Moulds, yeasts and yeast-like fungi in the atmospheric air at constructed wetland systems (whit aerated and stabilization ponds) and in the surrounding area

Badania powietrza atmosferycznego pod kątem obecności pleśni (identyfikowanych do rodzaju) oraz drożdży i grzybów drożdżoidalnych (identyfikowanych za pomocą testów API 20 C AUX) przeprowadzono na terenie i w otoczeniu hydrofitowej (z systemem stawów napowietrzanych i stabilizacyjnych) oczyszczalni ścieków bytowo-gospodarczych o przepustowości ok. 170 m³ ·d-¹. Próbki powietrza pobierano w sezonach letnim, jesiennym, zimowym i wiosennym (równolegle metodą sedymentacyjną i zderzeniową) na 6 stanowiskach na terenie oczyszczalni oraz na 4 stanowiskach w jej otoczeniu. Stanowisko kontrolne (tło badań) wyznaczano zawsze po stronie nawietrznej oczyszczalni. Grzyby, stwierdzane w powietrzu jesienią, zimą i wiosną na terenie oczyszczalni ścieków, zgodnie z Polską Normą - PN-89 Z-04111/03 (poza próbkami powietrza pobranymi jesienią przy ogrodzeniu obiektu), występowały w ilościach niezagrażających środowisku naturalnemu człowieka. W okresie letnim natomiast liczebność badanych grzybów w próbkach powietrza przekraczała często 5,0· 10³ jtk·m-³ (mogły więc one negatywnie oddziaływać na środowisko). Dominującymi drobnoustrojami były pleśnie z rodzajów: Alternaria, Aspergillus, Cladosporium, Diplosporium, Mucor, Scopulariopsis. Na terenie oczyszczalni dodatkowo często stwierdzano pleśnie z rodzajów: Absidia, Actinomucor, Botrytis, Chrysosporium, Trichoderma; w otoczeniu obiektu natomiast: Botrytis, Penicillium, Trichoderma i Trichothecium. Drożdże i grzyby drożdżoidalne zazwyczaj stanowiły niewielki procent ogólnej liczby grzybów. W próbkach powietrza pobranych na terenie oczyszczalni drożdże należały do gatunków: Candida sp., Cryptococcus laurentii, Hansenula sp., Pichia sp. oraz Rhodotorula sp., Saccharomyces cerevisiae: w otoczeniu oczyszczalni zaś do: Candida sp., Cryptococcus laurentii, Cryptococcus neoformans, Cryptococcus sp., oraz Trichosporon mucoides.This paper characterizes the influence of constructed wetland system (with aerated and stabilizations ponds) on the mycological (moulds and yeast) pollution of atmospheric air at wastewater treatment plant (WTP) and in the surroundings. Air samples were collected in variable weather conditions, using sedimentation and impact methods, in 4 measurement series, i.e. in the summer and autumn 2006 and in the winter and spring 2007, in 11 sampling sites. The air-sampling locations were selected with respect to the highest expected emissions of the bioaerosol and wind velocity and direction on sampling days. Fungi were isolated on RBC (Rose Bengal Chloramphenicol Agar) medium. Moulds were the dominant fungal group in the WTP and surrounding area. According to the Polish Norm PN-89 Z-04 111/03, the number of fungi in air at WTP in autumn, winter and spring (except for the samples collected in autumn in a site near fence) were not harmful to human environment. However, the number of fungi exceeding 5.0 · 10³ jtk·m-³ in summer could have negative influence on the environment. Such large numbers of fungi occurred in air samples collected in summer in WTP area near several facilities (vertical sedimentation tank, reed field, tank for sludge storage); near the fence (also in autumn) and at a distance from 0 to 25 m from the fence. The prevailing microorganisms were moulds of the genus Alternaria, Aspergillus, Cladosporium, Diplosporium, Mucor, Scopulariopsis. Other moulds found in the air on the WTP premises belonged to the genus: Absidia, Actinomucor, Botrytis, Chrysosporium, Trichoderma; in the surroundings of the treatment plant there were also Penicillium, and Trichothecium. Yeast and yeast-like fungi constituted a small percentage of the total number of fungi. In the air samples collected at the constructed wetland area, the following taxa were identified (with the API 20 C AUX test): Candida sp., Cryptococcus laurentii, Cryptococcus sp., Hansenula sp., Pichia sp., Rhodotorula sp. and Saccharomyces cerevisiae; in the air of the surrounding area Candida sp., Cryptococcus laurentii, Cryptococcus neoformans, Cryptococcus sp. and Trichosporon mucoides were determined

