9 Τείiν Xpov Επιστ Έιcδ ΤΕΕ Ι τε~-) 1995 Tech Chron Sci J TCG Νο l-J

Επίδραση

της Αραίωσης στην Επιβίωση

των E-coli

ΑΙΚ Α ΤΑΣΟΥΛΑ Δρ Πολιτικός Μηχανικός ΑΠΘ

Περlλ ηψfι

Σκοπός της ερΥασΙας αvrής ήταν η διερεύνηση της επίδρασrις της

αραιωσrις στην κινητική των εντεροβακτηριδιων Η έρευνα

περιλαμβάνε~ ερΥαστηριακό πειράματα με τεΧVΗΤά λύματα (o~ τιμές

του COD ήταν -200 mg1) όΠου εξετόζovται διάφορες αραιώσεις

(από 11 έως 1 1()()()) Τα πειραματικό αποτελέσματα της έρευνας

αvτής δεΙχν01JV όη 1 κι Υ1τική τωΥ E-coi επηρεάζεται από την

αρα(ωση όταν ο βαΟμ6ς aραlωσης τωΥ λυμάτων είναι 2 1100

1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Το δημόσιο ενδιαφέρον για την προστασία των φυσικών

υδάτινων οικοσυστημάτων μεγά λωσε οτις τελευταίες

δεκαετΙες λόγω της σννεχώς αυξαν6μενης ρύπανσης τονς

Από πολύ παλιά όμως το επιοτημονιχό ενδιαφέρον πολλών

ερευνητών με διαφορετικές επιστημονικές περιοχές

επικεντρώνεται στην διερεύνηση της επιβίωσης των

εντεροβακτηριδΙων στα υδάτινα οικοσυστήματα (De Giaxa

[1889J) Ζο BeU [1936J) (3) Οι κυριώτεροι παράγοντες που

επιδρούν στην επιβΙωση των εντεΡΟβατηριδιων στα υδάτινα

συστηματα όπως αναφέρονται στη διεOν1j βιβλιογραφΙα

εΙναι

ΘερμοκρασΙα ηλιακή ακτινσβσλΙα καΘΙζηση πΙεση

(φυσικοΙ παράγοντες)

Αντιβιοτικά ρΗ τοξικές συuίες (χημικοί παράγοντες)

τροφη συγκέντρωση αλάτων διαλνμένο οξυγόνο CO2

(βιοχημικοΙ παράyoνtες) και

Ανταγωνιστικο Ι και αρπακτικο Ι (preιlators)

μικροοργανιομοΙ φύκη (βιολογικοί παράγοντες)

Η αραιωση ως παράμετρος που εtηράζει την επιβΙωση των

εντεροβακτηριδΙων στα υδάτινα οικοσυστήματαείναι ένας

από τους παράγοντες που ελάχιστα έχε ι απαοχολήσει τους

ερευνητές ΧαρακτηΡΙΟΤΙΥά αξίζει να αναφερΟεΙ ότι στη

σύγχρονη βιβλιογραφΙαστην σποΙα γΙνεται λεπτομερης

ανασκόπηση της σχετικής γνώσης η αραίωση

Υποβλήθηκε 671993 ΕΥνε δεκτή 721995

δεν περιλαμβάνεται στις παραμέτρους πον επιδρούν στο

φαινόμενο της επιβΙωσης των εντεροβακτηριδΙων Η σχετική

έρεννα που έχει γΙνει μέχρι σήμερα εΙναι περιορισμένη

Παλαιότερα ο Ι-Ιο

ukelckian (2) και τελενταΙα οι Zanoni οΙ aΙ (7) παρατηρησαν

με τα πειράματά τονς ότι η αραΙωση επιδρά στην κινητική

των Ε-οοί εΙτε λόγω ελάττωσης της οσμωτικης πLεσης εφ

όσον το μέσο αραΙωσης εΙναι απεσταγμένο νερό (2) εΙτε λόγω

αραίωσης της συγκέντρωσης των θρεπτικών (7) Τα

πειράματα τον Heukeleldan ε Ιναι παλιά και οι απόψεις τον αμφισβητούνται Έχει δειχθεΙ (16) ότι τα Ε-οοί επιβιώνουν

στο καΘαρό απεσταγμένο νερό για μεγάλο χρονικό διάστημα

ΕπΙσης τα πειράματα των Ζβηοnί et β1 δεν εΙναι αρκεΤά

συστηματικά Στα πειράματά τους χρησιοποΙησαν οικιακά

λύματα τα οποία αραΙωσαν με νερό από λιμάνι Υπάρχει

λοιπόν ουσιαστικά συμμετοχή στα πειράματά τους των

μικροοργανιομών των νερών αραΙωσης που εΙναι γενικά

αναγνωρισμένος παράγοντας επΙδρασης και των

μΙΥροοργανισμών μη εντερικής προέλευσης των λυμάτων

[(I)J

Από τα παραπάνω προκύπτει ότι μέχρι στιγμης παραμένει

αναπάντητο το ερώτημα εάν και σε ποιό βαθμό η αραΙωση

εΙηρεάζει την κινητική των E -oolί ΑραΙωση των λυμάτων

σημαΙνει αραΙωση της συγκέντρωσης τροφής το οπο Ιο εΙναι

ασφαλώς μια αρνηΤΙΥή επίδραση Αντικείμενσ της εργασΙας

μας είναι να διερεννηΟεί υπό ποιές συνθήκες η αραΙωση

εμποδίζει η σταματά την αύξηση του πληθυσμού των E-coli

των λυμάτων και εάν και κατά πόσον εΙναι δυνατόν να

προαλέσει την καταστροφ(ι του ή και να αυξήσει τους

ρνΟμούς καταστροφής του

2 ΤΡΟΠΟΣ ΕΚΤΕΛΕΣΗΣ ΤΩΝ ΠΕΙΡΑΜΑΤΩΝ

Στην παρούσα για τη διερεύνηση της επίδρασης της

αραίωσης στην επιβΙωση των E-oolί διεξήχθηκαν πειράματα

στο εργαστηριο με τεχνητά λύματα και

διάφορες αραιώσεις αυτώνσεαπεσταγμένο νερό

10 Τεχν Χρον Επιστ

ΧρησιμοποιήΟηκαν τεχνητά λύματα για να υπάρχει σταΘερή

και ελεγχόμενη (χωρίς την επίδραση άλλων παραγόντων)

ποιότητα λυμάτων Τα δεΙγματα των τεχνητών λυμάτων

δημιουρΊΙιθηκαν με ανάμιξη Ι00mι περιττωμάτων σε 100 mJ απεσταγμένο νερό αναδεύτηκαν σε μαγνητικό περιοτροφέα

για 30 λεπτά και στη συνέχεια έγιναν αραιώσεις 110 1100

και 11000 σε απεσταγμένο νερό επίσης Αυτή η σύνθεση των δειγμάτων τεχνητών λυμάτων παρέχει ένα επlπεδo COD -200

mgι1

Η διάρκεια των nειραμάτων ήταν 28 ημέρες σιινήΘως Τα

αρχικά δείγματα διατηρήΟηκαν αδιατάρακτα σε κλειστά

γυάλινα μπουκάλια σε σκοτάδι και σε Οερμοκρασία 200 C

αλλά πριν από κάΟε δειγματοληψία για τον προσδιορισμό

της συγκέντρωσης των E-coli αναδEύττr~αν στο μαγνηΤΙΥ6

περιστροφέα για 30 λεπτά Στη συνέχεια κατά τις

απαιτούμενες αραιώσεις οι οποίες έγιναν για να εΙναι δυνατή

η ανάπτυξη και η μέτρηση των αποικιών στα τρυ(Jλlα τα

ενδιάμεσα δεΙγματα αναδεύτηκαν στο μαγνητικό

περιστροφέα για 5 λεπτά Για τον προσδιορισμό της

συγκέντρωσης των E-coi εφαρμόσΘηκε η τεχνική της

μεμβράνης φίλτρου (membrance filtcr (MF) technique) (4) όπου ως μέσο καλλιέργειας χρησιμοποιήΟηκε το Endo agar (της εταιρείας Sartorius) 1-1 επώαση των τρl13λίων έγινε στους

420 C για 24 ώρες σύμφωνα με τις προδιαγραφές του Endo agar

3 ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Τα αποτελέσματα των πειραμάτων παρουσιάζονται σε

ημιλογαριθμικό σύστημα όπου απεικονίζονταL οι

συγκεντρώσεις των E-coli σε οχέση με τον XQόνο στα σχήματα

31 έως 34 Στα πειράματα με τεχνητά λύματα (σχήμα 31 )

