135

ДИСТРИБУЦИЈА НА ПСИХРОФИЛНИТЕ И МЕЗОФИЛНИТЕ БАКТЕРИИ ВО ВОДАТА НА АКУМУЛАЦИЈАТА СТРЕЖЕВО

Белинда СИПКОСКА-ГАШТАРОВА1, Благој ВРЖОВСКИ¹, Наталија АТАНАСОВА-ПАНЧЕВСКА2, Џоко КУНГУЛОВСКИ2 и Иван КУНГУЛОВСКИ2

1 ЈП ХС Стрежево, 7000 Битола, Р. Македонија2 Институт за биологија, Природно-математички факултет, 1001 Скопје, Р. Македонија

ИЗВОД

Сипкоска-Гаштарова Б., Благој Вржовски¹, Атанасова-Панчевска Н., Кунгуловски Џ. и Кунгуловски И. (2008): Дистрибуција на психрофилните и мезофилните бактерии во водата на акумулацијата Стрежево. Зборник на трудови од III Конгрес на еколозите на Македонија со меѓународно учество, 06-09.10.2007, Струга. Посебни изданија на Македонското еколошко друштво, Кн. 8, Скопје.

Како значаен извор на вода за индустријата, земјоделството и комуналните потреби акумулацијата Стрежево е под постојано влијание на биогени елементи со потекло од земјоделски и комунални отпадни води. Тоа предизвикува влошување на квалитетот на водата во акумулацијата, што се рефлектира врз составот и бројот на бактериските заедници.

Цел на овај труд беше детерминирање на сезонските и вертикалните промени во бројот на психрофилните и мезофилните бактерии во водата на акумулацијата Стрежево во период од една година.

Бактериолошките анализи беа комплетирани со мерење на некои физичко-хемиски параметри. Беше утврдено дека бројот на психрофилните бактерии се движеше помеѓу 55–10375 бактерии/1ml, додека бројот на мезофилните бактерии се движеше помеѓу 35–3615 бактерии /1ml.

Максимален број на бактерии беше детектиран во површинската вода и во водата на 5м длабочина, посебно на почетокот на летото и на крајот од есента споредено со другите сезони. Според стандардите предложени од Kohl, испитуваните води од акумулацијата Стрежево беа класифицирани помеѓу прва и втора класа, и само еднаш помеѓу втора и трета класа. Според стандардите предложени од Cabejszek et al, испитуваните води беа помеѓу незагадени и незначително загадени, односно само два примероци беа особено загадени.

Клучни зборови: акумулација Стрежево, психрофилни бактерии, мезофилни бактерии.

ABSTRACT

B. Sipkoska-Gastarova1, B. Vrzovski1, N. Atanasova-Pancevska2, Dz. Kungulovski2, I. Kungulovski. (2008): Distribution of psychrophille and mesophille bacteria in the water of Strezevo reservoir. Proceedings of the III Congress of Ecologists of the Republic of Macedonia with International Participation, 06-09.10.2007, Struga. Special issues of Macedonian Ecological Society, Vol. 8, Skopje.

As importante source of water supply for industry, agriculture and public utilities, Strezevo reservoir is un-der permanent influence of biogenic elements caused by agricultural and domestic effluents. This cause the dete-rioration of water quality of the reservoir, which reflects on the composition and the number of bacterial commu-nities.

The aim of this paper is to determine seasonal and vertical changes in the number of psychrophille and mesophille bacteria in the water of Strezevo reservoir in the period of one year.

Bacteriological analyses were completed with measurements of some physico-chemical parameters. It was found that the number of psychrophille bacteria was between 55 to 10375 ind/1ml, while the number of mesophille bacteria was between 35 to 3615 ind/1ml.

The maximum number of bacteria was found in the surface waters and at the depth of 5m, especially in the early summer and late autmn as compared with other seasons. According to standards proposed by Kohl, the exam-ined waters of Strezevo reservoir can be classified between first and second class, and only once between second and third class. According to standards proposed by Cabejszek et al, the examined waters can be regarded as unpol-luted and insignificantly polluted, and only twice as distincly polluted.

Key words: Strezevo reservoir, psychrophille bacteria, mesophille bacteria.

