Mikroorganizmy wskaźnikowe w ocenie stanu sanitarnego gleby

• Autorzy: Chmiel M.J. , Fraczek K.

Warianty tytułu

EN

Indicator microorganisms in assessment of soil sanitary condition

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Obecność mikroorganizmów wskaźnikowych w glebie odzwierciedla nie tylko stopień skażenia środowiska glebowego, ale stanowi również informację o potencjalnym ryzyku zanieczyszczenia płodów rolnych i zagrożeniu zdrowia ludzi i zwierząt. Obecnie wybór metod badawczych i kryteriów oceny stanu sanitarnego gleby nadal stanowi istotny problem badań środowiskowych, dlatego też w tej pracy podjęto próbę przedstawienia sposobów oceny jakościowej stanu sanitarnego środowiska glebowego na podstawie wybranych wskaźników mikrobiologicznych. W pracy scharakteryzowano normy i drobnoustroje rekomendowane w ocenie sanitarnej gleby: bakterie grupy coli, Escherichia coli, Salmonella spp., paciorkowce kałowe, bakterie przetrwalnikujące redukujące siarczany (IV), Clostridium perfringens.

EN

Soil plays a fundamental role in regulation of amount of pollutants in ecosystems. It can reduce pollution or to immobilize them and thus be used to assess the environment condition in terms of biology. The soil can prevent pollution, until it exceeded its capacity and retained biological activity. The use of living organisms in biomonitoring is extremely useful to assess the condition and contamination of the environment because they are the authoritative and reliable source of information about the processes occurring in the soil. Good bio-indicators can be easy to identify and cultivation organisms, quickly and unambiguously reacting to the changes in the environment, and allowing to assess the degree and direction of changes in the natural environment. Depending on the direction and scope of the environmental research as indicator organisms can be assume the total number of basic groups of microorganisms in the environment (bacteria, fungi, actinomycetes) and also the microorganisms active in many processes as nitrification, denitrification, atmospheric nitrogen fixation and others. Undoubtedly, we should distinguish between bioindicators, which react and detect changes in the environment of those whose presence (zymogens) already proves microbiological contamination of soils. The presence of indicator microorganisms in the soil reflects not only the degree of contamination of the soil environment but also provides information on the potential risk of crops contamination and the threat of human and animal health. Today, range of research methods and evaluation criteria for the sanitary condition of the soil is still a major problem of environmental tests. Though increasingly in the assessment of the environment routinely are used bioindicators this is due to the lack of a universally applicable standard values or reference, selection of appropriate indicators to make an objective assessment of the health of soils often depends on the subjective decision of the investigator. Therefore, this study attempts to show some methods of qualitative assessment of the sanitary condition of the soil environment based on selected microbiological indicators. Good indicators in assessing the state of the environment are microorganisms constantly inhabiting the gastrointestinal tract of humans and animals and pathogens that may constitute a danger to the health people having contact with contaminated soil. The presence of pathogen in the soil may also cause contamination of crops and hence food and feed. Thus, the paper characterizes also the standards and microorganisms recommended in the soil sanitary evaluation, mainly based on number or titre of coliform bacteria, Escherichia coli, Salmonella spp., Streptococcus faecalis, endospore forming sulfite-reducing bacteria – Clostridium perfringens.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2016
• Tom: 587
• Opis fizyczny: s.51-62,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Chmiel M.J.

• Uniwersytet Rolniczy im.Hugona Kołłątaja w Krakowie

autor

Fraczek K.