παρατηρείταιmiddot αυξηση των αρχικών συγκεντρώσεων E-coLi

μέχρι την 3η ημέρα και στη συνέχεια οι συΥltεντρώσεις των

E-coli (_ 106 E-cojjmJ) παραμένουν σχεδόν στο ίδιο επίπεδο μέχρι την 28η ημέρα

000 r--τ-Υ~r-Τ=7Τc-r---cο 2 8 10 12 14 Ιδ lδ ΙΟ 22 24 211 Ιδ

TimeI~1

Σχjuα 31 Σειρά ΠΕιραμάτων με πχνητά λύματα

Fjgure 31 Α senes οΙexpcrimenlS with artiIicjaJ sewage

Εlδ ΤΕΕ Ι τεύχ ]-3 [995 Τech Chron Sci J TCG ι Να ]-1

Στα πειράματα της αραίωσης 110 (σχήμα 32) οι αρχικές αυγ-εντρώαεις των E-coli αυξάνονται μέχρι την 3η ημέρα και στη συνέχεια οι συγκεντρώσεις των E-coi (-105 E-colVml)

διατηροϋνται σχεδόν στο ίδιο επίπεδο μέχρι το τέλος των

πειραμάτων (28η ημέρα)

f 000

sect 8 00

χ 11 00 σο ~~O~bull bull _ Q~~~~~~S2 400

200

000 rΤ----r~Γc_7_τ__cc_τ7τ_Ι=Ι 10 12 4 111 16 20 22 24 2 2amp JO

ΤlΠ1θrcmiddotι

Σχήμα 32 Σειρά πειραμάτων με πχνητά λψατα και αραωση

110 σε απεσταyμlνo νερό

Figure 32 Α ΟΓίο οΙ expeIimens wiιJι diluIion 110 οΙ artjJjCJίJ

sewage in dίslilled water

Στα πειράματα της αραίωσης 1100 (σχήμα 33) η

διασπορά των καμπυλών επιβΙωσης των Emiddotcoli εΙναι σαφώς μεγαλύτερη Οι αρχικές συγκεντρώσεις των E-coi αυξάνονται μέχρι την 3η ημέρα και στη συνέχεια οι συγκεντρώσεις των Ε

coi διατηρούνται σχεδόν στο ίδιο επίπεδο (-102 + -105 Εshyco ilml) Εξαίρεση παρουσιάζει κάποιο πείραμα όπου παρατηρείται ελάπωση της αρχικής συγκέντρωσης των Εshy

fΩj

1000

Ιmiddot ~ 8 00

~ 400 ~~middotmiddot~~~~Ξ~Ξ~middot=~~~7~2 200 __ - - - - - - - - - - _ - _

000

-00 ΓΤi ~~~ΓτC--τ---C--Γ-10 11 14 18 16 20 22 24 211 28 JO

Time (μ11

Σχήμα 33 Σειρά πειραμάτων με πχνητά λύματα και αραΙωση 1100 σε απεσταΥμtνο νερό figure 33 Α series οΙ expeIimens wiIh dilulίon ll00oIartffίCΊω sewage in distjJJed water

Στα πειράματα της αραΙωσης 111000 (σχήμα 34) παρατηρεΙται αύξηση των αρχικών συγκεντρώσεων των E-coli

μέχρι την 7η ημέρα και στη συνέχεια σχεδόν διατήρηση των

συγκεντρώσεων των [-ltoi (-1025 + 104 E-colVmJ) μέχρι την 28η ημέρα

11

200

Τεχν Χρον Επωτ Έδ ΤΕΕ 1 τεύχ 1-3 1995 Tech Chron Sci J TCG Ι Νο Ι-

iOoc

~ bull 00 χ 1100

~ 00 - - - - - _~ ~_ - ~ 7_~ - ___

000 -f-----~ ---~-~-bull 2C0 ~----τ-o--gt τ1ml(ι1lηltι

Σχήμα 34 Σειρά πειραμάτων με τεχνητά λύματα και αραιωση

l1100Q σε απεαταΥμένο νερ6

Fjgure 34 Α series ο oxρerimoπΙS With diJU(jon l 1100Q οartificjaJ

5eWICe ίn ιJjstjJJeι water

4 ΣΥΖΗΤΗΣΗ

Από τα παραπάνω φαίνεται ότ~ στα πειράματα με τα

τΣχνητά λύματα όπου χρησιμοποιήΟηκε απεσταγμένο νερό η

συγκέντρωση τροφής είναι επαρκής για την ανάπτυξη των Εshy

coli Δηλαδή η διαΟέσιμη τροφή χρησιμοnοιεΙται με

αποτέλεσμα την αύξηση της αρχικής συγκέντρωσης των Εshy

coli και στη συνέχεια η σιτΥχέντρωσή τους διατηρείται στα

(δια επlπεδα για μεγάλο χρονικό διάστημα Η Ιδια κινητική

παρατηρεΙται και στα πειράματα με αραlωση 110 Η αύξηση

των Ε-οοΙί γΙνεται με τους ίδιους ρυΟμούς Η τελική

συγκέντρωση των Ε-οαΙί στη δεύτερη σειρά πειρομάτων είναι

ΙΟ φορές μικρότερη από ότι στην ρώτη Δηλαδή στις δύο

αυτές σειρές ειραμάτων το γινόμενο συγκέντρωση επΙ

αραΙωση εΙναι σταθερό Αυτό ενισχύει την κρατουοα άποψη

όn η κινητική των E-coli εΙναι ανεξάρτητη της αραίUΧΤΗς των

λυμάτων Εν τούτοις τα αποτελέσματα της τρΙτης οειράς των

πειραμάτων μας με αραιώσεις 1100 αρουσιάζουν μεγάλες

διαφορές Η αραίωση σε μερικά πειράματα δεν επιδρά στην

κινητική των E-coli δηλαδή το γινόμενο της συγκέντρωσης

επΙ την αραΙωση παραμένει σταΟερό μέγεΟος (-106 ) σε άλλα όμως παρουσιάζει μικρότερες τιμές (105+102) και σε μιά

περlπτωση αντΙ για αύξηση παρουσιάζεται ελάττωση του

πληθυσμού των E-colί Αυτό είναι πάρα πολύ σημαντικό

διότι στην περιοχή ακριβώς των αραιώσεων που λειτουργούν

οι μεγάλοι διαχυτήρες διάΟεσης λυμάτων στη θάλασσα η

αραΙωση φαΙνεται να επηρεάζΗ την κινητική των E-cΩli και

μάλιστα κατά απρόβλεπτο τρόπο Η Θεωρητική ερμηνεΙα της

χαοτικής εξέλιξης του φαινομένου είναι δυσχερής διότι

ασφαλώς μικροδιαφορές στις συνθήκες των πειραμάτων μας

οδηγούνσε τελεΙως διαφορετικά αποτελέσματα

Γενικά όμως μπορούμε να περιγράψουμε τους λόγους για

τους οποΙους οι μικροδιαφορές στις αρχικές συνθήκες εΙναι

σημαντικές για την τύχη των E-coli στο φυσικό περιβάλλον Η έξοδος των E-coli από το εντερικό σύστημα σημαΙνει αλλαγή

περιβάλλοντος επΙ το δυσμενέστερο Στο περιβάλλον αυτό

εγκλιματΙζονται γρήγορα με αποτέλεσμα τον

πολλαπλασιασμό και την αύξηση των συγκεντρώσεών τους

Αραίωση των λυμάτων σημαΙνεL επιδεΙνωση του

περιβάλλοντός τους και απαιτεΙ πρόσθετη προσαρμογή των

E-coli στη λήψη πολύ αροιωμένης τροφής_ Η αραlωση 1100

φαΙνεται να εΙναι oριακfι κατάσταση Τα ~ άλλοτε

κατορθώνουν να προσαρμοσθούν στη λήψη αραιωμένης

τροφής και άλλοτε όχι Κατ αυτό τον τρόπο κάθε εξέλιξη της

κινητικής εΙναι δυνατή και απρόβλεπτη Το Ιδιο ισχύει και

για την σειρά των πειραμάτων μας με aραιώσεις IIOOQ Από τα τρΙα πειράματα που εκτελέσαμε τα δύο εΙχαν κανoνικ~

ανάπτυξη και το ένα περρισμένη

Από ότι γνωρllουμε πειράματα στα οποΙα να έχει γίνει

μελέτη της επΙδρασης της αραΙωσης ανεξάρτητα από

αλληλεπιδράσεις άλλων παραμέτρων και ιδιαΙτερα των

ανταγωνιστ~κών μικροοργανισμών που περιέχονται στα

φυσικά νερά αλλά και στο πόσιμο νερό και κατά συνέπεια

και στα οικιακά λύματα δεν μας εΙναι γνωστά Επομένως

σύγκριση με τα αποτελέσματα των Heukelekian ωοηί κά

στερείται νοήματος και μόνο σε λανθασμένα συμπεράσματα

μπορεΙ να οδηγήσει ΕπΙσης και τα πειράματα των δύο

προγενεστέρων εργασιών μας (16) που εΙναι ουσιαστικά πρόδρομοι της παρούοης δεν παρέχουν αποτελέσματα που