Оригинален научен трудOriginal Scientific Article

Белинда СИПКОСКА-ГАШТАРОВА и др.

136 Зборник на трудови од III Конгрес на еколозите од Македонија

Вовед

Постојаниот развој на индустријата и земјоделството, како и зголемениот прираст на населението ја наметна потребата од изградба на акумулациони езера, со кои истовремено се ре-шаваат повеќе проблеми како: задоволување на потребите од вода за индустријата, земјоделство-то, за пиење, за заштита од поплавни бранови и сл.

Секоја хидроакумулација има своја соп-ствена биологија (Kostoski i Mitić, 2003), чие соз-давање има сложен и постепен карактер. Бакте-риопланктонот како значајна компонента на жи-виот свет, извонредно осетливо реагира на си-те промени на хомеостазата на средината во која живее и затоа е добар индикатор на трофичкиот статус на акумулациите.

Хетеротрофните микроорганизми се важ-ни за биодеградација и декомпозиција на орган-ските материи и како такви имаат клучна улога во ослободувањето и рециклирањето на нутри-ентите и јаглеродните состојки во езерата, како и во процесот на природната автопурификација на водата.

Цел на оваа студија беше да се детерми-нира просторната и вертикалната дистрибуција и

сезонските промени во бројот на психрофилните и мезофилните бактерии во акумулацијата Стре-жево и врз основа на добиените резултати да се одреди трофичката состојба на истата.

Материјал и методи

Одредувањето на мезофилните и психро-филните бактерии се вршеше на стандардна под-лога од месопептонски агар (производ на Merck KGaA, Германија) при што инкубацијата беше 48 часа на 37°C за мезофилните бактерии и 5-7 дена на 20°C за психрофилните бактерии.

Бактериите беа култивирани директно со неразредена вода и со разредување на примеро-ците на вода со стерилна дестилирана вода во од-нос 1 : 10.

Истражувано подрачје

Акумулацијата Стрежево (сл.1), е лоци-рана во југозападниот дел на Република Маке-донија на надморска височина од 741 m и иста-та обезбедува вода за наводнување на Битолска-та котлина, за водоснабдување, за индустријата, за технолошките потреби на ТЕ Битола, како и обезбедува заштита од поплави.

Сл. 1. Акумулација СтрежевоFig. 1. Strezevo reservoir

Дистрибуција на психрофилните и мезофилните бактерии во водата на акумулацијата...

137Proceedings of the III Congress of Ecologists of Macedonia

Површината на акумулацијата изнесува 450 ha. Нејзината најголема длабочина е 70 m, со среден просек од 45 m што ја вбројува во средно длабоки акумулации. Должината на акумулација-та е 6,5 km со максимална ширина од 750 m. Ос-новниот доток на вода во акумулацијата го обез-бедуваат реката Шемница и алиментациониот ка-нал, со кој се зафаќаат водите од Баба Планина.

Истражувањата беа вршени на проби земани во месечни интервали во четирите сезони од три профили P1V2, P2V2 и P3V2, базирани на физичкиот релјеф на езерото.

На профилот P1V2 каде што во акумула-цијата се вливаат реката Шемница и алимента-циониот канал беше одредено едно работно ме-сто на 100 м оддалеченост од вливот и на еднак-ва оддалеченост од левиот и десниот брег. При-мерок на вода се земаше од површината на аку-мулацијата.

На профилот P2V2 кој е околу 3,5 km одда-лечен од вливот во акумулацијата за контролно работно место беше земен вертикалниот профил од 0, 5, 10, 15 и 20 m на еднаква оддалеченост од двата брегови.

P3V2 е профил непосредно до браната Стрежево На профилот беше одредено едно ра-ботно место на 100 m оддалеченост од браната и на еднаква оддалеченост од двата брегови. При-мерок на вода се земаше од површината на аку-мулацијата.

Резултати

Резултатите од извршените испитувања се прикажани на слика 2 (а-г) и слика 3 (а-г).

Вредностите на психрофилните бакте-рии во акумулацијата Стрежево се движеа од 55 бактерии/1ml на длабочина од 20 m во месец ок-томври, до 10375 бактерии/1ml во површинската вода на профилот P3V2 во месец јуни.

