Maciej WALCZAK El¿bieta LALKE-PORCZYK Uniwersytet Miko³aja Kopernika,
Zak³ad Mikrobiologii Œrodowiskowej i Biotechnologii ul. Gagarina 9, 87-100 Toruñ
Tel. (056) 611-44-33 Fax: (056) 611-44-43 e-mail: walczak@umk.pl
Arkadiusz KRAWIEC
Uniwersytet Miko³aja Kopernika Zak³ad Geologii i Hydrogeologii ul. Gagarina 9, 87-100 Toruñ
tel. (056) 611-25-94, fax. (056) 611-25-86 e-mail: arkadiusz.krawiec@umk.pl
Technika Poszukiwañ Geologicznych Geotermia, Zrównowa¿ony Rozwój nr 1–2/2011
PRZE¯YWALNOŒÆ BAKTERII W WODACH GEOTERMALNYCH
STRESZCZENIE
W przedstawionej pracy badano prze¿ywalnoœæ bakterii z rodzajów Escherichia coli, Staphylococcus aureus i Pseudomonas aeruginosa w wodach termalnych. Próby wody by³y pobierane z ujêæ w Ciechocinku i Grudzi¹dzu.
Na pocz¹tku eksperymentu badane próby wody by³y inokulowane komórkami bakterii i liczebnoœæ komórek bakte- ryjnych wynosi³a 150´ 103´ cm–3. Badania by³y prowadzone przez 28 dni. Uzyskane wyniki wskazuj¹, ¿e prze¿ywalnoœæ badanych bakterii w wodzie pochodz¹cej z Grudzi¹dza jest mniejsza ni¿ w wodzie z Ciechocinka.
Tym niemniej, w obu tych wodach, wprowadzenie dodatkowej puli materii organicznej znacz¹co wp³ywa na prze¿ywalnoœæ bakterii.
S£OWA KLUCZOWE
Bakterie, prze¿ywalnoœæ, wody termalne, solanki, wody lecznicze i mineralne
* * *
Recenzowa³a dr Teresa Latour
Artyku³ wp³yn¹³ do Redakcji 25.05.2011 r., zaakceptowano do druku 10.06.2011 r.
WPROWADZENIE
Do wód termalnych w Polsce zalicza siê wody podziemne o temperaturze co najmniej 20°C. Znajduj¹ one zastosowanie w lecznictwie, rekreacji, ogrzewnictwie i energetyce.
Najwa¿niejsze zasoby tych wód w Polsce znajduj¹ siê na terenie Ni¿u Polskiego oraz na terenie Sudetów i Karpat. Wody te s¹ dobrze rozpoznane i zbadane pod wzglêdem che- micznym.
Wody lecznicze i termalne na terenie Ni¿u Polskiego wystêpuj¹ na ró¿nych g³êbokoœciach g³ównie w osadach jury, a niekiedy tak¿e triasu czy kredy. Dolnojurajski zbiornik wód podziemnych jest jednym z g³ównych Ÿróde³ solanek i wód termalnych na Ni¿u Polskim.
W przesz³oœci jedn¹ z wa¿niejszych kwestii by³o okreœlenie genezy tych wód. Pocz¹tkowo zasolenie wód wi¹zano z rozpuszczaniem soli cechsztyñskich, a w póŸniejszym okresie podkreœlano, dla aktualnego sk³adu chemicznego wód, znaczenie reliktowych wód morskich (Dowgia³³o 1971; 1988). Termalne wody lecznicze z rejonu Ciechocinka i Grudzi¹dza wystêpuj¹ na znacznej g³êbokoœci i ich zasoby s¹ s³abo odnawialne. Wody te znajduj¹ siê w strefie utrudnionej wymiany. Na podstawie wyników analiz chemicznych i izotopo- wych (d18O idD) stwierdzono, ¿e s¹ to prawdopodobnie wody paleoinfiltracyjne z okresów przedczwartorzêdowych. W wodach tych mog¹ wystêpowaæ tak¿e niewielkie iloœci innych wód, np. domieszki wody morskiej czy reliktowej, ale wczeœniej przeprowadzone badania wykluczaj¹ ich istotny udzia³ (Krawiec 1999; Zuber 2007).
