ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΤΩΝ Υ ΑΤΩΝ ΤΟΥ ΤΕΛΙΚΟΥ ΑΠΟ ΕΚΤΗ ΤΗΣ ΜΟΝΑ ΑΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΛΥΜΑΤΩΝ ΤΟΥ Ν. ΤΡΙΚΑΛΩΝ

Transcript

1 ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΤΩΝ Υ ΑΤΩΝ ΤΟΥ ΤΕΛΙΚΟΥ ΑΠΟ ΕΚΤΗ ΤΗΣ ΜΟΝΑ ΑΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΛΥΜΑΤΩΝ ΤΟΥ Ν. ΤΡΙΚΑΛΩΝ Κουτσοµήτρου Θ., Λαζαρίδη Κ., Αµπελιώτης Κ., Κώτσου Μ., Κυριακού Μ. Χαροκόπειο Πανεπιστήµιο, Ελ. Βενιζέλου 70, Καλλιθέα KEYWORDS : Υδάτινος αποδέκτης, Ληθαίος ποταµός, µονάδα επεξεργασίας λυµάτων, ποιότητα νερών, ανθεκτικότητα σε αντιβιοτικά ΠΕΡΙΛΗΨΗ : Στην εργασία αξιολογείται η υφιστάµενη κατάσταση των νερών του τελικού αποδέκτη της µονάδας επεξεργασίας λυµάτων του Ν. Τρικάλων, ποταµού Ληθαίου, καταγράφονται οι σηµειακές και διάχυτες πηγές ρύπανσης και διαπιστώνεται η συµβολή της ΜΕΛ στην αντιµετώπιση της ρύπανσης αυτής. Εξετάστηκαν χηµικές και µικροβιολογικές παράµετροι δειγµάτων νερού από 6 σηµεία του ποταµού, ανάντι και κατάντι της µονάδας, σε δύο διαφορετικές χρονικές περιόδους. Παράµετροι, όπως οι περιττωµατικοί δείκτες και ο φωσφόρος εµφανίζουν αυξηµένες τιµές µετά τη ΜΕΛ, ενώ άλλες όπως τα νιτρικά και το οργανικό φορτίο δείχνουν να επηρεάζονται κυρίως από τις άλλες χρήσεις στην περιοχή. EVALUATION OF THE WATERS CONDITION IN THE FINAL RECEIVER OF THE BIOLOGICAL TREATMENT PLANT IN TRIKALA PREFECTURE Koutsomitrou T., Lasaridi K., Abeliotis K., Kotsou M., Kyriakou M. Harokopio University, El. Venizelou 70, Kallithea. KEYWORDS : Final receptor, river Litheos, biological treatment plant, water quality, antibiotic resistance SUMMARY : The current water quality of Litheos river, the final receptor of the treated effluent from the wastewater treatment plant of Tricala, in Central Greece was evaluated. The major point and diffuse pollution sources of the river were identified and the impact of the treatment plant was assessed. Samples from 6 selected points of the river, upstream and downstream of the plant, were examined in two different time periods, in terms of chemical and microbiological parameters. Elevated values were obtained downstream of the plant for certain parameters, such as faecal indicators and phosphorus, while other parameters, such as nitrates and organic load, seemed to be mainly influenced by other land uses in the river basin. Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου

2 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Οι σύγχρονες µορφές και η ένταση των ανθρώπινων δραστηριοτήτων ασκούν στις µέρες µας µεγάλες πιέσεις στους υδατικούς πόρους µε αποτέλεσµα τη ρύπανση και την υποβάθµιση της ποιότητάς τους. Σηµαντικό µέρος της ρύπανσης προέρχεται από τα υγρά αστικά απόβλητα, ρύπανση την οποία καλούνται να αντιµετωπίσουν κυρίως οι µονάδες επεξεργασίας λυµάτων (ΜΕΛ), των οποίων τα επεξεργασµένα ύδατα καταλήγουν συνήθως σε υδάτινους αποδέκτες, ενώ η ιλύς παραµένει τις περισσότερες φορές αναξιοποίητη [1]. Σκοπός της παρούσας µελέτης ήταν η εξέταση των φυσικών, χηµικών και µικροβιολογικών χαρακτηριστικών των υδάτων του ποταµού Ληθαίου (τελικού αποδέκτη της ΜΕΛ του Ν. Τρικάλων), µετά την πόλη των Τρικάλων και έως τη συµβολή του µε τον Πηνειό, η αξιολόγηση της ποιότητάς τους, καθώς και η διαπίστωση του βαθµού συµβολής της ΜΕΛ στην προστασία του Ληθαίου. Εξετάστηκαν επίσης και δείγµατα ιλύος ως προς φυσικές, χηµικές και µικροβιολογικές παραµέτρους. Απώτερος στόχος υπήρξε η διατύπωση ολοκληρωµένων προτάσεων για την ολοκληρωµένη διαχείριση των εκροών της µονάδας µε έµφαση στις δυνατότητες αξιοποίησής τους. 2. ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟ ΟΙ 2.1 Θέσεις δειγµατοληψίας Πραγµατοποιήθηκαν δειγµατοληψίες σε 6 σηµεία του ποταµού, τόσο ανάντι όσο και κατάντι της ΜΕΛ, τα οποία σχετίζονταν και µε άλλες γειτονικές σηµειακές και διάχυτες πηγές ρύπανσης - προερχόµενες κυρίως από γεωργική και κτηνοτροφική δραστηριότητα (βλ. Σχήµα 1). Οι θέσεις αφορούσαν στα εξής σηµεία: Θ1: Πριν από τυροκοµική µονάδα Θ2: Μετά από την τυροκοµική µονάδα Θ3: Πριν από το διαχωρισµό της κοίτης του Ληθαίου ποταµού Θ4: Πριν από τη Μονάδα Επεξεργασίας Λυµάτων Θ5: Μετά από τη Μονάδα Επεξεργασίας Λυµάτων Θ6: Πριν από τη συµβολή του Ληθαίου µε τον Πηνειό Οι δειγµατοληψίες διεξήχθησαν σε δύο χρονικές περιόδους, άνοιξη και καλοκαίρι. Τα δείγµατα συλλέχθηκαν σε ειδικά δοχεία και φυλάχτηκαν στο εργαστήριο στους 4 0 C. Από την ιλύ επιλέχθηκε αφυδατωµένο δείγµα, το οποίο είχε εναποτεθεί στον περιβάλλοντα της µονάδας χώρο, για 4 ηµέρες. Αξίζει τέλος να σηµειωθεί ότι από όλα τα δειγµατοληπτικά σηµεία γίνονται υδροληψίες για αρδεύσεις, ιδιαίτερα κατά τους θερινούς µήνες. Σχήµα 1 : Θέσεις δειγµατοληψίας στον ποταµό Ληθαίο Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου

3 2.2 Αναλύσεις των υδάτων Στα ύδατα µετρήθηκαν το ph και το διαλυµένο οξυγόνο ενώ εντός 24 ωρών µετρήθηκαν στο εργαστήριο (µε ηλεκτρονικό φασµατοφωτόµετρο) τα νιτρικά, νιτρώδη και φωσφορικά ιόντα, το BOD 5 και το COD [2]. Για κάθε δείγµα έγιναν 3 επαναλήψεις. Οι βιολογικές παράµετροι εκτίµησης της ρύπανσης των υδάτων που χρησιµοποιήθηκαν ήταν: ολική µεσόφιλη µικροχλωρίδα (ΟΜΧ), για την οποία ακολουθήθηκε η µέθοδος της επίστρωσης σε θρεπτικό υπόστρωµα Plate count agar [3], πληθυσµός των κοπρανωδών κολίµορφων βακτηρίων (Faecal coliforms) τα οποία µετρήθηκαν µε 2 µεθόδους: α) της διήθησης µε φίλτρα κυτταρίνης και επώασης σε mfc υπόστρωµα και β) της επίστρωσης σε Eosin-methylene-bleu (EMB) εκλεκτικό υπόστρωµα, και ο πληθυσµός των κοπρανωδών στρεπτόκοκκων (Faecal streptococci) µε διήθηση µέσω φίλτρων κυτταρίνης και επώασης σε εκλεκτικό υπόστρωµα Slanetz-Bartley [4]. Για κάθε δείγµα έγιναν 3 επαναλήψεις. Ακολούθησαν αποµονώσεις στελεχών Escherichia coli σε υπόστρωµα ΕΜΒ οι οποίες ταυτοποιήθηκαν µε µικροσκοπικό έλεγχο, µε βιοχηµικές δοκιµές και το σύστηµα ΑΡΙ 20 Ε (Biomerieux)[4]. Η αποµόνωση των στελεχών του Enterococcus spp., έγινε σε θρεπτικό υπόστρωµα Slanetz-Bartley. Ακολούθησε ταυτοποίηση µε µικροσκοπικό έλεγχο και µε δοκιµές ανάπτυξης στους 10 και 45 0 C, σε συγκέντρωση 6,5% NaCl και σε Bile Aesculin Agar [4]. Εκτιµήθηκε επίσης και ο πληθυσµός των παθογόνων Salmonella spp και Listeria spp. Ο έλεγχος για το Salmonella spp έγινε µε διήθηση και επώαση των φίλτρων σε υπόστρωµα Bismuth Sulfite, ενώ τα στελέχη που αποµονώθηκαν ταυτοποιήθηκαν µε µικροσκοπικό έλεγχο, δοκιµή της οξειδάσης, και τελικά µε το σύστηµα ΑΡΙ 20 Ε (Biomerieux) [5]. Για το Listeria spp. η µέθοδος που ακολουθήθηκε περιελάµβανε 3 στάδια: εµπλουτισµός του δείγµατος σε Frazer broth, καταµέτρηση και αποµόνωση µεµονωµένων αποικιών σε Palcam agar, επιβεβαιωτικές δοκιµές, όπως χρώση Gram, δοκιµές καταλάσης και