Dinamika broja koliformnih bakterija u poplavnom području Kopački rit

Transcription

1 Izvorni znanstveni članak Original Scientific Paper UDK (Kopački rit) Primljeno (Received): ; Prihvaćeno (Accepted): Dinamika broja koliformnih bakterija u poplavnom području Kopački rit Elvira Kuna, mag. biol. Gotalovec 34, Budinščina Ljiljana Krpan, dipl. ing. biol. Zavod za javno zdravstvo dr. Andrija Štampar Mirogojska cesta 16, Zagreb Doc. dr. sc. Goran Palijan, prof.biol.kem. Odjel za biologiju, Sveučilište J.J. Strossmayera u Osijeku Ulica cara Hadrijana 8/A, Osijek gpalijan@biologija.unios.hr Istraživanje je provedeno u Parku prirode Kopački rit u Sakadaškom jezeru, kanalu Čonakut i rijeci Dunav tijekom godine. U prikupljenim uzorcima vode utvrđena je brojnost bakterije Escherichia coli i broj ukupnih koliformnih bakterija te koncentracija otopljenog kisika, konduktivitet, ph, koncentracija nitrita, nitrata, amonij iona, dušika po Kjeldahlu i ukupnog fosfora te temperatura i prozirnost vode. Tijekom razdoblja poplava broj koliformnih bakterija i E. coli je naglo porastao u poplavnom području. Broj koliformnih bakterija i E. coli se smanjuje od Dunava prema unutrašnjosti poplavnog područja. Prema proučavanim mikrobiološkim pokazateljima, Dunav i kanal Čonakut se svrstavaju u II. vrstu voda, a Sakadaško jezero u I. vrstu.trend smanjivanja broja bakterija u poplavnom području u odnosu na rijeku Dunav postoji tijekom cijele godine. Stoga možemo zaključiti da je poplavno područje Kopački rit prirodni filter koliformnih bakterija te ovu njegovu funkciju pridodati na listu usluga koje ovaj ekološki sustav pruža čovjeku. Ključne riječi: poplavno područje Kopački rit, Dunav, usluge ekološkog sustava, koliformne bakterije, E. coli 1. UVOD Poplavna područja uključuju trajna lotička i lentička staništa (plitka jezera, rukavci i močvare) i staništa povremeno izložena plavljenju koji graniče s većinom velikih rijeka (Junk et al., 1989), a očituju se kao najraznolikiji i najproduktivniji ekološki sustavi. Flood puls ili plavljenje je najvažniji ekološki parametar koji određuje postojanje, produktivnost i interakcije živog svijeta u vodenim ekosustavima riječnih poplavnih područja (Junk et al., 1989; Van den Brink et al., 1994). Za vrijeme plavljenja dotok svježih voda uvjetuje promjene bioloških i kemijskih čimbenika u poplavnim područjima. Osim što su vrijedna područja biološke raznolikosti, imaju čitav niz ekoloških i hidroloških funkcija koje mogu biti korisne i za čovjeka. Izvor su mnogih resursa koji su danas poznati pod pojmom usluge ekosustava. Osim turizma, velike biološke raznolikosti, zaštite od poplava, poplavna područja nude čovjeku usluge pročišćavanja vode. Koliformne bakterije su primarno nepatogene bakterije i normalna mikroflora probavnog sustava sisavaca. Iz organizma se izlučuju fekalijama i preko komunalnih otpadnih voda mogu dospjeti u prirodne vode. Ukoliko fekalije potječu iz oboljelog čovjeka ili 89