• Uniwersytet Rolniczy im.Hugona Kołłątaja w Krakowie

Bibliografia

• Abirosh Ch., Hatha, M.A.A., 2005. Relative survival of Escherichia coli and Salmonella typhimurium in a tropical estuary. Water Res. 39 (7), 1397–1403.
• Avidano L., Gamalero E., Cossa G.P., Carraro E., 2005. Characterization of soil health in an Italian polluted site by using microorganisms as bioindicators. Appl. Soil Ecol. 30, 21–33.
• Banaszak J., Wiśniewski H., 2005. Podstawy ekologii. Wyd. Adam Marszałek, Toruń, 587.
• Bednarek R., Dziadowiec H., Pokojska U., Pruszewicz Z., 2004. Badania ekologiczno-gleboznawcze. Wyd. Nauk. PWN. Warszawa, 344.
• Błaszczyk M.K., 2007. Mikroorganizmy w ochronie środowiska. Wyd. PWN. Warszawa, 195.
• Boehm A., Ashbolt N.J., Colford J.M., Dunbar L.E., Fleming L.E., Gold M., Hansel J., Hunter P.R., Ichida A.M., McGee C., Soller J.A., Weisberg S.B., 2009. A sea change ahead for recreational water quality criteria. J. Water Health 7 (1), 9–20.
• Borrego J.J., Castro D., Figueras M.J., 2002. Fecal streptococci/enterococci in aquatic environments. W: G. Bitton (red.). The encyclopedia of environmental microbiology. John Wiley & Sons, New York, 1264–1278.
• Brochier V., Gourlan P., Kallassy M., Poitrenaud M., Houot S., 2012. Occurrence of pathogens in soils and plants in a long-term field study regularly amended with different composts and manure. Agr. Ecosyst. Environ.160, 91–98.
• Calver M., Lymbery A., McComb J., Bamford M., 2009. Environmental biology. Cambridge Unversity Press, Cambridge, 671.
• Chmiel M., 2013. Charakterystyka mikrobiologiczna i ocena sanitarna środowiska naturalnego Ojcowskiego Parku Narodowego ze szczególnym uwzględnieniem antropopresji. Zesz. Nauk. UR Kraków 505, Rozprawy 382.
• Czernomysy-Furowicz D., Furowicz A.J., 1995. Występowanie bakterii w glebie ze specjalnym uwzględnieniem drobnoustrojów chorobotwórczych. Aspekty epidemiologiczne i epizootiologiczne. Ekologia i Technika 3, 18–22.
• Frączek K., 2010. Sezonowe zmiany wskaźników stanu sanitarnego gleb na terenie oraz w rejonie składowiska odpadów komunalnych aglomeracji krakowskiej. Woda Środ. Obsz. Wiej. 10, 2 (30), 49–60.
• Fujioka R.S., 1997. Indicators of marine recreational water quality. W: C.J. Hurst, G.R. Knudsen, M.J. McInerney, L.D. Stetzenbach, M.V. Walter (red.). Manual of environmental microbiology. ASM Press, Washington DC, 176–183.
• Fung D.Y.C., Fujioka R.S., Vijayavel K., Sato D., Bishop D., 2007. Evaluation of Fung double tube test for Clostridium perfringens and Easyphage test for F-specific RNA coliphages as rapid screening tests for fecal contamination in recreational waters of Hawaii. J. Rapid Meth. Aut. Mic. 15 (3), 217–229.
• Gajewska J., Wycech M., Pladys W., Sysa P., 2012. Mikrobiologiczne wskaźniki skażenia sanitarnego gleby w okolicy przeciekającego zbiornika bezodpływowego na nieczystości ciekłe. Zesz. Nauk. UZ, Inżynieria Środowiska 146 (26), 81–89.
• Grisey E., Belle E., Dat J., Muddry J., Aleya L., 2010. Survival of pathogenic and indicator organisms in groundwater and landfill leachate through coupling bacterial enumeration with tracer tests. Desalination 261 (1–2), 162–168.