οξειδάσης, δοκιµή του ινδολίου, κατανάλωση κιτρικών ως πηγής άνθρακα, έλεγχος µεταβολισµού σακχάρων, δοκιµές ερυθρού του µεθυλίου και Voges-Proskauer, δοκιµή της αιµόλυσης και τελική ταυτοποίηση µέσω του συστήµατος ΑΡΙ-Listeria [6]. Στα στελέχη των εντερόκοκκων και των κολίµορφων που αποµονώθηκαν και ταυτοποιήθηκαν, έγινε έλεγχος ευαισθησίας σε 12 και 15 αντιβιοτικά αντίστοιχα. Η µέθοδος που ακολουθήθηκε ήταν η µέθοδος της διάχυσης των αντιβιοτικών σε στερεό υπόστρωµα και δηµιουργίας παρεµποδιστικών ζωνών ανάπτυξης (Disk Diffusion Method). Για κάθε στέλεχος έγιναν 3 επαναλήψεις [7]. 2.3 Αναλύσεις της ιλύος Στην ιλύ προσδιορίστηκε η υγρασία, τα πτητικά στερεά, το ph, η ηλεκτρική αγωγιµότητα [2], καθώς και η δυνατότητα κοµποστοποίησης σε αδιαβατικούς βιοαντιδραστήρες εργαστηριακής κλίµακας (δοχεία Dewars, όγκου 1,5l εφοδιασµένα µε σύστηµα αυτόµατης καταγραφής της θερµοκρασίας). Για την καταµέτρηση των µικροβιολογικών πληθυσµών χρησιµοποιήθηκε η µέθοδος των διαδοχικών δεκαδικών αραιώσεων και της επίστρωσης σε στερεά εκλεκτικά υποστρώµατα, αντίστοιχα µε τα δείγµατα των υδάτων [4]. Επίσης για την αποµόνωση και ταυτοποίηση στελεχών E.coli και Enterococcus spp. χρησιµοποιήθηκαν οι ίδιες διαδικασίες µε εκείνες των υδάτων. Για την ανίχνευση του παθογόνου Salmonella spp. ακολουθήθηκαν δύο µέθοδοι που περιελάµβαναν στάδια προεµπλουτισµού, εµπλουτισµού του δείγµατος, αποµόνωσης των Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου

4 ύποπτων αποικιών και ταυτοποίηση µέσα από επιβεβαιωτικές δοκιµές και το σύστηµα ΑΡΙ 20 Ε (Biomerieux) [5, 8]. Για το Listeria spp. ακολουθήθηκε η ίδια µέθοδος µε εκείνη των υδάτων. Τέλος, έγινε καταµέτρηση και του παθογόνου Clostridium perfringens, µε τη µέθοδο του Πλέον Πιθανού Αριθµού σε υγρό εκλεκτικό υπόστρωµα [9]. 3. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΣΥΖΗΤΗΣΗ 3.1 Φυσικές και χηµικές παράµετροι υδάτων Το ph κυµάνθηκε µέσα στα αποδεκτά για υδάτινα οικοσυστήµατα πλαίσια (6,5-8,5). Οι υψηλότερες τιµές εµφανίστηκαν στο σηµείο Θ6, το οποίο παρουσίαζε στοιχεία ευτροφισµού. Στη θερινή δειγµατοληψία οι τιµές ήταν υψηλότερες από την εαρινή, µε εξαίρεση το σηµείο Θ1. Το διαλυµένο οξυγόνο στην εαρινή δειγµατοληψία κυµάνθηκε από 1,4 mg/l (σηµείο Θ6), έως 9,9 mg/l (Θ1), υποδεικνύοντας επιβάρυνση από οργανικό φορτίο και παρουσία ευτροφισµού στο τµήµα του Ληθαίου κοντά στη συµβολή µε τον Πηνειό. Στη θερινή δειγµατοληψία οι τιµές παρουσιάζονται βελτιωµένες και µάλιστα στα σηµεία Θ5 και Θ6 υπερδιπλασιάζονται. Οι τιµές του BOD 5 ήταν σχετικά χαµηλές εκτός από τα σηµεία Θ5 και Θ6 όπου υπερέβησαν το όριο των 25 mg/l, που καθορίζεται από την Οδηγία 91/271/ΕΟΚ και στις δύο δειγµατοληψίες. Χαµηλότερες τιµές παρατηρήθηκαν κατά την θερινή περίοδο, ίσως διότι κατά την περίοδο αυτή δεν λειτουργούν εντατικά τα παρακείµενα τυροκοµεία. Οι αυξηµένες τιµές BOD 5 στις θέσεις Θ5 και Θ6 σχετίζονται πιθανότατα µε τις εκροές της µονάδας επεξεργασίας λυµάτων [10]. Το COD παρουσιάζει γενικά τιµές κάτω από το όριο ανίχνευσης, εκτός από τη θέση Θ6. Οι υψηλές τιµές στο σηµείο αυτό εικάζεται ότι σχετίζονται περισσότερο µε το γειτνιάζον εκκοκκιστήριο βάµβακος παρά µε τη ΜΕΛ, καθώς δεν παρατηρήθηκε αύξηση του COD στη θέση Θ5. Κατά την Α δειγµατοληψία µετρήθηκαν υψηλές τιµές νιτρικών στα σηµεία Θ2 και Θ4 (καλλιεργήσιµες εκτάσεις) που υπερβαίνουν το όριο των 25 