Tesi etd-03192018-175315 |
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Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
SANTEDICOLA, MARGHERITA
URN
etd-03192018-175315
Titolo
La contaminazione batterica e virale di acque superficiali: il caso della riviera apuo-versiliese.
Dipartimento
BIOLOGIA
Corso di studi
BIOLOGIA APPLICATA ALLA BIOMEDICINA
Relatori
relatore Dott. Verani, Marco
Parole chiave
- abbattimento microbico
- contaminazione batterica e virale
- idrovora
- microrganismi indicatori
- riviera apuo-versiliese
Data inizio appello
09/04/2018
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
09/04/2088
Riassunto
Negli ultimi anni, nella riviera apuo-versiliese, è stata rivolta particolare attenzione alla protezione della salute umana dal rischio igienico-sanitario associato alla balneazione. Esso è causato principalmente dalla presenza in quest’area delle foci di tre corsi di acqua, fosso Fiumetto, fosso Motrone e fossa dell’Abate i quali, per alcune criticità nel sistema di depurazione e di drenaggio, trasportano un’elevata carica microbica e compromettono la qualità delle acque di mare che ricevono i loro apporti.
Per abbattere la contaminazione batterica a mare è stata approvata l’adozione di un sistema di disinfezione basato sull’acido peracetico (PAA) con Decreto 7 Ottobre 2014, n° 148 che prevede, come prima fase della sperimentazione, impianti di dosaggio di PAA nelle idrovore recapitanti nella fossa dell’Abate (idrovore di Via Fratti e di Villa Luporini).
La sperimentazione consta di tre fasi: la prima, di pre-opera, per individuare i livelli di contaminazione microbiologica prima dell’inizio della disinfezione; la seconda di messa a punto del dosaggio di PAA; infine la terza di monitoraggio “a regime” per controllare nel tempo l’efficacia e l’innocuità del sistema.
Le idrovore sono impianti di sollevamento delle acque bianche che, a causa delle criticità del sistema dei canali fognari di questa area, ricevono anche acque nere condizionando negativamente i corpi idrici in cui si immettono: sono sistemi chiusi e circoscritti e per questo scelti come punto di inizio della sperimentazione che poi proseguirà con il dosaggio nei tre alvei.
Nella sperimentazione presso la fossa dell’Abate, le campagne di campionamento sono state seguite da analisi microbiologiche per la ricerca di indicatori di contaminazione fecale batterici (E. coli ed enterococchi intestinali-EI) e virali (colifagi F-specifici), di patogeni batterici (Salmonella spp.) e virali (norovirus, enterovirus e virus dell’epatite A) e adenovirus umano.
La determinazione di E. coli ed EI è stata effettuata attraverso metodi standardizzati, rispettivamente: Colilert (ISO 11133:2014) ed Enterolert (ISO 11133:2014); i colifagi F-specifici sono stati misurati con metodo EPA 1602; Salmonella spp. con metodo colturale standardizzato APAT-IRSA 7080:2003, e i virus patogeni ed adenovirus con ultrafiltrazione seguita dall’analisi con real time PCR. Per quanto riguarda quest’ultimo microrganismo, oltre alla quantificazione della carica virale, è stata valutata anche la sua infettività mediante saggi su colture cellulari seguiti dalla real time PCR (ICC-qPCR).
In questa tesi è stata affrontata la sperimentazione presso l’idrovora di Villa Luporini che, fin dallo studio pre-opera, ha mostrato livelli di contaminazione superiori a quella di Via Fratti. Il monitoraggio è stato condotto sia nel punto di ingresso che di uscita della vasca, per valutare l’abbattimento microbico in seguito all’immissione di PAA, ma anche a livello dell’alveo per evidenziare la contaminazione microbica e l’impatto della disinfezione nell’idrovora sull’asta fluviale.
