MIKROBIOLOŠKA ISPRAVNOST PRIRODNE IZVORSKE VODE U ODABRANIM IZVORIMA NA PODRUČJU GORSKOG KOTARA

Transcription

1 Stručni članak Professional Paper UDK ( Gorski kotar) Primljeno (Received): ; Prihvaćeno (Accepted): MIKROBIOLOŠKA ISPRAVNOST PRIRODNE IZVORSKE VODE U ODABRANIM IZVORIMA NA PODRUČJU GORSKOG KOTARA Goranka Crnković, univ. bacc. san. ing. Medicinski fakultet Sveučilišta u Rijeci Braće Branchetta 20, Rijeka cgoranka@yahoo.com doc. dr. sc. Ivana Gobin Medicinski fakultet Sveučilišta u Rijeci Braće Branchetta 20, Rijeka Gorski kotar karakterizira velika biološka raznolikost te brojne prirodne ljepote. To je krško područje ispresijecano brojnim potocima, rijekama i izvorima. Zbog propusnosti krškog terena na mjestima većih naselja veliki je rizik od onečišćenja podzemnih voda i izvora. Zbog toga je cilj ovog istraživanja bio analizirati mikrobiološku ispravnost prirodne izvorske vode u razdoblju između lipnja i lipnja godine, na tri lokacije u Gorskom kotaru. Iz rezultata je vidljivo kako mikrobiološka kvaliteta vode varira ovisno o razdoblju godine, kišnom periodu i lokalitetu, odnosno blizini naselja. Može se zaključiti kako budućnost izvorskih voda ovog kraja uvelike ovisi o brizi lokalnog stanovništva te izgradnji kvalitetnog kanalizacijskog sustava, čime bi se spriječilo infiltriranje zagađene vode u podzemlje. Ključne riječi: Gorski kotar, krški teren, izvorska voda, mikrobiološka ispravnost 17

2 UVOD Hrvatska se, za razliku od većine europskih zemalja, odlikuje visokim stupnjem očuvanosti prirode i znatnim količinama pitke vode. Najvažnije hidrografsko čvorište u Hrvatskoj nalazi se na području Gorskog kotara (Lončar, 2003.) Geološke značajke i klima Gorskog kotara Geološku podlogu Gorskog kotara gotovo u potpunosti čine karbonatne stijene za koje je karakteristična površinska bezvodnost i dubinsko protjecanje podzemnih voda (Rondić, 2006.). Klima Gorskog kotara na različitim lokalitetima poprima različite karakteristike. Predjeli iznad 1200 metara nadmorske visine obuhvaćeni su planinskom klimom, u nižim područjima prevladava kontinentalna klima, a niža susjedna gorska i brdsko planinska područja pripadaju posebnom prijelaznom klimatskom tipu. Klimu ovog područja karakteriziraju veće količine padalina i niže temperature. Najviše oborina ima u studenome i prosincu, a najmanje u srpnju i kolovozu. Ljeta su blaga, a zime hladne i oštre sa većim količinama snijega (Perič i sur., 2005.) Značajke voda na području krškog sliva Krš je skup reljefnih oblika, a nastaje kao rezultat polaganog kemijskog trošenja stijena topivih u vodi na što velik utjecaj imaju temperatura vode i otopljeni ugljični dioksid. Pod utjecajem vode se u stijenama formiraju pukotine kroz koje voda traži put prema podzemlju (Vukić Lušić i sur., 2011.). Za krške je terene karakteristično da nema znatnijih površinskih vodotoka, dok je važno obilježje pojava velikih krških izvora. Ti izvori su gotovo uvijek vezani uz neku dominantnu pukotinu, imaju veliku izdašnost te veliku razliku između količine istjecanja tijekom kišnog i sušnog perioda (Mayer, 2003.). Značajke krških slivova u Hrvatskoj su prostrane zone prikupljanja vode u planinskim područjima koja zbog slabe naseljenosti nisu pod značajnim antropogenim utjecajima. Zbog toga je takva voda izuzetne kvalitete i čistoće. Međutim, zbog specifične hidrografije ovih vodonosnika prisutna je