WPŁYW HERMETYZACJI WYBRANYCH ETAPÓW OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW NA MIKROBIOLOGICZNE ZANIECZYSZCZENIE POWIETRZA

Transkrypt

1 WPŁYW HERMETYZACJI WYBRANYCH ETAPÓW OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW NA MIKROBIOLOGICZNE ZANIECZYSZCZENIE POWIETRZA HERMETIC EFFECT IN CHOSEN STAGES OF WASTEWATER TREATMENT ON MICROBIOLOGICAL AIR POLLUTION Michał Michałkiewicz, Alina Pruss, Zbysław Dymaczewski, Joanna Michalak* Politechnika Poznańska, Instytut Inżynierii Środowiska, Poznań, ul. Piotrowo 5, *Przedsiębiorstwo Inżynierskie Ćwiertnia sp. z o.o Poznań, ul. Ziębicka 35 ABSTRACT The article presents the effects of microbiological pollution in the air around Wastewater Treatment Plants in Wielkopolska and hermetic effect in chosen stages of wastewater treatment on the microbiological air contamination. The interpretation of the results has been conducted according to the Polish Standards which classify the degree of air pollution in reference to the number of microflora in the air. On the basis of the results achieved from free air examination, it can be claimed that the emission of bioaerosols into the atmosphere takes place at almost every stage of sewage treatment. Bacteria and microscopic fungi emitted at that time can cause lighter or heavier pollution, depending on the season. A great number of bacteria and fungi have been detected near sewage aeration tanks pollution and places with sludge. A change in air pollution has been noted depending on climatic conditions (season, strange of winds, humidity and temperature). Research has shown that cover chambers is advantageous. Keywords: bioaerosols, bacteria, fungi, atmospheric air, sewage treatment plant 1. Wprowadzenie Zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego to różnego rodzaju gazy, pyły, mikroorganizmy i zarodniki roślin. Mogą one mieć pochodzenie naturalne, antropogeniczne i biologiczne. Zanieczyszczenia biologiczne to przede wszystkim bakterie, grzyby mikroskopowe, wirusy, pyłki roślin, nasiona, a także produkty wytwarzane przez drobnoustroje, np. endotoksyny, egzotoksyny, glukany, metabolity grzybów oraz alergeny, enzymy i antygeny. Cząstki te, zawieszone w powietrzu, nazywane są bioaerozolem lub aerozolem biologicznym, a ich wielkość waha się w granicach 0,02 µm 200 µm (Bitton, 1984; Cyprowski, Krajewski, 2003). W ściekach miejskich, osadach ściekowych, piasku, skratkach znajdują się liczne mikroorganizmy, wśród których są patogeny pochodzące od chorych ludzi i zwierząt (Kalisz et al., 1994; Michałkiewicz, 2004). Trafiają one do ścieków z domów mieszkalnych, placówek służby zdrowia, przemysłu rolno-spożywczego, a także z rzeźni. Mikroorganizmy te tworzą bioaerozole, a ich emisja do powietrza zależy od takich czynników jak: - próg emisji, czyli liczba mikroorganizmów w 1 cm 3 ścieków (ok ), powyżej której mogą stać się bioaerozolem, - koncentracja mikroorganizmów w ściekach, - faza wzrostu mikroorganizmów, - zastosowanej technologii oczyszczania ścieków, szczególnie sposobu napowietrzania i warunków meteorologicznych (Kaźmierczuk, Kalisz, 1999). Bioaerozole są stale obecne w powietrzu, ale ich skład zmienia się w czasie i przestrzeni i zależy od fizyko-chemicznych czynników środowiska. Najbardziej podatnymi obszarami na terenach oczyszczalni ścieków na działanie bioaerozoli są te, które przylegają bezpośrednio do komór napowietrzania, a także sąsiedztwo piaskowników, osadników, złóż biologicznych, czy poletek osadowych (Dutkiewicz et al., 1999; Economides et al., 2001). W ściekach mikroorganizmy mają sprzyjające warunki do rozwoju i przetrwania, a czas ich przeżycia wynosi nawet kilkadziesiąt dni. Po przedostaniu się do powietrza atmosferycznego sytuacja ulega zmianie, gdyż tutaj warunki są znacznie mniej sprzyjające, co