mg/l που θεσπίζει η Οδηγία 91/276/ΕΟΚ. Στη Β δειγµατοληψία οι τιµές είναι χαµηλότερες, µε εξαίρεση τα σηµεία Θ1 και Θ2, ενώ κατάντι της ΜΕΛ είναι σχεδόν µηδενικές (Σχήµα 2). Σηµειώνεται ότι στα σηµεία αυτά (Θ5 και Θ6) οι παρακείµενες καλλιεργήσιµες γαίες ήταν χέρσες. Σε συµφωνία µε τη βιβλιογραφία, η γεωργία φαίνεται να αποτελεί τον βασικότερο ρυπαντή ποταµών σε νιτρικά ιόντα [11,12,13]. (mg/l) NO ειγµ. Α ειγµ. Β 0 Θ1 Θ2 Θ3 Θ4 Θ5 Θ6 ΘΕΣΗ Σχήµα 2 : ιακύµανση των νιτρικών ιόντων στις δύο δειγµατοληψίες. ειγµατοληψία Α : , ειγµατοληψία Β : Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου

5 Οι υψηλές τιµές νιτρικών ευνοούν τις ανθίσεις φυκών, µε αποτέλεσµα τη µείωση του διαλυµένου οξυγόνου και την κυριαρχία κατώτερων µορφών ζωής [14] και τη δηµιουργία ευτροφικών συνθηκών. Η ρύπανση των νερών µε νιτρικά αποτελεί όµως και περιοριστικό παράγοντα για τη χρήση τους, καθώς σχετίζεται µε τη µεθαιµοσφαιριναιµία σε νεογνά, αλλά και µε καρκινογενέσεις, δυσπεψίες, ηµικρανίες, προβλήµατα στο θυροειδή και αποβολές [15]. Τα νιτρώδη ιόντα εµφάνισαν υψηλές τιµές στο σηµείο Θ5, πάνω από το όριο της Οδηγίας 98/83/ΕΚ. Στα υπόλοιπα οι τιµές που δεν ξεπέρασαν το όριο των 50 mg/l, ενώ στη Β δειγµατοληψία οι τιµές ήταν υποδιπλάσιες. Τα φωσφορικά ιόντα (Σχήµα 3) παρουσιάζουν υψηλές τιµές στα σηµεία Θ5 και Θ6, κατάντι της ΜΕΛ και στις δύο δειγµατοληψίες, χωρίς όµως να υπερβούν τα όρια. Φαίνεται ότι η κύρια πηγή παροχής φωσφορικών για το Ληθαίο ποταµό είναι τα αστικά λύµατα, όπως αναφέρεται και στη διεθνή βιβλιογραφία [14]. Υψηλές τιµές φωσφόρου ευνοούν την ανάπτυξη φυκών και αλλάζουν την ανταγωνιστική ισορροπία µεταξύ των παρόχθιων φυτικών κοινοτήτων, γεγονός που επηρεάζει και τα ζωικά είδη, όπως επίσης οδηγούν το υδάτινο σώµα σε ανοξικές συνθήκες και ευτροφισµό [16]. PO 4 3- (mg/l) ειγµ. Α ειγµ. Β Θ1 Θ2 Θ3 Θ4 Θ5 Θ6 ΘΕΣΗ Σχήµα 3 : ιακύµανση των φωσφορικών ιόντων στις δύο δειγµατοληψίες. ειγµατοληψία Α : , ειγµατοληψία Β : Φυσικές και χηµικές παράµετροι ιλύος Η ιλύς είχε υγρασία 59%, πτητικά στερεά 89%, ελαφρώς αλκαλικό ph µε τιµή 8,2 και χαµηλή ηλεκτρική αγωγιµότητα 1,27 ds/m, που την καθιστά κατάλληλη εφόσον πληρούνται και οι υπόλοιπες προϋποθέσεις, για εφαρµογή σε αγροτικά εδάφη. Η παρακολούθηση της κοµποστοποίησης στο εργαστήριο υποδεικνύει ότι πρόκειται για σταθεροποιηµένη ιλύ, όχι πολύ πλούσια ενεργειακά, που µπορεί όµως να σταθεροποιηθεί περαιτέρω. 3.3 Μικροβιολογικές παράµετροι υδάτων Η ολική µεσόφιλη µικροχλωρίδα αποτελεί δείκτη της µικροβιολογικής ποιότητας των νερών. Οι τιµές που καταγράφηκαν παρουσιάζουν µικρές διαφορές ως προς τις δύο περιόδους, ενώ στα σηµεία Θ3, Θ4, Θ5, και Θ6 οι τιµές ξεπέρασαν τα 3x10 4 κυτ./l και δεν έγινε δυνατό να γίνει ακριβής καταµέτρηση, λόγω περιορισµού της µεθόδου. Οι τιµές του µικροβιακού φορτίου στις θέσεις Θ1 και Θ2 είναι µικρότερες από εκείνες που αναφέρονται στη διεθνή βιβλιογραφία σε υδάτινα οικοσυστήµατα (αναφορές από 0,51x10 9 κυτ./l, έως και 81x10 9 κυτ./l ), ενώ όπου αυξάνονται οι τιµές, έχουµε οικοσύστηµα πλούσιο σε θρεπτικά συστατικά και µπορεί κανείς να κρίνει αν είναι ευτροφικό ή όχι [17]. Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου

6 Οι τιµές των περιττωµατικών στρεπτόκοκκων (Σχήµα 4) παρουσιάζουν διακυµάνσεις, µε τα σηµεία Θ1 και Θ2 (τυροκοµική µονάδα) να έχουν υψηλότερες τιµές το θέρος, σε αντίθεση µε τα άλλα σηµεία. Οι τιµές εκτοξεύονται στο Θ5, ενώ στο Θ6 η µείωση είναι αισθητή, καθώς ο όγκος των νερών στο σηµείο αυτό αυξάνεται σηµαντικά, λόγω της επανένωσης της κοίτης του Ληθαίου. Οι περιττωµατικοί στρεπτόκοκκοι, αν και ανήκουν στη φυσική µικροβιακή χλωρίδα του εντέρου, µπορούν να εµφανιστούν και ως παθογόνα, προκαλώντας κυρίως γαστρεντερίτιδες έπειτα από κολύµβηση ή κατάποση νερού, και µολύνσεις του κατώτερου ουροποιητικού. Σηµειώνεται ότι η Οδηγία 98/83/ΕΚ, ορίζει την απουσία στρεπτόκοκκων από το νερό ανθρώπινης κατανάλωσης ανά 100 ml. Από τους περιττωµατικούς στρεπτόκοκκους αποµονώθηκαν συνολικά 100 στελέχη. Μετά από τις χαρακτηριστικές δοκιµές στις οποίες υποβλήθηκαν, αποκλείστηκαν 7 στελέχη, ενώ τα υπόλοιπα χαρακτηρίστηκαν τελικά ως Enterococcus spp. Περιττωµατικοί στρεπτόκοκκοι (10 3 Κυτ/ l) Α ΕΙΓΜ. Β ΕΙΓΜ. Θ 1 Θ 2 Θ 3 Θ 4 Θ 5 Θ 6 Θέσεις δειγµ ατοληψίας Σχήµα 4 : Επίπεδα πληθυσµών των περιττωµατικών στρεπτόκοκκων για κάθε θέση δειγµατοληψίας στις δύο δειγµατοληπτικές περιόδους. Η καταµέτρηση των κοπρανωδών κολίµορφων (Σχήµα 5) έδειξε ότι στα σηµεία Θ3, Θ4, Θ5 και Θ6 οι πληθυσµοί είναι πολλαπλάσιοι κατά τη θερινή περίοδο. Το σηµείο Θ5 (µετά από τη ΜΕΛ), παρουσιάζει και πάλι τις υψηλότερες τιµές. Πάντως, οι τιµές είναι από τις χαµηλότερες που αναφέρονται στη διεθνή βιβλιογραφία, οι οποίες κυµαίνονται από 4800 κυτ/l, έως και κυτ/l [18]. Η παρουσία των κοπρανωδών κολίµορφων στα νερά υποδηλώνει µόλυνση από ζωικούς πληθυσµούς, ή από µονάδες επεξεργασίας λυµάτων [19], ενώ µέσω της άρδευσης τα κολίµορφα περνούν στις καλλιέργειες και ειδικότερα αυτές των λαχανικών [20]. Υπογραµµίζεται ξανά ότι στην περιοχή καλλιεργούνται κηπευτικά τα οποία αρδεύονται µε νερά από το ποτάµι. Από τα κοπρανώδη κολίµορφα αποµονώθηκαν και χαρακτηρίστηκαν ως Escherichia coli 13 στελέχη. Πραγµατοποιήθηκαν επίσης αναλύσεις για την ανίχνευση παθογόνων. Οι µετρήσεις για την ύπαρξη του Salmonella spp, αρχικά έδειξαν µεγάλες τιµές και µάλιστα της θέσεις Θ5 και Θ6. Η ταυτοποίηση των αποικιών που αποµονώθηκαν έδειξε ότι τα στελέχη που είχαν αποµονωθεί ήταν άλλου είδους ευκαιριακά παθογόνα, όπως Klebsiella oxytoca, Providencia rettgeri, Providencia alcalifaciens, Morganella morganii, και Flavobacterium oryzohabitans, τα οποία προκαλούν κυρίως λοιµώξεις του κατώτερου ουροποιητικού και του αναπνευστικού συστήµατος [21]. Για το Listeria spp, µετά από τις διαδικασίες ταυτοποίησης που ακολούθησαν την πρώτη καταγραφή, κανένα από τα στελέχη που είχαν αποµονωθεί δεν βρέθηκε να είναι Listeria spp. Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου

7 Κοπρανώδη κολίµορφα (10 3 Κυτ/ l) Α ΕΙΓΜ. Β ΕΙΓΜ. Θ1 Θ2 Θ3 Θ4 Θ5 Θ6 Θέσεις δειγµατοληψίας Σχήµα 5 : Επίπεδα πληθυσµών των κοπρανωδών κολίµορφων για κάθε θέση δειγµατοληψίας στις δύο δειγµατοληπτικές περιόδους. 3.4 Μικροβιακές παράµετροι ιλύος Στην ιλύ εξετάστηκαν τα ολικά αερόβια βακτήρια, τα οποία ήταν της τάξεως των 10 7 κυττάρων/ γραµµάριο ιλύος, τιµή που βρίσκεται µέσα στα πλαίσια των διεθνών βιβλιογραφικών αναφορών [22] και οι περιττωµατικοί στρεπτόκοκκοι που µετρήθηκαν στα 176 κύτταρα/ γραµµάριο ιλύος, τιµή πολύ χαµηλή σύµφωνα µε της διεθνείς αναφορές [23]. Βέβαια, µετά από τις διαδικασίες συµπύκνωσης και ξήρανσης που υφίσταται η ιλύ στη µονάδα, είναι λογικό οι τιµές των στρεπτόκοκκων να µειώνονται κατά πολύ [24]. Ο πληθυσµός των κοπρανωδών