Najstarsze uzdrowiska wystêpuj¹ce na obszarze Ni¿u Polskiego, w odró¿nieniu od uz- drowisk karpackich czy te¿ sudeckich, powsta³y na bazie solanek, z których od ponad 1000 lat warzono sól. Solanki te ujmowane s¹ obecnie g³ównie za pomoc¹ otworów wiertniczych. Na obszarze tym dominuj¹ wody typu Cl–Na, a ze sk³adników specyficznych, maj¹cych zna- czenie farmakodynamiczne, wystêpuj¹ w nich g³ównie jodki i ¿elazo (tab. 1).
Badane wody wystêpuj¹ na znacznej g³êbokoœci i s¹ dobrze odizolowane od wód powierz- chniowych. Solanki te prawie w ogóle nie zawieraj¹ zwi¹zków organicznych i na ogó³ nie poddaje siê ich badaniom mikrobiologicznym. St¹d te¿ wiedza na temat mikroorganizmów wystêpuj¹cych w tych wodach, jak i ewentualnych mo¿liwoœci kolonizacji wód termalnych przez mikroorganizmy jest znikoma. Ponadto, o ile prowadzi siê badania chemiczne wód geotermalnych po³¹czone z badaniami mikrobiologicznymi, to badania te maj¹ na celu próbê znalezienia biologicznych mechanizmów prowadz¹cych do przekszta³ceñ zwi¹zków che- micznych (Kotowski, Burkowska 2009, 2011).
Nie ma natomiast prac opisuj¹cych wystêpowanie mikroorganizmów w wodach ter- malnych mog¹cych w jakikolwiek sposób wp³ywaæ na zdrowie ludzkie lub instalacje zwi¹- zane z wykorzystaniem tych wód.
W zwi¹zku z tym, ¿e w Polsce czêsto wody termalne wykorzystuje siê do celów rekrea- cyjnych oraz balneologicznych w niniejszej pracy podjêto próbê zbadania prze¿ywalnoœci niektórych bakterii w tych wodach. Celem niniejszej pracy by³o zbadanie czasu prze¿y- walnoœci bakterii w wodach termalnych Ciechocinka i Grudzi¹dza oraz wp³ywu materii organicznej na prze¿ywalnoœæ bakterii w tych wodach.
1. MATERIA£Y I METODY
Do badañ zastosowano wody pochodz¹ce z obszaru niecki brze¿nej z ujêcia Grudzi¹dz IG-1 oraz z obszaru antyklinorium kujawskiego z termy nr 14 w Ciechocinku. W rejonie Grudzi¹dza lecznicze wody termalne rozpoznane zosta³y otworami Grudzi¹dz 2 oraz Gru- dzi¹dz IG-1. Do celów leczniczych wykorzystywana jest solanka z g³êbokoœci 1607–1630 m z ujêcia Grudzi¹dz IG-1. Jest to woda hipotermalna (wg kryteriów balneochemicznych – hipertermalna), chlorkowo-sodowa (solanka), jodkowa, ¿elazista o mineralizacji 76 g× dm–3. Jej temperatura na wyp³ywie podczas próbnych pompowañ wynosi³a 40,5°C (Krawiec 2009).
W Ciechocinku do zabiegów balneologicznych stosowane s¹ solanki hipotermalne (28–32°C) typu Cl-Na, J eksploatowane z odwiertów nr 14 i 16. Pobieraj¹ one wodê o mineralizacji 43,5 oraz 53,4 g× dm–3z warstw jury œrodkowej i dolnej (Krawiec 2005).
Z ujêcia nr 14 eksploatowana jest termalna solanka chlorkowo-sodowa, jodkowa o mine- ralizacji 43,5 g× dm–3i temperaturze 28°C. Ujêcia w Grudzi¹dzu i Ciechocinku s¹ w ci¹g³ej Tabela 1 Parametry fizykochemiczne termalnych solanek z ujêæ w Ciechocinku i Grudzi¹dzu
Table 1 Physical and chemical properties of water samples of Ciechocinek and Grudzi¹dz bore holes
Sk³adniki
Ciechocinek nr 14 Grudzi¹dz IG-1
[mg/dm3] [% milivali] [mg/dm3] [% milivali]
Mineralizacja (TDS) 43 520,0 76 164,0
pH 6,9 6,2
Na+ 14 700,0 85,25 25 520,0 84,13
Ca2+ 1 322,6 8,79 2 404,8 9,10
Mg2+ 486,1 5,33 960,05 5,99
K+ 163,2 0,01 196,6 0,38
Fe2+ 1,25 0,01 10,5 0,03
Cl– 26 233,0 98,93 46 085,0 98,90
SO4– 96,7 0,28 510,26 0,81
HCO3– 355,8 0,78 187,2 0,23
Br– 7,4 0,01 98,0 0,14
J– 2,1 0,00 3,5 0,00
Zwi¹zki siarki S (II)
H2S+HS– 0,90 nie stwierdzono
Temperatura 28°C 40,5°C (przy obecnej eksploatacji ok. 18°C)
eksploatacji. Dodatkowo, przed pobraniem próby wody do badañ, przez oko³o 10–15 minut spuszczano wodê z zaworu spustowego w celu pozbycia siê wody stagnuj¹cej. Nastêpnie wylewkê wyja³owiono poprzez opalenie p³omieniem palnika gazowego i pobrano próbê jednego litra do sterylnych butelek szklanych.