μπορούν να συγκριθούν με αυτά της παρούσης εργασΙας

Διότι στην μεν πρώτη οι αραιώσεις γίνονται μετά την προσαρμογή των E-co li στη λήψη πολύ αροιωμένης τροφής

(μερικές ημέρες μετά την παραγωγή των λυμάτων) ενώ στην

παρούσα εργασία η αραΙωση γΙνεται ευθύς αμέσως μετά την

παραγωγή των λυμάτων Στην δεύτερη εργασΙα μας γΙνεται

μελέτη της επΙδρασης της αραΙωσης σε E-coli τα οποΙα

βρίσκονται σε καθαρό νερό (τιμές COD lt 2 mgl) και όχι σε λύματα (τιμές COD -200 mgl) όπως συμβαΙνει στην παρούσα

5 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

Από όλα όσα αναφέρΟηκαν προηγουμένως προκύονν τα

εξής συμπεράσματα

α) Για μικρές αραιώσεις των λυμάτων laquo1100) η αραίωση

φαίνεται να μην επηρεάζει την κινητική των E-coli

β) Για αραιώσεις μεγάλες (~IΙΙOO) η αραΙωση επηρεάζει

12 Τεχν Χρον Επιστ

την κινητική των E-coJi Η εξέλιξη του φαινΟμένου δεν εΙναι

προβλέψιμη Άλλοτε τα βακτηρΙδια προσαρμόζονται στη

λήψη πολύ αραιωμένης τροφής και πολλαπλασιάζονται

άλλοτε όχι και μερικές φορές εΙτε διατηρούνται στις αρχικές

συγκεντρώσεις είτε χαταοτρέφονται

6 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

Ι Hadjiaπghelou Α Τωοώβ Ε and HadjianghtJou Η Wachstums und

Abstetbetine1lc der Escheήchia co l ί iI1 Abwasse( Waιer-Abw8BCr If

vol129 1988 pp6326J8

2 Heukelekiιuι Η f1fea ο[ αιΙUιίon οΓ sewage οη bactedal nllTbers

Έκδ ΤΕΕ Ι τεύχ 1middot3 1995 Tech Chron Sci J TCG Ι () Ι )

Srwιιι Work~ Journal Sept 1933 ρρ 774787

3 Mίtchd R FaC1ors a1TecHng the decline of Doπ-mllJioe mJcroorganisms

in seawaIcr~ WItr Rseaγch νοΙ 1 Ι968 ρρ535-543

4 SIandard Mdhods for Ihe Examinaιion οι Watcr and Wastewat er λΡΗΑ

AWWA WPCF 16th eι1iHoo ι985

5 Τοαοίιλα Α Αικ Διεριννηση ~ unβιωσηςων tντqκgtβaχtηριδΙων ιrtα

λύμαια )(αι 010υς φVΣιxoίχ απoδlxες ων- Διδακοιχή ΔιοοlΡή Τμήμα

Πολιτικών MιτxαvιxUιv Πoλυτcχvιxή Σ)οΜ ΑΠθ θωσώονΙκη 199t

6 Τασούλα Α Αιχ -ΕπΙδραση tης αeaίωσης Ο1ην κιν1Γιιχή tων ΕmiddotοοΙί ltιι

σΙ-QήΚtς ανεπόρκειας τρoφfις 50 ΠανεΗήνιg ΣιινίbΟLΟ τη εγε

ΜριltlQ ΝοΙμι3ριος 1992 ρρ 486-491

7 Z8Joni ΑΚ ιwd F1eissner JT lndcator baCΤeήa JΙUVΙva1 undeτ

abOr8lory cσadiIiOlU Journlll WPCF νoι ~ 1982 ρρ550middot50)

Λικ Τασoiιλα

Δρ Πολιτικός Μηχανικός ΑπΘ Τομέας ΥδραυλΙΥής χαι Τεχνικής Περιβάλλοντος Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών

Πολυτεχνική Σχολή Α Π Θ bull 540 06 Θεσσαλονίκη

ΤεΙ Χρον Επιοτ Έιcδ ΤΕΕ Ι τεύι 1-) 1995 Tech Chron Sci J TCG J Νο 1-3 Ι]

Extended 5umm8ry

Influence of Dίlution οη the Survival

of E-colί

Ε TASSOULA

Dr Cίνίl Engineer

Abrtrαct

This paper invesligale-r Ihe jlueMe ο[ dilution upo Ihe

kineIicr ο enIerobacleria The research incJudes oboraIory

experimenIs with arliflcia rewage (COD vaJuer were

-200mg l) where ναrious djuιjons (from lJ υρ 10 111000) are

aαmirιed TJιe aperίmenlal resuts ο lhis research sho w zhoI

the k-ineIics ο ~ are affecred by (he diuιion when lhe

degree ο diuljof1 ο sewoge ίι ~JIIOO

The fecaJ bacιeria poJlulion conιroI of rivers and s is a rnpidIy exρanding area of research for many speciaJisls who investigate the fac tors which act υροn ιhe surVJ la I of enterobacteria ίπ na turaΙ aquatic ecosystems Οiιυιίοn is one of Ihe man y fac tors which affect Ihe survi1 of enIerobacteria however Ihi s facιor has occup ied lhe ίnvesιίgaιοrs 1easι After aπ extensive review οΓ previous research οη ιhis fac ιor ίι is verificd ιhBΙ up Ioday ιhe quesIion ιΙ ιho dilu~on in nuences ιho EJαί kinetics and ίπ what

degree remaίns unanswered 50 ιho objec~ve οΙ ιhis sιudy is ιο be invesrigaιed under what condi~ons ιho diIuuon prevenlS ΟΓ sIops ιhe growιh of ~ populalion of sewage and if ίι

is possible ιho dilution ιο cause the decay of E-coIi Ρορυιaιίοπ ΟΓ even ιο increase ίιs raιe of decay

The present research includes laboralory exρerimenιs w i ιh

arlificiιl sewage (COD vaJues were -200mgι1) and dilu~ons 110 1100 and 11000 of artificial sewage ίπ disIi IIcd waler We used arlificial sewage Ιο have a consιanI and conιrolled (wilhoul Ihe innuence of strange subSUInces) qualiIY of sewage The artificial sewage sam ples were obιained by mix ing lOOmg of faeces and 100ml of dis~IIed waιer and OBίuιιίoπ ίη a magnelic stirrer for 30 minuιes Ιπ

con~nualion dilu~ons 110 1100 and 1 1000 of aruficiaJ sewage ίη dis~lled waIer were done For ιho deιerminalion of ~ number ιho membrnnce ΓιlιeΓ (MF) ιechnique was used

where lhe Endo agar (from lhe 5anorius company) was used

as a cuIture medium ΊΊιο exρerimenιaJ resulιs are presenιed diagrnrτιma~caJly (ο

semilogariιhmic sysιem ofaxis is used for lhe correlalion of Edili concenιra~ons wiιh ιho ~me) ίη figures 31 Ιο 34 and

ιho conclusions reltched from ιhem can be summarized as

foIlows a) ΊΊιο dilution does ποι innuence ιho ~ kine~cs for 10w

degree dilu~ons of sewage laquo 1100) b) The dilu~on innuences ιho ~ kine~cs for high degree

dilutions (~ ) 100) The evolulion of ιhe phenomenon ίι is ποΙ possible ιο be anlicipaled 50me ιimes ιho bacleήa are adapled ιο ιake a high middotdίluled substrate and ίπ consequence they mulliplied Olher Iime s oίιho Ihe bacteria populaLion remains aL ιhe iniLial cοncenιraιίοns ΙονοΙ ΟΓ ίι iS desιroyed

Ε ΤassouIa

Dτ CiviI En~ineer Di ision of Hydraulics and Environmcntal Engineering Civil Enginecring DCΡarιmenιΑnstocie UnI ersIry of ΤhessaIoniki 540 06 Τhessa[oniki middot

Sllbnlil1ed JrJIY 6 Ι 99l AccepIed Feb 7 1995

10 Τεχν Χρον Επιστ

ΧρησιμοποιήΟηκαν τεχνητά λύματα για να υπάρχει σταΘερή

και ελεγχόμενη (χωρίς την επίδραση άλλων παραγόντων)

ποιότητα λυμάτων Τα δεΙγματα των τεχνητών λυμάτων

δημιουρΊΙιθηκαν με ανάμιξη Ι00mι περιττωμάτων σε 100 mJ απεσταγμένο νερό αναδεύτηκαν σε μαγνητικό περιοτροφέα

