Impiego dei batteri bioluminescenti come indice di qualità ambientale delle acque costiere: studio della correlazione tra luminescenza, temperatura e inquinamento.

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1 Impiego dei batteri bioluminescenti come indice di qualità ambientale delle acque costiere: studio della correlazione tra luminescenza, temperatura e inquinamento fecale di alcuni tratti della costa campana. Sardo A., Giovinazzi F. (*) , Carotenuto R. (*) ARPA Campania, Dipartimento Provinciale di Napoli Introduzione Alcune specie batteriche hanno la capacità di emettere energia luminosa in determinate condizioni. Lo scopo di questo lavoro è testare la validità del rapporto batteri luminescenti/batteri totali come bioindicatore, nonché l’eventuale correlazione esistente tra tale parametro, il livello di inquinamento di origine fecale delle acque, e la temperatura delle acque stesse. Materiali e metodi La tecnica utilizzata è suddivisa in quattro fasi:  prelievo di campioni d’acqua di mare superficiali (15 cm sotto la superficie dell’acqua) in contenitori sterili;  filtrazione di tre diverse aliquote di campione (1, 5, 50 ml) in doppio;  incubazione delle piastre a 18°C per 48 ore;  conte batteriche. Le conte batteriche sono effettuate:  alla luce, per conoscere il numero di UFC (unità formanti colonia) totale su ogni piastra: Apparent Bacterial Concentration (ABC);  al buio, per valutare solo il numero di colonie luminescenti: Apparent Luminous Bacterial Concentration (ALBC). L’indice di qualità adoperato è costituito dal rapporto ALBC/ABC. Il terreno di coltura utilizzato è noto come Seawater Complete Agar Medium (SWC), ed è specifico per la crescita dei batteri bioluminescenti. Parallelamente alle analisi di filtrazione per le analisi della bioluminescenza sono state effettuate analisi relative ai principali indici di contaminazione fecale, misure di temperatura dell’acqua (utili per lo studio della variazione stagionale dell’indice di qualità) e incubazioni delle piastre a temperature diverse da quella prevista dal metodo per individuare quali sono gli intervalli di temperatura all’interno dei quali la crescita dei batteri bioluminescenti è agevolata e quali quelli dove è inibita. I campioni sono stati prelevati lungo alcuni tratti della costa della Campania in corrispondenza di 25 stazioni: -         5 stazioni situate nel golfo di Salerno (SA); -         4 stazioni nel tratto costiero compreso tra la foce dei Regi Lagni e la foce del fiume Volturno (RV); -         5 stazioni nel tratto costiero compreso tra la foce del fiume Volturno e quella del fiume Garigliano (VG); -         5 stazioni nella zona di Licola (LI); -         4 stazioni nella Laguna di Miseno (MI); -         2 stazioni nel tratto costiero di Torre Annunziata (TA); -         1 stazione nel Golfo di Pozzuoli (PO). Risultati Qui di seguito sono rappresentati i valori medi del rapporto ALBC/ABC nei vari tratti costieri esaminati, ed i valori medi del numero di coliformi fecali nei medesimi siti. Fig.1. Andamento del rapporto ALBC/ABC nelle varie stazioni valutato su aliquote di 1 ml; campionamenti di maggio – ottobre. Fig.2. Andamento del rapporto ALBC/ABC nelle varie stazioni valutato su aliquote di 5 ml; campionamenti di maggio – ottobre. Fig.3. Andamento del rapporto ALBC/ABC nelle varie stazioni valutato su aliquote di 50 ml; campionamenti di maggio – ottobre. Fig.4. Andamento dei coliformi fecali nelle varie stazioni; campionamenti di maggio – ottobre. Fig.5. Andamento del rapporto ALBC/ABC nelle varie stazioni valutato su aliquote di 1 ml; campionamenti di novembre - febbraio. Fig.6. Andamento del rapporto ALBC/ABC nelle varie stazioni valutato su aliquote di 5 ml; campionamenti di novembre - febbraio. Fig.7. Andamento del rapporto ALBC/ABC nelle varie stazioni valutato su aliquote di 50 ml; campionamenti di novembre - febbraio. Fig.8. Andamento dei coliformi fecali nelle varie stazioni; campionamenti di novembre – febbraio. Il grafico rappresentato qui di seguito mostra l’andamento del rapporto ALBC/ABC al variare della temperatura di incubazione, valutato su campioni d’acqua di mare prelevati nel Golfo di Pozzuoli. Fig.9. Variazione del rapporto ALBC/ABC a diverse temperature di incubazione, calcolato su diverse aliquote di campioni d’acqua del Golfo di Pozzuoli. Conclusioni Dai risultati ottenuti è stata riscontrata una correlazione tra il parametro ALBC/ABC e:  inquinamento fecale: è stato possibile osservare una considerevole diminuzione della frazione luminescente in acque costiere inquinate, che presentano elevati indici di contaminazione fecale;  temperatura: le analisi svolte a diverse temperature di incubazione sul medesimo campione hanno mostrato un picco della frazione luminescente a 22-25°C, ed una brusca diminuzione del rapporto ALBC/ABC a 30°C. Le analisi svolte negli stessi siti in stagioni diverse hanno mostrato un aumento, nei mesi più caldi, sia della carica batterica totale che, soprattutto, della percentuale di batteri bioluminescenti. Bibliografia :E. Bacci; M. Bucci, G. Sbrilli, L. Brilli, F. Gambassi, C. Gaggi; Marine bacteria as indicators of water quality; Chemosphere, Vol. 2, n° 6, pp – 1170, 1994. G. Sbrilli, M. Cruscanti, M. Bucci, C. Gaggi, E. Bacci; Batteri eterotrofi e qualità delle acque costiere: studio di un tratto di costa toscana; S. It. E. Atti, 1996,17: M. Cruscanti, G. Sbrilli, E. Bacci, M. Bucci, C. Gaggi; I batteri luminescenti: variazioni stagionali ed effetti di uno scarico termico sull’abbondanza e composizione in specie in acque costiere temperate; Biologi Italiani, 11/97. Ringraziamenti: si ringrazia il Dipartimento provinciale di Napoli dell’ARPA Campania per aver messo a nostra disposizione il laboratorio di microbiologia marina.