Nella fase di messa a punto del dosaggio (30 campagne) sono state affrontate una serie di criticità del “sistema idrovora”, relative all’individuazione di punti di campionamento rappresentativi della contaminazione in ingresso e in uscita, allo schema di campionamento e alle modalità di dosaggio del PAA all’interno della vasca. Per quanto riguarda i parametri batterici, è stato osservato un abbattimento medio di 0.92 ± 0.28 MPN/100ml per E.coli e 0.84 ± 0.10 MPN/100ml per EI in tempo asciutto e 1.27 ± 0.52 MPN/100ml per E.coli e 0.59 ± 0.22 MPN/100ml per EI in tempo di pioggia.
Per quanto riguarda, invece, i parametri virologici non è stato osservato un abbattimento significativo né per i colifagi (14 campagne di campionamento) né per adenovirus (6 campagne), mentre è stata rilevata la presenza di adenovirus infettivo nel 100% dei campioni esaminati.
I virus a RNA (norovirus, hepatovirus ed enterovirus) sono stati monitorati a partire dagli stessi campioni sottoposti alla ricerca di adenovirus ed è stata osservata una totale negatività per hepatovirus e norovirus mentre soltanto un campione è risultato positivo per enterovirus, con una carica virale di 5.31x103 CG/10L.
Nell’alveo sono state condotte complessivamente 26 campagne di campionamento, con monitoraggio in vari punti lungo l’asta fluviale.
In più della metà dei campioni è emerso un aumento della contaminazione degli indicatori batterici nel punto di prelievo alla foce del corso d’acqua rispetto al punto a monte del trattamento, probabilmente per gli apporti inquinanti provenienti dalle idrovore o da sedi non ancora identificate, che ostacolano la naturale diluizione della contaminazione microbica.
Dalle misurazioni condotte prima e dopo il trattamento delle idrovore si è osservata una riduzione statisticamente significativa delle cariche microbiche alla foce; inoltre è emerso un aumento statisticamente significativo della contaminazione microbica fecale in tempo di pioggia in vari punti lungo l’asta fluviale.
I colifagi sono stati ricercati in alveo dopo 14 campagne di campionamento ed è stata osservata una contaminazione media di 3.13x101 ± 7.22 PFU/100ml, mentre la presenza del genoma di adenovirus (6 campagne di campionamento) è stata osservata nell’87.5% dei campioni esaminati, con una contaminazione media di 106 CG/10L. Inoltre, l’analisi mediante ICC-qPCR ha rilevato infettività nel 100% dei casi.
I campioni (6 campagne di campionamento) si sono, inoltre, mostrati negativi per la presenza di hepatovirus ed enterovirus, mentre in un caso è stata osservata positività per norovirus, con una carica virale di 1.40x103 CG/10L.
Infine, indipendentemente dalla matrice esaminata, tutti i campioni raccolti sono risultati negativi per la presenza di Salmonella spp.
Per abbattere la contaminazione batterica a mare è stata approvata l’adozione di un sistema di disinfezione basato sull’acido peracetico (PAA) con Decreto 7 Ottobre 2014, n° 148 che prevede, come prima fase della sperimentazione, impianti di dosaggio di PAA nelle idrovore recapitanti nella fossa dell’Abate (idrovore di Via Fratti e di Villa Luporini).
La sperimentazione consta di tre fasi: la prima, di pre-opera, per individuare i livelli di contaminazione microbiologica prima dell’inizio della disinfezione; la seconda di messa a punto del dosaggio di PAA; infine la terza di monitoraggio “a regime” per controllare nel tempo l’efficacia e l’innocuità del sistema.
Le idrovore sono impianti di sollevamento delle acque bianche che, a causa delle criticità del sistema dei canali fognari di questa area, ricevono anche acque nere condizionando negativamente i corpi idrici in cui si immettono: sono sistemi chiusi e circoscritti e per questo scelti come punto di inizio della sperimentazione che poi proseguirà con il dosaggio nei tre alvei.
Nella sperimentazione presso la fossa dell’Abate, le campagne di campionamento sono state seguite da analisi microbiologiche per la ricerca di indicatori di contaminazione fecale batterici (E. coli ed enterococchi intestinali-EI) e virali (colifagi F-specifici), di patogeni batterici (Salmonella spp.) e virali (norovirus, enterovirus e virus dell’epatite A) e adenovirus umano.