2 životinje, u njima će biti prisutne i patogene bakterije koje uzrokuju crijevne infekcije i teška oboljenja - hidričke infekcije (infekcije koje se prenose vodom). Mnoge patogene bakterije prisutne su u okolišu u malom broju te je njihova detekcija teška (Henze et al., 2008.). Budući da se koliformne bakterije prirodno izlučuju u velikom broju, od godine koriste se u sanitarnoj analizi vode kao indikatori fekalnog zagađenja i moguće prisutnosti patogenih crijevnih bakterija. Koliformne bakterije su aerobni ili fakultativno anaerobni, gram-negativni, nesporogeni štapići koji fermentiraju laktozu stvarajući kiselinu i plin (CO 2 ). Pripadaju porodici Enterobacteriaceae. Uključuju vrstu Escherichia coli i srodne vrste koje normalno obitavaju u probavnom sustavu sisavaca, kao što su vrste rodova Citrobacter, Enterobacter i Klebsiella (Holt et al., 1994.). Prema otpornosti na temperaturu dijele se na ukupne i fekalne koliformne bakterije. Ukupne koliformne bakterije fermentiraju laktozu na 35±0,5 C kroz 48 h, a fekalne koliformne bakterije na 44,5±0,2 C kroz 24 h (Hrenović i Šimunović, 2010.). Cilj ovog rada bio je usporediti dinamiku koliformnih bakterija i E. coli između Dunava i poplavnog područja (Kopački rit) tijekom proljetnog, ljetnog i jesenskog perioda. Također, cilj je bio utvrditi promjenu broja bakterija u poplavnom području s udaljenošću od Dunava i međuovisnost E. coli i fizikalno-kemijskih parametara okoliša. 2. MATERIJALI I METODE 2.1. Prikupljanje uzoraka Uzorci su uzeti na području Kopačkog rita iz površinskog sloja vode na dubini od približno 10 cm i iz pridnenog sloja približno 45 cm od dna na tri lokacije: rijeke Dunav, kanal Čonakut i Sakadaško jezero pomoću opterećenog limenog karnistra s gumenim čepom V=13,3 l. Uzorci za mikrobiološku analizu su prebačeni u sterilizirane staklene boce za uzorkovanje V=0,5 l s teflonskim čepovima na navoj, a sakupljani su u vremenskom periodu od ožujka do listopada godine u jednomjesečnim intervalima. Uzorci vode za određivanje broja bakterija transportirani su u hlađenom putnom hladnjaku u Laboratorij za mikrobiološke analize vode Zavoda za javno zdravstvo dr. Andrija Štampar u Zagrebu u roku od 24 h Fizikalno-kemijska analiza vode Temperatura vode i zraka mjerena je živinim termometrom s podjelom ljestvice 10/1 C. Dubina vode (m) mjerena je baždarenim konopcem s utegom, dok je prozirnost vode (m) određena Secchi pločom. Električna provodljivost vode (koduktivitet, μs/cm), ph, otopljeni kisik u vodi (mg/l) i zasićenje kisikom (%) mjereni su minilaboratorijem WTW Multi 340i (Wissenschaftlich- Technische Werkstätten, Weilheim, Njemačka) na površini i na dnu. Koncentracije nitritnih, nitratnih i amonijevih iona, organskog dušika te ukupnog fosfora i dušika obavljene su u Eko-laboratoriju Vodovoda d. d. Osijek prema standardnim metodama (APHA, 1989) Detekcija i određivanje broja koliformnih bakterija Detekcija i broj koliformnih bakterija određen je metodom višestrukih epruveta (HRN ISO :1999). Razrijeđeni uzorci nacijepljeni su u seriju epruveta s MacConkey tekućom hranjivom podlogom (Oxoid): 3 epruvete s 0,01 ml uzorka, 3 epruvete s 0,1 ml i 3 epruvete s 1 ml uzorka i inkubirani 48 h na temperaturi od 36±1,5 ºC. Kao pozitivne reakcije uzete su epruvete u kojima je došlo do promjene boje hranjivog medija iz ljubičaste u žutu i nastanka plina u Durhmanovim epruveticama. Broj koliformnih bakterija je određen MPN metodom (eng. Most Probable Number) ili metodom najvjerojatnijeg broja bakterija. 