Vertical changes in the numbers of selected groups of nitrogen cycle bacteria and their significance in the nitrogen flux in waters of Lake Hańcza

W pracy przedstawiono wyniki badań pionowego rozmieszczenia liczebności bakterii amonifikacyjnych, nitryfikacyjnych utleniających NH4+ do NO2- i NO2- do NO3-, redukujących NO3- do NO2- i denitryfikacyjnych (redukujących NO3- do N2O lub N2) oraz warunków termiczno-tlenowych występujących w wodzie najgłębszego w Polsce jeziora Hańcza (108,5 m gł.). Badania prowadzono w latach 1997-1999. Wodę do badań pobierano w odstępach miesięcznych od kwietnia do października na trzech stanowiskach usytuowanych w najbardziej charakterystycznych, najgłębszych miejscach jeziora. Stwierdzono różnice w rozmieszczeniu przestrzennym i sezonowym oznaczanych grup drobnoustrojów w zależności od miejsca, głębokości i daty poboru prób. Najmniej licznie występowały bakterie nitryfikacyjne utleniające NH4+ do NO2- i NO2- do NO3- oraz denitryfikacyjne (często nie stwierdzano ich w badanych próbkach wody), najliczniej natomiast bakterie amonifikacyjne i redukujące NO3- do NO2-. Pionowe rozmieszczenie liczebności bakterii biorących udział w mineralizacji związków azotu w toni wodnej było różne, zależne od daty poboru prób wody. Maksymalną ich liczebność stwierdzano przeważnie w wodzie na głębokości od 0,0 do 5 m, na głębokości 10 lub 50 m, czasami przy dnie. Jedynie liczba bakterii nitryfikacyjnych utleniających NH4+ do NO2- i NO2- do NO3- oraz denitryfikacyjnych (redukujących NO3- do N2O lub N2) bywała bardziej wyrównana w toni wodnej. Stwierdzone istotne (ujemne lub dodatnie) współzależności między liczbą bakterii (amonifikacyjnych, nitryfikacyjnych, denitryfikacyjnych) mineralizujących organiczne związki azotu a niektórymi parametrami fizykochemicznymi wody jeziora Hańcza sugerują, iż bakterie te mogą stanowić wskaźnik intensywności procesów mineralizacji substancji organicznej, a tym samym jakości wody, co może być pomocne w opracowaniu metod ochrony badanego jeziora i innych jezior o różnej typologii.Studies were carried out in the period 1997-1999 to determine the vertical distribution of the numbers of ammonifying bacteria, nitrifying bacteria oxidizing NH4+ to NO2- and NO2- to NO3-, bacteria reducing NO3- to NO2- as well as denitrifying bacteria (reducing NO3- to N2O or N2) in waters of the Polish deepest Lake Hańcza (depth: 108.5 m). Moreover, the temperature and oxygen conditions were studied in the lake. Water samples were collected at monthly intervals from April to October from three sites situated in the most characteristic and deepest points of the lake. Differences in spatial and seasonal distribution of the examined microorganisms were found to depend on the site, depth and sampling time. The nitrifying bacteria oxidizing NH4+ to NO2- and NO2- to NO3- and denitrifying bacteria (they were frequently absent in the water samples) occurred in the smallest numbers, whereas ammonifying bacteria and bacteria reducing NO3- to NO2- were present in large numbers. Vertical distribution of the numbers of bacteria mineralizing nitrogen compounds varied with depth and depended on sampling time. Their maximum numbers were usually recorded at depths from 0.0 to 5 m, at 10 m or 50 m and sometimes at the bottom of the lake. The number of nitrifying bacteria oxidizing NH4+ to NO2- and NO2- to NO3- and denitrifying bacteria (reducing NO3- to N2O or N2) was more uniform in the water column. Significant correlations (negative or positive) between the numbers of bacteria (ammonifying, nitrifying, denitrifying) mineralizing nitrogen organic compounds and some physico-chemical parameters of Lake Hańcza waters suggest that these bacteria may be used as an indicator of the intensity of organic matter mineralization and thus may indicate water quality. This, in turn, could be a helpful tool in developing methods to protect the studied lake or other lakes of various types