La determinazione di E. coli ed EI è stata effettuata attraverso metodi standardizzati, rispettivamente: Colilert (ISO 11133:2014) ed Enterolert (ISO 11133:2014); i colifagi F-specifici sono stati misurati con metodo EPA 1602; Salmonella spp. con metodo colturale standardizzato APAT-IRSA 7080:2003, e i virus patogeni ed adenovirus con ultrafiltrazione seguita dall’analisi con real time PCR. Per quanto riguarda quest’ultimo microrganismo, oltre alla quantificazione della carica virale, è stata valutata anche la sua infettività mediante saggi su colture cellulari seguiti dalla real time PCR (ICC-qPCR).
In questa tesi è stata affrontata la sperimentazione presso l’idrovora di Villa Luporini che, fin dallo studio pre-opera, ha mostrato livelli di contaminazione superiori a quella di Via Fratti. Il monitoraggio è stato condotto sia nel punto di ingresso che di uscita della vasca, per valutare l’abbattimento microbico in seguito all’immissione di PAA, ma anche a livello dell’alveo per evidenziare la contaminazione microbica e l’impatto della disinfezione nell’idrovora sull’asta fluviale.
Nella fase di messa a punto del dosaggio (30 campagne) sono state affrontate una serie di criticità del “sistema idrovora”, relative all’individuazione di punti di campionamento rappresentativi della contaminazione in ingresso e in uscita, allo schema di campionamento e alle modalità di dosaggio del PAA all’interno della vasca. Per quanto riguarda i parametri batterici, è stato osservato un abbattimento medio di 0.92 ± 0.28 MPN/100ml per E.coli e 0.84 ± 0.10 MPN/100ml per EI in tempo asciutto e 1.27 ± 0.52 MPN/100ml per E.coli e 0.59 ± 0.22 MPN/100ml per EI in tempo di pioggia.
Per quanto riguarda, invece, i parametri virologici non è stato osservato un abbattimento significativo né per i colifagi (14 campagne di campionamento) né per adenovirus (6 campagne), mentre è stata rilevata la presenza di adenovirus infettivo nel 100% dei campioni esaminati.
I virus a RNA (norovirus, hepatovirus ed enterovirus) sono stati monitorati a partire dagli stessi campioni sottoposti alla ricerca di adenovirus ed è stata osservata una totale negatività per hepatovirus e norovirus mentre soltanto un campione è risultato positivo per enterovirus, con una carica virale di 5.31x103 CG/10L.
Nell’alveo sono state condotte complessivamente 26 campagne di campionamento, con monitoraggio in vari punti lungo l’asta fluviale.
In più della metà dei campioni è emerso un aumento della contaminazione degli indicatori batterici nel punto di prelievo alla foce del corso d’acqua rispetto al punto a monte del trattamento, probabilmente per gli apporti inquinanti provenienti dalle idrovore o da sedi non ancora identificate, che ostacolano la naturale diluizione della contaminazione microbica.
Dalle misurazioni condotte prima e dopo il trattamento delle idrovore si è osservata una riduzione statisticamente significativa delle cariche microbiche alla foce; inoltre è emerso un aumento statisticamente significativo della contaminazione microbica fecale in tempo di pioggia in vari punti lungo l’asta fluviale.
I colifagi sono stati ricercati in alveo dopo 14 campagne di campionamento ed è stata osservata una contaminazione media di 3.13x101 ± 7.22 PFU/100ml, mentre la presenza del genoma di adenovirus (6 campagne di campionamento) è stata osservata nell’87.5% dei campioni esaminati, con una contaminazione media di 106 CG/10L. Inoltre, l’analisi mediante ICC-qPCR ha rilevato infettività nel 100% dei casi.
I campioni (6 campagne di campionamento) si sono, inoltre, mostrati negativi per la presenza di hepatovirus ed enterovirus, mentre in un caso è stata osservata positività per norovirus, con una carica virale di 1.40x103 CG/10L.
Infine, indipendentemente dalla matrice esaminata, tutti i campioni raccolti sono risultati negativi per la presenza di Salmonella spp.
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