2.4.Detekcija i određivanje broja E. coli Detekcija i broj E. coli određeni su metodom membranske filtracije (HRN EN ISO :2000 i HRN EN ISO :2000/Ispr.1:2008). Metoda se sastoji od standardnog i brzog testa. Za svako područje istraživanja (Dunav, kanal Čonakut i Sakadaško jezero) s površine i dna profiltrirano je po 1, 10 i 100 ml uzorka Standardni test Nakon filtracije, filter membrana promjera 47 mm, veličina pora 0,45 µm prenijeta je na hranjivu podlogu laktoza TTC Tergitol 7 agar (AES Biomerieux), u Petrijevim zdjelicama promjera 90 mm i inkubirana na (44,0±0,5) ºC kroz (21±3) sata u termostatu T-5 (Pol-Eko). Nakon inkubacije kao pozitivne bakterije uzete su u obzir sve kolonije bez obzira na veličinu, koje su razvile žutu boju ispod membrane. Za potvrdni test provedena je naknadna kultivacija izabranih tipičnih kolonija: a) za oxidaza test na neselektivnom TSA agaru, b) za indol test u triptofan bujonu, c) za beta-glucoronidaza test u E.C. bujonu MUG-u (podloga za izolaciju E. coli s 4-metilumbeliferil beta-d-glucuronidom). Neselektivni agar Tryptone Soy agar (TSA) (AES- Biomerieux) inkubiran je (21±3) sata na temperaturi (36±2) o C u termostatu T-5 (Pol-Eko). Nakon toga proveden je oxidaza test, tj. stavljene su dvije do tri kapi reagensa za oxidazu na filter papir i napravljen razmaz kolonije pomoću sterilne plastične eze. Pojava tamno plave do ljubičaste boje u roku od 30 sekundi smatra se pozitivnom reakcijom. Sve oxidaza negativne kolonije broje se kao koliformne bakterije. Triptofan bujon (AES-Biomerieux) u koji su nacijepljene kolonije koje su producirale žutu boju, inkubiran je (21±3) sata na (44±0,5) o C u termostatu T-5. Ispitano je stvaranje indola dodavanjem 0,2-0,3 ml Kovac s reagensa (Oxoiod). Pojava crvene boje na površini bujona potvrda je stvaranja indola. Kako neke vrste, npr. Klebsiella oxitoca, daju indol pozitivnu reakciju, paralelno je proveden i beta glucuronidaza test na sve kolonije testirane na indol reakciju. 90

3 E.C.bujon MUG (Oxoid) inkubiran je (21±3) sata na (44±0,5) o C u termostatu T-5 i izložen pod ručnom UV lampom (Ultra-Violet Products Ltd, UK). Pojava fluorescencije potvrđuje prisutnost enzima beta glucuronidaze. Escherichia coli daje pozitivnu, a Klebsiella oxitoca negativnu reakciju. Sve oxidaza negativne kolonije koje daju pozitivnu indol reakciju i pozitivan beta glucuronidaza test broje se kao Escherichia coli Brzi test Nakon filtracije, membrana promjera 47 mm, veličine pora 0,45 µm (PALL) prenijeta je na podlogu Tryptone Soj agar (TSA) prizvođača AES-Biomerieux i inkubirana pri temperaturi od (36±2) o C kroz 4-5 sati u termostatu oznake T-5 (Pol-eko). Nakon toga prenijeta je sterilnom hvataljkom i položena na Tryptone Bile agar (TBA) podlogu (Liofilchem) i inkubirana sati na temperaturi (44±0,5) o C (termostat oznake T-3, Pol-Eko). Nakon inkubacije membranski filter je položen na podložak (Watman filter papir) zasićen sa indol reagensom (bezalkoholni, SPOT INDOL DMACA, Oxoid) i osvjetljen ručnom UV lampom (UVG-54, Ultra-Violet Products Ltd., UK) valne duljine 254 nm kroz min., ovisno o razvoju boje. Sve crvene kolonije na membranskom filtru brojene su kao E. coli. U svrhu kontrole postupka proveli smo kontrolu radne kulture i slijepe probe. Pozitivna kontrola (radna kultura) provedena je sa uzorkom koji je kontaminiran sojem Escherichia coli Epower pellet ATCC (Microbiologics). Slijepa proba 1. i 2. pripremljena je filtriranjem 100 ml slane peptonske vode i 100 ml sterilne vode kroz uređaj za membransku filtraciju (Pall). Daljnji postupak se proveden je isto kao sa uzorcima. 2.5.Određivanje broja kolonija E. coli Broj živih stanica bakterija određuje se brojanjem poraslih kolonija na hranjivoj podlozi, a rezultat je izražen kao broj kolonija formirajućih jedinica (eng. Colony Forming Units) CFU/100 ml Statistička obrada podataka Cjelokupna statistička obrada podataka napravljena je pomoću programa Excel (Microsoft Office) i programa SPSS pod Windows 7 operativnim sustavom. Za obradu podataka korištan je MPN ili CFU u 100 ml uzorka. 