2 136 wynika z braku pożywienia i wpływu niekorzystnych czynników fizycznych. Wiele z mikroorganizmów obumiera. Przyczyniają się do tego warunki meteorologiczne, tj. temperatura i wilgotność względna powietrza, opady atmosferyczne, stężenie tlenu, natężenie promieniowania UV, ruchy powietrza, a także inne zanieczyszczenia powietrza. Mikroorganizmy patogenne pochodzące ze ścieków mogą powodować choroby u ludzi i zwierząt, a także skażać przyległe tereny miejskie, rekreacyjne, rolnicze, wody podziemne i powierzchniowe, mogą mieć działanie toksyczne, alergizujące lub toksycznoalergizujące. Połowa cząstek, które tworzą bioaerozol ma wymiary respirabilne, co oznacza, że łatwo dostają się do układu oddechowego. Cząstki o wymiarach większych osadzają się podczas oddychania w górnych odcinkach oskrzeli, natomiast o mniejszych mogą wnikać do pęcherzyków płucnych (Bitton, 1984; Cyprowski, Krajewski, 2003; Economides et al., 2001; Kaźmierczuk, Kalisz, 1999). Szereg czynników biologicznych, które zaobserwowano na oczyszczalniach ścieków uznano za szkodliwe. Szczególnie narażoną grupą zawodową są pracownicy oczyszczalni, ale także ludzie mieszkający w najbliższym otoczeniu. Do najczęściej spotykanych chorób u tych ludzi należą: zapalenie pęcherzyków płucnych na tle alergicznym, grzybiczne zapalenie płuc, biegunki i infekcje układu pokarmowego, zapalenie spojówek oraz nieżyt błon śluzowych nosa. Pracownicy często mają kaszel, złe samopoczucie oraz trudności w oddychaniu. Bakterie oraz toksyny, które są przez nie wytwarzane mogą być przyczyną infekcji, alergii oraz zatruć u pracowników. Zarażenie może mieć miejsce zarówno przez drogi oddechowe, drogę pokarmową np. wskutek przeniesienia zanieczyszczeń brudnymi rękami oraz przez skórę (Borowski, 2001; Cyprowski et al., 2005; Krzysztofik, 1992). W bioaerozolach oczyszczalni ścieków znajdują się liczne bakterie Gram-dodatnie, Gram-ujemne oraz grzyby mikroskopowe, które powodują liczne dolegliwości zdrowotne u ludzi. Enterotoksyny, które pochodzą od bakterii jelitowych Gram-ujemnych mogą powodować choroby układu pokarmowego, natomiast endotoksyny będące składnikiem ściany komórkowej wywołują m.in. reakcje zapalne w płucach, która objawiają się dusznościami, gorączką, a nawet śmiercią (Dutkiewicz et al., 1999; Dutkiewicz et al., 2001; Kalisz et al., 1994; Marcinkowski, 1986; Michałkiewicz, 2006; Virella, 2000). W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań na terenie mechaniczno-biologicznej oczyszczalni ścieków o średniej przepustowości m 3 /d, zlokalizowanej w Wielkopolsce. Ze względu na stosunkowo bliskie jej sąsiedztwo z zabudową mieszkalną większość obiektów oczyszczalni została zhermetyzowana, a powietrze oczyszczane jest przez biofiltry. 2. Materiały i metody Mikrobiologiczne badania powietrza wykonano w 2006 i 2007 r. we wszystkich porach roku (lipiec 2006 r., listopad 2006 r., marzec 2007 r., maj 2007 r.). W badaniach zwracano szczególną uwagę na konkretne obiekty, które mogą być potencjalnym źródłem emisji drobnoustrojów. Punkty poboru powietrza zlokalizowane były zarówno wewnątrz hermetyzowanych obiektów technologicznych, jak i bezpośrednio przy nich na zewnątrz. Były to: budynek krat, piaskownik, zbiornik gromadzenia osadu nadmiernego, osadniki wstępne i reaktor biologiczny LANR II. Dodatkowo badano także powietrze w sąsiedztwie obiektów niehermetyzowanych, takich jak: komora rozdziału K4, otwarty zbiornik napływowy, pompownia osadu wstępnego, komora rozdziału K9 oraz między osadnikami wtórnymi. Wyznaczono także jedno stanowisko kontrolne stanowiące tzw. tło, które usytuowane było na stronie nawietrznej. Łącznie analizowano stopień mikrobiologicznego zanieczyszczenia powietrza w 16 punktach badawczych. W trakcie poboru próbek powietrza do badań mikrobiologicznych sprawdzano także warunki klimatyczne, takie jak: prędkość i kierunek wiatru, wilgotność i temperaturę powietrza. Przy pobieraniu próbek powietrza wykorzystano metodę zderzeniową, używając mikrobiologiczny próbnik powietrza MAS 100 Eco (produkcji firmy MERCK). W każdym punkcie poboru próbek powietrza zastosowano 8 płytek z rożnymi pożywkami. Umożliwiały one zbadanie następujących mikroorganizmów: bakterii mezofilnych, psychrofilnych, Pseudomonas fluorescens w 26 o C i w 4 o C, gronkowców, bakterii grupy coli oraz grzybów mikroskopowych hodowanych na pożywce Waksmana i Czapek-Doxa. Po pobraniu 100 dm 3 powietrza płytka Petriego z daną pożywką poddawana była inkubacji w cieplarce w odpowiedniej temperaturze (np. 37, 26, 22 lub 4 o C na okres od 2 do 7 dni), następnie liczono wyrosłe kolonie mikroorganizmów, a uzyskane wyniki korygowano zgodnie z tabelą Fellera i podawano jako JTK/m 3 (Jednostki Tworzące Kolonie). W tabeli 1 zestawiono numerację i lokalizację stanowisk badawczych.