Filamentous and yeast-like fungi in water and bottom sediments of the Czarna Hańcza river as bioindicators of pollution

Przeprowadzono badania liczebności grzybów nitkowatych i drożdżoidalnych w wodzie i osadach dennych Czarnej Hańczy na odcinku od miejscowości Stary Bród (przed Suwałkami) do miejscowości Wysoki Most, na krańcach Wigierskiego Parku Narodowego. Określano również ich liczbę w ściekach oczyszczonych, odpływających z oczyszczalni w Suwałkach. Na podstawie liczebności tych drobnoustrojów (zwłaszcza grzybów drożdżoidalnych) w wodzie wyróżniono dwa odcinki rzeki - jeden do jej ujścia do jeziora Wigry (suwalski) i drugi - od jej ujścia z tego jeziora (wigierski). Pierwszy odcinek rzeki charakteryzował się dużą liczebnością badanych drobnoustrojów, zwłaszcza grzybów drożdżoidalnych, w ciągu całego okresu badawczego (od czerwca do listopada), z maksimum w miesiącach czerwiec i sierpień oraz mniejszym pikiem w listopadzie. Na drugim występowała średnio 2-krotnie mniejsza liczebność grzybów nitkowatych i kilkakrotnie mniejsza liczebność grzybów drożdżoidalnych w wodzie. Piaszczyste osady denne Czarnej Hańczy charakteryzowały się mniejszą liczebnością badanych drobnoustrojów niż osady muliste. Na przestrzenne rozmieszczenie grzybów nitkowatych i drożdżoidalnych mogą mieć wpływ wprowadzane do rzeki oczyszczone ścieki z oczyszczalni w Suwałkach i zanieczyszczenia ze zlewni podczas opadów burzowych oraz rozcieńczenie mas wodnych przez jeziora Wigry i Postaw. Udział grzybów barwnych w ogólnej liczbie tych drobnoustrojów, zmienny w zależności od czasu i miejsca poboru prób, był mniejszy w osadach dennych, większy zaś w wodzie Czarnej Hańczy.The density of filamentous and yeast-like fungi (including pigmented ones) in water and bottom sediments of the Czarna Hańcza River was studied along the length of the river from Stary Bród (before Suwałki) to Wysoki Most at the border of the Wigry National Park. Parallel to this study, the density of these microorganisms (and yeast-like fungi in particular) was determined in treated wastewater discharged from a wastewater treatment plant in Suwałki. Two sections of the river were distinguished according to the counts of fungi in the river water: the first from springs to the river outlet to Lake Wigry (the Suwałki section) and the second from its outflow from Lake Wigry (the Wigry section). The former section of the river was characterized by high densities of the analyzed microorganisms, particularly of yeast-like fungi, throughout the whole study period (from June to November), with the maximum counts noted in June and August and a smaller peak in November. The latter section of the river contained on average two-fold less filamentous fungi and several-fold lower numbers of yeast-like fungi in water. Sandy bottom deposits of the Czarna Hańcza contained less of the analyzed microorganisms than the muddy ones. The spatial distribution of filamentous and yeast-like fungi could be affected by treated wastewaters from the wastewater treatment plant in Suwałki, by the influx of polluted rainwater during storm events and by the diluting effect of water masses from Lake Wigry and Lake Postaw. Contribution of pigmented fungi to the total number of fungi, variable depending on the time and sampling site, was smaller in the river bottom sediments than in water of the Czarna Hańcza

Bacteriological pollution of atmospheric air in the constructed wetland (with reed bed system) area and in the surroundings