opasnost od širenja zagađenja i direktnog onečišćenja krških izvora. U periodima jakih oborina na krškim područjima obično se javlja zamućenje izvorišta, što je često praćeno i mikrobiološkim zagađenjem. U sušnim periodima izdašnost ovih izvora se smanjuje, a pojedini izvori presušuju (Vukić Lušić i sur., 2011.). dolazi do povremenih ili stalnih zagađenja tih izvora te voda postaje mikrobiološki neprihvatljiva za korištenje. Cilj ovog rada bio je provesti jednogodišnju mikrobiološku analizu nekoliko izvora na području Gorskog kotara sa svrhom stjecanja uvida u izvore zagađenja istraživanih izvora vode i donošenja preporuka za njihovu zaštitu. 3. MATERIJALI I METODE Kako bi ispitali mikrobiološku ispravnost izvorske vode na području Gorskog kotara, voda je uzorkovana na tri lokacije: izvor Skrad 1, izvor rijeke Dobre i izvor Srednji jarak. Analiza izvorske vode je provedena u razdoblju od lipnja do lipnja godine, s time da je za izvor Srednji jarak istraživanje započeto 09. listopada godine. Zbog vremenskih neprilika analiza izvora Skrad 1 nije provedena 13. prosinca godine. Ukupno je analizirano 40 uzoraka, od čega 14 na lokaciji Skrad 1, 15 na lokaciji izvor rijeke Dobre i 11 na lokaciji izvor Srednji jarak. Uz mikrobiološke parametre, mjerena je temperatura vode svakog izvora (na mjestu uzorkovanja) Opis analiziranih izvora Izvor Skrad 1 Koordinate: sjeverne zemljopisne širine (s.z.š.); istočne zemljopisne dužine (i.z.d.). Izvor Skrad 1 (slika 1) nalazi se u Skradu na oko 500 m udaljenosti od željezničkog kolodvora u smjeru Rijeke. Smješten je na oko 650 m nadmorske visine. Okolni prostor izvora proglašen je vodozaštitnim područjem te su unutar njega zabranjene sve aktivnost kojima bi se kvaliteta vode dovela u opasnost. Komunalno poduzeće Komunalac d.o.o. Delnice vodu iz ovog izvora crpi za opskrbu naselja dijela Gorskog kotara. Zbog toga je sam izvor ograđen i zaštićen od neovlaštenog ulaza. Monitoring kvalitete vode iz ovog izvora redovito provodi Nastavni zavod za javno zdravstvo Primorsko-goranske županije. Prosječna protočnost izvora iznosi 3 L/s. 2. CILJ ISTRAŽIVANJA Područje Gorskog kotara obiluje izvorima prirodne vode koja se često koristi za svakodnevne potrebe ovdašnjih mještana. Međutim, zbog različitih čimbenika Slika 1. Izvor Skrad 1 18

3 Izvor rijeke Dobre Koordinate: s.z.š.; i.z.d. Izvor rijeke Dobre (slika 2) jedan je od dva izvora ove rijeke (drugi se nalazi blizu sela Bukov Vrh u okolici Skrada). Nalazi se u centru mjesta, na oko 100 m udaljenosti od mjesne crkve i na 700 m nadmorske visine te je sa svih strana okružen kućama koje još uvijek nemaju izgrađen kanalizacijski sustav. Pored izvora postavljena je tabla o neispravnosti vode za piće. Međutim, u prošlosti (sagrađen je još davne godine), dok vodovodna mreža još nije bila izgrađena, mještani Skrada koristili su vodu s ovog izvora za piće, potrebe kućanstva i napajanje stoke. Prosječna protočnost izvora iznosi 5,5 L/s. vodi pa stoga dosta mještana iz okolice, koji znaju za ovaj izvor, uzimaju njegovu vodu za piće. Prosječna protočnost izvora iznosi 1,7 L/s. Slika 3. Izvor Srednji jarak 3.2. Uzorkovanje vode Uzorkovanje se provodilo uz pomoć sterilnih staklenih boca sa standardnim čepovima. Nakon punjenja vodom boce su odmah zatvarane pri čemu se vodilo računa o tome da čep boce ostane sterilan. Uzorak se do analize, najviše 24 sata, pohranjivao na +4 C. Uzorci izvorske vode se nisu uzimali za vrijeme jake kiše. Slika 2. Izvor rijeke Dobre Izvor Srednji jarak Koordinate: s.z.