• Heim S., Lleo M.M., Bonato B., Guzman C.A., Canepari P., 2002. The viable but nonculturable state and starvation are different stress responses of Enterococcus faecalis, as determined by proteome analysis. J. Bacteriol. 184, 6739–6745.
• Islam M., Morgan J., Doyle M.P., Phatak S.C., Millner P., Jiang X.P., 2004. Fate of Salmonella enterica serovar Typhimurium on carrots and radishes grown in fields treated with contaminated manure composts or irrigation water. Appl. Environ. Microbiol. 70, 2497–2502.
• Jacobsen C.S., Bech T.B., 2012. Soil survival of Salmonella and transfer to freshwater and fresh produce. Food Res. Int. 45 (2), 557–566.
• Jarząb A., Górska-Frączek S., Rybka J., Witkowska D., 2011. Zakażenia pałeczkami jelitowymi – diagnostyka, oporność na antybiotyki i profilaktyka. Post. Hig. Med. Dośw. 65, 55–72.
• Kukier E., Kozieł N., Goldsztejn M., Kwiatek K., 2016. Aktualne wymagania sanitarno-weterynaryjne dla nawozów organicznych i polepszaczy gleby w Polsce. Życie Weterynaryjne 91 (2), 125–127.
• Liang Z., He Z., Powell C.A., Stoffella P.J., 2011. Survival of Escherichia coli in soil with modified microbial community composition. Soil Biol. Biochem. 43 (7) 1591–1599.
• Libudzisz Z., Kowal K., Żakowska Z., 2007. Mikrobiologia techniczna. Mikroorganizmy i środowiska ich występowania. Wyd. PWN, Warszawa, 353.
• Lleò M.M, Bonato B., Benedetti D., Canepari P., 2005. Survival of enterococcal species in aquatic environments. FEMS Microbiol. Ecol. 54 (2), 189–196.
• Natvig E.E., Ingham S.T., Ingham B.H., Cooperbrand L.R., Roper T.R., 2002. Salmonella enterica serovar Typhimurium and Escherichia coli contamination of root and leaf vegetables grown in soils with incorporated bovine manure. Appl. Environ. Microbiol. 68, 2737– 2744.
• Paul E.A., Clark F.E., 2007. Soil microbiology and biochemistry. 3nd edition, Academic Press San Diego, 552.
• Pinto B., Pienotti R., Canale G., Reali D., 1999. Characterization of faecal streptococci as indicators of faecal pollution and distribution in the environment. Lett. Appl. Microbiol. 29, 258–263.
• PN-Z-19000-1. Jakość gleby – Ocena stanu sanitarnego gleby – Wykrywanie bakterii z rodzaju Salmonella.
• PN-ISO 15800. Jakość gleby – Charakteryzowanie gleby pod kątem narażenia człowieka.
• PN-Z-19000-4:2001. Jakość gleby – Ocena stanu sanitarnego gleby – Wykrywanie jaj pasożytów jelitowych Ascaris lumbricoides i Trichuris trichiura.
• Pourcher A.M., Picard-Bonnaud F., Ferré V., Gosinska A., Stan V., Moguedet G., 2007. Survival of faecal indicators and enteroviruses in soil after land-spreading of municipal sewage sludge. Appl. Soil Ecol. 35 (3), 473–479.
• PrPN-Z-19000-2. Jakość gleby – Ocena stanu sanitarnego gleby – Wykrywanie obecności i oznaczanie ilościowe bakterii z grupy coli.
• PrPN-Z-19000-3. Jakość gleby – Ocena stanu sanitarnego gleby – Wykrywanie obecności i oznaczanie ilościowe bakterii przetrwalnikujących Clostridium perfringens.
• Ramalho R., Afonso A., Cunha J., Teixeira P., Gibbs P.A., 2001. Survival characteristics of pathogens inoculated into bottled mineral water. Food Control 12 (5), 311–316.
• Ryan K.J., Ray C.G., Nafees A., Drew W.L., Plorde J.J., 2010. Medical Microbiology. McGraw Hill, 1040.
• Schloter M., Dilly O., Muncha J.C., 2003. Indicators for evaluating soil quality. Agricul. Ecosyst. Environ. 98 (1–3), 255–262.
