציפליים כמו עיריות, מועצות מקומיות או מועצות אזוריות ישמרו על אספקת מים ציבורית ברמה של איכות ותברואה ראויים לצורכי שתייה וחקלאות על ידי ניטור רציף של המים וטיפול במים המכילים קוליפורם צואתי.
למידע נוסף: ראה טיהור מים

ניטור סיכונים בבריאות הציבור

איכות המים היא נושא חשוב ביותר במסגרת בריאות הציבור - בריאות הסביבה בישראל. על מנת להגן על בריאות הציבור קיים ניטור מתמשך של חיידקי קוליפורם צואתי, כאינדיקטור לחיידקים פתוגניים המופיעים במים מזוהמים. משרד הבריאות אחראי על הבטחת איכות מי השתייה, כך שהציבור יקבל מים בטוחים לשתייה באמצעות פיקוח הנדסי תברואי על מקורות המים, מתקני הטיפול במים ומערכות האספקה של ספקי המים השונים. התקנים הקיימים להבטחת האיכות התברואית של מי שתייה, מתעדכנים כל הזמן, עם התפתחות המחקר והידע לגבי ההשפעות הבריאותיות של המרכיבים השונים הנמצאים במי השתייה. מרבית התקנים המוסדרים על ידי תקנות איכות מי השתייה השתנו במשך הזמן בכל מדינות העולם, כתוצאה מגילוי שיטות מדידה מדויקות יותר, וגילוי השפעות בריאותיות שלא היו ידועות קודם לכן. בדיקת הקוליפורם הצואתי נערכת כדי להעריך את נוכחותו של זיהום ממקור צואתי. הבדיקות העיקריות שנערכות על פי תקנות בריאות העם - איכותם התברואית של מי שתייה הן בדיקות מי שתייה במסגרת הפיקוח על מי השתייה שבאחריות המחלקה לבריאות הסביבה של שירותי בריאות הציבור במשרד הבריאות וכן של לשכות הבריאות המחוזיות והנפתיות בשיתוף פעולה עם הגורמים המוניציפליים ותאגידי המים בכל שטח מדינת ישראל. התקנות והתקנים של מי השתייה בישראל תואמים ברובם לתקנים המחמירים של האיחוד האירופי, של הסוכנות האמריקאית להגנת הסביבה (USEPA) וכן של הנחיות ארגון הבריאות העולמי (WHO).
בדיקת קוליפורם צואתי מבוצעת במדינת ישראל כבדיקה שגרתית לניטור איכותם התברואית של סוגי מים שונים. המים הנבדקים הם מי שתייה, מי קולחים, מי בריכות שחייה ומי נופש, מי בריכות זרמים, מי מקוואות טהרה, מי מעיינות, מי אגמים ומאגרי מים, מי חופים ומי ים. בדיקה זו היא אחת מתוך תשע בדיקות של חיידקים הקשורים לאיכות המים: קוליפורמים, קוליפורם צואתי, אי. קולי, סטרפטוקוקוס צואתי, ספירת חיידקים כללית, פסוידומונס אירוגינוזה, סטפילוקוקוס אאוראוס, אנטרוקוקוס צואתי וליגיונלה.

