Mikrobiologija zagađenih voda

Kod

Nositelj/i predmeta

Suradnici

Status predmeta

Ciljevi predmeta

Cilj ovog predmeta je upoznati studente s disciplinom mikrobiologije koja obuhvaća izučavanje mikroorganizama u zagađenim vodama, s posebnim osvrtom na patogene i potencijalno patogene mikroorganizme prenosive zagađenim vodama i organizmima koji u tim vodama žive.

Uvjeti za upis predmeta i ulazne kompetencije potrebne za predmet

Osnovna znanja iz Opće mikrobiologije

Očekivani ishodi učenja na razini predmeta (4-10 ishoda učenja)

- Stjecanje spoznaja o izvorima mikrobiološkog zagađenja prirodnih voda (otpadne vode, atmosfera, zemljište, životinjske farme, balastne vode i sl.).
- Stjecanje spoznaja o osobinama i značaju različitih skupina mikroorganizama, u prvom redu patogenih, koje iz raznih izvora dospiju u prirodne vode.
- Razumijevanje definicije indikatorskih organizama i saznanja o primjeni indikatorskih skupina mikroorganizama u procjeni stupnja zagađenja, ovisno o namjeni voda.
- Razumijevanje kriterija i standarda za procjenu kakvoće različitih tipova voda (pitka voda, rijeke, more i sl.) te svrhe utvrđivanja stupnja zagađenja različitih tipova voda.
- Stjecanje saznanja o sudbini alohtonih mikroorganizama po dolasku u vodeni okoliš, odnosno o mehanizmima njihove adaptacije i preživljavanja.
- Upoznavanje s čimbenicima okoliša koji utječu na preživljavanje indikatorskih i patogenih mikroorganizama u različitim tipovima voda, te s razlikama u preživljavanju među navedenim skupinama mikroorganizama.
- Stjecanje saznanja o utjecaju alohtonih mikroorganizama na organizme koji žive u vodenom okolišu.
- Razumijevanje zašto se školjkaši smatraju najugroženijim organizmima u mikrobiološki zagađenim vodama i koji sve čimbenici utječu na stopu koncentriranja alohtonih mikroorganizama.