Po przetransportowaniu próby do laboratorium pobran¹ wodê z ujêcia rozlano po 100 ml do kolb o pojemnoœci 500 ml wed³ug schematu:
1) do 3 kolb po 100 ml,
1a) do 3 kolejnych kolb po 100 ml + 0,1g wyci¹gu dro¿d¿owego (obci¹¿enie materi¹), 2) do 1 kolby 100 ml (kontrola),
2a) do jednej kolby 100 ml + 0,1 g sterylnego wyci¹gu dro¿d¿owego (kontrola z ob- ci¹¿eniem materi¹).
Kolby z zawartoœci¹ wed³ug punktów 1 i 1a wysterylizowano w autoklawie, a nastêpnie zaszczepiono wybranymi szczepami bakterii. W kolbie 2 i 2a oznaczano wystêpowanie i rozwój naturalnej mikroflory wystêpuj¹cej w wodzie pobranej z ujêcia. Dodawany wyci¹g dro¿d¿owy mia³ stanowiæ ³adunek materii organicznej to¿samej z ewentualnym przypad- kowym zanieczyszczeniem.
Do badania prze¿ywalnoœci bakterii w wodach geotermalnych u¿yto nastêpuj¹cych szcze- pów bakterii: Escherichia coli, Staphylococcus aureus (gronkowiec z³ocisty), Pseudomonas aeruginosa (pa³eczka ropy b³êkitnej).
Escherichia coli jest bakteri¹ Gram ujemn¹, powszechnie wystêpuj¹c¹ w kale ludzi i zwierz¹t. Jej obecnoœæ w wodzie zawsze œwiadczy o ka³owym ska¿eniu wody, a tym samym o mo¿liwoœci wystêpowania w wodzie bakterii chorobotwórczych pochodz¹cych z uk³adu pokarmowego. Optimum rozwoju tej bakterii wynosi 37–40°C. Bakteria ta nie nale¿y do drobnoustrojów szczególnie opornych na czynniki œrodowiskowe, w tym na zasolenie (Bed- narczuk 2008; Kayser i in. 2010). Wody geotermalne mog¹ ulec ska¿eniu t¹ bakteri¹ w trakcie prowadzenia procesów technologicznych lub w wyniku nieprzewidzianej awarii. Ska¿eniu mog¹ ulegaæ tak¿e wody wykorzystywane w rekreacji i do celów leczniczych.
Staphylococcus aureus jest bakteri¹ Gram dodatni¹, chorobotwórcz¹ i zaliczan¹ do bakterii niebezpiecznych, mog¹cych doprowadziæ do œmierci. Ponadto jest to mikroorganizm bardzo oporny na wysokie stê¿enia soli; normalny rozwój obserwuje siê przy stê¿eniu NaCl 7,5%. Optimum termiczne to 37°C. Bakteria ta wytwarza liczne toksyny, z których czêœæ jest stabilna w wysokich temperaturach. Ponadto gronkowiec z³ocisty ma zdolnoœæ wytwarzania biofilmów na powierzchniach zanurzonych pod wod¹ (Bednarczuk 2008; Kayser i inni 2010).
Bakteria ta mo¿e przenikaæ do wód termalnych w trakcie prac technologicznych. Poza tym mo¿e dostawaæ siê do wód basenowych wykorzystywanych rekreacyjnie lub do celów leczniczych bezpoœrednio od nosicieli lub z bioaerozolu w powietrzu.
