Ocena mikrobiologicznej jakości wody w fontannach miejskich

Fontanny spełniają nie tylko funkcję ozdobną, ale również klimatyczną i zdrowotną [4]. Woda nawilża powietrze i oczyszcza z kurzu, a jej szum działa kojąco i relaksująco na zmysły człowieka. Obecnie fontanny można spotkać nie tylko na otwartej przestrzeni, ale także w centrach handlowych czy obiektach publicznych.

Fontanna jako zbiornik z wodą stojącą jest miejscem rozwoju mikroorganizmów. Przez cały okres swojego działania ma kontakt z zewnętrznymi zanieczyszczeniami, w tym pochodzenia zwierzęcego, co stanowi odpowiednią pożywkę dla drobnoustrojów, również chorobotwórczych. W takich wodotryskach można znaleźć zarówno bakterie – gronkowce, pałeczki z rodzaju Salmonella, Legionella, Pseudomonas, bakterie należące do Campylobacter sp., jak i grzyby mikroskopowe i wirusy.

Głównymi drogami zakażenia w kontakcie z zanieczyszczoną wodą są przewód pokarmowy oraz skóra.

Nie tylko woda jest siedliskiem bakterii, wirusów i grzybów – powstający wodny aerozol może być doskonałym nośnikiem dla mikroorganizmów tego typu. Mikroorganizmy patogenne mające kontakt ze skórą powodują głównie choroby skóry i błon śluzowych, ale te obecne w bioaerozolu mogą wnikać do dróg oddechowych i powodować infekcje oraz odczyny alergiczne.

Celem artykułu było zbadanie jakości wody w fontannach pod względem mikrobiologicznym oraz analiza powstającego wokół nich bioaerozolu.

• Przeprowadzono analizę mikrobiologiczną wody wybranych fontann miejskich w Warszawie oraz otaczającego je powietrza.
• Wodę pobierano do jałowych butelek o pojemności 300 cm³.
• Zakres analizy mikrobiologicznej obejmował oszacowanie liczebności następujących grup mikroorganizmów w wodzie oraz powietrzu: bakterie mezofilne, gronkowce mannitolododatnie, bakterie grupy coli, Pseudomonas sp., grzyby mikroskopowe z uwzględnieniem drożdży i pleśni.
• Zastosowane pożywki mikrobiologiczne i warunki inkubacji zestawiono w tab. 1.

Badanie wody prowadzono metodą hodowlaną, stosując filtrację oraz posiew powierzchniowy. Wynik badania podawany był jako liczba jednostek tworzących kolonie w 100 cm³ wody (jtk/100 cm³).

Do oszacowania liczebności mikroorganizmów w powietrzu zastosowano metodę hodowlaną. Próbki pobrano metodą zderzeniową. Posłużono się w tym celu aparatem Sampl’air typu impaktor. Wynik przeliczano na 1 m³ powietrza i podawano jako jtk/m³.

Do badań wybrano pięć obiektów:

• Fontanna nr 1 pochodzi z okresu międzywojennego. Obiekt znajduje się w miejscu całkowicie zacienionym oraz zadrzewionym. Ostatni remont sieci wodociągowej przeprowadzono w 1990 r.

• Fontanna nr 2 została uruchomiona w czerwcu 1855 r. W 2006 r. przeprowadzono pierwszy duży remont, a w 2012 r. dokonano przeglądu sieci wodno-kanalizacyjnej i urządzeń sterujących, które znajdują się pod fontanną. Wodotrysk przelewa 5 tys. litrów wody na minutę, co daje około 300 tys. litrów na godzinę.
• Fontanna nr 3 powstała w 1866 r. i wraz z instalacją wodną przeszła gruntowny remont w październiku 2005. Pozostałe dwa obiekty to stosunkowo nowe wodotryski, powstałe w 2011 r.
• Fontanna nr 4 to tzw. pluskowisko złożone z 36 dysz wyrzucających wodę na wysokość ok. 1 m. Jest ona częścią kompleksu o łącznej powierzchni 140 m².