Вредностите на мезофилните бактерии во акумулацијата Стрежево се движеа од 35 бактерии/1ml во месец мај и месец јули во по-вршинската вода од профилот P2V2, до 3615 бактерии/1 ml на 5 m длабочина во месец јуни.

Максимален број на двете групи бактерии беа измерени на почетокот на летото и крајот на есента и тоа во површинската вода и во водата на длабочина од 5 m.

Дискусија

Присуството и бројноста на хетеротроф-ните бактерии во водата се поврзани со физич-ко-хемиските процеси, како: сончевото зрачење, температурата на водата, достапноста на нутри-ентите (Zdanowski and Figueiras, 1999), како и со концентрацијата на органските материи во вода-та, кои потекнуваат од присутниот фитопланк-тон. Хетеротрофните бактерии се добар индика-тор на моменталната состојба на водениот екоси-

Сл. 2. Вкупен број на психрофилни бактерии во акумулацијата во периодот мај 2005 - јануари 2006Fig. 2. Total number of psychrophille bacteria in reservoir in the period between may 2005 – january 2006

Белинда СИПКОСКА-ГАШТАРОВА и др.

138 Зборник на трудови од III Конгрес на еколозите од Македонија

стем и на неговата трофичка состојба, од аспект на органско загадување, односно се показатели на присутните лесно разградливи органски мате-рии подложни на бактериско разградување.

Според Pomeroy and Wiebe (2001) секој бактериски филотип има своја минимална, мак-симална и оптимална температура за раст и раз-вој. Затоа температурата е значаен еколошки фактор кој влијае врз распространетоста на раз-личните бактериски филотипови во водите, како и врз интензитетот на нивните метаболни про-цеси.

Психрофилните хетеротрофни бактерии кои растат на температура од 22°C според Kueh and Trott (1974) се сметаат за природни водени бактерии и нивниот број е добар показател на ко-личината на хранливи материи достапни за бак-териска исхрана.

Мезофилните хетеротрофни бактерии кои растат на температура од 37°C се воглавно претс-тавници на оние бактерии кои се од животинско или човечко потекло и се можни показатели на фекална контаминација.

Споредувајќи ги резултатите добиени со одредување на бројот на психрофилните и мезо-филните бактерии во водите на акумулацијата Стрежево низ четирите сезони, можи да се ви-ди дека нивниот најголем број беше измерен на почетокот на летото, кога во акумулацијата има-ше изразена стратификација. Повисокиот број на двете испитувани групи на бактерии во лето, од

една страна беше поврзано со повисоката темпе-ратура на водата, а од друга страна беше повр-зано со зголемената содржина на растворливи-те органски материи со потекло од фитопланкто-нот.

Слична ваква состојба со летен макси-мум на бактериите, при буење на алгите и при повисока температура измериле и Donderski and Kalwasińskа (2003) во езерото Chełmżyńskie.

Вдолж водениот столб, бројот на бактери-ите во акумулацијата во најголем број случаи се зголемуваше, поради присуството на органски материи, кои преку седиментација доаѓаа до под-лабоките делови од акумулацијата, при што нај-големи вредности беа измерени на длабочина од 5 m, односно во слојот на термоклината. Слојот на термоклината ја ограничуваше циркулацијата на нутриентите во акумулацијата, што во голема мера влијаеше врз таквата поголема бројност на испитуваните групи на бактерии.

Во периодите на интензивни дождови (септември и декември) испитуваните групи на бактерии беа исто така со поголема бројност, што беше резултат на големиот доток на вода во аку-мулацијата, кога поради измивање на земјиштето се обезбедуваше алохтон прилив на нутриенти и бактерии, што се совпаѓа со истата таква конста-тацијата на Collins, 1960 кај Ramsay (1976).

Според бројот на психрофилните бактерии, според класификацијата на Cabejszek et al., 1992 кај Zmyslowska and Golaś (2003), испитуваните во-

Сл. 3. Вкупен број на мезофилни бактерии во акумулацијата во периодот мај 2005 - јануари 2006Fig. 3. Total number of mesophille bacteria in reservoir in the period between may 2005 – january 2006

Дистрибуција на психрофилните и мезофилните бактерии во водата на акумулацијата...