3 137 Tabela 1. Lokalizacja i numeracja stanowisk badawczych Nr stanowiska Lokalizacja 1 Budynek krat (wewnątrz) 2 Obok budynku krat (na zewnątrz) 3 Piaskownik (wewnątrz) 4 Piaskownik (na zewnątrz) 5 Zbiornik gromadzenia osadu nadmiernego (wewnątrz) 6 Zbiornik gromadzenia osadu nadmiernego (na zewnątrz) 7 Osadniki wstępne (wewnątrz) 8 Osadniki wstępne (na zewnątrz) 9 Reaktor biologiczny - komora tlenowa N2 (wewnątrz) 10 Reaktor biologiczny - przy komorze N3 (na zewnątrz) 11 Komora rozdziału K4 (na zewnątrz) 12 Otwarty zbiornik napływowy (na zewnątrz) 13 Pompownia osadu wstępnego - Komora K8 (na zewnątrz) 14 Komora rozdziału K9 (na zewnątrz) 15 Między osadnikami wtórnymi 2 a 3 16 Tło przy granicy Oczyszczalni Mikrobiologiczny stopień zanieczyszczenia powietrza omawiają Polskie Normy. Stopień zanieczyszczenia pod względem liczby bakterii w 1 m 3 został zawarty w normie PN-89Z-04111/02. W tabeli 2 podano kryteria oceny mikrobiologicznego zanieczyszczenia powietrza bakteriami. Tabela 2. Ocena stopnia zanieczyszczenia powietrza pod względem liczby bakterii w 1 m 3 Ogólna liczba bakterii Pseudomonas Liczba Gronkowce Stopień zanieczyszczenia mezofilnych fluorescens mannitolododatnie mannitoloujemne powietrza poniżej 1000 brak brak brak nie zanieczyszczone od 1000 do średnio 50 i poniżej 25 i poniżej 50 i poniżej 3000 zanieczyszczone powyżej 3000 powyżej 50 powyżej 25 powyżej 50 silnie zanieczyszczone Natomiast stopień zanieczyszczenia pod względem liczby grzybów mikroskopowych w powietrzu ocenia się według normy PN-89Z /03 (Tabela 3). Tabela 3. Ocena stopnia zanieczyszczenia powietrza pod względem liczby grzybów w 1 m 3 Ogólna liczba grzybów w 1 m 3 powietrza atmosferycznego od 3000 do 5000 powyżej 5000 do powyżej Stopień zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego przeciętnie czyste powietrze atmosferyczne, zwłaszcza w okresie późnowiosennym i wczesnojesiennym zanieczyszczenie mogące negatywnie oddziaływać na środowisko naturalne człowieka zanieczyszczenie zagrażające środowisku naturalnemu człowieka Oprócz wyżej wymienionych baterii i grzybów często bada się także nie objęte Polską Normą bakterie grupy coli, gdyż to one wraz z aerozolem pochodzącym ze ścieków wydostają się do powietrza i mogą być wskaźnikiem zanieczyszczenia powietrza bakteriami chorobotwórczymi (Michalkiewicz, Kwaśna, 2006). 3. Wyniki i dyskusja Na każdym stanowisku badawczym oprócz poboru próbek powietrza wykonano pomiary parametrów środowiskowych (temperatura powietrza, wilgotność i prędkość wiatru). Uzyskane wartości posłużyły do dodatkowej

4 138 interpretacji wyników badań mikrobiologicznego zanieczyszczenia powietrza. W tabeli 4 i 5 zestawiono zakresy (minimum maksimum) wartości (JTK/m 3 ) badanych grup mikroorganizmów, które stwierdzono na poszczególnych stanowiskach badawczych. Tabela 4. Zakresy (min. max.) liczby bakterii w 1 m 3 powietrza na badanych stanowiskach Badane bakterie [JTK/1m 3 ] Stanowisko Pseudomonas Bakterie Bakterie Gronkowce Bakterie badawcze fluorescens mezofilne psychrofilne białe złociste 26 o C 4 o grupy coli C Tabela 5. Zakresy (min. max.) liczby grzybów mikroskopowych w 1 m 3 powietrza Stanowisko Grzyby mikroskopowe [JTK/1m 3 ] badawcze na pożywce Czapek-Doxa na pożywce Waksmana Na podstawie uzyskanych wyników badań można stwierdzić, że stopień na poszczególnych stanowiskach badawczych był dość zróżnicowany. Największe zanieczyszczenie bakteriami mezofilnymi wystąpiło wewnątrz hermetyzowanego zbiornika gromadzenia osadu nadmiernego (stan. 5), w otoczeniu otwartej komory rozdziału K9 (stan. 14) oraz otwartej komory rozdziału K4 (stan. 11). Jesienią miało tam miejsce silne zanieczyszczenie powietrza (zgodnie z PN) tymi bakteriami. Nie zanieczyszczone powietrze było w każdej porze roku w tle (stan. 16), między osadnikami wtórnymi (stan. 15), na zewnątrz pompowni osadu wstępnego (stan. 13), na zewnątrz