Sadržaj predmeta detaljno razrađen prema satnici nastave

Predavanje 1. Uvodno predavanje (2 sata)
Mikrobiologija zagađenih voda (sanitarna mikrobiologija) kao posebna mikrobiološka disciplina. Mikroorganizmi kao onečišćujuće tvari u vodama: alohtoni mikroorganizmi u vodama (mikroorganizmi kojima vode ne predstavljaju prirodni životni okoliš).
Predavanje 2. Izvori alohtonih mikroorganizama (2 sata)
Izvori alohtonih mikroorganizama: komunalne otpadne vode, atmosfera, zemljište, životinjske farme, balastne vode. Osobine svakog od izvora. Među brojnim mikroorganizmima koji iz nabrojenih izvora dospiju u vodeni okoliš prisutne su i različite skupine patogenih mikroorganizama.
Predavanje 3. Pregled i osobine patogenih skupina mikroorganizama (2 sata)
Koji patogeni mikroorganizmi iz gore navedenih izvora najčešće dospiju u vode? Pregled patogenih bakterija, virusa, gljivica, protista i ostalih parazita koji se najčešće nalaze u zagađenim vodama.
Predavanje 4: Patogeni mikroorganizmi (3 sata)
Osobine i značaj svake od prethodno nabrojenih skupina. Patogene bakterije najčešće izolirane iz zagađenih voda i bolesti koje uzrokuju, virusi i virusne bolesti najčešće prenosive zagađenim vodama, gljivice i paraziti u zagađenim vodama kao uzročnici oboljenja.
Predavanje 5. Indikatorski mikroorganizmi (2 sata)
Pojam i definicija indikatora, pregled indikatora fekalnog zagađenja: koliformne bakterije, fekalni koliformi (Escherichia coli), fekalni streptokoki, crijevni enterokoki, anaerobne bakterije; bakteriofagi kao indikatori. Obrada svake od indikatorskih skupina.
Predavanje 6. Kriteriji i standardi za procjenu kakvoće voda (2 sata)
Pojam i definicija kriterija i standarda za kakvoću voda, pregled standarda za različite tipove voda (pitka voda, rijeke, more i sl.). Svrha utvrđivanja stupnja zagađenja različitih tipova voda.
Predavanje 7. Sudbina alohtonih mikroorganizama po dolasku u vodeni okoliš (2 sata)
Što se događa s alohtonim mikroorganizmima po dolasku u vodeni okoliš ? Preživljavanje alohtonih mikroorganizama u slatkovodnom i morskom okolišu, mehanizmi adaptacije i preživljavanja.
Predavanje 8. Čimbenici okoliša koji utječu na preživljavanje alohtonih mikroorganizama (3 sata)
Pregled čimbenika koji imaju značajnog utjecaja na njihovo preživljavanja: sunčevo zračenje (svjetlost), temperatura, osmotski pritisak, pH, hranjiva, teški metali, antagonističko djelovanje drugih organizama, kombinirano djelovanje više čimbenika.
Predavanje 9. T90 – preživljavanje (2 sata)
Preživljavanje indikatorskih organizama, patogenih bakterija i virusa. Izražavanje preživljavanja kao T90. Razlike u preživljavanju među navedenim skupinama mikroorganizama.
Predavanje 10. Akumulacija alohtonih mikroorganizama u organizme koji u tom okolišu žive (2 sata)
Utjecaj alohtonih mikroorganizama na sanitarnu kakvoću organizama koji u tom okolišu žive. Akumulacija mikroorganizama. Dio se alohtonih mikroorganizama akumulira u nekim od tih organizama. Sesilni organizmi i i filtratori (filter-feeders) s epidemiološkog aspekta najrizičnija skupina organizama.
Predavanje 11. Pregled rizičnih skupina organizama za ljudsko zdravlje (2 sata) Školjkaši kao konzumni organizmi najrizičnija skupina organizama za ljudsko zdravlje . Osobine školjkaša s obzirom na sesilan način života i hranidbu filtriranjem vode. Brzina i faktor koncentriranja alohtonih mikroorganizama u školjkašima. Pregled čimbenika koji utječu na stopu filtracije školjkaša, odnosno na stopu koncentriranja alohtonih mikroorganizama.
Predavanje 12. Infekcije i trovanja putem školjkaša (2 sata)
Najčešći patogeni prenosivi putem školjkaša.
Predavanje 13. Eutrofikacija i toksične fitoplanktonske cvatnje (2 sata)
Toksične fitoplanktonske cvatnje, akumulacija toksina u školjkašima, školjkaši kao filtratori vode predstavlaju vektore prijenosa toksina.
Predavanje 14. Cvatnje cijanobakterija (2 sata)
Cijanobakterije i njihova toksičnost. Cijanotoksini. Trovanja direktnim kontaktom, vodom za piće, konzumacijomm organizama iz vode u kojoj su prisutni cijanotoksini.
Seminarski rad
Svaki od studenata samostalno izrađuje seminarski rad iz najvažnijih tema vezanih za pojedina predavanja. Nakon prezentacija seminara slijedi rasprava o obrađenoj temi.
Laboratorijske vježbe
Vježba 1. (3 sata)
Metode uzorkovanja vode.
Određivanje mikrobiološke ispravnosti vode za piće metodom razmaza.
Određivanje indikatora fekalnog onečišćenja metodom membranske filtracije u vodi za piće i moru za kupanje: vjerojatne E. coli, fekanih koliforma i intestinalnih enterokoka uz korištenje selektivnih podloga prema ISO standardima.
Vježba 2. (3 sata)
Određivanje vjerojatne E. coli i fekalnih koliforma u morskoj vodi MPN metodom prema HRN EN ISO 9308-2.
Određivanje intestinalnih enterokoka u morskoj vodi MPN metodom prema WHO/UNEP 1995.
Vježba 3. (4 sata)
Određivanje indikatora fekalnog zagađenja u školjkašima:
Određivanje E. coli u školjkašima MPN metodom prema HRN ISO/TS 16649-3.
Određivanje vjerojatne E. coli i fekalnih koliforma u školjkašima MPN metodom prema HRN EN ISO 9308-2.
Određivanje enterokoka u školjkašima MPN metodom prema WHO/UNEP 1995.
Vježba 4. (2 sata)
Određivanje patogena u školjkašima:
Određivanje Salmonella u školjkašima prema metodi HRN EN ISO 6579- selektivno namnožavanje.
Određivanje Salmonella u školjkašima prema metodi HRN EN ISO 6579- izoliranje na selektivnim podlogama.
Vježba 5. (3 sata)
Određivanje sanitarne ispravnosti sedimenta iz slatkovodnog i morskog okoliša metodom izlijevanja prema WHO/UNEP 1995.
Određivanje ukupnog broja bakterija u vodi metodom epifluorescentne mikroskopije.
Određivanje ukupnog broja bakterija u vodi metodom protočne citometrije.

Vrste izvođenja nastave:

Obveze studenata

Pohađanje nastave je obvezno (tolerira se određeni broj opravdanih izostanaka), izrada seminara, rasprave po nastavnim jedinicama.

Dopunska literatura

T.N. Hofer, (2008).Marine pollution: New Research, Nova Science Publishers, New York, 448p.
Laws, E.A. (2000). Aquatic Pollution, An Introductory Text (Third Edition). Willey Intersci. Publ., New York, 672 pages.

Načini praćenja kvalitete koji osiguravaju stjecanje utvrđenih ishoda učenja

Ostalo (prema mišljenju predlagatelja)