139Proceedings of the III Congress of Ecologists of Macedonia

ди се класифицираат во четири класи. Според таа класификација водите од акумулацијата Стреже-во најчесто беа во класа А, односно незагадени и класа B, односно незначително загадени. Един-ствено еден примерок вода земен од површината на профилот P3V2 беше класифициран во класата D во која спаѓаат многу загадени води.

Според Kohl, 1975 кај Ađanski–Spasić i sur. (1997), водата од акумулацијата Стрежево нај-често беше класифицирана помеѓу прва и вто-ра класа. Помеѓу втора и трета класа спаѓаше са-мо површинската вода од профилот P3V2 во ме-сец јуни.

Истражувањата покажаа дека во акумула-цијата Стрежево повисоки вредности на мезо-филните бактерии, во однос на психрофилните бактерии беа измерени во неколку испитувани примероци на вода во месеците мај, јуни и ок-томври, а еднаш (месец ноември, на 20 m длабо-чина), бројот на мезофилните и психрофилните бактерии беше ист. Во сите други случаи доми-нираа психрофилните бактерии, слично како и во истражувањата на Ferroni and Kaminski (1980).

Според Cabejszek et al. (1992) кај Zmys-lowska and Golaś (2003), водата според бројот на мезофилните бактерии е класифицирана во че-тири класи. Според таа класификација, водата од акумулацијата Стрежево најчесто спаѓаше во класа А, т.е. беше незагадена и во класа B, т.е. бе-ше незначително загадена. Во класа C или зага-дени води спаѓаа водите од 5 m и 15 m длабочи-на во месец јуни.

Заклучоци

1. Вредностите на психрофилните бактерии во акумулацијата се движеа од 55 бактерии/1ml на длабочина од 20 m во месец октомври, до 10375 бактерии/1ml во површинската вода на профилот P3V2 во месец јуни, кога беа евидентирани мак-симални вредности речиси и на сите други мер-ни места.

2. Сезонски, највисоки вредности беа из-мерени на почетокот на летото и во периодите на интензивни дождови (септември и декември).

3. Според бројот на психрофилните бак-терии, според класификацијата на Cabejszek et al., 1992 кај Zmyslowska and Golaś (2003), испи-туваните води од акумулацијата Стрежево нај-често беа во класа А, односно незагадени и кла-са B, односно незначително загадени. Единстве-но еден примерок вода земен од површината на профилот P3V2 беше класифициран во класата D во која спаѓаат многу загадени води.

4. Според Kohl, 1975 кај Ađanski–Spasić i sur. (1997), водата од акумулацијата Стрежево најчесто беше класифицирана помеѓу прва и вто-ра класа. Помеѓу втора и трета класа спаѓаше са-

мо површинската вода од профилот P3V2 во ме-сец јуни.

5. Вредностите на мезофилните бактерии во акумулацијата се движеа од 35 бактерии/1 ml во месец мај и месец јули во површинската вода од профилот P2V2, до 3615 бактерии /1ml на 5м длабочина во месец јуни кога беа евидентирани и максималните вредности на овие бактерии на сите други мерни места.

6. Сезонски, повисоки вредности беа ка-рактеристични за почетокот на летото (месец ју-ни), а пониски вредности беа карактеристични за пролетта (месец мај).

7. Според Cabejszek et al., 1992 кај Zmys-lowska and Golaś (2003), водата од акумулацијата Стрежево според бројот на мезофилните бакте-рии најчесто спаѓаше во класа А, т.е. беше неза-гадена и во класа B, т.е. беше незначително зага-дена. Во класа C или загадени води спаѓаа водите од 5 m и 15 m длабочина во месец јуни.

8. Резултатите од истражувањата кои беа спроведени во сите четири сезони укажуваат де-ка бројноста на психрофилните и мезофилни-те бактерии беше под влијание на физичко-хе-миските параметри и климатските промени.

9. Бројот на испитуваните бактерии се зго-лемуваше на почетокот на летото и на крајот од есента, посебно во површинската вода и во во-дата на 5 m длабочина. Зголемениот број во лето беше резултат на повисоките температури и при-суството на органски материи од автохтоно поте-кло, додека во есен беше резултат на присуството на органски материи од алохтоно потекло.