5 139 otwartego zbiornika napływowego (stan. 12), na zewnątrz i wewnątrz reaktora biologicznego (stan. 10 i 9) i osadników wstępnych (stan. 7 i 8) oraz na zewnątrz piaskownika (stan. 4). Na pozostałych stanowiskach odnotowano średnie zanieczyszczenie powietrza. Podwyższona liczebność bakterii psychrofilnych była stwierdzana okresowo na tych samych stanowiskach, na których odnotowano najwyższe wartości bakterii mezofilnych. Bakterie grupy coli nie wystąpiły jedynie na zewnątrz budynku krat, na zewnątrz zbiornika gromadzenia osadu nadmiernego oraz w tle (przy granicy Oczyszczalni). Największa ich liczebność (57800 JTK/m 3 ) była przy komorze rozdziału K9 (stan. 14). Obecność bakterii grupy coli na poszczególnych stanowiskach świadczy o emisji aerozoli ścieków do atmosfery, co wskazuje, że mogą tam być również inne, ale chorobotwórcze bakterie. Gronkowce złociste i białe w największej ilości wystąpiły zimą i jesienią wewnątrz zbiornika gromadzenia osadu nadmiernego (stan. 5) oraz przy komorze rozdziału K9 (stan. 14); powietrze było tam wówczas według PN silnie zanieczyszczone. Na pozostałych stanowiskach było nie zanieczyszczone lub średnio zanieczyszczone, a w tle było zawsze nie zanieczyszczone pod względem tych mikroorganizmów. Silne zanieczyszczenie powietrza bakteriami Pseudomonas fluorescens (hodowane w 26 o C) stwierdzono jesienią i zimą wewnątrz hermetyzowanego zbiornika gromadzenia osadu nadmiernego (stan 5) oraz w otoczeniu komory rozdziału K9 (stan. 14). Nie zanieczyszczone tymi bakteriami było powietrze obok budynku krat, wewnątrz osadników wstępnych, na zewnątrz reaktora biologicznego, przy pompowni osadu wstępnego, miedzy osadnikami wtórnymi oraz w tle. Oprócz stanowiska 11 (komora rozdziału K4), gdzie latem i zimą powietrze było średnio zanieczyszczone bakteriami Pseudomonas fluorescens (hodowla w 4 o C), nie stwierdzono tych mikroorganizmów w innych miejscach na terenie Oczyszczalni i w tle. Silne zanieczyszczenie powietrza grzybami mikroskopowymi (+ 10 tys. JTK/m 3 ), stanowiące zagrożenie dla środowiska naturalnego człowieka (wg PN), wystąpiło wewnątrz: zbiornika gromadzenia osadu nadmiernego (stan. 5), osadników wstępnych (stan. 7) i reaktora biologicznego (stan. 9). W powietrzu zewnętrznym tak wysokie zanieczyszczenie było tylko przy komorze rozdziału K9 (stan. 14) oraz latem w sąsiedztwie komory rozdziału K4 (stan. 11). Na pozostałych stanowiskach liczebność grzybów mikroskopowych była zdecydowanie niższa, a powietrze było przeciętnie czyste lub okresowo występowało zanieczyszczenie mogące negatywnie oddziaływać na środowisko naturalne człowieka. Na liczebność mikroorganizmów na terenie oczyszczalni ścieków ma wpływ wiele czynników. Należą do nich m.in: rodzaj i ilość oczyszczanych ścieków, zastosowana technologia oczyszczania, sposób napowietrzania, turbulencja ścieków, koncentracja mikroorganizmów w ściekach, warunki meteorologiczne i usytuowanie obiektów względem ukształtowania terenu (Kaźmierczuk, Kalisz, 1999). W badaniach prowadzonych na terenie Oczyszczalni Ścieków w Wielkopolsce stwierdzono, że takie właśnie czynniki odgrywają podstawową rolę w stopniu zanieczyszczenia powietrza. Wśród mikroorganizmów wykrywanych w ściekach i w powietrzu występują formy patogenne, które mogą powodować choroby u ludzi, w szczególności pracowników oczyszczalni i pobliskich mieszkańców. Stopień zagrożenia zależy od wielu czynników, m.in. od liczebności i rodzaju drobnoustrojów występujących w ściekach i w powietrzu, odległości otoczenia od źródła emisji zanieczyszczeń, a także od warunków atmosferycznych i klimatycznych. W wielu pracach badawczych analizowano właśnie te czynniki i określano mikrobiologiczne zanieczyszczenia powietrza na terenach oczyszczalni i w ich otoczeniu (Cyprowski, Krajewski 