για 30 λεπτά και στη συνέχεια έγιναν αραιώσεις 110 1100

και 11000 σε απεσταγμένο νερό επίσης Αυτή η σύνθεση των δειγμάτων τεχνητών λυμάτων παρέχει ένα επlπεδo COD -200

mgι1

Η διάρκεια των nειραμάτων ήταν 28 ημέρες σιινήΘως Τα

αρχικά δείγματα διατηρήΟηκαν αδιατάρακτα σε κλειστά

γυάλινα μπουκάλια σε σκοτάδι και σε Οερμοκρασία 200 C

αλλά πριν από κάΟε δειγματοληψία για τον προσδιορισμό

της συγκέντρωσης των E-coli αναδEύττr~αν στο μαγνηΤΙΥ6

περιστροφέα για 30 λεπτά Στη συνέχεια κατά τις

απαιτούμενες αραιώσεις οι οποίες έγιναν για να εΙναι δυνατή

η ανάπτυξη και η μέτρηση των αποικιών στα τρυ(Jλlα τα

ενδιάμεσα δεΙγματα αναδεύτηκαν στο μαγνητικό

περιστροφέα για 5 λεπτά Για τον προσδιορισμό της

συγκέντρωσης των E-coi εφαρμόσΘηκε η τεχνική της

μεμβράνης φίλτρου (membrance filtcr (MF) technique) (4) όπου ως μέσο καλλιέργειας χρησιμοποιήΟηκε το Endo agar (της εταιρείας Sartorius) 1-1 επώαση των τρl13λίων έγινε στους

420 C για 24 ώρες σύμφωνα με τις προδιαγραφές του Endo agar

3 ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Τα αποτελέσματα των πειραμάτων παρουσιάζονται σε

ημιλογαριθμικό σύστημα όπου απεικονίζονταL οι

συγκεντρώσεις των E-coli σε οχέση με τον XQόνο στα σχήματα

31 έως 34 Στα πειράματα με τεχνητά λύματα (σχήμα 31 )

παρατηρείταιmiddot αυξηση των αρχικών συγκεντρώσεων E-coLi

μέχρι την 3η ημέρα και στη συνέχεια οι συΥltεντρώσεις των

E-coli (_ 106 E-cojjmJ) παραμένουν σχεδόν στο ίδιο επίπεδο μέχρι την 28η ημέρα

000 r--τ-Υ~r-Τ=7Τc-r---cο 2 8 10 12 14 Ιδ lδ ΙΟ 22 24 211 Ιδ

TimeI~1

Σχjuα 31 Σειρά ΠΕιραμάτων με πχνητά λύματα

Fjgure 31 Α senes οΙexpcrimenlS with artiIicjaJ sewage

Εlδ ΤΕΕ Ι τεύχ ]-3 [995 Τech Chron Sci J TCG ι Να ]-1

Στα πειράματα της αραίωσης 110 (σχήμα 32) οι αρχικές αυγ-εντρώαεις των E-coli αυξάνονται μέχρι την 3η ημέρα και στη συνέχεια οι συγκεντρώσεις των E-coi (-105 E-colVml)

διατηροϋνται σχεδόν στο ίδιο επίπεδο μέχρι το τέλος των

πειραμάτων (28η ημέρα)

f 000

sect 8 00

χ 11 00 σο ~~O~bull bull _ Q~~~~~~S2 400

200

000 rΤ----r~Γc_7_τ__cc_τ7τ_Ι=Ι 10 12 4 111 16 20 22 24 2 2amp JO

ΤlΠ1θrcmiddotι

Σχήμα 32 Σειρά πειραμάτων με πχνητά λψατα και αραωση

110 σε απεσταyμlνo νερό

Figure 32 Α ΟΓίο οΙ expeIimens wiιJι diluIion 110 οΙ artjJjCJίJ

sewage in dίslilled water

Στα πειράματα της αραίωσης 1100 (σχήμα 33) η

διασπορά των καμπυλών επιβΙωσης των Emiddotcoli εΙναι σαφώς μεγαλύτερη Οι αρχικές συγκεντρώσεις των E-coi αυξάνονται μέχρι την 3η ημέρα και στη συνέχεια οι συγκεντρώσεις των Ε

coi διατηρούνται σχεδόν στο ίδιο επίπεδο (-102 + -105 Εshyco ilml) Εξαίρεση παρουσιάζει κάποιο πείραμα όπου παρατηρείται ελάπωση της αρχικής συγκέντρωσης των Εshy

fΩj

1000

Ιmiddot ~ 8 00

~ 400 ~~middotmiddot~~~~Ξ~Ξ~middot=~~~7~2 200 __ - - - - - - - - - - _ - _

000

-00 ΓΤi ~~~ΓτC--τ---C--Γ-10 11 14 18 16 20 22 24 211 28 JO

Time (μ11

Σχήμα 33 Σειρά πειραμάτων με πχνητά λύματα και αραΙωση 1100 σε απεσταΥμtνο νερό figure 33 Α series οΙ expeIimens wiIh dilulίon ll00oIartffίCΊω sewage in distjJJed water

Στα πειράματα της αραΙωσης 111000 (σχήμα 34) παρατηρεΙται αύξηση των αρχικών συγκεντρώσεων των E-coli

μέχρι την 7η ημέρα και στη συνέχεια σχεδόν διατήρηση των

συγκεντρώσεων των [-ltoi (-1025 + 104 E-colVmJ) μέχρι την 28η ημέρα

11

200

Τεχν Χρον Επωτ Έδ ΤΕΕ 1 τεύχ 1-3 1995 Tech Chron Sci J TCG Ι Νο Ι-

iOoc

~ bull 00 χ 1100

~ 00 - - - - - _~ ~_ - ~ 7_~ - ___

000 -f-----~ ---~-~-bull 2C0 ~----τ-o--gt τ1ml(ι1lηltι

Σχήμα 34 Σειρά πειραμάτων με τεχνητά λύματα και αραιωση

l1100Q σε απεαταΥμένο νερ6

Fjgure 34 Α series ο oxρerimoπΙS With diJU(jon l 1100Q οartificjaJ

5eWICe ίn ιJjstjJJeι water

4 ΣΥΖΗΤΗΣΗ

Από τα παραπάνω φαίνεται ότ~ στα πειράματα με τα

τΣχνητά λύματα όπου χρησιμοποιήΟηκε απεσταγμένο νερό η

συγκέντρωση τροφής είναι επαρκής για την ανάπτυξη των Εshy

coli Δηλαδή η διαΟέσιμη τροφή χρησιμοnοιεΙται με

αποτέλεσμα την αύξηση της αρχικής συγκέντρωσης των Εshy

coli και στη συνέχεια η σιτΥχέντρωσή τους διατηρείται στα

(δια επlπεδα για μεγάλο χρονικό διάστημα Η Ιδια κινητική

παρατηρεΙται και στα πειράματα με αραlωση 110 Η αύξηση

των Ε-οοΙί γΙνεται με τους ίδιους ρυΟμούς Η τελική

συγκέντρωση των Ε-οαΙί στη δεύτερη σειρά πειρομάτων είναι

ΙΟ φορές μικρότερη από ότι στην ρώτη Δηλαδή στις δύο

αυτές σειρές ειραμάτων το γινόμενο συγκέντρωση επΙ

αραΙωση εΙναι σταθερό Αυτό ενισχύει την κρατουοα άποψη

όn η κινητική των E-coli εΙναι ανεξάρτητη της αραίUΧΤΗς των

λυμάτων Εν τούτοις τα αποτελέσματα της τρΙτης οειράς των

πειραμάτων μας με αραιώσεις 1100 αρουσιάζουν μεγάλες

διαφορές Η αραίωση σε μερικά πειράματα δεν επιδρά στην

κινητική των E-coli δηλαδή το γινόμενο της συγκέντρωσης

επΙ την αραΙωση παραμένει σταΟερό μέγεΟος (-106 ) σε άλλα όμως παρουσιάζει μικρότερες τιμές (105+102) και σε μιά

περlπτωση αντΙ για αύξηση παρουσιάζεται ελάττωση του

πληθυσμού των E-colί Αυτό είναι πάρα πολύ σημαντικό

διότι στην περιοχή ακριβώς των αραιώσεων που λειτουργούν

οι μεγάλοι διαχυτήρες διάΟεσης λυμάτων στη θάλασσα η

αραΙωση φαΙνεται να επηρεάζΗ την κινητική των E-cΩli και

μάλιστα κατά απρόβλεπτο τρόπο Η Θεωρητική ερμηνεΙα της

χαοτικής εξέλιξης του φαινομένου είναι δυσχερής διότι

ασφαλώς μικροδιαφορές στις συνθήκες των πειραμάτων μας

οδηγούνσε τελεΙως διαφορετικά αποτελέσματα

Γενικά όμως μπορούμε να περιγράψουμε τους λόγους για

τους οποΙους οι μικροδιαφορές στις αρχικές συνθήκες εΙναι

σημαντικές για την τύχη των E-coli στο φυσικό περιβάλλον Η έξοδος των E-coli από το εντερικό σύστημα σημαΙνει αλλαγή