• Z kolei fontanna nr 5 to kamienna niecka o powierzchni 2200 m² wypełniona wodą z umiejscowionym centralnie wodotryskiem wyrzucającym wodę na wysokość 10 m. W fontannach nr 4 i 5 woda poddawana jest dezynfekcji chemicznej.

Wyniki badań

Liczebność mikroorganizmów w wodzie pobranej z fontann zaprezentowano na rys. 1 i rys. 2. Wszystkie badane grupy bakterii wyizolowano z fontanny nr 1, a ich liczebność przedstawiała się następująco: bakterie mezofilne 1×104 jtk/100 cm³, gronkowce mannitolododatnie 5,3×102 jtk/100 cm³, bakterie grupy coli 5×102 jtk/100 cm³, a bakterie z rodzaju Pseudomonas 12 jtk/100 cm³ (rys. 1). Najwięcej bakterii mezofilnych oraz Pseudomonas sp. stwierdzono w fontannie nr 2, odpowiednio: 2,1×105 jtk/100 cm³ i 20 jtk/100 cm³. W pozostałych obiektach w 100 cm³ wody badanych bakterii nie wykryto.

W przypadku grzybów mikroskopowych w pierwszych czterech fontannach występowały wyłącznie pleśnie: ich liczba wahała się od 2 do 102 jtk/100 cm³ (rys. 2). Obecność drożdży stwierdzono wyłącznie w obiekcie nr 5, jednak były one nieliczne (6 jtk/100 cm³). Największą liczbę pleśni – 102 i 74 jtk/100 cm³ – odnotowano odpowiednio w fontannach nr 2 i 1.

Wyniki analizy mikrobiologicznej próbek powietrza pobranych wokół wybranych fontann zestawiono na rys. 3 i rys. 4. We wszystkich próbkach były obecne bakterie mezofilne (rys. 3). Najwyższe wartości odnotowano w sąsiedztwie fontanny nr 1 oraz 3, odpowiednio: 190 i 188 jtk/m³. Pozostałe wartości wahały się od 35 do 76 jtk/m³. W przypadku gronkowców mannitolododatnich ich liczba w bioaerozolu emitowanym przez fontanny wynosiła 0–5 jtk/m³. W żadnej próbce powietrza nie stwierdzono obecności bakterii należących do grupy coli oraz rodzaju Pseudomonas.

Grzyby mikroskopowe występowały wokół wszystkich badanych fontann (rys. 4). Liczba grzybów pleśniowych w powietrzu była bardziej zróżnicowana, najwyższe wartości – 1,8×103 jtk/m³, 1,4×103 jtk/m³ oraz 1,2×103 jtk/m³ – stwierdzono odpowiednio wokół fontann nr 1, 2 i 3. Obecność drożdży była nieznaczna, wahała się od 12 do 85 jtk/m³. W aerozolu generowanym przez fontannę nr 5 drożdży nie wykryto.

Omówienie wyników i wnioski

Większość drobnoustrojów chorobotwórczych to bakterie mezofilne, a optymalną temperaturą sprzyjającą ich rozwojowi jest temperatura ludzkiego ciała. W grupie bakterii mezofilnych mogą znajdować się takie niebezpieczne mikroorganizmy, jak pałeczki z rodzaju Salmonella, Shigella, Legionella czy Campylobacter. Jednak żeby stwierdzić obecność konkretnego mikroorganizmu chorobotwórczego, należałoby zastosować specjalistyczne pożywki lub testy identyfikacyjne. Bakterie mezofilne wykryto nie tylko w wodzie, ale także w powietrzu wokół fontann nr 1 i 3, odpowiednio: 190 oraz 188 jtk/m³. Zgodnie z normą [5] liczba bakterii mezofilnych niższa niż 1000 jtk/m³ pozwala sklasyfikować powietrze jako niezanieczyszczone.

