ارزیابی تأثیر فرایندهای گندزدایی با ازن-کلر و کلر بر کیفیت میکروبی و فیزیکوشیمیایی آب استخرهای شنا
چکیده
مقدمه و اهمیت موضوع: استفاده از عامل گندزدای مناسب در استخر شنا می¬تواند رشد پاتوژن¬ها در آب استخر و انتقال آن به شناگران توسط آب آلوده را کنترل نماید. لذا این مطالعه با هدف ارزیابی تأثیر فرایندهای گندزدایی ازن-کلر و کلر بر کیفیت فیزیکوشیمیایی و میکروبی آب استخرهای شنا انجام گردید.
مواد و روش¬کار: این مطالعه از نوع توصیفی-تحلیلی بوده و در سال 1397 انجام شد. دو استخر با دو سیستم گندزدایی ازن-کلر و کلر از بین 60 استخر فعال شهر تبریز انتخاب و 12 نمونه در فصول تابستان، پاییز و زمستان در دو حالت قبل از ورود شناگران به آب و بار زیاد شناگر برداشت شد. شاخص¬های فیزیکوشیمیایی آب با استفاده از روش¬های استاندارد اندازه¬گیری شد. شاخص¬های کیفیت میکروبی آب با استفاده از روش¬های کشت معمولی شناسایی و شمارش گردید. علاوه بر این، شناسایی 8 گونه باکتریایی مهم و بیماری¬زا در آب استخرهای مورد مطالعه با استفاده از روش مولکولی واکنش زنجیره¬ای پلیمرازی (PCR) انجام گرفت. همچنین در مطالعه حاضر از توالی نسل بعدی(NGS) نواحی متغیر V3-V4 ژن 16S rRNAبمنظور بررسی مقایسه¬ای تعداد و تنوع جمعیت باکتریایی در آب دو استخرهای مورد بررسی نیز استفاده شد.
یافته¬ها: نتایج آنالیز شاخص¬های فیزیکوشیمیایی آب دو استخر مورد مطالعه نشان داد که پارامترهای pH، کلر آزاد باقی مانده و کدورت در 6/41 درصد موارد همچنین دما، قلیاییت و سختی بترتیب در 50، 100 و 6/91 درصد نمونه¬ها بالاتر از استانداردهای ملی و رهنمودهای ارائه شده توسط WHO بوده است. مقایسه پارامترهای فیزیکوشیمیایی بین دو استخر نشان داد که استخر گندزدایی شده با ازن-کلر از نظر تمامی پارامترها بجز کلر آزاد باقی¬مانده نسبت به استخر گندزدایی شده با کلر وضعیت مطلوب¬تری داشته است. در استخر ازن-کلر علی¬رغم انجام گندزدایی توام، میزان کلر آزاد باقی¬مانده در 3/83 درصد از نمونه¬ها بالاتر از حد استاندارد اندازه¬گیری شد. بر اساس نتایج حاصل از کشت باکتری¬های شاخص، در هیچکدام از نمونه¬های آب باکتری سودوموناس آئروژینوزا شناسایی نشد. باکتری¬های کلی¬فرم گرماپای و استرپتوکوک مدفوعی فقط در یک نمونه ( استخر گندزدایی شده با کلر، بار زیاد شناگر، فصل تابستان) حضور داشته و بقیه نمونه¬ها از نظر وجود این باکتری¬ها دارای نتایج منفی بوده¬اند. در 100 درصد نمونه¬های استخر گندزدایی شده با کلر و در 3/83 درصد نمونه¬های استخر گندزدایی شده با ازن-کلر تعداد باکتری¬های هتروتروف و استافیلوکوکوس اورئوس بالاتر از حد مجاز تعیین شده توسط استاندارد ملی ایران ارزیابی شد. از نظر تعداد باکتری¬های شاخص نمونه¬های آب استخر ازن-کلر در مقایسه با استخر کلرزنی وضعیت مطلوب¬تری داشتند. همچنین بار میکروبی در فصل تابستان بیشتر از سایر فصول و حالت بار زیاد شناگر بیشتر از قبل ورود شناگران بود. یافته¬های PCR بیانگر حضور دو باکتری سودوموناس آئروژینوزا و انتروباکتریاسه در برخی نمونه¬ها بوده و برای بقیه باکتری¬ها باندی رویت نشد. نمونه¬های استخر ازن-کلر در مقایسه با استخر کلرزنی باندهای کمتری تشکیل داده در نتیجه می-توان گفت این باکتری¬ها در استخر ازن-کلر کمتر از استخر کلرزنی شناسایی شده¬اند. با بررسی مقایسه¬ای تعداد و تنوع جمعیت باکتریایی در دو استخر مورد مطالعه توسط آنالیز NGS، 410 و 406 گونه باکتری بترتیب در نمونه آب استخر کلرزنی و استخر ازن-کلر شناسایی شد. از بین 8 گونه باکتری دارای بیش¬ترین فراوانی در هر استخر،Pseudomonas alcaliphila ، Pseudomonas stutzeri و Propionibacterium acnes گونه¬های مشترک بین دو استخر بودند. در استخر کلرزنی باکتری Oleomonas sagaranensis (18593/350 خوانش)، Staphylococcus caprae (18596/302 خوانش) و Anaerococcus Octavius (18593/110 خوانش) جزء باکتری¬های غالب بوده¬اند. تنوع باکتریایی در استخر ازن-کلر کمتر و بیش¬ترین توالی باکتری¬ها متعلق به جنس سودوموناس با فراوانی 79/85 درصد (43720/37507 خوانش) بود.
نتیجه¬گیری: بر طبق آزمایشات فیزیکوشیمیایی، کشت باکتری¬های شاخص، تکنیک PCR و آنالیز NGS می-توان گفت کیفیت آب استخر گندزدایی ازن-کلر مطلوب¬تر از استخر کلرزنی بوده است. میزان بالای کلر آزاد باقی¬مانده در استخرها بخصوص در استخر گندزدایی شده با ازن-کلر بیانگر تنظیم نادرست و غیر علمی دوز گندزدا، عدم آگاهی مدیریت و بهره¬برداری نامناسب استخر می¬باشد. بدلیل عوارض سلامتی ایجاد شده توسط دوز بالای کلر و نیز محصولات جانبی گندزدایی، کنترل و کاهش این پارامتر ضرورت دارد. با مقایسه روش¬های کشت معمولی و مولکولی مشخص می¬شود روش¬های کشت بدلیل عدم تشخیص باکتری¬های زنده ولی غیر قابل کشت (VBNC) و گزارش نتیجه منفی کاذب، جهت پایش دقیق کیفیت میکروبیولوژیکی آب استخرها کافی نیستند. بنابراین استفاده از هر دو روش مولکولی و کشت معمولی جهت آنالیز¬های میکروبی می¬تواند نظارت بر بهداشت استخرهای شنا را ارتقا بخشد.
کلمات کلیدی: استخر، گندزدایی، کیفیت میکروبی، PCR، NGS، تبریز