περιβάλλοντος επΙ το δυσμενέστερο Στο περιβάλλον αυτό

εγκλιματΙζονται γρήγορα με αποτέλεσμα τον

πολλαπλασιασμό και την αύξηση των συγκεντρώσεών τους

Αραίωση των λυμάτων σημαΙνεL επιδεΙνωση του

περιβάλλοντός τους και απαιτεΙ πρόσθετη προσαρμογή των

E-coli στη λήψη πολύ αροιωμένης τροφής_ Η αραlωση 1100

φαΙνεται να εΙναι oριακfι κατάσταση Τα ~ άλλοτε

κατορθώνουν να προσαρμοσθούν στη λήψη αραιωμένης

τροφής και άλλοτε όχι Κατ αυτό τον τρόπο κάθε εξέλιξη της

κινητικής εΙναι δυνατή και απρόβλεπτη Το Ιδιο ισχύει και

για την σειρά των πειραμάτων μας με aραιώσεις IIOOQ Από τα τρΙα πειράματα που εκτελέσαμε τα δύο εΙχαν κανoνικ~

ανάπτυξη και το ένα περρισμένη

Από ότι γνωρllουμε πειράματα στα οποΙα να έχει γίνει

μελέτη της επΙδρασης της αραΙωσης ανεξάρτητα από

αλληλεπιδράσεις άλλων παραμέτρων και ιδιαΙτερα των

ανταγωνιστ~κών μικροοργανισμών που περιέχονται στα

φυσικά νερά αλλά και στο πόσιμο νερό και κατά συνέπεια

και στα οικιακά λύματα δεν μας εΙναι γνωστά Επομένως

σύγκριση με τα αποτελέσματα των Heukelekian ωοηί κά

στερείται νοήματος και μόνο σε λανθασμένα συμπεράσματα

μπορεΙ να οδηγήσει ΕπΙσης και τα πειράματα των δύο

προγενεστέρων εργασιών μας (16) που εΙναι ουσιαστικά πρόδρομοι της παρούοης δεν παρέχουν αποτελέσματα που

μπορούν να συγκριθούν με αυτά της παρούσης εργασΙας

Διότι στην μεν πρώτη οι αραιώσεις γίνονται μετά την προσαρμογή των E-co li στη λήψη πολύ αροιωμένης τροφής

(μερικές ημέρες μετά την παραγωγή των λυμάτων) ενώ στην

παρούσα εργασία η αραΙωση γΙνεται ευθύς αμέσως μετά την

παραγωγή των λυμάτων Στην δεύτερη εργασΙα μας γΙνεται

μελέτη της επΙδρασης της αραΙωσης σε E-coli τα οποΙα

βρίσκονται σε καθαρό νερό (τιμές COD lt 2 mgl) και όχι σε λύματα (τιμές COD -200 mgl) όπως συμβαΙνει στην παρούσα

5 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

Από όλα όσα αναφέρΟηκαν προηγουμένως προκύονν τα

εξής συμπεράσματα

α) Για μικρές αραιώσεις των λυμάτων laquo1100) η αραίωση

φαίνεται να μην επηρεάζει την κινητική των E-coli

β) Για αραιώσεις μεγάλες (~IΙΙOO) η αραΙωση επηρεάζει

12 Τεχν Χρον Επιστ

την κινητική των E-coJi Η εξέλιξη του φαινΟμένου δεν εΙναι

προβλέψιμη Άλλοτε τα βακτηρΙδια προσαρμόζονται στη

λήψη πολύ αραιωμένης τροφής και πολλαπλασιάζονται

άλλοτε όχι και μερικές φορές εΙτε διατηρούνται στις αρχικές

συγκεντρώσεις είτε χαταοτρέφονται

6 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

Ι Hadjiaπghelou Α Τωοώβ Ε and HadjianghtJou Η Wachstums und

Abstetbetine1lc der Escheήchia co l ί iI1 Abwasse( Waιer-Abw8BCr If

vol129 1988 pp6326J8

2 Heukelekiιuι Η f1fea ο[ αιΙUιίon οΓ sewage οη bactedal nllTbers

Έκδ ΤΕΕ Ι τεύχ 1middot3 1995 Tech Chron Sci J TCG Ι () Ι )

Srwιιι Work~ Journal Sept 1933 ρρ 774787

3 Mίtchd R FaC1ors a1TecHng the decline of Doπ-mllJioe mJcroorganisms

in seawaIcr~ WItr Rseaγch νοΙ 1 Ι968 ρρ535-543

4 SIandard Mdhods for Ihe Examinaιion οι Watcr and Wastewat er λΡΗΑ

AWWA WPCF 16th eι1iHoo ι985

5 Τοαοίιλα Α Αικ Διεριννηση ~ unβιωσηςων tντqκgtβaχtηριδΙων ιrtα

λύμαια )(αι 010υς φVΣιxoίχ απoδlxες ων- Διδακοιχή ΔιοοlΡή Τμήμα

Πολιτικών MιτxαvιxUιv Πoλυτcχvιxή Σ)οΜ ΑΠθ θωσώονΙκη 199t

6 Τασούλα Α Αιχ -ΕπΙδραση tης αeaίωσης Ο1ην κιν1Γιιχή tων ΕmiddotοοΙί ltιι

σΙ-QήΚtς ανεπόρκειας τρoφfις 50 ΠανεΗήνιg ΣιινίbΟLΟ τη εγε

ΜριltlQ ΝοΙμι3ριος 1992 ρρ 486-491

7 Z8Joni ΑΚ ιwd F1eissner JT lndcator baCΤeήa JΙUVΙva1 undeτ

abOr8lory cσadiIiOlU Journlll WPCF νoι ~ 1982 ρρ550middot50)

Λικ Τασoiιλα

Δρ Πολιτικός Μηχανικός ΑπΘ Τομέας ΥδραυλΙΥής χαι Τεχνικής Περιβάλλοντος Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών

Πολυτεχνική Σχολή Α Π Θ bull 540 06 Θεσσαλονίκη

ΤεΙ Χρον Επιοτ Έιcδ ΤΕΕ Ι τεύι 1-) 1995 Tech Chron Sci J TCG J Νο 1-3 Ι]

Extended 5umm8ry

Influence of Dίlution οη the Survival

of E-colί

Ε TASSOULA

Dr Cίνίl Engineer

Abrtrαct

This paper invesligale-r Ihe jlueMe ο[ dilution upo Ihe

kineIicr ο enIerobacleria The research incJudes oboraIory

experimenIs with arliflcia rewage (COD vaJuer were

-200mg l) where ναrious djuιjons (from lJ υρ 10 111000) are

aαmirιed TJιe aperίmenlal resuts ο lhis research sho w zhoI

the k-ineIics ο ~ are affecred by (he diuιion when lhe

degree ο diuljof1 ο sewoge ίι ~JIIOO

The fecaJ bacιeria poJlulion conιroI of rivers and s is a rnpidIy exρanding area of research for many speciaJisls who investigate the fac tors which act υροn ιhe surVJ la I of enterobacteria ίπ na turaΙ aquatic ecosystems Οiιυιίοn is one of Ihe man y fac tors which affect Ihe survi1 of enIerobacteria however Ihi s facιor has occup ied lhe ίnvesιίgaιοrs 1easι After aπ extensive review οΓ previous research οη ιhis fac ιor ίι is verificd ιhBΙ up Ioday ιhe quesIion ιΙ ιho dilu~on in nuences ιho EJαί kinetics and ίπ what

degree remaίns unanswered 50 ιho objec~ve οΙ ιhis sιudy is ιο be invesrigaιed under what condi~ons ιho diIuuon prevenlS ΟΓ sIops ιhe growιh of ~ populalion of sewage and if ίι

is possible ιho dilution ιο cause the decay of E-coIi Ρορυιaιίοπ ΟΓ even ιο increase ίιs raιe of decay