Bakterie Pseudomonas sp. występowały w obiekcie nr 1 oraz 2, a ich liczebność wyniosła odpowiednio 12 oraz 20 jtk/100 cm³. Wprawdzie bakterie z rodzaju Pseudomonas stanowią typową mikroflorę wody i gleby, ale są wśród nich gatunki chorobotwórcze, których obecność stanowi zagrożenie dla zdrowia ludzi.

Gronkowce mannitolododatnie – bakterie chorobotwórcze – występowały jedynie w fontannie nr 1 w liczbie 533 jtk/100 cm³. Mimo że liczba gronkowców nie była wysoka, w sprzyjających warunkach (okres upałów) może znacząco wzrosnąć. Będą one wówczas stanowiły realne niebezpieczeństwo dla osób szukających ochłody w wodzie.

W powietrzu wokół fontanny nr 1 gronkowce mannitolododatnie również zostały wykryte, choć były nieliczne (5 jtk/m³).

Bakterie grupy coli wyizolowano jedynie z wody fontanny nr 1. Ich liczba nie była wysoka, wyniosła 502 jtk/100 cm³.

Ponieważ nie stwierdzono obecności bakterii kałowych – E. coli – należy uznać, że woda w badanych fontannach nie została zanieczyszczona odchodami. Według rozporządzenia [6] woda w kąpieliskach może zawierać nie więcej bakterii E. coli niż 1000 jtk/100 cm³.

Teoretycznie, uwzględniając jedynie ten parametr mikrobiologiczny, woda w badanych fontannach może być używana przez osoby szukające ochłody w czasie upałów. Należy jednak wziąć pod uwagę, że kąpieliska są stale monitorowane przez Państwową Inspekcję Sanitarną, a fontanny badane sporadycznie, ponieważ nikt nie jest zobligowany do takich działań.

Z publikacji prasowych opartych na wyrywkowych badaniach prowadzonych przez tę instytucję wynika, że w fontannach na terenie całego kraju stwierdzano obecność mikroorganizmów chorobotwórczych.

Pojawiały się również doniesienia o osobach, u których występowała infekcja skóry czy błon śluzowych po kontakcie z wodą z fontanny. Jednocześnie z wypowiedzi urzędników wynika, że do dezynfekcji wody, oprócz filtrów, stosowane są również środki chemiczne mające zapobiegać rozwojowi mikroorganizmów w tego typu obiektach [7].

W przypadku badanych wodotrysków w sąsiedztwie dwóch z nich – 4 i 5 – faktycznie wyczuwalny był zapach chloru. Wskazuje to na dobry stan sanitarny krążącej w nich wody.

Doniesienia o występowaniu w wodzie fontann mikroorganizmów chorobotwórczych pojawiają się również w publikacjach zagranicznych. Opisywano w nich np. występowanie bakterii chorobotwórczych Legionella pneumophila w wodzie z fontanny ściennej usytuowanej w holu szpitala w Chicago czy też norowirusa w fontannie rekreacyjnej w Holandii [8, 9].

W pierwszym przypadku do infekcji doszło poprzez wdychanie bioaerozolu, w drugim w wyniku kontaktu z zainfekowaną wodą. Inne publikacje donosiły o obecności w fontannach bakterii czerwonki (Shigella) oraz patogennych pierwotniaków z rodzaju Cryptosporidium [10, 11].

Po masowej infekcji norowirusem w Holandii zadbano, by woda w fontannie była poddawana chlorowaniu, a stężenie chloru utrzymywane na poziomie 1,2 mg/dm³ i kontrolowane trzy razy dziennie. Ponadto co 2 dni następowała całkowita wymiana wody w instalacji, a kontrola mikrobiologiczna przeprowadzana była co 2 tygodnie [9].

Wśród grzybów mikroskopowych dominującą w wodzie grupę stanowiły pleśnie.

Drożdże wyizolowano jedynie z fontanny nr 5. Ich liczba była niewielka i wynosiła 6 jtk/100 cm³.

Najwyższą liczbę pleśni zaobserwowano w obiekcie nr 1 i 2 – odpowiednio: 74 i 102 jtk/100 cm³.