2003; Michałkiewicz, Kwaśna, 2006; Piekarska, Traczewska, 2002; Wlazło et al., 2002; Kalisz et al., 1994; Sánchez-Monedero et al., 2008; Fracchia et al., 2006; Fernando et al., 2005; Breza-Boruta, Paluszak, 2007). W pracy Cyprowskiego et al. (2005) przedstawiono wyniki badań powietrza na mechaniczno-biologicznej Grupowej Oczyszczalni Ścieków w Łodzi, o przepustowości m 3 /dobę. Najwyższe stężenia bakterii mezofilnych stwierdzono tam w pobliżu obiektów związanych z osadami (laguny osadowe: 4, JTK/m 3 ). W okolicy lagun, dużej liczbie bakterii towarzyszyły także znaczne ilości grzybów, a w otoczeniu hali krat i komory napowietrzania zaobserwowano ich więcej aniżeli bakterii. Porównując te wyniki z naszymi badaniami na terenie Oczyszczalni w Wielkopolsce można stwierdzić, że również tutaj większe liczebności bakterii mezofilnych wystąpiły w obiekcie związanym z osadem (wewnątrz zbiornika gromadzenia osadu nadmiernego). Na zewnątrz tego zbiornika stężenia mikroflory były znacznie niższe, co mogło być spowodowane hermetyzacją tego zbiornika i odprowadzaniem

6 140 powietrza zanieczyszczonego na biofiltry. Podobnie również, jak dla oczyszczalni w Łodzi znacznie więcej grzybów mikroskopowych niż bakterii mezofilnych wystąpiło przy komorze napowietrzania reaktora biologicznego oraz wewnątrz i na zewnątrz budynku krat. Jednak różnice pojawiły się w przypadku bakterii grupy coli, gdyż w naszych badaniach stwierdzono ich obecność, niekiedy nawet bardzo dużą (przy komorze rozdziału K9, w zbiorniku gromadzenia osadu oraz wewnątrz piaskownika), a w Łodzi nie stwierdzono patogennych Escherichia coli. Po porównaniu zanieczyszczenia powietrza wewnątrz i na zewnątrz hermetyzowanych obiektów stwierdzono, że tylko w trzech przypadkach na zewnątrz było większe zanieczyszczenie niż wewnątrz. Miało to miejsce zimą przy piaskowniku, latem obok osadników wstępnych i przy reaktorze biologicznym. Prawdopodobnie było to spowodowane wiatrem, który nawiał zanieczyszczenia z innych, odkrytych obiektów, lub mało efektywnie działającym systemie odprowadzania powietrza na biofiltry. Dokładna analiza systemu oczyszczania powietrza przez biofiltry wykazała, że układ odprowadzania powietrza m.in. z reaktora jest za słaby. Potwierdzeniem tego były uciążliwe zapachy, które trudno było wyeliminować w istniejącym układzie. Wlazło et al. (2002) badali narażenie pracowników na inhalację szkodliwego bioaerozolu na mechaniczno-biologicznej oczyszczalni ścieków w Myszkowie. Oczyszczalnia ta jest niedużym obiektem (4000 m 3 /d), który można uznać za typowy dla większości miast w Polsce. Najwięcej bakterii zanotowano tam w otoczeniu komory napowietrzania (ok JTK/m 3 ) i było ich o rząd więcej aniżeli na stanowisku przy przepompowni ścieków, gdzie stwierdzono ok. 400 JTK/m 3. Po porównaniu otrzymanych wyników z danymi literaturowymi autorzy ci stwierdzili, że wartości stężeń bakterii na terenie oczyszczalni w Myszkowie mieszczą się w dolnych zakresach wartości wykrytych na terenach innych oczyszczalni. Wyniki porównano z oczyszczalnią w Finlandii, gdzie w otoczeniu komór napowietrzania całkowite stężenie bioaerozolu wahało się w przedziale od 2, JTK/m 3 do 1, JTK/m 3. Mimo tego faktu stwierdzono, że bakterie występujące w pobliżu komory napowietrzania mogą być potencjalną przyczyną występowania u pracowników szeregu różnych chorób, np. schorzeń alergicznych, dolegliwości ze strony układu pokarmowego i oddechowego. Podobna sytuacja może zatem występować na terenie badanej przez nas Oczyszczalni Ścieków w Wielkopolsce. Po przeanalizowaniu wyników na terenie badanej Oczyszczalni Ścieków w Wielkopolsce stwierdzono, że występowanie niższych wartości bakterii i grzybów w licznych punktach badawczych wynika z faktu zastosowania hermetyzacji poszczególnych etapów oczyszczania ścieków. Najczęściej wewnątrz