š.; i.z.d. Izvor Srednji jarak (slika 3) nalazi se neposredno uz staru cestu Rijeka-Zagreb, oko 2,5 km od centra Skrada u smjeru Zagreba i na oko 550 m nadmorske visine. Oko 600 m iznad izvora smješteno je relativno slabo naseljeno selo Sleme Skradsko. Pored izvora istaknuta je ploča o pitkoj 3.3. Određivanje mikrobioloških parametara U uzorcima izvorske vode određivao se broj aerobnih bakterija kultiviranih na 22 C, 37 C i 44 C, te se metodom membranske filtracije određivao broj ukupnih i fekalnih koliforma, prisutnost enterokoka te bakterija iz rodova Pseudomonas i Bacillus. Za svaki od navedenih parametara prikazana je metoda dokazivanja, volumen u kojem se dokazuje te podloge koje služe za njihovo dokazivanje (tablica 1). Tablica 1. Analizirani mikrobiološki parametri Mikrobiološki parametar Metoda Volumen uzorka Podloga (Biolife, Italija) Temperatura inkubacije/ C Vrijeme inkubacije/sati Karakteristični porast i potvrdni testovi Broj kolonija na 22 C, 37 C i 44 C Ukupni Fekalni Enterokoki Pseudomonas Bacillus Nacjepljivanje na hranjivi agar 1 ml YEA 22, 37 i Porast kolonija 100 ml Les Endo agar ml m-fc agar ml KEA agar ml 100 ml Pseudomonas F i P agar Krvni agar s 5% ovčje krvi Crvene kolonije s metalno zelenim sjajem; oksidaza i bojanje po Gramu Plave kolonije; oksidaza i bojanje po Gramu Tamno smeđe kolonije s crnim halom; katalaza i bojanje po Gramu Bezbojne ili žučkaste kolonije pod normalnim svjetlom te fluorescentno žute pod UV-lampom/porast plavozelenih kolonija; oksidaza, bojanje po Gramu i test katalaze Velike nepravilne kolonije hrapave površine s izraženom zonom β-hemolize; bojanje po Gramu 19

4 4. REZULTATI I RASPRAVA Rezultati ovog rada su pokazali kako je mikrobiološki najkvalitetnija voda iz izvora Skrad 1, što je bilo i očekivano zbog toga što je izvor ograđen te su oko njega uspostavljene zone sanitarne zaštite. U niti jednom uzorku vode s ovog izvora nisu dokazani fekalni kao ni enterokoki, dok su ukupni dokazani u samo pet od četrnaest uzoraka. Ukupni broj aerobnih bakterija na 22 C, 37 C i 44 C bio je znatno niži nego kod ostala dva analizirana izvora (tablica 2). Voda iz izvora rijeke Dobre bila je najviše onečišćena. U ovom izvoru broj aerobnih bakterija na 22 C, 37 C i 44 C bio je značajno veći nego u preostala dva izvora. Fekalne koliformne bakterije u znatnim koncentracijama dokazane su u sedam od petnaest mjerenja, ukupni dokazani su pri svakom uzorkovanju, a najviše u ljetnim mjesecima, dok su enterokoki dokazani u četiri uzorka i to u razdoblju između kolovoza i prosinca godine (tablica 3). Glavni razlog za onečišćenje zasigurno leži u činjenici da se izvor nalazi u centru Skrada te je sa svih strana okružen kućama koje još uvijek nemaju izgrađen kanalizacijski sustav. Iako je pored ovog izvora istaknuta obavijest kako voda nije za piće, mještani je povremeno koriste za zalijevanje vrtova. Zaštitom izvora smanjio bi se rizik onečišćenja te bi voda postala dostupna za korištenje kako lokalnom stanovništvu tako i izletnicima. Izvor Srednji jarak je bio najzanimljiviji za analizu zbog toga što je uz njega jasno izražena obavijest da je voda iz izvora pitka. Tu vodu također koristi dosta lokalnih stanovnika koji redovito odlaze na izvor po vodu te