Badania powietrza wokół wybranych fontann wykazały, że pleśnie były najliczniejszą grupą mikroorganizmów obecnych w powietrzu (rys. 4). Dotyczyło to nie tylko badanych prób, ale również kontrolnych.

Najwyższą liczebność drożdży i pleśni stwierdzono wokół obiektów nr 1 i 2, które usytuowane były w parkach w miejscach zacienionych. Taka lokalizacja zmniejsza wahania temperatury oraz wilgotności powietrza, co niewątpliwie sprzyja rozwojowi grzybów mikroskopowych. Porównując liczebność grzybów w wodzie i w powietrzu, bardzo prawdopodobne wydaje się, że grzyby pleśniowe obecne w wodzie fontann pochodziły z bioaerozolu. Ponieważ ich liczba nie przekraczała 3000 jtk/m³, zgodnie z normą [12] można sklasyfikować powietrze wokół badanych fontann jako czyste.

Przeprowadzone badania wykazały, że dodatkowa dezynfekcja wody oraz dbałość o stan instalacji wodnej mają decydujący wpływ na jakość wody w fontannie.

Woda o najsłabszej jakości pod względem mikrobiologicznym występowała w fontannie nr 1, gdzie obecne były bakterie należące do wszystkich badanych grup, czyli mezofilne, gronkowce mannitolododatnie, bakterie grupy coli oraz z rodzaju Pseudomonas. Jest to jedyny obiekt, w którym instalacja wodna nie przechodziła przeglądu i nie była poddana konserwacji przez 25 lat, jak również nie podlegała dodatkowej dezynfekcji za pomocą środków chemicznych.

Literatura

1. Szczepańska M., Fontanny a rekreacyjna funkcja miasta, 2010.
2. Mitkowska A., Siewniak M., Tezaurus sztuki ogrodowej, Wyd. Rytm, Warszawa 1998.
3.  Majdecki L., Historia ogrodów, PWN, Warszawa, 2007.
4. Orzeszek-Gajewska B., Kształtowanie terenów zieleni w miastach, Instytut Urbanistyki i Planowania Przestrzennego, PWN, Warszawa 1984.
5.  PN-89Z-04111/02 Ochrona czystości powietrza. Badania mikrobiologiczne. Oznaczanie liczby bakterii w powietrzu atmosferycznym (imisja) przy pobieraniu próbek metodą aspiracyjną i sedymentacyjną.
6. Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 8 kwietnia 2011 r. w sprawie prowadzenia nadzoru nad jakością wody w kąpielisku i miejscu wykorzystywanym do kąpieli (DzU nr 86, poz. 478).
7. http://zielonagora.wyborcza.pl/zielonagora/1,35161,812 1025,Z_fontanny_do_szpitala__Kapiel_grozi_choroba.html (9.07.2010).
8. Haupt T.E., Heffernan R.T. et al., An outbreak of legionnaires disease associated with a decorative water wall fountain in a hospital, „Infection control and hospital epidemiology” Vol. 33, No. 2/1984, p. 699–705.
9.  Hoebe C.J.P.A., Vennema H. et al., Norovirus outbreak among primary schoolchildren who had played in a recreational water fountain, jid.oxfordjournals.org.
10. Fleming C.A., Caron D. et al., An outbreak of Shigella sonnei associated with a recreational spray fountain, „American Journal of Public Health” Vol. 90, 2000, p. 1641–2.
11.  Centers for Disease Control and Prevention, Outbreak of gastroenteritis associated with an interactive water fountain at a beachside park, Florida, 1999, „Morbidity and Mortality Weekly Report” No. 49/2000, p. 565–8.
12. PN-89/Z-04111/03 Ochrona czystości powietrza. Badania mikrobiologiczne. Oznaczanie liczby grzybów mikroskopowych w powietrzu atmosferycznym (imisja) przy pobieraniu próbek metodą aspiracyjną i sedymentacyjną.