κολίµορφων ήταν µηδενικός, γεγονός που συνδέεται και µε τις εξαιρετικά χαµηλές τιµές των στρεπτόκοκκων, οι οποίοι είναι και πιο ανθεκτικοί στις ακραίες συνθήκες, ενώ ο αριθµός των κλωστριδίων (24 κύτταρα/ γραµµάριο ξηρής λάσπης) κρίνεται εξαιρετικά χαµηλός. Η ύπαρξη παθογόνων εξετάστηκε και στην ιλύ της µονάδας επεξεργασίας λυµάτων για το Salmonella spp και το Listeria spp. Οι ύποπτες αποικίες που αποµονώθηκαν για τον έλεγχο του Salmonella spp. ταυτοποιήθηκαν ως: Chryseomonas luteola, E.coli, Enterobacter sakazakii, Acinetobacter spp., Proteus spp. Όλα τα παραπάνω αποτελούν ευκαιριακά παθογόνα, τα οποία σχετίζονται µε λοιµώξεις του αναπνευστικού, του γαστρεντερικού και του ουροποιητικού συστήµατος και µε µηνιγγίτιδες. Στην ιλύ ανιχνεύτηκε Listeria spp., και µάλιστα το είδος Listeria seeligeri, το οποίο έχει αποµονωθεί σε παρόµοιες περιπτώσεις. Φαίνεται όµως ότι η ιλύς απαλλάσσεται από αυτό, µετά από την έντονη έκθεσή της στον ήλιο [6]. Από την ιλύ αποµονώθηκαν τελικά 19 στελέχη Enterococcus sp. 3.5 Έλεγχος ευαισθησίας σε αντιβιοτικά Από τους εντερόκοκκους εξετάστηκαν συνολικά 114 στελέχη σε 12 αντιβιοτικά. Υψηλή ανθεκτικότητα παρουσιάστηκε σε αντιβιοτικά που παρεµποδίζουν τη σύνθεση πρωτεϊνών και νουκλεϊκών οξέων, σε ποσοστό από 14,9-72,8% αντίστοιχα, γεγονός που συµφωνεί µε άλλους ερευνητές [25,26]. Ορισµένα στελέχη παρουσίασαν ανθεκτικότητα σε περισσότερα από 5 αντιβιοτικά και προέρχονταν από της δειγµατοληπτικές θέσεις Θ1, Θ4, Θ5, αλλά και από την ιλύ. Από τα στελέχη του E.coli εξετάστηκαν 13 στελέχη σε 15 αντιβιοτικά. Τα µόνα αντιβιοτικά στα οποία παρουσίασαν ανθεκτικότητα είναι τα Amoxicillin / Clavulanic Acid 30 (ποσοστό 15,38%) και Cephalothin 30 (ποσοστό 30,7%), τα οποία ανήκουν της παρεµποδιστές σύνθεσης κυτταρικών τοιχωµάτων. Τα ανθεκτικά στελέχη προέρχονται από τις θέσεις Θ3, Θ2 Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου

8 και Θ5. Μόνο το σηµείο Θ5 (µετά τη ΜΕΛ) µπορεί να συσχετισθεί µε την ανθεκτικότητα των στελεχών, αν και ερευνητές υποστηρίζουν ότι οι παράµετροι αυτές δε συσχετίζονται [27]. Σηµειώνεται ότι είναι η πρώτη φορά που γίνεται έλεγχος ευαισθησίας στελεχών που αποµονώθηκαν από τα ύδατα του Ληθαίου αλλά και από την ιλύ της µονάδας επεξεργασίας λυµάτων. Η ανθεκτικότητα των στελεχών στα συγκεκριµένα αντιβιοτικά παρουσιάζεται στο Σχήµα 6 που ακολουθεί. 100% 50% Ευπαθή Μεσαία Ανθεκτικά 0% AMC30 CF30 Αντιβιοτικά Σχήµα 6 : Ανθεκτικότητα των στελεχών E.coli στα αντιβιοτικά AMC30 και CF30 4. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ Τα ύδατα του ποταµού Ληθαίου παρουσιάζουν φυσιολογικές τιµές ph, ενώ το διαλυµένο οξυγόνο κυµαίνεται από υψηλές τιµές έως πολύ χαµηλές κοντά στη συµβολή του µε τον Πηνειό, υποδηλώνοντας ανοξικές συνθήκες και ευτροφικά φαινόµενα. Το BOD 5 παρουσιάζει χαµηλές τιµές, εκτός των θέσεων Θ5 και Θ6 που βρίσκονται κατάντι της ΜΕΛ, ενώ το COD έχει τιµές κάτω από το όριο ανίχνευσης, εκτός από το σηµείο Θ6, το πιθανότερο λόγω της γειτνίασης µε εκκοκκιστήριο βάµβακος. Τα νιτρικά παρουσιάζονται υψηλά στα σηµεία δειγµατοληψίας Θ2 και Θ4, τα οποία περιλαµβάνουν καλλιέργειες σιτηρών, κηπευτικών και βάµβακος, ενώ τα νιτρώδη στο σηµείο Θ6. Τα φωσφορικά ιόντα είναι υψηλά στα σηµεία Θ5 και Θ6, κατάντι της ΜΕΛ. Ενώ λοιπόν η ΜΕΛ αφαιρεί ένα µεγάλο µέρος του ρυπαντικού φορτίου των αστικών λυµάτων που