The present research includes laboralory exρerimenιs w i ιh

arlificiιl sewage (COD vaJues were -200mgι1) and dilu~ons 110 1100 and 11000 of artificial sewage ίπ disIi IIcd waler We used arlificial sewage Ιο have a consιanI and conιrolled (wilhoul Ihe innuence of strange subSUInces) qualiIY of sewage The artificial sewage sam ples were obιained by mix ing lOOmg of faeces and 100ml of dis~IIed waιer and OBίuιιίoπ ίη a magnelic stirrer for 30 minuιes Ιπ

con~nualion dilu~ons 110 1100 and 1 1000 of aruficiaJ sewage ίη dis~lled waIer were done For ιho deιerminalion of ~ number ιho membrnnce ΓιlιeΓ (MF) ιechnique was used

where lhe Endo agar (from lhe 5anorius company) was used

as a cuIture medium ΊΊιο exρerimenιaJ resulιs are presenιed diagrnrτιma~caJly (ο

semilogariιhmic sysιem ofaxis is used for lhe correlalion of Edili concenιra~ons wiιh ιho ~me) ίη figures 31 Ιο 34 and

ιho conclusions reltched from ιhem can be summarized as

foIlows a) ΊΊιο dilution does ποι innuence ιho ~ kine~cs for 10w

degree dilu~ons of sewage laquo 1100) b) The dilu~on innuences ιho ~ kine~cs for high degree

dilutions (~ ) 100) The evolulion of ιhe phenomenon ίι is ποΙ possible ιο be anlicipaled 50me ιimes ιho bacleήa are adapled ιο ιake a high middotdίluled substrate and ίπ consequence they mulliplied Olher Iime s oίιho Ihe bacteria populaLion remains aL ιhe iniLial cοncenιraιίοns ΙονοΙ ΟΓ ίι iS desιroyed

Ε ΤassouIa

Dτ CiviI En~ineer Di ision of Hydraulics and Environmcntal Engineering Civil Enginecring DCΡarιmenιΑnstocie UnI ersIry of ΤhessaIoniki 540 06 Τhessa[oniki middot

Sllbnlil1ed JrJIY 6 Ι 99l AccepIed Feb 7 1995

11

200

Τεχν Χρον Επωτ Έδ ΤΕΕ 1 τεύχ 1-3 1995 Tech Chron Sci J TCG Ι Νο Ι-

iOoc

~ bull 00 χ 1100

~ 00 - - - - - _~ ~_ - ~ 7_~ - ___

000 -f-----~ ---~-~-bull 2C0 ~----τ-o--gt τ1ml(ι1lηltι

Σχήμα 34 Σειρά πειραμάτων με τεχνητά λύματα και αραιωση

l1100Q σε απεαταΥμένο νερ6

Fjgure 34 Α series ο oxρerimoπΙS With diJU(jon l 1100Q οartificjaJ

5eWICe ίn ιJjstjJJeι water

4 ΣΥΖΗΤΗΣΗ

Από τα παραπάνω φαίνεται ότ~ στα πειράματα με τα

τΣχνητά λύματα όπου χρησιμοποιήΟηκε απεσταγμένο νερό η

συγκέντρωση τροφής είναι επαρκής για την ανάπτυξη των Εshy

coli Δηλαδή η διαΟέσιμη τροφή χρησιμοnοιεΙται με

αποτέλεσμα την αύξηση της αρχικής συγκέντρωσης των Εshy

coli και στη συνέχεια η σιτΥχέντρωσή τους διατηρείται στα

(δια επlπεδα για μεγάλο χρονικό διάστημα Η Ιδια κινητική

παρατηρεΙται και στα πειράματα με αραlωση 110 Η αύξηση

των Ε-οοΙί γΙνεται με τους ίδιους ρυΟμούς Η τελική

συγκέντρωση των Ε-οαΙί στη δεύτερη σειρά πειρομάτων είναι

ΙΟ φορές μικρότερη από ότι στην ρώτη Δηλαδή στις δύο

αυτές σειρές ειραμάτων το γινόμενο συγκέντρωση επΙ

αραΙωση εΙναι σταθερό Αυτό ενισχύει την κρατουοα άποψη

όn η κινητική των E-coli εΙναι ανεξάρτητη της αραίUΧΤΗς των

λυμάτων Εν τούτοις τα αποτελέσματα της τρΙτης οειράς των

πειραμάτων μας με αραιώσεις 1100 αρουσιάζουν μεγάλες

διαφορές Η αραίωση σε μερικά πειράματα δεν επιδρά στην

κινητική των E-coli δηλαδή το γινόμενο της συγκέντρωσης

επΙ την αραΙωση παραμένει σταΟερό μέγεΟος (-106 ) σε άλλα όμως παρουσιάζει μικρότερες τιμές (105+102) και σε μιά

περlπτωση αντΙ για αύξηση παρουσιάζεται ελάττωση του

πληθυσμού των E-colί Αυτό είναι πάρα πολύ σημαντικό

διότι στην περιοχή ακριβώς των αραιώσεων που λειτουργούν

οι μεγάλοι διαχυτήρες διάΟεσης λυμάτων στη θάλασσα η

αραΙωση φαΙνεται να επηρεάζΗ την κινητική των E-cΩli και

μάλιστα κατά απρόβλεπτο τρόπο Η Θεωρητική ερμηνεΙα της

χαοτικής εξέλιξης του φαινομένου είναι δυσχερής διότι

ασφαλώς μικροδιαφορές στις συνθήκες των πειραμάτων μας

οδηγούνσε τελεΙως διαφορετικά αποτελέσματα

Γενικά όμως μπορούμε να περιγράψουμε τους λόγους για

τους οποΙους οι μικροδιαφορές στις αρχικές συνθήκες εΙναι

σημαντικές για την τύχη των E-coli στο φυσικό περιβάλλον Η έξοδος των E-coli από το εντερικό σύστημα σημαΙνει αλλαγή

περιβάλλοντος επΙ το δυσμενέστερο Στο περιβάλλον αυτό

εγκλιματΙζονται γρήγορα με αποτέλεσμα τον

πολλαπλασιασμό και την αύξηση των συγκεντρώσεών τους

Αραίωση των λυμάτων σημαΙνεL επιδεΙνωση του

περιβάλλοντός τους και απαιτεΙ πρόσθετη προσαρμογή των

E-coli στη λήψη πολύ αροιωμένης τροφής_ Η αραlωση 1100

φαΙνεται να εΙναι oριακfι κατάσταση Τα ~ άλλοτε

κατορθώνουν να προσαρμοσθούν στη λήψη αραιωμένης

τροφής και άλλοτε όχι Κατ αυτό τον τρόπο κάθε εξέλιξη της

κινητικής εΙναι δυνατή και απρόβλεπτη Το Ιδιο ισχύει και

για την σειρά των πειραμάτων μας με aραιώσεις IIOOQ Από τα τρΙα πειράματα που εκτελέσαμε τα δύο εΙχαν κανoνικ~

ανάπτυξη και το ένα περρισμένη

Από ότι γνωρllουμε πειράματα στα οποΙα να έχει γίνει

μελέτη της επΙδρασης της αραΙωσης ανεξάρτητα από

αλληλεπιδράσεις άλλων παραμέτρων και ιδιαΙτερα των

ανταγωνιστ~κών μικροοργανισμών που περιέχονται στα

φυσικά νερά αλλά και στο πόσιμο νερό και κατά συνέπεια

και στα οικιακά λύματα δεν μας εΙναι γνωστά Επομένως

σύγκριση με τα αποτελέσματα των Heukelekian ωοηί κά

στερείται νοήματος και μόνο σε λανθασμένα συμπεράσματα

μπορεΙ να οδηγήσει ΕπΙσης και τα πειράματα των δύο

προγενεστέρων εργασιών μας (16) που εΙναι ουσιαστικά πρόδρομοι της παρούοης δεν παρέχουν αποτελέσματα που

μπορούν να συγκριθούν με αυτά της παρούσης εργασΙας

Διότι στην μεν πρώτη οι αραιώσεις γίνονται μετά την προσαρμογή των E-co li στη λήψη πολύ αροιωμένης τροφής

(μερικές ημέρες μετά την παραγωγή των λυμάτων) ενώ στην

παρούσα εργασία η αραΙωση γΙνεται ευθύς αμέσως μετά την

παραγωγή των λυμάτων Στην δεύτερη εργασΙα μας γΙνεται

μελέτη της επΙδρασης της αραΙωσης σε E-coli τα οποΙα

βρίσκονται σε καθαρό νερό (τιμές COD lt 2 mgl) και όχι σε λύματα (τιμές COD -200 mgl) όπως συμβαΙνει στην παρούσα

