Повечето от патогенните микроорганизми, съдържащи се във водата, се елиминират в първите етапи на лечението за пречистване на водата. Дезинфекцията на водата обаче е необходима като една от последните стъпки за предотвратяване на вредното за здравето ни питейна вода.

Микроорганизми
Микроорганизмите обикновено се срещат в природата. Ние не ги виждаме, но микроорганизмите присъстват в почвата, въздуха, храната и водата. Чрез храната и напитките хората са изложени на тези микроорганизми, които се изхвърлят или остават в тялото ни. Повечето от тези микроорганизми не са вредни, а напротив, те участват в жизненоважни процеси като метаболизма. Но някои микроорганизми са вредни за здравето.

повърхностните води

Патогенните микроорганизми във водата имат характеристики, които се различават от химическите замърсители, например те са живи организми, които не се разтварят във вода, а коагулират или стареят до колоидни вещества или суспендирани твърди вещества, които присъстват във водата.

Видове патогенни микроорганизми
Патогенните микроорганизми във водата могат да бъдат разделени на три категории: бактерии, вируси и паразитни протозои. Бактерии и вируси могат да бъдат намерени както в подпочвените, така и в повърхностните води, докато протозоите са често срещани в повърхностните води.

Бактерии
Бактериите са едноклетъчни организми. Формата му може да бъде сферична, спирална и т.н. Те могат да съществуват като отделни организми, образувайки вериги, групи или двойки. Бактериите са най-разпространените форми на живот на земята. Те са с дължина между 0,4 и 14 μm и широчина около 0,2 до 12 μm. Следователно те могат да се видят само под микроскоп. Бактериите се размножават чрез репликиране на ДНК и разделяне на две независими клетки. При нормални обстоятелства този процес отнема между 15 и 30 минути.

Някои бактерии могат да образуват спори. Тези спори се характеризират със защитен слой, устойчив на топлина и който предпазва бактериите от липсата на влага и храна.

Бактериите имат специфична екологична функционална роля. Например някои са отговорни за разграждането на органичните вещества, други бактерии са част от метаболизма на човека.

Вируси
Вирусите са организми, които могат да причинят инфекции и които се размножават само в клетките гостоприемници. Вирусите извън клетките на гостоприемника са в неактивна форма. Вирусите се характеризират със защитно покритие. Формата му може да бъде спираловидна, сферична или като малки клетки, с размер между 0,02 и 0,009 μm. Тъй като са по-малки от бактериите, те могат да пропускат филтри, които позволяват задържането на бактерии.

За разлика от бактериите и паразитните протозои, вирусите съдържат само един вид нуклеинова киселина (РНК или ДНК). Те не могат да се размножават сами, но изискват метаболизма на клетката гостоприемник, за да се гарантира, че ДНК се копира в клетката гостоприемник, за нейното размножаване.

За разлика от бактериите, вирусите не присъстват естествено при хората. Когато хората са засегнати от вирус, те обикновено се елиминират от човешкото тяло чрез секрети.

Фигура 1: Три различни вида вируси

Протозойни паразити
Протозойните паразити са едноклетъчни организми. Те се характеризират с представяне на сложен метаболизъм. Те се хранят с твърди хранителни вещества, водорасли и бактерии, присъстващи в многоклетъчни организми, като хора и животни. Често се срещат под формата на кисти или яйца. Например яйцата Cryptosporidium и кистите на Giardia са често срещани във води, засегнати от фекално замърсяване. Под формата на кисти патогените са устойчиви на дезинфекция с хлор. Протозойните паразити се убиват чрез филтриране и прилагане на хлорен диоксид.

Проблеми с инфекцията
Проблемите с инфекцията зависят от вида на патогена, начина му на пренасяне, дозата или концентрацията на патогени, устойчивостта на микроорганизмите и устойчивостта на заразеното лице.

Дозата на инфекцията означава броят на микроорганизмите, които попадат в организма преди да се появи инфекция или заболяване. Тази доза е много ниска за вируси и паразитни протозои. Устойчивостта на микроорганизмите зависи от жизнеспособното време на микроорганизма, когато той не се намира в човешкия гостоприемник. Например бактериите обикновено са по-малко устойчиви, докато кистите на протозоитите са най-устойчиви.

Младите, възрастните и болните са най-малко устойчиви на болести и следователно са най-крехки. Когато човек е заразен, патогените се размножават в гостоприемника и това създава риск от инфекция или заболяване. Не всички хора, заразени с патогени, се разболяват. Хората, които се разболяват, могат да разпространяват и разпространяват болестта чрез секрети.

Секрети и канализация
Водата разпределя веществата от едно място на друго. Микроорганизмите също се намират и разпространяват във вода. Повечето болестотворни микроорганизми произхождат от хора или животински фекални отпадъци.

Фигура 2: E. Coli бактерии

Една капка фекални отпадъци съдържа милиони микроорганизми. Във фекалните отпадъци на говеда той може да съдържа порядъка на милиони бактерии Е. Coli (фигура 2), кисти на Giardia (фигура 3) и спори на Crystosporidium (фигура 4). Някои фекални бактерии като салмонела и кампилобактер са често срещани в пилешките фекални останки. Когато торовете се нанасят върху земята, дъждовната вода може да причини разпространението на тези съединения в подпочвените води, причинявайки биологично замърсяване на водата.

Фигура 3: Спори на Cryptosporidium Фигура 4: Кисти на Giardia

Отпадъчните води не могат да бъдат изхвърлени в околната среда, без да бъдат пречистени, тъй като това би причинило замърсяване на водата. Повечето от водите след процесите на пречистване попадат в реки, езера или океани. Понякога, когато дъждовната вода е много тежка, това може да доведе до наводняване и преливане на събирателните системи на непречистени отпадъчни води, причинявайки риск от замърсяване на повърхностни или подземни води. Не всички страни пречистват водата, преди тя да бъде заустена във водни обекти, например в развиващите се страни липсва съществена санитарна инфраструктура.

Не всички патогенни микроорганизми произхождат от фекални води. Легионела (фигура 5) може да се намери често във вода и лесно може да се размножава в разпределителните системи. Има и други патогенни микроорганизми, които често се срещат в повърхностните води.