Pseudomonas aeruginosa jest bakteri¹ Gram ujemn¹, chorobotwórcz¹. Mo¿e infeko- waæ drobne skaleczenia wywo³uj¹c niegoj¹ce siê i ropiej¹ce rany. W przypadku infekcji p³uc mo¿e doprowadziæ do œmierci. Optymalny rozwój tej bakterii notuje siê w 37°C.
Pa³eczka ropy b³êkitnej jest wyj¹tkowo oporna na ró¿nego rodzaju czynniki fizyczne i chemiczne. Ponadto wykazuje wzrost nawet przy minimalnych stê¿eniach zwi¹zków
od¿ywczych. W œrodowisku wodnym tworzy obfite biofilmy trudne do usuniêcia (Bed- narczuk 2008; Kayser i inni 2010).
Do badañ nad prze¿ywalnoœci¹ zastosowano m³ode, 24-godzinne hodowle wymienionych szczepów bakterii. Do kolb zawieraj¹cych 100 ml wysterylizowanej wody pobranej z ujêcia (z lub bez wyci¹gu dro¿d¿owego) wprowadzano po 15´ 106komórek badanego szczepu.
Nastêpnie w badanej wodzie oznaczano liczebnoœæ bakterii metod¹ wysiewu powierzch- niowego co 7 dni.
WYNIKI
Szczegó³owe wyniki badañ przedstawiono w tabeli 2 i 3 oraz na rysunkach 1–4. Z danych tych (tab. 2 i 3) wynika, ¿e poszczególne szczepy bakterii wprowadzone do wód pocho- dz¹cych z ujêæ w Ciechocinku i Grudzi¹dzu zachowywa³y siê w ró¿ny sposób. Liczebnoœæ bakterii Escherichia coli po wprowadzeniu do próbki wody z ujêcia w Ciechocinku gwa³- townie zmala³a w ci¹gu pierwszych 7 dni – ze 150 tysiêcy w jednym mililitrze w czasie T0 do zaledwie 75 komórek w mililitrze. W kolejnych terminach badawczych liczebnoœæ tych bakterii utrzymywa³a siê na bardzo niskim poziomie rzêdu 10–400 komórek w mililitrze.
Nigdy jednak nie odnotowano ca³kowitego braku tych bakterii. Natomiast w wodzie po- chodz¹cej z Grudzi¹dza po równie¿ gwa³townym obni¿eniu liczebnoœci tych bakterii w pierwszych 7 dniach, w pozosta³ych terminach badawczych nie notowano ich w ogóle.
Tabela 2 Prze¿ywalnoœæ badanych szczepów bakterii w próbach wody z ujêcia w Ciechocinku
Table 2 Survivorship investigated bacterial strains in water from Ciechocinek intake
Szczep bakterii T0
komórki x cm–3
Prze¿ywalnoœæ w czasie komórki x cm–3
7 dni 14 dni 21 dni 28 dni
E. coli 150 000 75 380 10 175
E coli + WD 150 000 6 050 000 14 400 000 1 300 000 <10 000
Staphylococcus aureus 150 000 0 1 645 >200 000 0
Staphylococcus aureus
+WD 150 000 0 64 500 580 000 20 500
Pseudomonas
aeruginosa 150 000 280 000 640 000 120 000 11 500
Pseudomonas
aeruginosa +WD 150 000 >500 000 11 000 000 535 000 53 000
kontrola ??? 50 5 10 30
Kontrola +WD ??? 1 000 000 690 000 905 000 590 000
Wprowadzenie dodatkowej puli materii organicznej do badanych wód, zawsze powo- dowa³o gwa³towny wzrost liczby bakterii Escherichia coli w stosunku do liczebnoœci w czasie T0. Tym niemniej w przypadku obu rodzajów wód, po pierwotnym zwiêkszeniu liczebnoœci bakterii E. coli w obecnoœci materii organicznej, w kolejnych terminach badawczych ob- serwowano stopniowe, lecz powolne, zmniejszanie liczebnoœci tych bakterii.
Uzyskane wyniki dla szczepu Escherichia coli wskazuj¹, ¿e wody pochodz¹ce z ujêcia w Grudzi¹dzu daj¹ mniejsz¹ szansê prze¿ycia tym bakteriom. Natomiast przypadkowy dop³yw materii organicznej znacz¹co zwiêksza nie tylko ich prze¿ywalnoœæ w próbkach wody z obu ujêæ, ale daje te¿ potencjaln¹ mo¿liwoœæ ich namna¿ania.