בדיקות אנליטיות

הבדיקות האנליטיות לגילוי וזיהוי החיידקים נעשות במעבדות בריאות הציבור, או במעבדות בריאות סביבה אחרות שקבלו הכרה ממשרד הבריאות. הבדיקות נערכות לפי תקן בינלאומי בתנאי גידול מתאימים, מתרבים מרבית החיידקים במהירות. תנאי צמיחה מועדפים הם תנאי חושך, חום, לחות וקרקעי מזון מתאימים. כאשר הם צומחים על קרקע מזון מוצקה, חלק מן החיידקים נוטים ליצור מושבות שניתן להבחין בהם בעין בלתי מזוינת, כאשר המושבות גדלו מספיק. בדרך כלל מעידה מושבה אחת על הימצאותו של חיידק אחד בדגימה המקורית. על ידי ספירת המושבות ניתן לקבל מושג על כמות החיידקים במקור.
השיטה הנבחרת לבדיקת קוליפורם צואתי במים היא שיטת הסינון על ממברנה (Membrane filtration). דגימות הבדיקה מועברות דרך מסנן (פילטר) נייר בגודל נקבובית מסוים (בדרך כלל 0.45 מיקרון [מיליונית המטר]). המים חודרים דרך המסנן לתוך מיכל (בדרך כלל עם ואקום) ומיקרואורגניזמים הנוכח במים נישאר על פני השטח של נייר הסינון. המסנן ממוקם על צלחת פטרי סטרילית המכילה מצע אגר עם רכיבי מזון סלקטיביים, שמעודדים את קצב הצמיחה של המיקוראורגניזמים הרצוי, בעוד מיקרואורגניזמים שאינם רצויים מעוכבים. כל חיידק מתפתח למושבה נפרדת, אשר ניתן לספור ולייחס ישירות לכמות החיידקים בדגימה המקורית, וכך ניתן לכמת את כמות החיידקים במים. דגימה טיפוסית של מים מכילה 100 מ"ל, המטרה הסופית הרצויה היא צפיפות של מושבות בטווח של 20 עד 60 מושבות לכל מסנן. לפיכך במקורות מזוהמים של מים ייתכן שנידרש מיהול כדי להשיג "מספר מושבות שניתן לספור." המסנן ממוקם על צלחת הפטרי המכילה אגר M-FC המודגרת למשך 24 שעות ב-44.5 מעלות צלזיוס. בטמפרטורה חמה זו מעוכבת צמיחתם של החיידקים שאינם חיידקי קוליפורם צואתי. כאשר מושבות הקוליפורם הצואתי גדלות הן מייצרות חומצה (באמצעות התססת לקטוז) המגיבה עם צבע אנילין באגר והמעניק למושבות את צבעם הכחול.
שיטות חדשות יותר לגילוי קוליפורמים מבוססים על סובסטרטים של אנזים ספציפי, כמו אינדיקטורים של קוליפורמים. במבחנים אלה משתמשים בסוכר קשור לצבע שכאשר הוא מופעל על ידי האנזים בטא-גלקטוזידאז, נוצר צבע אופייני. האנזים בטא-גלקטוזידאז הוא באופן כללי סמן לקוליפורמים, וניתן לאבחון על ידי הידרוליזה של גליקוזידים ספציפיים לאנזימים כגון o-nitrophenyl-beta-D-galactose. המבחנים כוללים, בדרך כלל, סוכר נוסף הקשורה לצבע שונה שכאשר מופעל על ידי האנזים בטא-גלוקאורונידאז, מייצר מוצר פלואורסצנטי. היות שהחיידק אי. קולי מייצר גם בטא-גלקטוזידאז וגם בטא גלואורונידאז, שילוב של שני צבעים אלה מאפשר הבחנה בין קוליפורמים ל אי. קולי בעת ובעונה אחת.
לאחרונה, עודכנה הכימיה שמאחורי תרכובות הזיהוי האנזימטי כך שהרכיב האינדיקטורי הוא רכיב חמצון-חיזור פעיל, בניגוד לשיטה היותר כרומוגנית (מייצרת צביעה) הרגילה, מה שמאפשר שחיידקים צואתיים כגון אי. קולי ו- E. faecalis יזוהו באופן אלקטרוכימי ללא כל טיפול מוקדם בדגימה. מאחר שצבען של תרכובות הגילוי אינו חשוב, הדבר מאפשר זיהוי במטריצות צבועות היטב.

דרישות הבדיקה של משרד הבריאות

לפי תקנות בריאות העם (איכותם התברואית של מי שתייה), "בדיקה מיקרוביאלית" - היא בדיקה לגילוי וכימות חיידקי קוליפורם, כאשר החיידק הקריטי לניטור הוא חיידק קוליפורם צואתי. הבדיקה נערכת לפי המהדורה האחרונה של הספר Standard methods for the examination of water and waste water.
במי שתייה יתקיימו בכל עת כל אלה: אינם מכילים אף חיידק קוליפורם ב–100 מ"ל; אם נמצא בבדיקה מיקרוביאלית במים חיידק קוליפורם אחד או יותר ב–100 מ"ל מים, המעבדה שביצעה את הבדיקה תבצע לאלתר בדיקה של חיידקי הקוליפורם צואתי שהתגלו לזיהוי האם הם חיידקי אי. קולי ( E. coli) ותעביר את תוצאות הבדיקה לאלתר לרשות הבריאות, מים כאלה עלולים להיפסל לשתייה עד המשך הטיפול בהם.