hermetyzowanych obiektów liczba bakterii i grzybów była znacznie wyższa aniżeli na zewnątrz. W niektórych jednak przypadkach (szczególnie latem) zaobserwowano, iż sytuacja była odwrotna. Wynika to przypuszczalnie z faktu, że niektóre stanowiska badawcze znajdowały się pod wpływem całkowicie otwartych obiektów (np. komory rozdziału K9 i komory rozdziału K4), a także o niezbyt szczelnej hermetyzacji obiektów przykrytych. Ciepłe powietrze, intensywna turbulencja ścieków i zbyt słabe w niektórych przypadkach urządzenia wentylacyjne mogą powodować, że bioaerozole wydostają się także na zewnątrz spod laminatowych pokryw, włazów oraz kominków wentylacyjnych. Jednocześnie wskazuje to, że należy uszczelnić poszczególne obiekty, a będące potencjalnym źródłem emisji drobnoustrojów oraz nieprzyjemnych zapachów otwarte komory rozdziału (K9 i K4) powinny być dodatkowo hermetyzowane. Jednak zabiegi te wymagają zainstalowania dodatkowego biofiltra oraz wydajniejszej instalacji odprowadzania powietrza. Kulig i Ossowska-Cypryk (1999) przedstawili wyniki mikrobiologicznych badań powietrza dla kilku oczyszczalni o zróżnicowanej przepustowości (od 150 m 3 /d do m 3 /d). Stwierdzili oni, że najwyższe stężenia mikroorganizmów występują zwykle przy komorach napowietrzanych oraz przy piaskowniku. Ich badania wykazały także, że zazwyczaj liczba bakterii psychrofilnych była wyższa od liczby bakterii mezofilnych. Na analizowanej przez nas Oczyszczalni w Wielkopolsce zanotowano najczęściej podobną zależność. Taka tendencja stwierdzana jest też przez innych badaczy i wykazuje, że turbulencja ścieków oraz napowietrzanie, zwłaszcza grubo pęcherzykowe, są główną przyczyną emisji bioaerozoli do atmosfery. Aerozole te mogą być w sprzyjających warunkach przenoszone wraz z wiatrem na znaczne odległości. Literatura podaje także, iż w miarę zwiększania się odległości od urządzeń i obiektów komunalnych stopień mikrobiologicznego zanieczyszczenia powietrza maleje, dochodząc do poziomu zbliżonego do tła (Miecznikowski, 2005; Kalisz et al., 1994).

7 141 Kalisz et al. (1994) zwracają także uwagę na bakterie Pseudomonas, które są wskaźnikiem zanieczyszczeń pochodzenia ściekowego. Stwierdzili oni, że w punkcie odległym o 150 m od ogrodzenia oczyszczalni (na stronie zawietrznej) znajdowały się te bakterie, mimo, że w tle ich nie było. Wskazuje to, że badana oczyszczalnia była źródłem emisji bioaerozoli, które przeniesione zostały na tę odległość. Wnioskowali zatem, że prawidłowe rozmieszczenie urządzeń na ogólnym planie oczyszczalni, ukształtowanie terenu oraz roślinność mogą być skutecznymi barierami hamującymi szerokie rozprzestrzenianie się emitowanych bioaerozoli. Na terenie Oczyszczalni w Wielkopolsce bakterie Pseudomonas fluorescens też były wykryte, a ich głównym źródłem emisji była otwarta komora rozdziału K9. Zastosowanie hermetyzacji innych obiektów mogło ograniczyć ich emisję do powietrza zewnętrznego. Na analizowanej przez nas Oczyszczalni rosną wzdłuż ogrodzenia liczne wysokie drzewa, a od strony zabudowy utworzono nasyp. Ogranicza to w znacznym stopniu niekorzystny wpływ tego obiektu komunalnego na okoliczne tereny. Przeprowadzone badania na terenie Oczyszczalni Ścieków w Wielkopolsce wykazały, że hermetyzacja spełnia bardzo korzystną rolę w eliminowaniu emisji zanieczyszczeń mikrobiologicznych i zapachowych do atmosfery. Niepokojący jest jednak fakt, iż wewnątrz licznych obiektów hermetyzowanych odnotowano wysokie stężenia bakterii i grzybów, co świadczy, że wentylacja jest za słaba, a ilość odprowadzanego powietrza do biofiltra jest niewystarczająca. Prace różnych badaczy wskazują, że ogrodzenie terenu i otoczenie go pasem zieleni, oddalenie od zabudowy mieszkaniowej i lokalizacja na zawietrznej stronie miejscowości ogranicza emisję bioaerozoli oraz ich niekorzystny wpływ na otoczenie. Istotny