Wyniki odnotowane dla szczepu Staphylococcus aureus s¹ z mikrobiologicznego punktu widzenia zaskakuj¹ce i trudne do interpretacji. Szczep ten, ze wszystkich branych pod uwagê, jest najbardziej odporny na wysokie stê¿enia soli. Natomiast po wprowadzeniu komórek tej bakterii do wody pochodz¹cej z ujêcia w Ciechocinku po siedmiu dniach inkubacji nie stwierdzono bakterii tego rodzaju zdolnych do wzrostu. Wynik taki odnotowano zarówno w próbie „czystej” jak i zawieraj¹cej dodatkow¹ pulê materii organicznej. Nie musi to jednoznacznie oznaczaæ œmierci komórek, mo¿e natomiast wskazywaæ na szok fizjologiczny i chwilow¹ niezdolnoœæ komórek do aktywnego wzrostu. Za potwierdzeniem tej hipotezy przemawiaj¹ wyniki uzyskane w kolejnych terminach badawczych, kiedy stwierdzano ju¿
bakterie tego rodzaju i to w doœæ znacznych iloœciach. W przypadku wód pochodz¹cych z ujêcia w Grudzi¹dzu, bakterie Staphylococcus aureus wykazywa³y dobr¹ i d³ugotrwa³¹ prze¿ywalnoœæ nawet bez dodatku materii organicznej. Do 14 dnia inkubacji ich liczba osi¹ga³a wartoœci powy¿ej 1000 komórek w 1 cm–3. Po tym czasie waha³a siê na niskim poziomie rzêdu 0–300 komórek. Wprowadzenie dodatkowej materii organicznej do wody Tabela 3 Prze¿ywalnoœæ badanych szczepów bakterii w próbkach wody z ujêcia w Grudzi¹dzu
Table 3 Survivorship investigated bacterial strains in water from Grudzi¹dz intake
Szczep bakterii T0
komórki x cm–3
Prze¿ywalnoœæ w czasie komórki x cm–3
7 dni 14 dni 21 dni 28 dni
E. coli 150 000 75 0 0 0
E coli + WD 150 000 12 250 000 1 763 333 930 000 475 000
Staphylococcus aureus 150 000 296 000 <1000 0 260
Staphylococcus aureus +WD 150 000 12 000 000 740 000 1 170 000 54 500
Pseudomonas aeruginosa 150 000 0 0 0 15
Pseudomonas aeruginosa
+WD 150 000 75 000 53 500 62 000 18 000
kontrola ??? 50 5 25 0
Kontrola +WD ??? 135 5 250 50
z Grudzi¹dza umo¿liwia³o bakteriom Staphylococcus aureus nie tylko prze¿ycie, ale tak¿e gwa³towny rozwój i zwiêkszenie liczebnoœci. Do 21 dnia trwania eksperymentu notowano bardzo znacz¹ce iloœci tych bakterii – 1 170 000 komórek w 1 cm–3. Po tym czasie obser- wowano zmniejszenie ich liczby, choæ i tak by³a ona znacz¹ca (54 500).
Prze¿ywalnoœæ bakterii z rodzaju Pseudomonas aeruginosa w badanych wodach przed- stawia³a siê odmiennie. W wodzie pobranej z ujêcia w Ciechocinku, bakterie tego rodzaju charakteryzowa³y siê dobr¹ prze¿ywalnoœci¹ i do 14 dnia inkubacji obserwowano nawet zwiêkszenie ich liczebnoœci. Po tym czasie odnotowano stopniowy spadek liczebnoœci komó- rek pa³eczki ropy b³êkitnej. Wprowadzenie materii organicznej zwiêkszy³o prze¿ywalnoœæ tych bakterii w wodzie z Ciechocinka i znacz¹co wzmog³o dynamikê namna¿ania w trakcie pierwszych 14 dni inkubacji. Natomiast w wodzie pochodz¹cej z ujêcia w Grudzi¹dzu bakterie z tego rodzaju w zasadzie nie by³y zdolne do prze¿ycia. Ju¿ po 7 dniach nie stwierdzano komórek zdolnych do wzrostu. Jednak wprowadzenie do wody materii orga- nicznej skutkowa³o znacz¹cym zwiêkszeniem mo¿liwoœci przetrwania bakterii tego rodzaju.
Ich liczebnoœæ by³a ni¿sza ni¿ w czasie T0, chocia¿ ich obecnoœæ notowano nawet po 28 dniach trwania eksperymentu.