3. REZULTATI 3.1. Vodostaj Dunava Tijekom istraživanja od ožujka do listopada, najviši vodostaj Dunava zabilježen je i iznosio je 454 cm (90% Kopačkog rita bilo je pod vodom). Najniži vodostaj zabilježen je 24. i i iznosio je 18 cm (slika 1). Slika 1. Vodostaj Dunava (cm) kod Batine za razdoblje od siječnja do listopada godine. Slika 2. Promjene broja koliformnih bakterija određene MPN metodom u površinskom i pridnenom sloju vode Broj koliformnih bakterija Broj koliformnih bakterija na postaji Dunav u površinskom sloju kretao se od 460 CFU/100 ml (lipanj) do CFU/100 ml (listopad), u pridnenom sloju od 460 CFU/100 ml (svibanj) do CFU/100 ml (srpanj, kolovoz); u kanalu Čonakut broj koliformnih bakterija u površinskom sloju kretao se od 210 CFU/100 ml (lipanj) do CFU/100 ml (svibanj), u pridnenom sloju od 75 CFU/100 ml (kolovoz) do CFU/100 ml (srpanj); u Sakadaškom jezeru u površinskom sloju od 43 CFU/100 ml (kolovoz) do 460 CFU/100 ml (travanj, rujan, listopad), a u pridnenom sloju od 23 CFU/100 ml (kolovoz) do 460 CFU/100 ml (srpanj, rujan, listopad) (slika 2) Broj E. coli prema Standardnom testu (TTC) U Kopačkom ritu najveći broj E. coli zabilježen je u rujnu (1 325 CFU/100 ml), a u ožujku E. coli nije dokazana (0 CFU/100 ml). Na postaji Dunav najveći broj E. coli (2 500 CFU/100 ml) je zabilježen u srpnju, a najmanji u ožujku i svibnju i iznosio je 150 CFU/100 ml (slika 3). Univarijantna analiza varijance (One-way ANOVA), popraćena LSD testom, pokazala je da su razlike u broju E. coli između istraživanih mjeseci u Kopačkom ritu statistički vrlo značajne (p<0,05), a broj E. coli u mjesecu ožujku se statistički razlikovao od broja E. coli u svim istraživanim mjesecima osim u svibnju (tablica 1). 91

4 Tablica 1. Rezultati LSD testa za razlike u broju E. coli između istraživanih mjeseci u Kopačkom ritu. TTC Ožujak Travanj Svibanj Lipanj Srpanj Kolovoz Rujan Listopad Ožujak 0, , , , , , ,00028 Travanj 0, , , , , , ,93409 Svibanj 0, , , , , , ,03807 Lipanj 0, , , , , , ,28328 Srpanj 0, , , , , , ,14326 Kolovoz 0, , , , , , ,39244 Rujan 0, , , , , , ,11188 Listopad 0, , , , , , ,11188 Slika 3. Promjene broja E. coli u Kopačkom ritu i na postaji Dunav tijekom istraživanog razdoblja (Standardni test). Prikazane vrijednosti predstavljaju srednju vrijednost površinskog i pridnenog sloja ± standardna devijacija Broj E. coli prema brzom testu (TSA+TBA) U Kopačkom ritu najveći broj E. coli zabilježen je u rujnu (1 450 CFU/100 ml), a najmanji u ožujku (50 CFU/100 ml), a na postaji Dunav najveći broj E. coli je zabilježen u rujnu (3 100 CFU/100 ml), a najmanji u ožujku (300 CFU/100 ml) (slika 4). Univarijantna analiza varijance (One-way ANOVA), popraćena LSD testom, pokazala je da su razlike u broju E. coli između istraživanih mjeseci u Kopačkom ritu statistički vrlo značajne (p<0,05), broj E. coli u ožujku se statistički razlikovao od svih ostalih mjeseci (tablica 3). Statistički značajni koeficijenti korelacije utvrđeni su između broja E. coli i: koncentracije otopljenog kisika, konduktiviteta, nitrita, ukupnog fosfora i temperature vode (Dunav), konduktiviteta, nitrita, dubine i temperature vode (Sakadaš) i dubine i temperature vode (Čonakut) (tablica 4). Slika 4. Promjene broja E. coli u Kopačkom ritu i na postaji Dunav tijekom istraživanog razdoblja (Brzi test). Prikazane vrijednosti predstavljaju srednju vrijednost površinskog i pridnenog sloja ± standardna devijacija. Statistički značajni koeficijenti korelacije utvrđeni su između broja E. coli i: koncentracije otopljenog kisika, ph, ukupnog fosfora, nitrita i temerature vode (Dunav), prozirnosti, dubine i temperature vode (Sakadaš), konduktiviteta, ukupnog fosfora i dubine (Čonakut) (tablica 2). 