Badania powietrza atmosferycznego przeprowadzono na terenie i w otoczeniu oczyszczalni hydrofitowej w Łęgutach, z filtrami gruntowo-roślinnymi o pionowym i poziomym podpowierzchniowym przepływie ścieków bytowo-gospodarczych, o przepustowości 60 m³ d-¹. Badano liczebność bakterii heterotroficznych psychrofilnych, psychrotrofowych i mezofilnych oraz wybranych grup fizjologicznych drobnoustrojów: z rodziny Enterobacteriaceae, rodzaju Staphylococcus i Enterococcus, gatunku Pseudomonas fluorescens, bakterii hemolizujących oraz promieniowców. Powietrze do badań pobierano w sezonach letnim, jesiennym, zimowym i wiosennym, równolegle metodą sedymentacyjną i zderzeniową na 7 stanowiskach usytuowanych na terenie oczyszczalni (przy: dopływie ścieków, osadniku Imhoffa, I i II filtrze gruntowo-roślinnym - FGR - z przepływem pionowym, osadniku pionowym, FGR z przepływem poziomym, poletku trzcinowym) oraz na 4 stanowiskach usytuowanych w jej otoczeniu. Tło wyznaczano w zależności od kierunku wiatru po stronie nawietrznej w stosunku do położenia oczyszczalni. Ponadto prowadzono pomiary temperatury i wilgotności powietrza oraz prędkości wiatru na poszczególnych stanowiskach badawczych. Stwierdzono statystycznie istotne różnice liczebności poszczególnych grup badanych drobnoustrojów w powietrzu pobieranym różnymi metodami oraz w różnych porach roku. Największą średnią ich liczebność stwierdzano zazwyczaj w próbkach powietrza pobieranego metodą sedymentacyjną, a jeśli rozpatruje się zmienność w ciągu roku - latem, najmniejszą zaś zimą. Nie stwierdzono istotnych statystycznie różnic w liczebności badanych grup drobnoustrojów w powietrzu pobieranym na poszczególnych stanowiskach badawczych. Jednakże większą ich liczebność stwierdzano w powietrzu pobieranym na stanowiskach usytuowanych na terenie oczyszczalni ścieków, szczególnie przy dopływie ścieków, osadniku Imhoffa oraz przy pionowych filtrach gruntowo-roślinnych. Uwzględniając kryteria oceny stopnia zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego podane w Polskich Normach, poza nielicznymi wyjątkami, powietrze pobierane zarówno na terenie, jak i w otoczeniu oczyszczalni można zaklasyfikować jako mało zanieczyszczone. Nie stwierdzono podwyższonej emisji badanych grup drobnoustrojów, w tym również pochodzenia kałowego, poza obszar terenu oczyszczalni.The study of atmospheric air was carried out within and in the surrounding of a constructed wetland in Łęguty, treating 60 m³ d-¹ of domestic wastewater, which operates in vertical and horizontal reed bed system with subsurface flow. Counts of heterotrophic psychrophilic, psychrotrophic and mesophilic bacteria as well as some physiological groups of microorganisms which belong to Enterobacteriaceae family, Staphylococcus and Enterococcus genera, Pseudomonas fluorescens species, hemolysing bacteria and actinomycetes were analysed. Air samples were collected in summer, autumn, winter and spring seasons simultaneously by the sedimentation and impact methods at 7 sites located in the area of the wastewater treatment plant (sewage inflow, Imhoff tank, I and II vertical flow reed bed, vertical sedimentation tank, horizontal flow reed bed and sludge drying reed bed) and at 4 sites situated in its surroundings. The background was selected depending on wind direction, always on the windward side of the wastewater treatment plant. In addition, temperature, air humidity, wind speed and direction were observed at each sampling site. Statistical analyses of the results showed significant differences in counts of the analysed groups of microorganisms in the air sampled with different methods and in different seasons. The highest mean numbers of microorganisms were typically found in air samples collected by the sedimentation method, especially in summer (with the exception of actinomycetes, which were most numerous in spring), whereas the lowest counts were found in winter. No statistically significant differences were found between counts of the analysed groups of microorganisms in the air sampled at different sites. However, higher counts were usually found in the air sampled at the sites on the premises of the wastewater treatment plant, especially near sewage inflow, Imhoff tank and vertical flow reed bed. According to the Polish Standards for atmospheric air pollution assessment, the air sampled at the plant and in its surroundings, with very few exceptions, was classified as only slightly polluted. In conclusion, no increased emission of the analysed groups of microorganisms, including faecal bacteria, was observed outside the wastewater treatment plant

Microbiological contamination of atmospheric air in the constructed wetland (with aerated and stabilization ponds) and in its surrounding