επεξεργάζεται και δρα προληπτικά ως προς τη ρύπανση του ποταµού Ληθαίου, δεν παύει να αποτελεί µια σηµαντική σηµειακή πηγή επιβάρυνσης, για τα φωσφορικά ιόντα. Κρίνεται ότι η κατασκευή δεξαµενής αποφωσφόρωσης θα συνέβαλε στην περαιτέρω βελτίωση της ποιότητας των υδάτων του Ληθαίου. Ως προς τις µικροβιολογικές παραµέτρους, παρουσιάζονται υψηλές τιµές στην ολική µεσόφιλη µικροχλωρίδα, γεγονός που δείχνει ένα υδάτινο οικοσύστηµα πλούσιο σε θρεπτικά συστατικά, τιµές που κυµαίνονται στους περιττωµατικούς στρεπτόκοκκους και διπλασιασµένες τιµές κολίµορφων κατά τη θερινή δειγµατοληψία. Αν και δεν αποµονώθηκε Salmonella spp. ή Listeria spp., ωστόσο αποµονώθηκαν άλλων ειδών ευκαιριακά παθογόνα, εξίσου επικίνδυνα για τη δηµόσια υγεία. Ο νοµός Τρικάλων είναι νοµός που έχει υποφέρει στο παρελθόν από έλλειψη υδατικών πόρων, γι αυτό και τα επεξεργασµένα ύδατα της µονάδας θα µπορούσαν να επαναχρησιµοποιηθούν για την άρδευση πάρκων και µη βρώσιµων καλλιεργειών, για τον εµπλουτισµό των υπόγειων υδροφόρων, ως νερό ψύξης στη βιοµηχανία και για πυροπροστασία, µετά από βελτιώσεις στην µονάδα επεξεργασίας των λυµάτων διότι ειδικά στο σηµείο Θ5 οι µικροβιολογικοί δείκτες και τα ευκαιριακά παθογόνα εµφανίζονται αυξηµένα. Η ιλύς έχει φυσικές και χηµικές παραµέτρους που κυµαίνονται µέσα στα αποδεκτά όρια, χαµηλές τιµές ολικών αερόβιων βακτηρίων, περιττωµατικών στρεπτόκοκκων και Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου

9 κλωστριδίων, ενώ δεν ανιχνεύτηκαν κολίµορφα. Ταυτοποιήθηκε όµως η ύπαρξη του παθογόνου Listeria seeligeri. Επειδή ο νοµός είναι κατά βάση γεωργοκτηνοτροφικός, η ιλύς µπορεί να αξιοποιηθεί ως λίπασµα στη γεωργία, λύνοντας ουσιαστικά το πρόβληµα της διάθεσης και περιορίζοντας τη νιτρορύπανση γεωργικής προέλευσης, αφού όµως πρώτα διερευνηθεί περαιτέρω η ύπαρξη του παθογόνου Listeria seeligeri. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1.Vega M., Pardo R., Barrado E., Deban L. (1998) Assessment of seasonal and polluting effects on the quality of river water by exploratory data analysis, Water Research, Vol. 32, Is. 12, pp APHA, (1992) Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 18 th ed. APHA, AWWA, WPCF, Washington, DC. 3.Forbes, Sahm, Weissfeld, (2002) Diagnostic Microbiology, Elsevier, N.York. 4.Collee J.G (1996) Practical medical microbiology, 14 th ed., N.York 5.Bacteriological Analytical Manual (2001) US Food and Drug Administration, 6.Garrec N., Picard- Bonnauad F., Pourcher A.M.(2003) Occurrence of Listeria sp and Listeria monocytogenes in sewage sludge used for land application : effect of dewatering, limiting and storage in tank on survival of Listeria species, FEMS- Immunology and Medical Microbiology, Vol.35, pp Nayak R., Khan S., Watson R., Cerniglia C., (2002) Influence of growth media on Vancomycin resistance of Enterococcus isolates and correlation with resistance gene determinants, FEMS- Microbiology Letters, Vol. 214, pp EPA,(1992), Method Bezirtzoglou E. and Romond C., (1990) Rapid identification and enumeration of Clostridium perfringens in the human faecal flora, Microbial Ecology in Health and Disease, Vol. 3, pp Cox B.A. (2003) A review of dissolved oxygen modeling techniques for lowland rivers, The Science of the Total Environment, Vol , pp Pèrez H.M., Antiguedad I., Arrate I., Garzia- Linares C., Morrel I., (2003) The