4. RASPRAVA Broj koliformnih bakterija i E. coli najveći je na postaji Dunav, a njihov broj se smanjuje prema kanalu Čonakut i Sakadaškom jezeru, tj. u Sakadaškom jezeru je zabilježen najmanji broj koliformih bakterija i E. coli. Mjesečne vrijednosti koliformnih bakterija koje na postaji Dunav dosežu čak do CFU/100 ml su vrlo važne jer će se ti patogeni nastaviti akumulirati u otvorenim sustavima (Bell et al., 1994.). Dobivene maksimalne vrijednosti na postaji Dunav su vjerojatno povezane s uzvodnim difuznim i točkastim izvorima onečišćenja kao što su komunalne otpadne vode naselja. Do plavljenja Kopačkog rita došlo je u lipnju kada je zabilježen najviši vodostaj Dunava od 454 cm (slika 1). Pod vodom je bilo 90 % Kopačkog rita i sve bare bile su poplavljene. Plavljenje je trajalo oko 11 dana. Rezultati pokazuju nagli porast broja E. coli u Kopačkom ritu u srpnju. Hidrološka povezanost između 92

5 Tablica 2. Koeficijenti korelacije između fizikalno-kemijskih parametara i broja E. coli u Kopačkom ritu. Sivom bojom su označeni statistički značajni koeficijenti korelacije. TTC Dunav Dunav Sakadaš Sakadaš Čonakut Čonakut O₂ -0,892-0,617-0,191-0,284-0,221-0,182 ph -0,716-0,547-0,061 0,132 0,166 0,179 Konduktivitet -0,255-0,197-0,559-0,146-0,66-0,596 Amonijak -0,202-0,512 0,036-0,515-0,305-0,261 Nitrati 0,056-0,178 0,078-0,204-0,08-0,161 Nitriti -0,537-0,693-0,368-0,228-0,397-0,263 Kjeldahl N 0,421 0,294 0,618 0,16 0,52 0,604 Ukupni P -0,765-0,69-0,373 0,342-0,069-0,872 Ukupni N 0,316 0,161 0,226-0,1 0,181-0,153 Dubina -0,327-0,476-0,003 0,64-0,092 0,658 Prozirnost -0,325-0,248-0,737-0,552 0,033-0,023 Temp. vode 0,676 0,456 0,655 0,162 0,536 0,580 Tablica 3. Rezultati LSD za razlike u broju E. coli između istraživanih mjeseci u Kopačkom ritu. TSA+TBA Ožujak Travanj Svibanj Lipanj Srpanj Kolovoz Rujan Listopad Ožujak 0, , , , , , ,00012 Travanj 0, , , , , , ,96895 Svibanj 0, , , , , , ,42100 Lipanj 0, , , , , , ,68788 Srpanj 0, , , , , , ,07543 Kolovoz 0, , , , , , ,90369 Rujan 0, , , , , , ,05156 Listopad 0, , , , , , ,05156 Tablica 4. Koeficijenti korelacije u istraživanom vremenskom razdoblju između fizikalno kemijskih parametara i broja E. coli. TSA+TBA Dunav Dunav Sakadaš Sakadaš Čonakut Čonakut O₂ 0,891-0,544-0,257-0,302-0,066-0,020 ph -0,477-0,456-0,339 0,007 0,249-0,007 Konduktivitet -0,631-0,216-0,625-0,291-0,487-0,500 Amonijak -0,389-0,597-0,077-0,306-0,551-0,419 Nitrati -0,345-0,232-0,108-0,281-0,335-0,351 Nitriti -0,637-0,667-0,740-0,696-0,105-0,310 Kjeldahl N 0,572 0,151 0,610-0,393 0,584 0,592 Ukupni P -0,670-0,605-0,524 0,407 0,320-0,579 Ukupni N 0,254-0,015 0,137-0,474-0,008-0,474 Dubina -0,311-0,518-0,148 0,635-0,379 0,725 Prozirnost -0,606-0,278-0,562-0,487-0,120-0,154 Temp. vode 0,762 0,428 0,655 0,536 0,535 0,692 93

