Escherichia coli as a potential indicator of Biebrza River enrichment sources

• Autorzy: Frąk M.

Warianty tytułu

PL

Escherichia coli jako potencjalny wskaźnik wzbogacania wód rzeki Biebrzy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The number of Escherichia coli cells in the waters of the Biebrza River was analyzed. The results were compared with the values of select chemical water quality indicators and with the Biebrza River catchment development. Organic contamination was detected along the entire run of the River and was caused by the presence of substances washed off the adjacent marshy areas and the influx of household and agricultural wastewaters. The highest number of bacteria was found in the Middle and Lower Basins of the Biebrza River. The incease in the number of E. coli in the spring to over 24 MPN·cm^–3 is a result of the numerous presence of water birds in the area of the National Park. Of consequence are also meltwaters that introduce contamination from peat lands into the watercourse. The increased number of E. coli cells in the summer is related to runoff from the areas along the River with numerous farms and dairy cattle pastures. The number of bacteria in the river is most probably influenced by changes in water levels and types of accumulated sediment. The Escherichia coli count allows determining the source of the contamination of surface waters, which is of particular significance for planned water management on protected areas. The number of E. coli below 7 MPN·cm^–3 in the waters of the Biebrza River is at the natural background level, whereas counts of over 24 MPN·cm^–3 are related to the influx of household wastewaters.

PL

W wodzie rzeki Biebrza analizowano liczebność Escherichia coli. Wyniki zestawiono z poziomem wybranych wskaźników jakości chemicznej wody oraz danymi, dotyczącymi zagospodarowania zlewni. Stwierdzono zanieczyszczenie organiczne na całej długości biegu rzeki, wywołane obecnością substancji wymywanych z okolicznych terenów bagiennych oraz dopływem ścieków bytowych i rolniczych. Największą liczebność bakterii stwierdzono w środkowym i dolnym basenie rzeki Biebrzy. W okresie wiosennym wzrost liczebności E. coli do ponad 24 NPL·cm^–3 wynika z licznego występowania ptactwa wodnego na obszarze Parku Narodowego. Wpływ mają też wody roztopowe wnoszące do cieku zanieczyszczenia z terenów torfowych. Latem wzrost liczebności E. coli związany jest ze spływem z sąsiadujących z rzeką terenów, na których są gospodarstwa i pastwiska bydła mlecznego. Na liczebność bakterii w wodzie mają także prawdopodobnie wpływ zmiany poziomu wód, uruchamiające zasoby osadów dennych. Dzięki określeniu liczebności Escherichia coli można określić źródła zanieczyszczenia wód powierzchniowych, co jest szczególnie istotne dla planowej gospodarki wodnej na obszarach chronionych. Liczebność E. coli w wodach Biebrzy poniżej 7 MPN·cm^–3 jest naturalnym poziomem, natomiast ponad 24 MPN·cm^–3 wskazuje na napływ ścieków bytowych.

Słowa kluczowe

EN

Escherichia coli; indicator; water quality; sources of contamination

PL

Escherichia coli; wskaźnik; jakość wody; źródła zanieczyszczeń

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Journal of Water and Land Development
• Rocznik: 2013
• Tom: no. 19 [VII-XII]
• Strony: 31--37
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Frąk M.

• Warsaw University of Life Sciences, Department of Environmental Improvement, Nowoursynowska Str. 166, 02-787 Warsaw, Poland

