Concentrations and size distributions of fungal bioaerosols in a municipal landfill

The object of this research was to study the behavior of fungal bioaerosols during a sampling period of 12 months (April 2015–April 2016), in each treatment stages of a landfill located in Atlántico Department, Colombia. The fungi bioaerosol samples were collected using a Six-Stage Viable Andersen Cascade Impactor - Thermo Fisher Scientific, a vacuum pump with a flow rate of 28.3 L/min–1, and ammeter KESTREL 4500 for the weather conditions. With the large amount of data obtained, a database was made in excel and analyzed using Statgraphics Centurion XVI software. The processing of data mining was carried out applying to a generalized linear regression model and Multifactorial ANOVA. Golden Surfer 11 program was used to stablish the distribution of temporal and spational mold airborne. The Variables: sampling campaign, stage, taxa, temperature and relative humidity presented a statistically significant correlation with the concentration P-value = 0. The concentrations of fungal bioaerosols varied considerably over the whole sampling period with average concentrations from 73.02 ± 26, 75 CFUs/m3 to 1830.38 ± 971.28 CFUs/m3. The fungal bioaerosols presented in both the coarse and fine fraction; but the fraction of 2.1–3.3 μm (stage 4) was the fraction of the dominant size in terms of higher concentration. According to the taxa identification, there was a higher prevalence of Aspergillus: the highest concentration corresponds to A. fumigatus, associated to toxins that may be cytotoxic [1, 2]

Exposure to bioaerosols at open dumpsites: A case study of bioaerosols exposure from activities at Olusosun open dumpsite, Lagos Nigeria

Activities associated with the open dumping of municipal solid waste has the potential for greater impact on the environment and public health compared to other forms of waste-to-land treatment of such wastes. However, there is a lack of quantitative data on the exposure to bioaerosols from open dumpsites, hence impeding the development of effective interventions that would reduce the risk of respiratory symptoms among scavengers and waste workers at such dumpsites. This study investigated exposure to bioaerosols at Olusosun open dumpsite, Lagos Nigeria using three methodologies; (1) Conducting a cross-sectional survey on the respiratory health of the population on the dumpsite, (2) Measuring bioaerosol concentrations in the ambient air by measuring four bioaerosols indicator groups (total bacteria, gram-negative bacteria, Aspergillus fumigatus and total fungi) using a Anderson six stage impactor sampler, (3) Measuring activity related exposures to bioaerosols using an SKC button personal sampler. After a cross sectional health survey of 149 participants (waste workers, scavengers, middlemen, food vendors and business owners), smokers reported higher symptoms of chronic cough (21%) and chronic phlegm (15%) compared to non-smokers (chronic cough 15%, chronic phlegm 13%). Years of work > 5 years showed no statistically significant association with chronic phlegm (OR 1.2, 95% CI 0.4–3.4; p > 0.05) or asthma (OR 1.8, 95% CI 0.6–5.2; p > 0.05). At the 95th percentile, the concentration of total bacteria was the highest (2189 CFU/m3), then gram negative bacteria (2188 CFU/m3), total fungi (843 CFU/m3) and Aspergillus fumigatus (441 CFU/m3) after ambient air sampling. A comparison of the data showed that the activity-based sampling (undertaken using body worn personal sampler) had higher bioaerosols concentrations (104 –106 CFU/m3), i.e. 2–3 logs higher than those recorded from static ambient air sampling. Bioaerosol exposure was highest during scavenging activities compared to waste sorting and site supervision. Particle size distributions showed that 41%, 46%, 76% and 63% of total bacteria, gram-negative bacteria, Aspergillus fumigatus and total fungi respectively were of respirable sizes and would therefore be capable of penetrating deep into the respiratory system, posing a greater human health risk. This study has shown that exposure to bioaerosols can be associated with activities undertaken at open dumpsites and may contribute to the high prevalence of the chronic respiratory symptoms among the workers in such environments

Effect of Tillage System and Organic Matter Management Interactions on Soil Chemical Properties and Biological Activity in a Spring Wheat Short-Time Cultivation