Analiza rysunków 1–3 wskazuje, ¿e w przypadku wszystkich stosowanych do badañ szczepów bakterii, ich prze¿ywalnoœæ by³a lepsza w wodzie pochodz¹cej z ujêcia w Cie- chocinku. Wprowadzenie zaœ dodatkowej puli materii organicznej zawsze zwiêksza³o prze-
¿ywalnoœæ badanych bakterii, a w wielu przypadkach umo¿liwia³o tak¿e rozmna¿anie komórek. Lepsza prze¿ywalnoœæ badanych szczepów w wodzie pochodz¹cej z Ciechocinka jest najprawdopodobniej zwi¹zana z nieco odmiennym sk³adem chemicznym obu badanych wód. Jak przedstawiono w tabeli 1, wody pochodz¹ce z Ciechocinka zawieraj¹ znacznie mniej jonów sodu i ¿elaza, które mog¹ ograniczaæ rozwój mikroorganizmów. Tym niemniej z przedstawionych danych chemicznych wynika, ¿e w wodzie z Ciechocinka wystêpuj¹ znacznie ni¿sze stê¿enia niektórych jonów uznawanych za bakteriobójcze: jony chloru, jodu i bromu. Prawdopodobnie to w³aœnie wy¿sze stê¿enia jonów tych pierwiastków wp³ywaj¹ na istotne ograniczenie prze¿ywalnoœci badanych bakterii w wodzie z Grudzi¹dza.
Poza tym bardzo ciekawe wyniki uzyskano w przypadku analizy wystêpowania i prze-
¿ywalnoœci naturalnej mikroflory w wodzie z badanych ujêæ (tab. 2 i 3, rys. 4). Przed rozpoczêciem prac zak³adano, ¿e wody te s¹ ja³owe lub prawie ja³owe, a ewentualne mikro- organizmy wystêpuj¹ce w tych wodach nale¿¹ do kategorii niehodowalnych. W takim przypadku, przy stosowanej metodyce badañ, w ogóle by nie stwierdzono naturalnie wy- stêpuj¹cych bakterii. Natomiast w wodach pobranych z obu ujêæ stwierdzono naturaln¹ mikroflorê zdoln¹ do rozwoju i tworzenia kolonii na standardowych po¿ywkach mikro- biologicznych i to w warunkach tlenowych. Jest to ca³kowitym zaskoczeniem, gdy¿ trudno zak³adaæ, ¿e w warunkach, jakie panuj¹ w z³o¿u bakterie maj¹ dostêp do tlenu. Co wiêcej, wprowadzenie dodatkowej materii organicznej do wody z Ciechocinka powoduje gwa³towny wzrost liczby bakterii. Oznacza to, ¿e bakterie wystêpuj¹ce w tej wodzie s¹ zdolne do hydrolizy zwi¹zków organicznych i korzystania z nich jako Ÿród³a wêgla i energii. Z tego powodu bakterie wystêpuj¹ce w próbkach wody z tego ujêcia mog¹ stanowiæ pewnego
1 10 100 1 000 10 000 100 000 1 000 000 10 000 000 100 000 000
I II III IV
Terminy badawcze
C
C +WD
G
G +WD
Rys. 1. Prze¿ywalnoœæ bakterii Escherichia coli w wodzie termalnej z ujêæ w Ciechocinku i Grudzi¹dzu w zale¿noœci od dostêpu do materii organicznej
Fig. 1. Survivorship of Escherichia coli in thermal water from Ciechocinek and Grudzi¹dz intake in relationship to approach of organic matter
1 10 100 1 000 10 000 100 000 1 000 000 10 000 000 100 000 000
I II III IV
Terminy badawcze
C C +WD G G +WD
Rys. 2. Prze¿ywalnoœæ bakterii Staphylococcus aureus w wodzie termalnej z ujêæ w Ciechocinku i Grudzi¹dzu w zale¿noœci od dostêpu do materii organicznej
Fig. 2. Survivorship of Staphylococcus aureus in thermal water from Ciechocinek and Grudzi¹dz intake in relationship to approach of organic matter
1 10 100 1 000 10 000 100 000 1 000 000 10 000 000 100 000 000
I II III IV
Terminy badawcze
C C +WD G G +WD
Rys. 3. Prze¿ywalnoœæ bakterii Pseudomonas aeruginosa w wodzie termalnej z ujêæ w Ciechocinku i Grudzi¹dzu w zale¿noœci od dostêpu do materii organicznej
Fig. 3. Survivorship of Pseudomonas aeruginosa in thermal water from Ciechocinek and Grudzi¹dz intake in relationship to approach of organic matter
1 10 100 1 000 10 000 100 000 1 000 000
I II III IV
Terminy badawcze
C C +WD G G +WD
Rys. 4. Wystêpowanie i prze¿ywalnoœæ naturalnej mikroflory w wodzie termalnej z ujêæ w Ciechocinku i Grudzi¹dzu w zale¿noœci od dostêpu do materii organicznej
Fig. 4. Survivorship of authochtonic microorganisms in thermal water from Ciechocinek and Grudzi¹dz intake in relationship to approach of organic matter
rodzaju zagro¿enie choæby dla urz¹dzeñ technicznych wykorzystywanych w uzdrowisku.