6 Dunava i poplavnog područja utječe na razmjenu vode, sedimenta i hranjivih tvari, ali i na život, prijenos i aktivnost bakterija. Ajeagah et al. (2012.) navode kako dotok nove vode (smanjenje starosti vode) utječe na količinu i kvalitetu čestica te na biološke mehanizme koji reguliraju brojnost i produktivnost bakterija, što bi mogao biti jedan od glavnih razloga zbog kojeg je došlo do povećanja broja E. coli u Kopačkom ritu u srpnju, nakon razdoblja plavljenja. Također, nizinske rijeke i njezina poplavna područja sadrže velike količine čestične organske tvari na kojima dolazi do razvoja različitih mikrostaništa. Zajednice bakterija vezanih za čestice ovise o promjenama uvjeta okoline kao što su cvjetanje algi ili donos alohtone organske tvari i pojavljuju se za vrijeme visoke hidrološke povezanosti između rijeke i poplavnog područja (Besemer et al., 2005.). Dobiveni rezultati se mogu usporediti s rezultatima drugih istraživača (Živanović, 1999.; Mallin et al., 2000.) i pokazuju korelaciju između broja E. coli i ph, konduktiviteta, nitrata, nitrita i ukupnog P, Kjeldahlovog N i ukupnog N. Za vrijeme toplijih mjeseci se povećava broj E. coli zbog povećanja metaboličkog i reproduktivnog potencijala. Maksimalni broj E. coli (2500 CFU/100 ml) dokazan je na postaji Dunav u mjesecu srpnju prema Standardnom testu (slika 3), kada je zabilježena i najveća temperatura vode od 30,7 ºC. Najmanji broj E. coli određen standardnim testom zabilježen u ožujku na postaji Dunav bio je 150 CFU/100 ml, a u Kopačkom ritu 0 CFU/100 ml (slika 3), dok je brzim testom dokazano 300 CFU/100 ml E. Coli na postaji Dunav,a 50 CFU/100 ml u Kopačkom ritu (slika 4), kada je zabilježena najmanja temperature vode i zraka. Mallin et al. (2000.) su utvrdili da je broj fekalnih koliformnih bakterija povezan s prozirnošću i salinitetom. Tako je u Sakadaškom jezeru (površinski sloj) broj E. coli u korelaciji sa prozirnošću vode, a u pridnenom sloju s dubinom vode (tablica 2). Broj E. coli je u korelaciji s dubinom vode i u kanalu Čonakut (pridneni sloj) (tablica 2 i 3). Povećanje prozirnosti vode zabilježeno je od glavnog toka rijeke Dunav prema rubnom dijelu poplavnog područja. Ovakav rezultat je očekivan s obzirom da se s povećanjem udaljenosti od Dunava sve više smanjuje brzina vode, a time povećava količina sedimentiranih čestica. Maksimalna prozirnost vode u Sakadaškom jezeru povezana je s najvišim izmjerenim vodostajem Dunava u lipnju (454 cm). Sunčeva svjetlost je snažan abiotički čimbenik koji može inaktivirati ili ubiti indikatorske bakterije u vodama (Whitman et al., 2004.). Budući da količina prodiranja svjetlosti ovisi o prozirnosti vode, povećanje prozirnosti prema rubnim dijelovima poplavnog područja može biti glavni razlog smanjenja broja koliformnih bakterija i E. coli. Također, povećanje prozirnosti indicira smanjenje broja suspendiranih čestica u vodi, čime se mogao smanjiti i broj indikatorskih bakterija ako su one bile pričvršćene za čestice, a što je uobičajena pojava za heterotrofne bakterije u Dunavu (Besemer et al., 2005.). Luef et al. (2007.) navode kako se obnavljanjem poplavnog segmenata ekološki obnavlja i sama rijeka (Dunav) i kako poplavna područja utječu na život bakterija. Poplavna područja služe kao spužve, izvor su ili transformatori otopljenih i krutih organskih tvari, anorganskih hranjivih tvari i biota, i na taj način doprinose samopročišćavanju rijeke. Procjenom stanja Dunava i Kopačkog rita, na temelju indikatora fekalnog zagađenja, možemo utvrditi koje usluge Kopačkog rita (kao poplavnog ekosustava) imaju značajnu vrijednost i kako razvijati pristupe u održavanju tih usluga koje su održive samim upravljanjem, u odnosu na čovjeka i njegovo zdravlje. 