ju koriste za piće, kuhanje i potrebe u kućanstvu. Međutim, analiza je pokazala kako u ovom izvoru povremeno dolazi do kontaminacije fekalnim bakterijama. U vodi iz ovog izvora fekalni dokazani su u tri od jedanaest uzoraka, a ukupni u osam od jedanaest uzoraka. U tri uzorka također su dokazani i enterokoki. Broj aerobnih bakterija na 22 C, 37 C i 44 C kretao se otprilike u vrijednostima podjednakim onima s izvora rijeke Dobre (tablica 4). Kako bi se taj problem riješio, potrebno je provesti mjere zaštite samog izvora te okolnog prostora. Tablica 2. Rezultati analize vode iz izvora Skrad 1 IZVOR SKRAD 1 DATUM Aerobne mezofilne (cfu/ml) 22 C 37 C 44 C Ukupni Fekalni Enterokoki (100 ml) Pseudomonas spp. Bacillus spp NA NA NA NA NA NA NA NA NA cfu/ml: broj izraslih kolonija u 1 ml uzorka; cfu/100 ml: broj izraslih kolonija u 100 ml uzorka; NA: nije analizirano 20

5 Tablica 3. Rezultati analize vode iz izvora rijeke Dobre IZVOR RIJEKE DOBRE DATUM Aerobne mezofilne (cfu/ ml) 22 C 37 C 44 C Ukupni Fekalni Enterokoki Pseudomonasspp. Bacillusspp. (100 ml) NA cfu/ml: broj izraslih kolonija u 1 ml uzorka; cfu/100 ml: broj izraslih kolonija u 100 ml uzorka; NA: nije analizirano Ovisno o izvoru, prirodne izvorske vode mogu sadržavati brojne nepatogene heterotrofne mikroorganizme kao što su: Flavobacterium spp., Pseudomonas spp., Acinetobacter spp., Moraxella spp., Chromobacterium, Achromobacter spp. i Alcaligenes spp. (Aydin, 2007.). Bakterije iz roda Pseudomonas su povremeno dokazane u izvoru Skrad 1, dok su u vodi iz izvora rijeke Dobre i izvora Srednji jarak dokazane pri svakoj analizi. Bakterije iz roda Bacillus su također dio prirodne mikrobiote voda i dokazane su u svim izvorima pri svakoj analizi. U literaturi su oskudni podatci o mikrobiološkoj kvaliteti prirodne izvorske vode na području Gorskog kotara. Istraživanje provedeno na slivnom području rijeke Kupe je pokazalo postojanje antropogenog opterećenja podzemnih voda na području gornjeg dijela sliva rijeke Kupe. Onečišćenja su pripisana neriješenoj kanalizacijskoj infrastrukturi i postojanju nekontroliranih odlagališta otpada (Biondić i sur., 2006.). Hinić i suradnici su tijekom i ispitivali kvalitetu izvorske vode na području Prezida i pokazali da intenzitet bakterijskog zagađenja varira ovisno o hidrološkim uvjetima. Najveće zagađenje dolazi tijekom ili odmah nakon obilnih kiša zbog ispiranja onečišćenja iz nezasićene zone u krški vodonosnik i njegov brz prijenos do izvora. Navedena studija je provedena na području slivnog područja Trbuhovica i pokazala je da kakvoća vode ovisi o blizini naselja te je voda najkvalitetnija iz izvora Trbuhovica dok voda iz izvora Obrh nije za konzumiranje zbog stalnog fekalnog zagađenja. Izvor Obrh se nalazi u središtu Prezida i nekoliko kuća nalazi se neposredno iznad njega (Hinić i sur., 2008.). Rezultati pokazuju kako su izvor Skrad 1 i izvor rijeke Dobre kroz čitavo razdoblje analize imali vrlo male temperaturne oscilacije (između 6,3 C i 7,6 C), za razliku od izvora Srednji jarak gdje su bile izražene oscilacije te je u ljetnim mjesecima izmjereno 10 C, a u zimskim mjesecima 4,6 C (slika 4). Poznato je da vrijeme zadržavanja vode u vodonosniku dovodi do promjena u tvrdoći i temperaturi izvorske vode. Iz navedenog bi mogli zaključiti da su slivna područja izvora Skrad 1 i Dobra u visokim hladnim predjelima Gorskog kotara i da je dulje vrijeme 21