Properly selected tillage methods and management of the available organic matter resources are considered important measures to enable farming in accordance with the principles of sustainable agriculture. Depending on the depth and intensity of cultivation, tillage practices affect soil chemical composition, structure and biological activity. The three-year experiment was performed on the soil under spring wheat (cv. Tybalt) short-time cultivation. The influence of different tillage systems and stubble management on the soil’s chemical and biological parameters was analyzed. Organic carbon content (OC); content of biologically available phosphorus (Pa), potassium (Ka), and magnesium (Mg); content of total nitrogen (TN), mineral nitrogen forms: N-NO3 and N-NH4 were determined in various soil samples. Moreover, the total number of microorganisms (TNM), bacteria (B), actinobacteria (A), fungi (F); soil respiratory activity (SR); and pH in 1 M KCl (pH) were also investigated. The results show that organic matter amendment is of greater influence on soil characteristics than the tillage system applied. Manure application, as well as leaving the straw in the field, resulted in higher amounts of organic carbon and biologically available potassium. A significant increase in the number of soil microorganisms was also observed in soil samples from the experimental plots including this procedure

Emission of microorganisms by municipal landfill as a health risk factor

W pracy przedstawiono wyniki występowania wybranych drobnoustrojów w bioaerozolu na terenie sortowni i w sektorze czynnym składowiska odpadów komunalnych oraz w punkcie położonym 200 m poza obiektem. Głównym narażeniem zdrowotnym dla pracowników składowiska odpadów, a także okolicznych mieszkańców były bakterie z rodzaju Staphylococcus. Wysoki poziom koncentracji gronkowców mannitolododatnich i mannitoloujemnych przyczynił się do silnego lub średniego zanieczyszczenie powietrza. Na terenie zakładu liczba bakterii Pseudomonas flourescens również wielokrotnie przekroczyła wartości zalecane przez Polskie Normy. Poza obiektem w okolicy osiedla mieszkaniowego liczba bakterii, a także grzybów zdecydowanie spadła. Wartości liczbowe uzyskane w tym punkcie pomiarowym świadczyły, że najczęściej występowało średnie zanieczyszczenie lub brak skażenia powietrza, z wyjątkiem gronkowców mannitolododatnich, których silną emisję odnotowano w czterech miesiącach. Na podstawie oznaczonej ilości aerozolu grzybowego badane powietrze określono jako przeciętnie czyste, jedynie na terenie sortowni w okresie jesiennym wystąpiło silne skażenie. Natomiast skład gatunkowy wyizolowanych z powietrza grzybów wskazywał na zagrożenie zdrowia ludzi i ryzyko skażenia środowiska. Z przeprowadzonych badań wynika, że pracownicy Zakładu Unieszkodliwiania Odpadów Komunalnych są narażeni na potencjalnie chorobotwórcze czynniki biologiczne.This study presents the results of determining the occurrence of selected microorganisms in bioaerosol at the sorting station and in the active sector of a municipal landfill as well as at the point located 200 m beyond the facility. Bacteria of the genus Staphylococcus posed the main health threat for the workers of the landfill, as well as for the local residents. High concentration level of mannitol-positive and mannitol-negative staphylococci contributed to heavy or moderate air pollution. On the landfill premises the number of bacteria Pseudomonas flourescens also many times exceeded the values recommended by the Polish Standards. Outside the facility, in the vicinity of the housing estate, the number of the bacteria and fungi was considerably lower. The values obtained at that measuring point indicated that moderate pollution or the lack of air pollution occurred most frequently, except for mannitol-positive staphylococci, with strong emission recorded during four months. In the case of fungal aerosol, its determined amount did not pose a threat, since for most times the tested air was regarded as moderately clean, only on the premises of the sorting station it was polluted several times. The species composition of the fungi isolated from the air showed the health threat to the people and the risk of the environmental contamination. From the study it can be concluded that the employees of the Complex of Municipal Waste Disposal are exposed to potentially pathogenic biological factors