Niewielki dop³yw zanieczyszczeñ organicznych, np.: smar pochodz¹cy z gwintów rur, olej z pomp, mog¹ stymulowaæ rozwój tych bakterii i powstawanie biofilmów. Z kolei bakterie naturalnie wystêpuj¹ce w wodzie z ujêcia w Grudzi¹dzu nie reaguj¹ na dop³yw materii organicznej tak spektakularnym rozwojem. Mo¿e to sugerowaæ, ¿e wiêkszoœæ z nich to organizmy autotroficzne lub miksotroficzne – nie korzystaj¹ce ze zwi¹zków organicznych lub korzystaj¹ce z nich w ograniczonym zakresie.
LITERATURA
BEDNARCZUK B., 2008 — S³ownik bakterii. Adamantan. Warszawa.
DOWGIA££O J., 1971 — Studium genezy wód zmineralizowanych w utworach mezozoicznych Polski pó³nocnej.
Biul. Geol. UW, t. 13, 133–224.
DOWGIA££O J., 1988 — Geneza wód chlorkowych Ni¿u Polskiego. Aktualne pogl¹dy i kierunki badañ.
IV Ogólnopolskie Sympozjum Aktualne Problemy Hydrogeologii. Gdañsk, 2, 1–10.
KAYSER F.H., ECKERT J., BIENZ K.A., ZINKERNAGEL R.M., 2010 — Mikrobiologia lekarska. PZWL – Wydawnictwo Lekarskie, Wraszawa.
KOTOWSKI T., BURKOWSKA A., 2011 — The influence of bacterial reduction on concentrations of sulphates in deep aquifers in river drainage basin. Pol. J. Environ. Stud. 2, 379–386.
KOTOWSKI T., BURKOWSKA A., 2009 — Geneza siarczanów w g³êbokim plejstoceñskim poziomie wodonoœ- nym w rejonie Wysokiej na podstawie badañ izotopowych i mikrobiologicznych. Biuletyn Pañstwowego Instytutu Geologicznego 436, 273–280.
KRAWIEC A., 2009 — Wody termalne w rejonie Grudzi¹dza. Technika Poszukiwañ Geologicznych. Rocznik 48, Zeszyt 2 (244), 81–89.
KRAWIEC A., 1999 — Nowe wyniki badañ izotopowych i chemicznych wód leczniczych Ciechocinka. Przeg. Geol.
vol. 47, nr 3, s. 255–260, Warszawa.
KRAWIEC A., 2005 — Wody lecznicze Ciechocinka. [W:] Hydrogeologia Kujaw i Dolnego Powiœla (red. A.
Krawiec), Wyd. UMK, Toruñ, 35–42.
ZUBER A. (red.), 2007 — Metody znacznikowe w badaniach hydrogeologicznych. Oficyna Wyd. Politechniki Wroc³awskiej, Wroc³aw.
SURVIVORSHIP OF BACTERIA IN GEOTHERMAL WATER
Abstract
In this work we studied survivorship of bacteria from genus Escherichia coli, Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa in hydrothermal waters. The samples of hydrothermal water were taken from sources in
Ciechocinek and Grudzi¹dz. At the beginning of the experiment the smplaes of waters were inoculated by bacteria and the number of bacterial cells in water was 150´ 103per cm–3. The investigations were conducted during 28 days.
Our results show that in water from Grudzi¹dz, generally the survivorship of examined bacteria is shorter then in water from Ciechocinek. But in both this water samples added organic matter have significantly impact for time of survivirship of bacteria.
KEYWORDS
Bacteria, survivorship, thermal waters, brine, mineral waters