5 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

Από όλα όσα αναφέρΟηκαν προηγουμένως προκύονν τα

εξής συμπεράσματα

α) Για μικρές αραιώσεις των λυμάτων laquo1100) η αραίωση

φαίνεται να μην επηρεάζει την κινητική των E-coli

β) Για αραιώσεις μεγάλες (~IΙΙOO) η αραΙωση επηρεάζει

12 Τεχν Χρον Επιστ

την κινητική των E-coJi Η εξέλιξη του φαινΟμένου δεν εΙναι

προβλέψιμη Άλλοτε τα βακτηρΙδια προσαρμόζονται στη

λήψη πολύ αραιωμένης τροφής και πολλαπλασιάζονται

άλλοτε όχι και μερικές φορές εΙτε διατηρούνται στις αρχικές

συγκεντρώσεις είτε χαταοτρέφονται

6 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

Ι Hadjiaπghelou Α Τωοώβ Ε and HadjianghtJou Η Wachstums und

Abstetbetine1lc der Escheήchia co l ί iI1 Abwasse( Waιer-Abw8BCr If

vol129 1988 pp6326J8

2 Heukelekiιuι Η f1fea ο[ αιΙUιίon οΓ sewage οη bactedal nllTbers

Έκδ ΤΕΕ Ι τεύχ 1middot3 1995 Tech Chron Sci J TCG Ι () Ι )

Srwιιι Work~ Journal Sept 1933 ρρ 774787

3 Mίtchd R FaC1ors a1TecHng the decline of Doπ-mllJioe mJcroorganisms

in seawaIcr~ WItr Rseaγch νοΙ 1 Ι968 ρρ535-543

4 SIandard Mdhods for Ihe Examinaιion οι Watcr and Wastewat er λΡΗΑ

AWWA WPCF 16th eι1iHoo ι985

5 Τοαοίιλα Α Αικ Διεριννηση ~ unβιωσηςων tντqκgtβaχtηριδΙων ιrtα

λύμαια )(αι 010υς φVΣιxoίχ απoδlxες ων- Διδακοιχή ΔιοοlΡή Τμήμα

Πολιτικών MιτxαvιxUιv Πoλυτcχvιxή Σ)οΜ ΑΠθ θωσώονΙκη 199t

6 Τασούλα Α Αιχ -ΕπΙδραση tης αeaίωσης Ο1ην κιν1Γιιχή tων ΕmiddotοοΙί ltιι

σΙ-QήΚtς ανεπόρκειας τρoφfις 50 ΠανεΗήνιg ΣιινίbΟLΟ τη εγε

ΜριltlQ ΝοΙμι3ριος 1992 ρρ 486-491

7 Z8Joni ΑΚ ιwd F1eissner JT lndcator baCΤeήa JΙUVΙva1 undeτ

abOr8lory cσadiIiOlU Journlll WPCF νoι ~ 1982 ρρ550middot50)

Λικ Τασoiιλα

Δρ Πολιτικός Μηχανικός ΑπΘ Τομέας ΥδραυλΙΥής χαι Τεχνικής Περιβάλλοντος Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών

Πολυτεχνική Σχολή Α Π Θ bull 540 06 Θεσσαλονίκη

ΤεΙ Χρον Επιοτ Έιcδ ΤΕΕ Ι τεύι 1-) 1995 Tech Chron Sci J TCG J Νο 1-3 Ι]

Extended 5umm8ry

Influence of Dίlution οη the Survival

of E-colί

Ε TASSOULA

Dr Cίνίl Engineer

Abrtrαct

This paper invesligale-r Ihe jlueMe ο[ dilution upo Ihe

kineIicr ο enIerobacleria The research incJudes oboraIory

experimenIs with arliflcia rewage (COD vaJuer were

-200mg l) where ναrious djuιjons (from lJ υρ 10 111000) are

aαmirιed TJιe aperίmenlal resuts ο lhis research sho w zhoI

the k-ineIics ο ~ are affecred by (he diuιion when lhe

degree ο diuljof1 ο sewoge ίι ~JIIOO

The fecaJ bacιeria poJlulion conιroI of rivers and s is a rnpidIy exρanding area of research for many speciaJisls who investigate the fac tors which act υροn ιhe surVJ la I of enterobacteria ίπ na turaΙ aquatic ecosystems Οiιυιίοn is one of Ihe man y fac tors which affect Ihe survi1 of enIerobacteria however Ihi s facιor has occup ied lhe ίnvesιίgaιοrs 1easι After aπ extensive review οΓ previous research οη ιhis fac ιor ίι is verificd ιhBΙ up Ioday ιhe quesIion ιΙ ιho dilu~on in nuences ιho EJαί kinetics and ίπ what

degree remaίns unanswered 50 ιho objec~ve οΙ ιhis sιudy is ιο be invesrigaιed under what condi~ons ιho diIuuon prevenlS ΟΓ sIops ιhe growιh of ~ populalion of sewage and if ίι

is possible ιho dilution ιο cause the decay of E-coIi Ρορυιaιίοπ ΟΓ even ιο increase ίιs raιe of decay

The present research includes laboralory exρerimenιs w i ιh

arlificiιl sewage (COD vaJues were -200mgι1) and dilu~ons 110 1100 and 11000 of artificial sewage ίπ disIi IIcd waler We used arlificial sewage Ιο have a consιanI and conιrolled (wilhoul Ihe innuence of strange subSUInces) qualiIY of sewage The artificial sewage sam ples were obιained by mix ing lOOmg of faeces and 100ml of dis~IIed waιer and OBίuιιίoπ ίη a magnelic stirrer for 30 minuιes Ιπ

con~nualion dilu~ons 110 1100 and 1 1000 of aruficiaJ sewage ίη dis~lled waIer were done For ιho deιerminalion of ~ number ιho membrnnce ΓιlιeΓ (MF) ιechnique was used

where lhe Endo agar (from lhe 5anorius company) was used

as a cuIture medium ΊΊιο exρerimenιaJ resulιs are presenιed diagrnrτιma~caJly (ο

semilogariιhmic sysιem ofaxis is used for lhe correlalion of Edili concenιra~ons wiιh ιho ~me) ίη figures 31 Ιο 34 and

ιho conclusions reltched from ιhem can be summarized as

foIlows a) ΊΊιο dilution does ποι innuence ιho ~ kine~cs for 10w

degree dilu~ons of sewage laquo 1100) b) The dilu~on innuences ιho ~ kine~cs for high degree

dilutions (~ ) 100) The evolulion of ιhe phenomenon ίι is ποΙ possible ιο be anlicipaled 50me ιimes ιho bacleήa are adapled ιο ιake a high middotdίluled substrate and ίπ consequence they mulliplied Olher Iime s oίιho Ihe bacteria populaLion remains aL ιhe iniLial cοncenιraιίοns ΙονοΙ ΟΓ ίι iS desιroyed

Ε ΤassouIa

Dτ CiviI En~ineer Di ision of Hydraulics and Environmcntal Engineering Civil Enginecring DCΡarιmenιΑnstocie UnI ersIry of ΤhessaIoniki 540 06 Τhessa[oniki middot

Sllbnlil1ed JrJIY 6 Ι 99l AccepIed Feb 7 1995

12 Τεχν Χρον Επιστ

την κινητική των E-coJi Η εξέλιξη του φαινΟμένου δεν εΙναι

προβλέψιμη Άλλοτε τα βακτηρΙδια προσαρμόζονται στη

λήψη πολύ αραιωμένης τροφής και πολλαπλασιάζονται

άλλοτε όχι και μερικές φορές εΙτε διατηρούνται στις αρχικές

συγκεντρώσεις είτε χαταοτρέφονται

6 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

Ι Hadjiaπghelou Α Τωοώβ Ε and HadjianghtJou Η Wachstums und

Abstetbetine1lc der Escheήchia co l ί iI1 Abwasse( Waιer-Abw8BCr If

vol129 1988 pp6326J8

2 Heukelekiιuι Η f1fea ο[ αιΙUιίon οΓ sewage οη bactedal nllTbers

Έκδ ΤΕΕ Ι τεύχ 1middot3 1995 Tech Chron Sci J TCG Ι () Ι )

Srwιιι Work~ Journal Sept 1933 ρρ 774787

3 Mίtchd R FaC1ors a1TecHng the decline of Doπ-mllJioe mJcroorganisms

in seawaIcr~ WItr Rseaγch νοΙ 1 Ι968 ρρ535-543

4 SIandard Mdhods for Ihe Examinaιion οι Watcr and Wastewat er λΡΗΑ

AWWA WPCF 16th eι1iHoo ι985

5 Τοαοίιλα Α Αικ Διεριννηση ~ unβιωσηςων tντqκgtβaχtηριδΙων ιrtα

λύμαια )(αι 010υς φVΣιxoίχ απoδlxες ων- Διδακοιχή ΔιοοlΡή Τμήμα

Πολιτικών MιτxαvιxUιv Πoλυτcχvιxή Σ)οΜ ΑΠθ θωσώονΙκη 199t

6 Τασούλα Α Αιχ -ΕπΙδραση tης αeaίωσης Ο1ην κιν1Γιιχή tων ΕmiddotοοΙί ltιι

σΙ-QήΚtς ανεπόρκειας τρoφfις 50 ΠανεΗήνιg ΣιινίbΟLΟ τη εγε

ΜριltlQ ΝοΙμι3ριος 1992 ρρ 486-491

7 Z8Joni ΑΚ ιwd F1eissner JT lndcator baCΤeήa JΙUVΙva1 undeτ

abOr8lory cσadiIiOlU Journlll WPCF νoι ~ 1982 ρρ550middot50)