Bioaerozole składowiska odpadów komunalnych jako źródło mikrobiologicznego zanieczyszczenia powietrza i zagrożenia zdrowotnego

The aim of this study was to determine the composition of bacterial and fungal aerosol on the premises of the Municipal Waste Disposal Complex at Zolwin-Wypaleniska near Bydgoszcz and to evaluate the degree of microbiological air pollution at the appointed stands. Microbial concentration in the air was determined at the waste sorting station and in the active sector of the landfill site as well as in the point situated 200 m beyond the facility. It was found that the total number of bacteria in the air ranged from 102 to 104 cfu ź m–3 and many times strong air pollution occurred on the premises of that facility. High concentration level of actinomycetes and indicator bacteria Pseudomonas flourescens contributed also to strong or moderate air pollution at research stands 1 and 2. Potentially pathogenic bacteria of the family Enterobacteriaceae (such as bacilli of Salmonella sp. and Escherichia coli) as well as faecal streptococci occurred in the largest amounts also at stands 1 and 2, and their number reached up to 103 cfu ź m–3. The obtained values show that both the sorting station the active sector of the waste landfill are serious emission sources of dangerous bacterial aerosol. They can pose a health hazard to the workers staying at those workstands. The determined amounts of fungal aerosol prove that it did not pose a microbiological hazard, and the studied air was described as moderately clean throughout the research period, only in the area of the sorting station it was polluted at several times. Among the isolated fungi, species of the genera Aspergillus and Penicillium predominated, as well as Sclerotinia sclerotorum. However, also potentially pathogenic species were detected in the studied air, such as: Aspergillus fumigatus, Cladosporium herbarium, Alternaria alternata etc. Their presence may affect the health of people (workers of the facility and residents of neighbouring areas) and the risk of the environmental pollution, since those species are well-known for their production of mycotoxins and inducing allergic reactions. Based on the registered concentrations of bacteria and fungi at the point 200 m away from the facility, it should be assumed that the studied air was not polluted and bioaerosol transmission from the sources of emission to the surrounding areas did not occur.Celem pracy było oznaczenie składu bioaerozolu bakteryjnego i grzybowego na terenie Zakładu Unieszkodliwiania Odpadów Komunalnych w Żółwinie-Wypaleniska koło Bydgoszczy oraz ocena stopnia mikrobiologicznego zanieczyszczenia powietrza na wyznaczonych stanowiskach. Koncentrację mikroorganizmów w powietrzu określano na terenie sortowni odpadów i w sektorze czynnym składowiska oraz w punkcie położonym 200 m poza obiektem. Stwierdzono, że liczba bakterii ogółem w powietrzu kształtowała się od 102 do 104 jtk ź m-3 i doszło wielokrotnie do silnego zanieczyszczenia powietrza na terenie zakładu. Wysoki poziom koncentracji promieniowców i bakterii wskaźnikowych Pseudomonas fluorescens przyczynił się także do silnego lub średniego zanieczyszczenie powietrza na 1 i 2 stanowisku badawczym. Potencjalnie chorobotwórcze bakterie z rodziny Enterobacteriaceae (m.in. pałeczki Salmonella sp. i Escherichia coli) oraz paciorkowce kałowe w największych ilościach występowały również na stanowisku 1 i 2, a ich liczba dochodziła do 103 jtk ź m-3. Uzyskane wartości wskazują, że zarówno sortownia, jak i sektor czynny składowiska odpadów były poważnymi emitorami niebezpiecznego aerozolu bakteryjnego, zatem stanowić mogą zagrożenie zdrowotne dla pracowników przebywających na tych stanowiskach pracy. Oznaczona ilości aerozolu grzybowego świadczy, że nie stanowił on zagrożenia mikrobiologicznego, a badane powietrze określono jako przeciętnie czyste w całym okresie badawczym. Jedynie na terenie sortowni w kilku terminach doszło do jego skażenia. Wśród wyizolowanych grzybów dominowały gatunki z rodzaju Aspergillus i Penicillium oraz Sclerotinia sclerotorum. Jednakże wykryto w badanym powietrzu również gatunki potencjalnie chorobotwórcze, takie jak: Aspergillus fumigatus Cladosporium herbarium, Alternaria alternata i in. Ich obecność może wpływać na zdrowie ludzi (pracowników zakładu i mieszkańców przyległych terenów) oraz ryzyko skażenia środowiska, bowiem gatunki te znane są z produkcji mykotoksyn oraz wywoływania reakcji alergicznych. Na podstawie zarejestrowanego stężenia bakterii i grzybów w punkcie oddalonym 200 m od zakładu, należy przyjąć, że badane powietrze było niezanieczyszczone i nie doszło do przenoszenia bioaerozolu ze źródeł emisji na okoliczne tereny