Badania powietrza atmosferycznego prowadzono na terenie i w otoczeniu hydrofitowej oczyszczalni ścieków bytowo-gospodarczych w Biesalu o przepustowości 170 m³ ·d-¹, z pięciostopniowym stawem napowietrzanym, stawem stabilizacyjnym oraz filtrem gruntowo-roślinnym o przepływie poziomym (FGR). Badano liczebność bakterii heterotroficznych psychrofilnych, psychrotrofowych i mezofilnych oraz wybranych grup fizjologicznych drobnoustrojów: z rodziny Enterobacteriaceae, rodzaju Staphylococcus i Enterococcus, gatunku Pseudomonas fluorescens, bakterii hemolizujących oraz promieniowców. Powietrze do badań pobierano w sezonach letnim, jesiennym, zimowym i wiosennym, równolegle dwoma metodami (sedymentacyjną i zderzeniową) na 6 stanowiskach usytuowanych na terenie oczyszczalni oraz na 4 usytuowanych w jej otoczeniu. Tło wyznaczano w zależności od kierunku wiatru po stronie nawietrznej w stosunku do położenia oczyszczalni. Równolegle z badaniami mikrobiologicznymi prowadzono pomiary temperatury i wilgotności powietrza oraz prędkości wiatru. Biorąc pod uwagę poszczególne grupy badanych drobnoustrojów, stwierdzono statystycznie istotne różnice ich liczebności w powietrzu pobieranym w różnych sezonach badawczych oraz różnymi metodami. Największą średnią ich liczebność stwierdzano zazwyczaj w próbkach powietrza pobieranego metodą sedymentacyjną oraz w okresie wiosennym (z wyjątkiem bakterii z rodziny Enterobacteriaceae, których maksymalną liczebność odnotowano latem i jesienią), najmniejszą natomiast zimą. Nie stwierdzono istotnych statystycznie różnic w liczebności badanych grup drobnoustrojów w powietrzu pobieranym na poszczególnych stanowiskach badawczych, jednak większą ich liczebność stwierdzano w powietrzu pobieranym w pobliżu osadnika pionowego, komory magazynowania osadu oraz sporadycznie w odległości 25 m od ogrodzenia obiektu. Uwzględniając kryteria oceny stopnia bakteriologicznego zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego podane w normach PN-89-Z-04111/02 i prPN-Z-04111-2: 2004, badane powietrze na terenie i w otoczeniu oczyszczalni ścieków przeważnie było niezanieczyszczone lub średnio zanieczyszczone.Atmospheric air was analysed on the premises and in the surrounding of a constructed wetland in Biesal, treating 170 m³ ·d-¹ of domestic wastewater, which operates in a system of five-stage aerated pond, stabilization pond and a reed bed with horizontal flow. The following microorganisms were assayed: heterotrophic psychrophilic, psychrotrophic and mesophilic bacteria and some physiological groups of microorganisms of the family Enterobacteriaceae, genera Staphylococcus and Enterococcus, species Pseudomonas fluorescens, haemolysing bacteria and actinomycetes. Air for the assays was sampled in summer, autumn, winter and spring, with two parallel methods (sedimentation and impact) at six sites located on the premises of the constructed wetland and at four other sites in its surrounding. The background was selected, depending on wind direction, on the windward side of the constructed wetland. The microbiological tests were accompanied by measurements of the air temperature and humidity and wind velocity. Statistical analyses of the results showed significant differences in the number of analysed groups of microorganisms in the air sampled with different methods and in different seasons. The highest mean number of microorganisms was typically determined in air samples collected with the sedimentation method and in the spring season (except for bacteria of the family Enterobacteriaceae, which were most numerous in summer and autumn) and lowest results were obtained in winter. No statistically significant differences were found between the numbers of analysed microorganisms in the air sampled at particular sampling sites, although the microorganisms occurred in higher numbers in the air collected near the vertical sedimentation tank, sludge storage tank and, sporadically, 25 m from the fence of the wastewater treatment plant. According to the norms set for bacteriological contamination of atmospheric air [PN-89-Z-04111/02, prPN-Z-04111-2], the air sampled on the premises and in the surrounding of the constructed wetland was evaluated as being unpolluted or moderately polluted