Λικ Τασoiιλα

Δρ Πολιτικός Μηχανικός ΑπΘ Τομέας ΥδραυλΙΥής χαι Τεχνικής Περιβάλλοντος Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών

Πολυτεχνική Σχολή Α Π Θ bull 540 06 Θεσσαλονίκη

ΤεΙ Χρον Επιοτ Έιcδ ΤΕΕ Ι τεύι 1-) 1995 Tech Chron Sci J TCG J Νο 1-3 Ι]

Extended 5umm8ry

Influence of Dίlution οη the Survival

of E-colί

Ε TASSOULA

Dr Cίνίl Engineer

Abrtrαct

This paper invesligale-r Ihe jlueMe ο[ dilution upo Ihe

kineIicr ο enIerobacleria The research incJudes oboraIory

experimenIs with arliflcia rewage (COD vaJuer were

-200mg l) where ναrious djuιjons (from lJ υρ 10 111000) are

aαmirιed TJιe aperίmenlal resuts ο lhis research sho w zhoI

the k-ineIics ο ~ are affecred by (he diuιion when lhe

degree ο diuljof1 ο sewoge ίι ~JIIOO

The fecaJ bacιeria poJlulion conιroI of rivers and s is a rnpidIy exρanding area of research for many speciaJisls who investigate the fac tors which act υροn ιhe surVJ la I of enterobacteria ίπ na turaΙ aquatic ecosystems Οiιυιίοn is one of Ihe man y fac tors which affect Ihe survi1 of enIerobacteria however Ihi s facιor has occup ied lhe ίnvesιίgaιοrs 1easι After aπ extensive review οΓ previous research οη ιhis fac ιor ίι is verificd ιhBΙ up Ioday ιhe quesIion ιΙ ιho dilu~on in nuences ιho EJαί kinetics and ίπ what

degree remaίns unanswered 50 ιho objec~ve οΙ ιhis sιudy is ιο be invesrigaιed under what condi~ons ιho diIuuon prevenlS ΟΓ sIops ιhe growιh of ~ populalion of sewage and if ίι

is possible ιho dilution ιο cause the decay of E-coIi Ρορυιaιίοπ ΟΓ even ιο increase ίιs raιe of decay

The present research includes laboralory exρerimenιs w i ιh

arlificiιl sewage (COD vaJues were -200mgι1) and dilu~ons 110 1100 and 11000 of artificial sewage ίπ disIi IIcd waler We used arlificial sewage Ιο have a consιanI and conιrolled (wilhoul Ihe innuence of strange subSUInces) qualiIY of sewage The artificial sewage sam ples were obιained by mix ing lOOmg of faeces and 100ml of dis~IIed waιer and OBίuιιίoπ ίη a magnelic stirrer for 30 minuιes Ιπ

con~nualion dilu~ons 110 1100 and 1 1000 of aruficiaJ sewage ίη dis~lled waIer were done For ιho deιerminalion of ~ number ιho membrnnce ΓιlιeΓ (MF) ιechnique was used

where lhe Endo agar (from lhe 5anorius company) was used

as a cuIture medium ΊΊιο exρerimenιaJ resulιs are presenιed diagrnrτιma~caJly (ο

semilogariιhmic sysιem ofaxis is used for lhe correlalion of Edili concenιra~ons wiιh ιho ~me) ίη figures 31 Ιο 34 and

ιho conclusions reltched from ιhem can be summarized as

foIlows a) ΊΊιο dilution does ποι innuence ιho ~ kine~cs for 10w

degree dilu~ons of sewage laquo 1100) b) The dilu~on innuences ιho ~ kine~cs for high degree

dilutions (~ ) 100) The evolulion of ιhe phenomenon ίι is ποΙ possible ιο be anlicipaled 50me ιimes ιho bacleήa are adapled ιο ιake a high middotdίluled substrate and ίπ consequence they mulliplied Olher Iime s oίιho Ihe bacteria populaLion remains aL ιhe iniLial cοncenιraιίοns ΙονοΙ ΟΓ ίι iS desιroyed

Ε ΤassouIa

Dτ CiviI En~ineer Di ision of Hydraulics and Environmcntal Engineering Civil Enginecring DCΡarιmenιΑnstocie UnI ersIry of ΤhessaIoniki 540 06 Τhessa[oniki middot

Sllbnlil1ed JrJIY 6 Ι 99l AccepIed Feb 7 1995

ΤεΙ Χρον Επιοτ Έιcδ ΤΕΕ Ι τεύι 1-) 1995 Tech Chron Sci J TCG J Νο 1-3 Ι]

Extended 5umm8ry

Influence of Dίlution οη the Survival

of E-colί

Ε TASSOULA

Dr Cίνίl Engineer

Abrtrαct

This paper invesligale-r Ihe jlueMe ο[ dilution upo Ihe

kineIicr ο enIerobacleria The research incJudes oboraIory

experimenIs with arliflcia rewage (COD vaJuer were

-200mg l) where ναrious djuιjons (from lJ υρ 10 111000) are

aαmirιed TJιe aperίmenlal resuts ο lhis research sho w zhoI

the k-ineIics ο ~ are affecred by (he diuιion when lhe

degree ο diuljof1 ο sewoge ίι ~JIIOO

The fecaJ bacιeria poJlulion conιroI of rivers and s is a rnpidIy exρanding area of research for many speciaJisls who investigate the fac tors which act υροn ιhe surVJ la I of enterobacteria ίπ na turaΙ aquatic ecosystems Οiιυιίοn is one of Ihe man y fac tors which affect Ihe survi1 of enIerobacteria however Ihi s facιor has occup ied lhe ίnvesιίgaιοrs 1easι After aπ extensive review οΓ previous research οη ιhis fac ιor ίι is verificd ιhBΙ up Ioday ιhe quesIion ιΙ ιho dilu~on in nuences ιho EJαί kinetics and ίπ what

degree remaίns unanswered 50 ιho objec~ve οΙ ιhis sιudy is ιο be invesrigaιed under what condi~ons ιho diIuuon prevenlS ΟΓ sIops ιhe growιh of ~ populalion of sewage and if ίι

is possible ιho dilution ιο cause the decay of E-coIi Ρορυιaιίοπ ΟΓ even ιο increase ίιs raιe of decay

The present research includes laboralory exρerimenιs w i ιh

arlificiιl sewage (COD vaJues were -200mgι1) and dilu~ons 110 1100 and 11000 of artificial sewage ίπ disIi IIcd waler We used arlificial sewage Ιο have a consιanI and conιrolled (wilhoul Ihe innuence of strange subSUInces) qualiIY of sewage The artificial sewage sam ples were obιained by mix ing lOOmg of faeces and 100ml of dis~IIed waιer and OBίuιιίoπ ίη a magnelic stirrer for 30 minuιes Ιπ

con~nualion dilu~ons 110 1100 and 1 1000 of aruficiaJ sewage ίη dis~lled waIer were done For ιho deιerminalion of ~ number ιho membrnnce ΓιlιeΓ (MF) ιechnique was used

where lhe Endo agar (from lhe 5anorius company) was used

as a cuIture medium ΊΊιο exρerimenιaJ resulιs are presenιed diagrnrτιma~caJly (ο

semilogariιhmic sysιem ofaxis is used for lhe correlalion of Edili concenιra~ons wiιh ιho ~me) ίη figures 31 Ιο 34 and

ιho conclusions reltched from ιhem can be summarized as

foIlows a) ΊΊιο dilution does ποι innuence ιho ~ kine~cs for 10w

degree dilu~ons of sewage laquo 1100) b) The dilu~on innuences ιho ~ kine~cs for high degree

dilutions (~ ) 100) The evolulion of ιhe phenomenon ίι is ποΙ possible ιο be anlicipaled 50me ιimes ιho bacleήa are adapled ιο ιake a high middotdίluled substrate and ίπ consequence they mulliplied Olher Iime s oίιho Ihe bacteria populaLion remains aL ιhe iniLial cοncenιraιίοns ΙονοΙ ΟΓ ίι iS desιroyed

Ε ΤassouIa

Dτ CiviI En~ineer Di ision of Hydraulics and Environmcntal Engineering Civil Enginecring DCΡarιmenιΑnstocie UnI ersIry of ΤhessaIoniki 540 06 Τhessa[oniki middot

Sllbnlil1ed JrJIY 6 Ι 99l AccepIed Feb 7 1995