Microbiological air pollution of production room of the meat processing plant as a potential threat to the workers

Introduction. Production rooms of the meat plants are the specific environment that require constant monitoring of microbiological air purity. Bioaerosols pose a threat to the safety of produced food and a considerable risk to health of exposed workers. The aim of this study was to estimate the air microbiological pollution in production rooms of the meat processing plant and exposure of the workers to biological aerosol. Material and methods. Air samples were collected at 3 stands in production rooms during winter, with the compaction method using the impactor MAS-100. The total number of bacteria and moulds, Staphylococci and bacteria of the family Enterobacteriaceae were determined in the studied bioaerosol. The concentration of microorganisms was presented in the form of colony forming units in 1m3 of air. Results. The highest concentration of mesophylic bacteria was found at stand 1 – at the freezing tunnel; whereas the highest contamination with staphylococci and fungal aerosol was found in the room where several workers were employed at packing frozen food. Among determined fungi predominated moulds of the genera: Penicillium, Alternaria and Cladosporium. Also species of potentially pathogenic fungi which produce toxins and have allergizing properties were detected in the studied bioaerosol. Bacteria of the family Enterobacteriaceae, which also may cause many infavourable health effects in exposed people, occurred at all stands. Conclusion. The concentration level and microbial composition in the inhaled air make valuable information for determination of occupational risk and a potential threat to workers of their workstations. Potentially pathogenic microorganisms present in the studied air (staphylococci, bacteria of the family Enterobacteriaceae and some moulds) according to the Directive 2000/54/EC l belong to the 2nd group of risk and threat of harmful biological agents. Identification of biological threats makes it easier for the employer to apply proper protection measures, and for the employees to feel obligated to use them.Wstęp. Hale produkcyjne zakładów mięsnych są specyficznym środowiskiem wymagającym stałego monitorowania czystości mikrobiologicznej powietrza. Bioaerozole stanowią zagrożenie zarówno dla bezpieczeństwa produkowanej żywności, jak i zdrowia narażonych pracowników. Dlatego też, podjęto badania w celu określenia mikrobiologicznego zanieczyszczenia powietrza hal produkcyjnych zakładu przetwórstwa mięsnego oraz narażenia pracowników na aerozol biologiczny. Materiał i metody. Próbki powietrza pobierano na 3 stanowiskach w halach produkcyjnych w okresie zimowym, metodą zderzeniową przy użyciu impaktora MAS-100. W badanym bioaerozolu oznaczono ogólną liczbę bakterii i grzybów pleśniowych, gronkowce oraz bakterie z rodziny Enterobacteriaceae. Stężenie mikroorganizmów przedstawiono w postaci jednostek tworzących kolonie w 1m3 powietrza. Wyniki. Najwyższe stężenie bakterii mezofilnych stwierdzono na stanowisku 1 – przy tunelu zamrażalniczym. Natomiast największe skażenie gronkowcami oraz aerozolem grzybowym odnotowano w hali, gdzie kilkunastu pracowników pracowało przy pakowaniu mrożonek. Wśród oznaczonych grzybów dominowały pleśnie z rodzaju: Penicillium, Alternaria i Cladosporium. Wykryto również gatunki grzybów potencjalnie chorobotwórczych o właściwościach toksynotwórczych i alergizujących. W badanym bioaerozolu na wszystkich stanowiskach występowały bakterie z rodziny Enterobacteriaceae, które również mogą powodować wiele niekorzystnych skutków zdrowotnych u narażonych osób. Wnioski. Poziom koncentracji jak i skład drobnoustrojów we wdychanym powietrzu stanowią cenne informacje do określenia ryzyka zawodowego i potencjalnego zagrożenia dla pracowników zajmowanych stanowisk pracy. Obecne w badanym powietrzu potencjalnie chorobotwórcze drobnoustroje (gronkowce, bakterie z rodziny Enterobacteriaceae oraz niektóre grzyby pleśniowe) zgodnie z Dyrektywą 2000/54/WE należą do 2 grupy ryzyka i zagrożenia szkodliwymi czynnikami biologicznymi. Identyfikacja zagrożeń biologicznych ułatwia pracodawcy zastosowanie odpowiednich środków ochrony, a pracownikom obowiązku ich stosowania