5. ZAKLJUČAK Rezultati istraživanja pokazuju kako se broj koliformnih bakterija kao i E. coli u Kopačkom ritu naglo povećava nakon razdoblja plavljenja poplavnog područja. Broj bakterija je bio najmanji tijekom proljetnog razdoblja, a maksimum je postignut tijekom ranog i kasnog ljeta. Broj koliformnih bakterija i E. coli se smanjuje od Dunava prema rubnim dijelovima poplavnog područja. S obzirom na najveći zabilježeni broj koliformnih bakterija, prema Uredbi o klasifikaciji voda (NN,77/98) Dunav i kanal Čonakut se svrstavaju u II. vrstu voda, a Sakadaško jezero u I. vrstu voda. Rezultati istraživanja pokazuju pozitivan odnos između broja E. coli i abiotičkih parametara kao što su temperatura, ph, konduktivitet, prozirnost, dubina i hranjive tvari te njihovu ulogu u preživljavanju koliformnih bakterija i E. coli. ZAHVALA Zahvaljujemo se kolegama s Odjela za biologiju u Osijeku na pomoći pri uzorkovanju, te prof. dr. sc. J. Vidaković u sklopu čijeg projekta br je ovo istraživanje izvedeno. Zahvaljujemo se i tadašnjem voditelju Službe za zaštitu okoliša i zdravstvenu ekologiju Zavoda za javno zdravstvo dr. Andrija Štampar u Zagrebu, prof. dr. sc. D. Pintarić te voditeljici odjela za Zdravstvenu ispravnost i kvalitetu voda dr. sc. S. Tolić na dopuštenju za provođenje bakterioloških analiza. 94

7 LITERATURA Ajeagah, G., Cioroi, M., Praisler, M., Constantin, C., Palela, M., Bahrim, G. (2011.): Bacteriological and environmental characterisation of the water quality in the Danube River Basin in the Galati area of Romania. Afr. J. Microbiol. Res. 6, APHA (1985.): Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, APHA, Washington. Besemer, K., Moeseneder, M. M., Arrieta, J. M., Herndl, G. J., Peduzzi, P. (2005.): Complexity of Bacterial communities in a River-floodplain System (Danube, Austria). Appl. Environ. Microbiol. 71, Bell, B.P., Goldoft, M., Griffin, P.M. (1994.): A multistate outbreak of Escherichia coli O157:H7-associated bloody diarrhea and hemolytic uremic syndrome from hamburgers: the Washington experience. JAMA 272: Henze, M., van Loosdrecht, M., Ekama, G. A., Brdjanovic, D. (2008.): Biological Wastewater Treatment. Principles, Modelling and Design. IWA Publishing, London. Holt, J. G., Krieg, N. R., Sneath, P. H. A., Staley, J. T., Williams, S. T. (1994.): Bergey s Manual of Determinative Bacteriology. Williams and Wilkins, Baltimore. Hrenović, J., Šimunović, S. (2010): Pogodnost komercijalnih krutih hranjivih podloga za kultivaciju ukupnih koliformnih bakterija iz površinskih voda. Hr. vode 71, HRN EN ISO :2000 i HRN EN ISO :2000/ Ispr.1:2008, Kakvoća vode-detekcija i brojenje Echerichia coli i koliformnih bakterija - 1. dio: Metoda membranske filtracije. HRN ISO :1999, Kakvoća vode-detekcija i brojanje koliformnih organizama, termotolerantnih koliformnih organizama i vjerovatne Escherichia coli - 2. dio: Metoda višestrukih epruveta. Junk, W., Bayley, P. B., Sparks, R. E. (1989.): The flood pulse concept in river floodplain system. Can. Spec. Pub. Fish. Aquat. Sci. 106, Luef, B., Aspetsberger, F., Hein, T., Huber, F., Peduzzi, P. (2007.): Impact of hydrology on free-living and particleassociated microorganisms in a river floodplain system (Danube,Austria), Freshwat. Biol. 52, Mallin, M. A., Williams, K. E., Esham, E. G., Low, R. P. (2000.): Effect