influence of nitrate leaching through unsaturated soil on groundwater pollution in an agricultural area of the Basque country: A case study, The Science of the Total Environment, Vol. 317, pp Sigua G. and Tweedale W., (2003) Watershed scale assessment of nitrogen and phosphorus loadings in the Indian River Lagoon Basin, Florida, Journal of Environmental Management, Vol. 67, pp Haag D., Kaupenjohann M., (2001) Landscape fate of nitrate fluxes and emissions in Central Europe. A critical review of concepts, data and models for transport and retention, Agricultural Ecosystems and Environment, Vol. 86, pp Dyer Scott, Peng Charles, McAvoy D., Fendiger N., Masscheleyn P., Castillo L., Lim J.M, (2003) The influence of untreated wastewater to aquatic communities in the Balatuin river, The Philippines, Chemosphere, Vol. 52, pp Shrimali M. and Singh K.P (2001) New methods of nitrate removal from water, Environmental Pollution, Vol. 112, pp Mainstone Ch. and Parr W., (2002) Phosphorus in rivers: ecology and management, The Science of the Total Environment, Vol. 283, pp Troussellier M., Got P., Bouvy M., M Boup M., Arfi R., Lebihan F., Monfort P., Corbin D., Bernard C., (2004), Water quality and health status of the Senegal River estuary, Marine Pollution Bulletin, Vol. 48, pp Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου

10 18.George I., Anzil A., Servais P., (2004) Quantification of faecal coliform inputs to aquatic systems through soil leaching, Water Research, Vo. 38, pp Beaudeau P., Tousset N., Bruchon F., Lefèvre A., Taylor H., (2001) In situ measurment and statistical modelling of Escherichia coli decay in small rivers, Water research, Vol.35, Is.13, pp Okafo C., Umoh V., Galadima M.,(2003) Occurence of pathogenes on vegetables harvested from soils irrigated with contaminated streams, The Science of the Total Environment, Vol., pp Stock I. And Wiedermann B., (1998) Identification and natural antibiotic susceptibility of Morganella morganii, Diagnostic Microbiology and Infectious Disease, vol. 30, Is. 3, pp Dèportes I., Benoit Evejod J., Zmirou D., (1995) Hazard to man and the environment posed by the use of urban waste compost: a review The Science of the Total Environment, Vol. 172, pp Hassen A., Belguith K., Jedidi A., Cherif A., Cherif M., Boudabous A., (2001), Microbial characterization during composting of municipal solid waste Bioresource Technology, Vol.80, pp Ganzer C., Gaspard P., Galvez L., Huyard A., Dumouthier N., Schwartzbrod J., Monitoring of bacterial and parasitological contamination during various treatment of sludge, Water Research, Vol.35, Is.16, pp Sahm D. and Torres C., (1988) Effects of Medium and Inoculums variations on screening for high level of Aminoglycoside resistance in Enterococcus faecalis, Journal of Clinical Microbiology, Vol. 26, Is. 2, pp Louie M., Simor A.E., Szeto S., Patel M., Kreiswirth B., Lou D.E., (1992) Susceptibility testing of clinical isolates of Enterococcus faecium and Enterococcus faecalis, Journal Of Clinical Microbiology, Vol. 30, Is. 1, pp Reinthaler F.F., Posch J., Feierl G., Wüst G., Haas D., Ruchenbauer G., Mascher F., Marth G., (2003) Antibiotic resistance of E.coli in sewage and sludge, Water Research, Vol. 37, pp Heleco 05, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-6 Φεβρουαρίου