Ograniczenie zmian jakości wody w rozproszonym systemie dystrybucyjnym miasta Poznania
Loading...
Date
2023
Authors
Advisor
Editor
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Title alternative
Reducition of water quality variations in the dispersed distribution system of the City of Pozna
Abstract
Zadaniem przedsiębiorstw wodociągowych jest produkcja i dostarczenie konsumentom wody pitnej utrzymującej stałą, wysoką jakość oraz stabilność biologiczną niezależnie od odległości punktu poboru od stacji uzdatniania wody (SUW). W celu opracowania odpowiedniej strategii zapewniającej utrzymanie niskiej liczebności bakterii heterotroficznych w rozległym systemie dystrybucji wody (SDWP) miasta Poznania w ramach niniejszej pracy przeprowadzono kompleksowe badania mające na celu identyfikację mikroorganizmów budujących błony biologiczne na wewnętrznych ściankach rurociągów, określenie ich aktywności metabolicznej oraz źródła pochodzenia, a także ocenę ich oporności na środki dezynfekcyjne. Badania przeprowadzono zarówno w warunkach modelowych, w skali pół-technicznej, jak również na rzeczywistej sieci wodociągowej. W warunkach modelowych biofilmy generowano na rurach wykonanych z tworzyw sztucznych zasilanych wodą po poszczególnych procesach jednostkowych. Wyniki porównywano z wynikami uzyskanymi dla biofilmów pobranych z rur długotrwale eksploatowanych w rzeczywistej sieci dystrybucyjnej miasta Poznania. Biofilmy analizowano w oparciu o ocenę mikroskopową (SEM), sekwencjonowanie nowej generacji (NGS), technikę amplifikacji sekwencji genu 16s rRNA bakterii umożliwiające określenie ich przynależności gatunkowej (PCR) oraz analizę cytometryczną. Uzyskane rezultaty wykazały, że we wszystkich biofilmach (modelowych i rzeczywistych) dominowały bakterie z rodzin Pseudomonadaceae i Bacillaceae, naturalnie występujące w wodach surowych wprowadzanych na SUWy, a ich liczebność i aktywność metaboliczna była silnie związana z przebiegiem procesu technologicznego. Po procesach jednostkowych wykorzystujących środki i/lub czynniki dezynfekcyjne w błonach praktycznie nie odnotowywano żywych mikroorganizmów, jednak znacząco wzrastał udział frakcji o pośredniej aktywności metabolicznej, reprezentującej mikroorganizmy częściowo uszkodzone zdolne do wtórnego namnażania w sprzyjających warunkach środowiskowych. Analiza biofilmów wyizolowanych z SDWP wykazała, że są one zbudowane głównie z mikroorganizmów wprowadzanych do sieci wraz z wodą uzdatnioną, a w ich strukturze obecne są zarówno komórki aktywne i o pośredniej aktywności metabolicznej, jak również komórki martwe. Za główną przyczynę występowania dobrze rozwiniętych biofilmów na ściankach rur przyjęto dostępność substancji odżywczych, zbyt niskie stężenie lub okresowe zaniki pozostałego środka dezynfekcyjnego w przesyłanej wodzie oraz rzadziej nieprawidłowości związane z pracami eksploatacyjnymi prowadzonymi na SUW-ach. Uzyskane w pracy rezultaty umożliwiły sformułowanie wytycznych technologicznych i instrukcji postępowania podczas wymiany złóż filtracyjnych na SUW ograniczające generowanie warunków stresowych dla bakterii związanych ze złożami, co zredukuje liczebność bakterii wprowadzanych do SDWP oraz wprowadzenie zmian do opracowanej strategii dezynfekcji wody bazującej na utrzymaniu w całym, rozproszonym systemie dystrybucyjnym miasta Poznania stałego, niskiego i ograniczającego wtórny rozwój mikroorganizmów w wodzie stężenia pozostałego środka dezynfekcyjnego.
Description
Wydział Chemii
Sponsor
Keywords
systemy dystrybucyjne, bakterie psychrofilne, biofilm, woda pitna, stabilność biologiczna wody, dezynfekcja, drinking water distribution systems, psychrophilic bacteria, drinking water, biological stability of water, disinfection