jest także wybór właściwej technologii napowietrzania ścieków, stosowanie osłon obiektów generujących bioaerozole, budowa małych obiektów w budynkach, a także stabilizacja i higienizacja osadów, skratek i piasku. Zmniejszenie ilości bioaerozoli powoduje ograniczenie, a nawet likwidację powstawania pyłów i odorów, zmniejszenie zagrożenia zdrowotnego i ograniczenie uciążliwości zapachowej, co sprawi, że obiekty komunalne będą bardziej akceptowalne przez społeczności lokalne [Piekarska, Traczewska, 2002; Borowski, 2001; Kulig, 2005; Miecznikowski, 2005]. Powyższe przykłady i wyniki badań na terenach i wokół obiektów komunalnych dowodzą, że konieczne jest maksymalne ograniczanie emisji bioaerozoli do atmosfery. Hermetyzacja najbardziej uciążliwych obiektów jest w tym przypadku słuszna i skuteczna. Dodatkowo powinna być także przestrzegana higiena pracy, prawidłowa eksploatacja oczyszczalni, a wiedza pracowników oczyszczalni o ewentualnych zagrożeniach zdrowotnych musi być stale uzupełniana. 4. Wnioski końcowe Przeprowadzone badania na terenie Oczyszczalni Ścieków w Wielkopolsce potwierdziły tezę, że oczyszczalnia ścieków jest potencjalnym źródłem mikrobiologicznego zanieczyszczenia powietrza. Badania wykazały, że wymienione przez Polskie Normy grupy mikroorganizmów (bakterie i grzyby) zostały stwierdzone w licznych próbach, dzięki czemu można było dokonać oceny stopnia mikrobiologicznego zanieczyszczenia powietrza. Wybrana metoda poboru próbek powietrza (zderzeniowa) przy użyciu próbnika powietrza MAS 100 Eco była właściwa, gdyż umożliwiła ona wykrycie nawet małych ilości mikroorganizmów występujących w powietrzu. Mikroorganizmy występujące w powietrzu na terenie oczyszczalni ścieków mogą być przyczyną chorób u ludzi (pracowników i pobliskich mieszkańców). Warunki klimatyczne, takie jak: temperatura, prędkość i kierunek wiatru oraz wilgotność powietrza mają wpływ na stopień emisji mikroorganizmów. Najmniejsze mikrobiologiczne zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego stwierdzono w okresie wiosennym, a największe jesienią lub zimą i latem. Badania wykazały, że liczba bakterii psychrofilnych była zazwyczaj wyższa od liczby bakterii mezofilnych. Obecność bakterii mezofilnych wskazuje na potencjalną możliwość występowania bakterii chorobotwórczych. Najbardziej zanieczyszczonymi obiektami był zbiornik gromadzenia osadu nadmiernego i komora rozdziału K9. Na wszystkich stanowiskach pomiarowych (z wyjątkiem stanowiska w tle) okresowo występowały bakterie grupy coli, co świadczy, że mogą być one dobrym

8 142 wskaźnikiem emisji aerozoli ścieków do powietrza. Zastosowanie hermetyzacji najbardziej uciążliwych obiektów ma pozytywny wpływ na ochronę powietrza przed zanieczyszczeniami emitowanymi ze ścieków i powoduje ograniczenie emisji bioaerozoli i odorów. Hermetyzacja niektórych obiektów jest nieszczelna, a system odprowadzania zanieczyszczonego powietrze na biofiltry za mało efektywny. Zaleca się zwiększenie krotności wymiany powietrza w tych obiektach. Badania wykazały konieczność prowadzenia monitoringu powietrza na terenach obiektów komunalnych, głównie oczyszczalni ścieków. 5. Literatura BITTON G., Wastewater Microbiology, Willey- Liss, N.York BOROWSKI S., Rola wysypisk odpadów komunalnych i oczyszczalni ścieków w kształtowaniu bioaerozolu powietrza atmosferycznego; in: Materiały II Międzynarodowej Konferencji Naukowej nt. Rozkład i korozja mikrobiologiczna materiałów technicznych, ITFiM PŁ, Łódź, pp , BREZA-BORUTA B., PALUSZAK Z., 2007; Influence of Water Treatment Plant on Microbiological Composition of Air Bioaerozol, Polish J. of Environ. Stud., vol.16, No 5, pp CYPROWSKI M., SZARAPIŃSKA- KWASZEWSKA J., DUDKIEWICZ B., KRAJEWSKI J.A., SZADKOWSKA- STAŃCZYK I., 2005; Ocena narażenia pracowników oczyszczalni ścieków na czynniki szkodliwe