• Smyk B., 1985. Mikroorganizmy a stabilność ekosystemów polowych. Zesz. Probl. Nauk Roln. 306, 127–140.
• Smyłła A., 2002. Analiza sanitarna wody. Wyd. WSP, Częstochowa.
• Stevens M., Ashbolt N., Cunliffe D., 2003. Review of coliforms, as microbial indicators of drinking water quality. National Health and Medical Research Council, Australian Government, http://www.nhmrc.gov.au/_files_nhmrc/publications/attachments/eh32.pdf.
• Stroczyńska-Sikorska M., Kłapeć T., Cholewa A., 1995. Wytyczne metodyczne (mikrobiologiczno-parazytologiczne) do oceny sanitarnej gleby. Wyd. Instytut Medycyny Wsi w Lublinie, Lublin.
• Suchy M., 1998. Mikrobiologiczne metody w monitoringu środowiska przyrodniczego. Wyd. PIOŚ, Biblioteka Monitoringu Środowiska, Rzeszów.
• Sveshnikova A.A., Polyanskaya L.M., Lukin S.M., 2001. The effect of tillage and mesorelief on the structure of soil microbial cenoses. Microbiology 70, 484–491.
• Świercz A., 2004. Rola biowskaźników w monitoringu zanieczyszczeń środowiska i rekultywacji terenów poprzemysłowych. Red. M. Strzyż. Perspektywy rozwoju regionu w świetle badań krajobrazowych. Problemy Ekologii Krajobrazu PAEK, Kielce, 235–241.
• Topp E., Welsh M., Tien Y-C., Dang A., Lazarovits G., Conn K., Zhu H., 2003. Strain-dependent variability in growth and survival of Escherichia coli in agricultural soil. FEMS Microbiol. Ecol. 44 (3), 303–308.
• Traczewska T.M., 2011. Biologiczne metody oceny skażenia środowiska. Wyd. OWPW, Wrocław.
• Tyski, S., Rogulska B., 1999. Mikrobiologiczne kryteria jakości wody przeznaczonej do różnych celów – obowiązujące zalecenia i przepisy oraz projekty nowelizacji. Mikrob. Med. 4 (21), 9–18.
• Uhlı́řová E., Šantrůčková H., 2003. Growth rate of bacteria is affected by soil texture and extraction procedure. Soil Biol. Biochem. 35 (20), 217–224.
• Van Elsas J.D., Semenov A.V., Costa R., Trevors J.T., 2011. Survival of Escherichia coli in the environment: fundamental and public health aspects. The ISME Journal 5, 173–183.
• Viau E.J., Goodwin K.D., Yamahara K.M., Layton B.A., Sassoubre L.M., Burns S.L., Tong H.I., Wong S.H.C., Lu Y., Boehm A.B., 2011. Bacterial pathogens in Hawaiian coastal streams. Associations with fecal indicators, land cover, and water quality. Water Res. 45 (11), 3279–3290.
• Visser, S., Parkinson, D., 1992. Soil biological criteria as indicators of soil quality: soil microorganisms. American Journal of Alternative Agriculture 7, 33–37.
• Voidarou, C., Bezirtzoglou E., Alexopoulos A., Plessas S., Stefanis C., Papadopoulos I., Vavias S., Stavropoulou E., Fotou K., Tzora A., Skoufos I., 2011. Occurrence of Clostridium perfringens from different cultivated soils. Anaerobe 17 (6), 320–324.
• Whitman R.L., Shively D.A., Pawlik H., Nevers M.B., Byappanahalli M.N., 2003. Occurrence of Escherichia coli and enterococci in Cladophora (Chlorophyta) in nearshore water and beach sand of Lake Michigan. Appl. Environ. Microbiol. 69, 4714–4719.
• Zagroda B., Olańczuk-Neymann K., 2001. Ochrona i rekultywacja podłoża gruntowego. Wyd. WPG, Gdańsk.
• Zmysłowska J., Filipowska Z., Gołaś I., Korzeniewska E., Lewandowska D., 2002. Mikrobiologia ogólna i środowiskowa. Teoria i ćwiczenia. Wyd. UWM, Olsztyn.