Bibliografia

• 1. BELSER L.W. 1979. Population ecology of nitrifying bacteria. Annual Review of Microbiology. Vol. 33 p. 309–333.
• 2. BIELAK S. 2009. Ocena i prognoza stanu ekologicznego ekosystemu rzecznego na obszarze Biebrzańskiego Parku Narodowego [Assess and predict the ecological status of the river ecosystem in the area of Biebrza National Park] [online]. [Access 19.09.2013]. Available at: https://suw.biblos.pk.edu.pl/resources/ I3/i4/i9/i2/r3492/BielakS_OcenaPrognoza.pdf
• 3. BRION N., BILLEN G. 2000. Wastewater as a Skurce of nitrifying bacteria in river systems. Water Research. Vol. 34. No. 12 p. 3213–3221.
• 4. BUCCI V., VULIC M., RUAN X., HELLWEGER F. 2011. Population dynamics of Escherichia coli in surface water. Journal of the American Water Resources Association. Vol. 47. Iss. 3 p. 611–619.
• 5. CHORMAŃSKI J., OKRUSZKO T., SKĄPSKI J., MICHALOWSKI R., BOROWSKI J. 2000. Assessment of the flooded area in the Biebrza valley. In: Some aspect of water management in the valley of the Biebrza River. Eds. W. Mioduszewski, M. Wassen. Falenty. IMUZ p. 101–106.
• 6. FLINT K.P. 1987. The long-term survival of Escherichia coli in the river water. Journal of Applied Bacteriology. Vol. 63 p. 261–270.
• 7. FRĄK M. 2010. Zanieczyszczenia bakteriologiczne w ocenie jakości wód rzeki Biebrzy [Bacterial pollution in the assessment of the Biebrza River water quality]. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 10. Z. 2(30) p. 73–82.
• 8. FRĄK M., KARDEL I., JANKIEWICZ U. 2012. Occurrence of nitrogen cycle bacteria in the Biebrza River. Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW, Land Reclamation. No 44 (1) p. 55–62.
• 9. GÓRNIAK A. 1996. Substancje humusowe i ich rola w funkcjonowaniu ekosystemów słodkowodnych [Humic substances and their role in the functioning of freshwater ecosystems]. Rozprawy. UW, Filia w Białymstoku.
• 10. ŁUCZKIEWICZ A., BALDY-CHUDZIK K., JANKOWSKA K., OLAŃCZUK-NEYMAN K. 2010. Phylogenetic relationship and antimicrobial resistance in Escherichia coli isolated from the Reda River and the Oliwski Stream, Northern Poland. In: Microorganisms in the environment and environmental engineering from ecology to technology. Eds. K. Olańczuk-Neyman, H. Mazur-Marzec. Lublin. The Commitee of Environmental Engineering Polish Academy of Science 64 p. 127–136.
• 11. KARDEL I., FRĄK M., IGNAR S., OKRUSZKO T. 2007. Influence of wetlandsom the leaching carbon compounds to the surface waters (Biebrza R.). Polish Journal of Environmental Studies. Vol. 16 p. 395–401.
• 12. MIODUSZEWSKI W., ŚLESICKA A., OKRUSZKO T. 2004. Wybrane problemy gospodarowania wodą w Dolinie Biebrzy W: Kotlina Biebrzańska i Biebrzański Park Narodowy. Aktualny stan, walory, zagrożenia i potrzeby czynnej ochrony środowiska [Selected problems of water management in the Biebrza Valley. In: Biebrza Basin and Biebrza National Park. Current status, advantages, risks and the need for active protection of the environment]. Białystok. Wydaw. WEŚ p. 214–264.
• 13. ODONKOR S. T., AMPOFO J. K. 2013. Escherichia coli as an indicator of bacteriological quality of water: an overview [online]. Microbiological Research. Vol. 4. No. 1, 4:e2, ps.10 [Access 19.09.2013]. Available at: www.pagepress.org/journals/index.php/mr/article/view/mr.2013.e2
• 14. ORSI R., STOPPE N., SATO M., OTTOBONI L. 2007. Identification of Escherichia coli from groups A, B1, B2 and D in drinking water in Brazil. Journal of Water and Healt. Vol. 05.2 p. 323–327.
• 15. PIECHOWIAK M., KRASKA M. 2008. The efffect of humic substances on nitrogen cycle bakteria. Oceanological and Hydrobiological Studies. Vol. 37 p. 99–108.
• 16. RENTER D., SARGEABT J., OBERST R., SAMADPOUR M. 2003. Diversity, frequency and persistence of Escherichia coli O157: H7 in Cow-Calf farms. Applied and Environmental Microbiology. Vol. 69 p. 542–547.
• 17. WYSOCKA-CZUBASZEK A., BANASZUK P. 2003. Migracja składników azotowych i bariery biogeochemiczne w zalewowych dolinach rzecznych na przykładzie doliny górnej Narwi [Migration of nitrogen compounds and biogeochemical barriers in flooded river valleys on the example of the Upper Narew valley]. Acta Agrophysica. Vol. 1. No. 2 p. 349–354.