An assessment of microbiological air pollution at the sewage treatment plant

Przeprowadzono monitoringowe badania składu bioaerozolu bakteryjnego i mikrogrzybowego na terenie Oczyszczalni Ścieków Komunalnych "Igły" w Chojnicach. Analizy mikrobiologiczne powietrza wykonano w okresie letnim 2008 r. na czterech stanowiskach: przy piaskownikach, komorach napowietrzania, w miejscu składowania dojrzewającego kompostu i 150 m poza oczyszczalnią. Ogólna liczba bakterii wynosiła 10²-104 jtk·m-³ i tylko przy piaskownikach stwierdzono silne zanieczyszczenie powietrza. Największym emitorem bakterii wskaźnikowych P. fluorescens, pałeczek Salmonella sp. oraz paciorkowców kałowych również okazały się piaskowniki. Koncentracja grzybów pleśniowych była mała (maksymalnie 4 600 jtk·m-³) i na wszystkich stanowiskach nie przekraczała wartości, wskazujących na zanieczyszczenie powietrza. W przypadku promieniowców silne skażenie powietrza odnotowano jedynie przy pryzmach kompostowych. Gronkowce, zarówno mannitolododatnie, jak i mannitoloujemne, we wszystkich punktach przyczyniły się do średniego zanieczyszczenia powietrza. Pałeczki E. coli wykryto na dwóch stanowiskach – przy piaskownikach (92,5 jtk·m-³) i komorach napowietrzania (2,5 jtk·m-³). Na podstawie wyników uzyskanych w punkcie poza obiektem stwierdzono średnie zanieczyszczenie powietrza przez promieniowce, P. fluorescens oraz gronkowce, ponadto wykryto bakterie z rodzaju Salmonella i Enterococcus, co może świadczyć o skażeniu powietrza w najbliższym otoczeniu oczyszczalni ścieków.Monitoring of the content of bacterial and microfungal bioaerosol was carried out at the Municipal Sewage Treatment Plant "Igły" in Chojnice. Microbiological analyses of the air were carried out in the summer period 2008 at four stands: in the vicinity of sand catchers, aeration chambers, maturing compost piles and at a distance of about 150 m from the treatment plant. The total number of bacteria remained within the range of 10²-104 cfu·m-³ and heavy air pollution occurred only by sand catchers. Concentration of mould fungi reached up to 4 600 cfu·m-³, which indicated unpolluted air at all stands. Sand catchers proved to be the largest emission source of indicator bacteria P. fluorescens, Salmonella sp. and fecal streptococci. In the case of actinomycetes, a heavy air pollution was noted at compost piles. Both mannitol-positive and mannitol-negative staphylococci at all points contributed to moderate air pollution. E. coli bacilli were isolated from two stands: near sand catchers (92.5 cfu·m-³) and aeration chambers (2.5 cfu·m-³). Moderate air pollution with actinomycetes, P. fluorescens and staphylococci was found outside the sewage treatment plant. Moreover, bacteria of the genera Salmonella and Enterococcus were detected, which may evidence air pollution in the immediate vicinity of the treatment plant