występujące w miejscu pracy, Medycyna Pracy, vol.56, No 3, pp CYPROWSKI M., KRAJEWSKI J.A., 2003; Czynniki szkodliwe dla zdrowia występujące w oczyszczalniach ścieków komunalnych, Medycyna Pracy, vol.54, No 1, pp DUTKIEWICZ J., ŚPIEWAK R., JABŁOŃSKI L., Klasyfikacja szkodliwych czynników biologicznych występujących w środowisku pracy oraz narażonych na nie grup zawodowych, Instytut Medycyny Wsi, Lublin DUTKIEWICZ J., KRYSIŃSKA-TRACZYK E., SKÓRSKA CZ., SITKOWSKA J., PRAŻMO Z., GOLEC M., 2001; Exposure to airborne microorganisms and endotoxin in herb processing plants, Ann. Agric. Environ. Med., vol.8, pp ECONOMIDES I.M., PONTIDOU A., KALOGERAKIS N., Bioaerosol formation near wastewater treatment facilities; in: 7 th International Conference on Environmental Science and Technology, Ermoupolis, Syros island, Greece, pp , FERNANDO N.L., FEDORA P.M., 2005; Changes at an activated sludge sewage treatment plant alter the numbers of airborne aerobic microorganisms, Water Research, vol.39, pp FRACCHIA L., PIETRONAVE S., RINALDI M., MARTINOTTI M.G., 2006; Site-related airborne biological hazard and seasonal variations in two wastewater treatment plants, Water Research, vol.40, pp KALISZ L., KAŹMIERCZUK M., SAŁBUT J., 1994; Miejska oczyszczalnia ścieków jako źródło mikrobiologicznego zanieczyszczenia powietrza, Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych, vol.7, pp KAŹMIERCZUK M., KALISZ L., 1999; Bioaerozol w oczyszczalniach ścieków miejskich, Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych, vol.17, pp KRZYSZTOFIK B., Mikrobiologia powietrza, Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej, Warszawa KULIG A., 2005; Aktualne zagadnienia w ocenach oddziaływania na otoczenie obiektów gospodarki ściekowej. Cz. II. Oceny wpływu bioaerozol na jakość powietrza, Forum eksploatatora, vol.3, No 20, pp KULIG A., OSSOWSKA-CYPRYK K., 1999; Problematyka badań mikrobiologicznych w ocenach oddziaływania na środowisko obiektów komunalnych zagadnienia metodyczne, Problemy Ocen Środowiskowych, vol.1, No 4, pp MARCINKOWSKI T., 1986; Zagrożenie środowiska organizmami chorobotwórczymi występującymi w ściekach miejskich i ich osadach, Gaz, Woda i Technika Sanitarna, vol.8-9, No LX, pp MICHAŁKIEWICZ M., 2004; Drobnoustroje w otoczeniu oczyszczalni, Wodociągi Kanalizacja, vol.3, No 6, pp

9 143 MICHAŁKIEWICZ M., 2006; Bakterie chorobotwórcze w otoczeniu człowieka, Wodociągi Kanalizacja, vol.9, No 31, pp MICHAŁKIEWICZ M., KWAŚNA S., Wpływ oczyszczalni na bakteriologiczne i zapachowe zanieczyszczenie środowiska; in: Materiały V Konferencji Naukowo-Technicznej Woda Człowiek - Środowisko. Aktualna problematyka usług wodociągowo kanalizacyjnych, Września Licheń, pp , MIECZNIKOWSKI Z., 2005; Odory to nasza specjalność, Ochrona środowiska, vol.3, pp PIEKARSKA K., TRACZEWSKA T.M., 2002; Wpływ oczyszczalni ścieków na jakość mikrobiologiczną powietrza, Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów, vol.36, No 1, pp PN-89Z-04111/02: Ochrona czystości powietrza. Badania mikrobiologiczne. Oznaczenie liczby bakterii w powietrzu atmosferycznym (imisja) przy pobieraniu próbek metodą aspiracyjną i sedymentacyjną. PN-89Z-04111/03: Ochrona czystości powietrza. Badania mikrobiologiczne. Oznaczenie liczby grzybów mikroskopowych w powietrzu atmosferycznym (imisja) przy pobieraniu próbek metodą aspiracyjną i sedymentacyjną. SÁNCHEZ-MONEDERO M.A., AGUILAR M.I., FENOLL R., ROIG A., 2008; Effect of the aeration system on the levels of airborne microorganisms generated at wastewater treatment plants, Water Research, vol.42, pp VIRELLA G., Mikrobiologia i choroby zakaźne, Wydawnictwo Medyczne Urban & Partner, Wrocław WLAZŁO A., PASTUSZKA J.S., ŁUDZEŃ- IZBIŃSKA B., 2002; Ocena narażenia na aerozol bakteryjny pracowników niedużej oczyszczalni ścieków, Medycyna Pracy, vol.53, No 2, pp