Литература

Ađanski-Spasić, Lj., Benak, J., Boa, J., Dalmacija, B., Čukić, Z., Gajin, S., Ivančev_Tumbas, I., Karlović, E., Klašnja, M., Knežević, T., Petrović, O., Radnović, D., Tamaš, I., Tamaš, Z., Tanasković, M. (1997). Priprema vode za piće u svetlu novih standarda i normativa. Prirodno-matematički fakultet, Institut za he-miju, Novi sad: Mala knjiga, str. 53-86.

Donderski, W., Kalwasińska, A. (2003). Occurren-ce and physiological properties of bacterio-plankton of Lake Chelmżyńskie ( Poland ). Polish Journal of Environmental Studies, Vol.12, No.3, 287-295.

Ferroni, G.D., Kaminski, J.S. (1980). Psychrophi-les, psychrotrophs, and mesophiles in an en-vironment which experiences seasonal tem-perature fluctuations. Can J Microbiol., 26(10):1184-90.

Kostoski, G., Mitić, V. (2003). Fito - i zooplanktonska ispitivanja. Hidroakumulacije: multidiscipli-narni pristup održivom razvoju: (monografi-ja), Novi Sad: Prirodno-matematički fakultet,

Белинда СИПКОСКА-ГАШТАРОВА и др.

140 Зборник на трудови од III Конгрес на еколозите од Македонија

str.196-203.Kueh, C.S.W., & Trott, L.B. (1974). A preliminary

bacteriological examination of water and hel-lfish Shatin Hoi, Hong Kong. The Chung Chi J. 12: 79-84.

Pomeroy, R. L., Wiebe, J. W. (2001). Temperature and substrates as interactive limiting factors for marine heterotrophic bacteria. Aquat. Mi-crob. Ecol., Vol. 23:187-204.

Ramsay, J. A. (1976). Heterotrophic bacteria and their relationship with plankton in a New Ze-aland Freshwater Lake. N. Z. Journal of Ma-

rine and Freshwater Research, 10 (1) : 77-90.

Zdanowski, M. K., Figueiras, E. G. (1999). CFU bacterial fraction in the estuarine upwelling ecosystem of Ria de Vigo, Spain: variability in abundance and their ecophysiological de-scription. Mar. Ecol. Prog., 182, 1-15.

Zmyslowska, I., Golaś, I. (2003). Sanitary and bac-teriological examinations of Lake Oświn wa-ter. Polish Journal of environmental studies, Vol. 12, No. 3, 351-356.

DISTRIBUTION OF PSYCHROPHILLE AND MESOPHILLE BACTERIA IN THE WATER OF STREZEVO RESERVOIR

Belinda SIPKOSKA-GASTAROVA1, Blagoj VRZOVSKI1, Natalija ATANASOVA-PANCEVSKA2, Dzoko KUNGULOVSKI2 & Ivan KUNGULOVSKI2

1 JP HS Strezevo, 7000 Bitola, R. Macedonia2 Institute of biology, Faculty of Natural Sciences and Mathematics, 1001 Skopje, R. Macedonia

Summary

Strezevo reservoir is importante source of water supply for industry, agriculture and public utilities. An excessive inflow of biogenic elements caused by agricultural and domestic effluents is the main cause of the deterioration of water quality of the reservoir, which reflects on the composition and the number of bacterial communities.

Aim of this investigation was to determine seasonal changes in the number of psychrophille and meso-phille bacteria and their vertical distribution in the water of Strezevo reservoir and according to that results to estimate the water quality and trophic state of the reservoir.

Samples were collected from two locations from surface layer and one location from surface layer and at the depth of 5m, 10m, 15m and 20m.

The results suggest that the number of the investigated groups of bacteria was under influence of the physico–chemical conditions and the seasons.

Investigated groups of bacteria are more present in the early summer and late autumn, particulary in the surface waters and in a depth of 5m. The increased number during the summer time is the result of the higher temperatures and the presence of organic matter of autohthonic origin, while in autumn is the result of the pres-ence of organic matter of allochthonic origin.

Because Strezevo reservoir provide water for multitude of uses, it is very impotant to provide adequate protection and at the same time to control pollution, for saving the quality of this eco system.