Wpływ środków dezynfekcyjnych i preparatów Em na ograniczenie wzrostu Lecanicillium fungicola występującego w uprawie pieczarki dwuzarodnikowej (Agaricus bisporus)

Background. The dry bubble disease, caused by Lecanicillium fungicola, is the most common fungal disease of white button mushroom (Agaricus bisporus). The aim of this study was to estimate the effectiveness of two chemical agents based on periacetic acid and biopreparations Effective Microorganisms (EM) in inhibiting the growth of L. fungicola isolated from infected fruiting bodies of button mushrooms. Material and methods. The material was the pathogen L. fungicola isolated from bottom mushrooms, treated with disinfectants: Agrosteril (in concentration 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5%), Larasept (in concentration 0.2%, 0.5%, 1%) and various configurations with biopreparations based on effective microorganisms (EM). The activity of the chemical preparations was assessed in a plate (on PDA medium) and pot experiment (in infected casing soil). The fungicidal efficacy of EM preparations was performed only in vitro. Results. In a plate experiment Agrosteril disinfectant caused the complete inhibition of pathogen development at each tested concentration. In the case Lerasept the lack of mycelium growth was obtained only after the application of the highest dose of 1%. Biopreparation EM-5 and its combination with EM-NA in a dose of $100 mg·cm^(-3)$ of the medium turned out to be the most effective of EM preparations in inhibiting the development of L. fungicola. Those preparations also caused a significant decrease in sporulation of the pathogen. Chemical preparations applied in the form of sprinkling to the casing infected with the fungi turned out to be less effective. The highest decrease in the pathogen number was obtained on 7th day from inoculation of the casing. Conclusion. Tested disinfecting preparations were characterized by strong fungicidal properties in vitro. Based on the pot experiment it was found that chemical preparations used for disinfecting the casing, applied in doses recommended by the producer, caused only a partial inactivation of L. fungicola.Celem badań było określenie skuteczności środków chemicznych Agrosteril i Lerasept oraz preparatów na bazie efektywnych mikroorganizmów EM w hamowaniu rozwoju patogenicznego grzyba Lecanicillium fungicola wyizolowanego z uprawy pieczarek. W doświadczeniu płytkowym preparat Agrosteril w każdym testowanym stężeniu (1%, 1,5%, 2%, 2,5% 3%, 3,5%) powodował całkowite zahamowanie rozwoju patogena. Natomiast pod wpływem Leraseptu brak wzrostu grzybni stwierdzono tylko po zastosowaniu najwyższej dawki 1%, zaś w niższych koncentracjach 0,2% i 0,5% jego działanie było słabsze. Spośród preparatów EM najbardziej skutecznym okazał się EM-5 i jego kombinacja z EM-NA w dawce $100 mg·cm^(-3)$ pożywki. Preparaty te również powodowały istotny spadek zarodnikowania. Na podstawie doświadczenia wazonowego stwierdzono, że użyte do odkażania okrywy preparaty chemiczne powodowały tylko częściową inaktywację L. fungicola

THE ANTAGONISTIC ACTIVITY OF ACTINOMYCETES OF STREPTOMYCES GENUS IN RELATION TO TRICHODERMA KONINGII

The aim of the study was to estimate the effect of actinomycetes of genus Streptomyces on the growth of the antagonistic fungus Trichoderma koningii. 150 strains of Streptomyces spp. isolated from two potato cropping systems were used to the tests. Analyses were conducted experimentally in vitro on PDA medium with pH 6 and 7. The results obtained clearly indicate the inhibitory effect of actinomycetes on the fungus T. koningii. Of the tested population of actinomycetes only two strains did not inhibit the growth of the tested fungus. The strains from the rhizosphere of potato cultivated under the ecological system were predominant in the group of actinomycetes with a very strong effect. pH value appeared to be a crucial factor influencing the inhibition zone. High antagonistic activity in relation to the useful fungus T. koningii noted with numerous strains of Streptomyces spp. is unfavorable in respect of biological control