Απομάκρυνση μικροοργανισμών και γονιδίων ανθεκτικότητας σε αντιβιοτικά κατά την επεξεργασία αστικών αποβλήτων σε πιλοτικές μονάδες τεχνητών υγροβιοτόπων
Το έργο με τίτλο Απομάκρυνση μικροοργανισμών και γονιδίων ανθεκτικότητας σε αντιβιοτικά κατά την επεξεργασία αστικών αποβλήτων σε πιλοτικές μονάδες τεχνητών υγροβιοτόπων από τον/τους δημιουργό/ούς Stavroulakis Konstantinos διατίθεται με την άδεια Creative Commons Αναφορά Δημιουργού-Όχι Παράγωγα Έργα 4.0 Διεθνές
Βιβλιογραφική Αναφορά
Κωνσταντίνος Σταυρουλάκης, "Απομάκρυνση μικροοργανισμών και γονιδίων ανθεκτικότητας σε αντιβιοτικά κατά την επεξεργασία αστικών αποβλήτων σε πιλοτικές μονάδες τεχνητών υγροβιοτόπων", Διπλωματική Εργασία, Σχολή Χημικών Μηχανικών και Μηχανικών Περιβάλλοντος, Πολυτεχνείο Κρήτ
https://doi.org/10.26233/heallink.tuc.95073
Στην συγκεκριμένη διπλωματική εργασία μελετήθηκαν τρεις πιλοτικές μονάδες τεχνητών υγροβιότοπων όσον αφορά στη βιολογική επεξεργασία αστικών λυμάτων και την απομάκρυνση του μικροβιακού φορτίου και των γονιδίων ανθεκτικότητας. Οι μονάδες αυτές βρίσκονται στο Πολυτεχνείο Κρήτης και τα αστικά λύματα που τις τροφοδοτούν προέρχονται από την έξοδο της πρωτοβάθμιας επεξεργασίας του Βιολογικού Καθαρισμού Χανίων. Οι τρεις τεχνητοί υγροβιότοποι έχουν τις ονομασίες Control (CW-C) με πληρωτικό υλικό HDPE, Plastic (CW-P) με πληρωτικό υλικό HDPE και βλάστηση καλαμιών Phragmites australis και Gravel (CW-G) με πληρωτικό υλικό ασβεστολιθικό χαλίκι και βλάστηση καλαμιών Phragmites australis. Οι δειγματοληψίες έγιναν την περίοδο Νοέμβριος 2021 – Μάιος 2022, όπου κάθε μήνα λαμβάνονταν ποσότητες λυμάτων από τις εκροές των μονάδων.Αρχικά μελετήθηκε η απόδοση των τεχνητών υγροβιότοπων, ως προς την απομάκρυνση των βακτηριακών δεικτών Escherichia coli, Enterococcus sp. και Staphylococcus aureus. Πραγματοποιήθηκε λήψη δειγμάτων από την εισροή και εκροή των υγροβιοτόπων και ακολούθησε η ανίχνευση και ποσοτικοποίηση των εν λόγω βακτηριακών δεικτών. Κατά μέσο όρο, οι απομακρύνσεις των βακτηρίων στους τεχνητούς υγροβιότοπους CW-C, CW-P, CW-G για E. coli ήταν 90.52%, 99.47% και 70.12%, αντίστοιχα. Η απομάκρυνση του Enterococcus sp. ήταν 95.80%, 99.37%, 90.14%, αντίστοιχα, ενώ όσον αφορά στον Staphylococcus aureus δεν παρατηρήθηκε απομάκρυνση σε καμία μονάδα. Τα εντεροβακτήρια απομακρύνθηκαν πολύ ικανοποιητικά σε αντίθεση με τους σταφυλοκόκκους. Ο συνδυασμός πολυαιθυλενίου υψηλής πυκνότητας και βλάστησης καλαμιών του τεχνητού υγροβιότοπου CW-P τον καθιστά ως τον πιο αποδοτικό, καθώς εκεί παρατηρήθηκαν πολύ υψηλές τιμές απομάκρυνσης.Κατόπιν, έγινε και μελέτη στη διαφοροποίηση του προφίλ ανθεκτικότητας των βακτηρίων μετά την επεξεργασία, στα αντιβιοτικά Amoxicillin, Ciprofloxacin και Sulfamethoxazole. Με την βοήθεια της μεθόδου MIC, προσδιορίστηκαν οι ελάχιστες ανασταλτικές συγκεντρώσεις πριν και μετά την επεξεργασία. Σε γενικές γραμμές, η ελάχιστη ανασταλτική συγκέντρωσή τους στα αντιβιοτικά αυξήθηκε και ιδιαίτερα του βακτηρίου E. coli στο αντιβιοτικό Amoxicillin και των εντεροκόκκων στο αντιβιοτικό Ciprofloxacin. Αντίθετα, οι σταφυλόκοκκοι κατάφεραν να διατηρήσουν την ανθεκτικότητά τους σχεδόν σταθερή και στα τρία αντιβιοτικά. Επίσης, πραγματοποιήθηκε ανίχνευση και ποσοτικοποίηση γονιδίων ανθεκτικότητας και συγκεκριμένα των qnrA, ampC και sul II στα λύματα εισροής και εκροής. Το γονίδιο qnrA δεν ανιχνεύθηκε σχεδόν καθόλου στις εκροές των τεχνητών υγροβιότοπων, το γονίδιο ampC αυξομειώθηκε και το γονίδιο sul II βρέθηκε παντού αυξημένο.Τέλος, μελετήθηκε η απόδοση των υγροβιοτόπων ως προς την απομάκρυνση αδενοϊών κατά την επεξεργασία των λυμάτων. Οι αδενοϊοί μειώθηκαν πολύ ικανοποιητικά μετά την επεξεργασία, με την απομάκρυνση τους να φτάνει έως και 99% σε ορισμένες περιπτώσεις. Οι αποτελεσματικότερες μονάδες ήταν η CW-C και η CW-P. Συμπερασματικά, οι τεχνητοί υγροβιότοποι, όντας μια φιλική προς το περιβάλλον τεχνολογία και με ελάχιστο κόστος λειτουργίας και συντήρησης έναντι των συμβατικών μονάδων επεξεργασίας, κρίθηκαν πολύ αποτελεσματικοί για την βιολογική επεξεργασία αστικών λυμάτων. Βέβαια, υπάρχουν πολλά περιθώρια βελτίωσης ακόμα, καθώς δεν απέδωσαν σε όλα τα σημεία στα οποία μελετήθηκαν με ευνοϊκό τρόπο.