6 Izvor Skrad 1 Izvor rijeke Dobre Izvor Srednji jarak Temperatura/ C datumi uzorkovanja Slika 4. Temperatura vode u analiziranim izvorima zadržavanja vode. Suprotno tome, velike oscilacije temperature vode u izvoru Srednji jarak ukazuju da je kraće vrijeme zadržavanja vode u plitkom vodonosniku te temperatura ovisi o godišnjem dobu. Ukoliko za primjer uzmemo rijeku Kupu, na temelju temperature izvorske vode može se razlikovati nekoliko skupina izvorskih područja. Najhladnije vode su iz izvorskog područja Kupe i Kuparija (7 C-8 C), a relativno visoke na području Zamosta (10 C) (Biondić i sur., 2006.). Poznato je da količina oborina utječe na kvalitetu izvorske vode te su u radu korišteni podatci Državnog hidrometeorološkog zavoda o količini dnevnih oborina na području Delnica. Ukupne mjesečne količine oborina na području Delnica su prikazane u tablici 5. Vidljivo je da je najviše oborina zabilježeno u listopadu i prosincu godine, dok je najmanja količina oborina zabilježena u studenom godine i ožujku godine. Tablica 4. Rezultati analize vode iz izvora Srednji jarak IZVOR SREDNJI JARAK DATUM Aerobne mezofilne (cfu/ml) 22 C 37 C 44 C Ukupni Fekalni Enterokoki Pseudomonasspp. Bacillusspp NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA cfu/ml: broj izraslih kolonija u 1 ml uzorka; cfu/100 ml: broj izraslih kolonija u 100 ml uzorka; NA: nije analizirano 22

7 Tablica 5. Ukupna mjesečna količina oborina na području Delnica za razdoblje od lipnja do lipnja godine g g. Lipanj Srpanj Kolovoz Rujan Listopad Studeni Prosinac Siječanj Veljača Ožujak Travanj Svibanj Lipanj Količina oborina /mm 129,2 154,5 34,7 118,8 180,9 9,0 337,8 56,5 69,2 1,3 131,3 159,5 105,7 U radu su prikazane dnevne količine oborina za mjesec listopad godine jer su u tom mjesecu rađena dva ispitivanja (slika 5). U navedenom periodu je zabilježen povišen broj aerobnih bakterija uzgajanih na 22 C i 37 C u izvorima Dobra i Srednji jarak neposredno nakon kišnog razdoblja. Osim toga, zabilježen je i povišen broj ukupnih koliforma u navedenim izvorima. Suprotno tome, u istom periodu, u izvoru Skrad 1 nije došlo do povećanja broja bakterija. Stoga, rezultati pokazuju da je intenzitet bakteriološkog onečišćenja u izvorima Dobra i Srednji jarak varirao ovisno o hidrološkim uvjetima i pik zagađenja se javljao neposredno nakon kišnog razdoblja. Najveće bakterijsko zagađenje zabilježeno je u izvorištu Dobre u lipnju i srpnju godine, iako nisu zabilježene značajnije oborine u navedenom periodu. Tako da osim hidroloških uvjeta na zagađenje vode u izvorištima utječu i drugi vanjski faktori, u ovom slučaju blizina naselja i nezaštićenost samih izvora. Prema dobivenim rezultatima možemo zaključiti da je izvorska voda u ispitivanim izvorima, zbog krškog terena, izložena djelovanju različitih čimbenika koji mogu ugroziti njezinu mikrobiološku kvalitetu. To se ponajprije odnosi na izvor rijeke Dobre i izvor Srednji jarak. O tome treba voditi računa pri korištenju takve vode kako ne bi došlo do pojave infekcija. Također bi, zbog aktualnog razvoja seoskog turizma, ali i zbog lokalnog stanovništva na području Gorskog kotara, trebalo zaštititi izvore, postaviti obavijesti o pitkoj vodi te redovito provjeravati mikrobiološku ispravnost vode. Slika 5. Ukupne mjesečne količine oborina na području Delnica i bakterijskog zagađenja u vodi iz ispitivanih izvora