of Human Development on Bacteriological Water Quality in Coastal Watersheds. Ecol. Appl. 10, NN (1998.): Uredba o klasifikaciji voda Republike Hrvatske. Narodne novine 77/98. van den Brink, F. W. B., van Katwijk, M. M., van der Velde, G. (1994.): Impact of hydrology on phyto- and zooplankton community composition in floodplain lakes along the lower Rhine and Meuse. J. Plankton. Res. 16, Whitman, R., Nevers, M. B., Korinek, C. G., Byappanahalli, M. N. (2004.): Solar and Temporal Effects on Escherichia coli Concentration at a Lake Michigan Swimming Beach. Appl. Environ. Microbiol., 70, Živanović, B. (1999): Mikrobi. U: Kopački rit-pregled istraživanja i bibliografija. HAZU, Osijek. 95

8 Dynamics of coliform bacteria numbers in the Kopački rit wetland area Abstract. The research was carried out in the Nature Park Kopački rit in the Sakadaš Lake, Čonakut Canal and Danube River in In the collected water samples, there was an abundance of the bacteria Echerichia coli and a number of total coliform bacteria, concentrations of dissolved oxygen, conductivity, ph, concentrations of nitrites, nitrates, ammonium ions, nitrogen according to Kjeldahl and total phosphorus, as well as temperature and water transparency. In the flood period, the number of coliform bacteria and E.coli suddenly increased in the flooded area. The number of coliform bacteria and E. coli decreases from the Danube towards the inland of the wetland. According to the studied microbiological indicators, the Danube River and Čonakut Canal belong to the II water class, whereas the Sakadaš Lake belongs to the I class. The downward trend in the bacteria numbers in the flooded area in comparison to the Danube River exists throughout the year. We can, therefore, conclude that the Kopački rit wetland is a natural filter of coliform bacteria, and that this function can be added to the list of services which this ecological system provides to man. Key words: Kopački rit wetland, Danube River, ecological system services, coliform bacteria, E.coli Zahldynamik von coliformen Bakterien im Überflutungsgebiet Kopački rit Zusammenfassung. Die Untersuchung wurde im Naturpark Kopački rit im See Sakadaš, Kanal Čonakut und Fluss Donau im Laufe des Jahres 2012 durchgeführt. In den Wasserproben wurden die Anzahl der Escherichia coli-bakterien und die Zahl der gesamtcoliformen Bakterien festgestellt sowie die folgenden Größen: Konzentration an gelöstem Sauerstoff, Leitfähigkeit, ph-wert, Nitritgehalt, Nitratgehalt, Ammoniumgehalt, Stickstoffgehalt nach Kjeldahl, Gesamtphosphorgehalt und Wassertemperatur und -durchsichtigkeit. Im Verlauf der Überflutungsperiode stieg die Zahl der coliformen und E. coli-bakterien im Überflutungsgebiet rasch an. Diese Zahl verringerte sich allerdings vom Fluss Donau Richtung inneres Überflutungsgebiet. Nach der mikrobiologischen Bewertung werden die Donau und der Kanal Čonakut in die Klasse II und der See Sakadaš in die Klasse I eingestuft. Der Trend zur Verringerung der Bakterienzahl im Überflutungsgebiet im Verhältnis zur Donau ist das ganze Jahr sichtbar. Daraus kann man schließen, dass sich im Überflutungsgebiet Kopački rit natürliche Filtration abspielt, was eine von den Ökosystemdienstleistungen ist, die der Mensch von diesem Ökosystem bezieht. Schlüsselwörter: Überflutungsgebiet Kopački rit, Donau, Ökosystemdienstleistungen, coliforme Bakterien, E. coli 96