tijekom listopada godine LITERATURA Aydin A. (2007.): The Microbiological and Physico-Chemical Quality of Groundwater in West Thrace, Turkey. Polish J. of Environ. Stud., 16(3), Biondić B., Biondć R., Kapelj S. (2006.): Karst groundwater protection in the Kupa River catchment area and sustainable development. Environmental Geology, 49(6), Hinić V., Rubinić J., Vučković I., Ružić I., Gržetić A., Volf G., Ljubotina M. and Kvas N. (2008.): Analysis of interrelation between water quality and hydrologic conditions on a small karst catchment area of sinking watercourse Trbuhovica. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci Lončar N. (2003.): S koliko vode raspolažemo? Okoliš glasilo Ministarstva zaštite okoliša i prostornog uređenja, 115, Mayer, D. (2004.): Voda od nastanka do upotrebe. Prosvjeta, Zagreb. Perič, J., Peršić, M., Blažević, B. i suradnici (2005.): Glavni plan razvoja turizma PGŽ, Sveučilište u Rijeci, Rijeka. Rondić, M. (2006.): Zaštićena prirodna baština Primorsko goranske županije. Glosa d.o.o., Rijeka. Vukić Lušić D., Lušić D. (2011.): Posebnosti krških područja u opskrbi vodom za piće. Hrvatska vodoprivreda, 194,

8 MICROBIOLOGICAL SAFETY OF NATURAL SPRING WATER IN SELECTED SPRINGS IN GORSKI KOTAR Abstract. Gorski kotar is characterized by its high biodiversity value and singular beauty of nature. It is a karst area with numerous streams, rivers and springs. Due to the porosity of the karst terrain, there is high risk of groundwater and spring pollution in areas with larger settlements. The aim of this investigation was the analyisis of microbiological safety of natural spring water in the period from June 2011 and June 2012 on three locations in Gorski kotar. The results clearly show that microbiolgicaly quality of water varies according to season, wet periods and location, i.e. vicinity of settlements. It can be concluded that the future of spring water in this area largely depends on the responsibity of local population and the construction of a good sewerage system which would prevent the infiltration of polluted water into the underground. Key words: Gorski kotar, karst terrain, spring water, microbiological safety Mikrobiologische Einwandfreiheit des natürlichen Wassers aus ausgewählten Quellen in Gorski kotar Zusammenfassung. Gorski kotar ist durch eine hohe Biodiversität und zahlreiche Naturschönheiten charakterisiert. In diesem Karstgebiet gibt es zahlreiche Bäche, Flüsse und Quellen. Wegen Karstdurchlässigkeit besteht auf den Gebieten größerer Siedlungen ein großes Risiko der Verunreinigung von Grundwasser und Wasserquellen. So war das Ziel dieser Untersuchung, die mikrobiologische Einwandfreiheit des natürlichen Quellwassers an drei Stellen in Gorski kotar im Zeitraum zwischen Juni 2001 und Juni 2012 zu prüfen. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die mikrobiologische Qualität des Wassers in Abhängigkeit von Jahreszeit, Regenzeitraum und Stelle, d.h. Siedlungsnähe, unterscheidet. Daraus ist zu schließen, dass die Zukunft des Quellwassers auf diesem Gebiet größtenteils von den Einwohnern abhängt, die Sorge zur Umwelt tragen sollen, sowie vom Bau eines entsprechenden Kanalisationssystems, womit das Versickern von verschmutztem Wasser in den Untergrund verhindert werden kann. Schlüsselwörter: Gorski kotar, Karstgelände, Quellwasser, mikrobiologische Einwandfreiheit 24