Microbial water quality and potential risks for human health at the Southeastern Baltic Sea bathing waters
Konsultantas / Consultant | |
Disertacijos gynimo komisijos pirmininkas / Dissertation Defence Board Chairman | |
Disertacijos gynimo komisijos narys / Dissertation Defense Board Member | |
Disertacijos gynimo komisijos narys / Dissertation Defense Board Member | |
Luna, Gian Marco | Disertacijos gynimo komisijos narys / Dissertation Defense Board Member |
Oliver, David | Disertacijos gynimo komisijos narys / Dissertation Defense Board Member |
Gera maudyklų vandenų kokybė yra svarbi visuomenės sveikatai, todėl jos stebėsena ES vykdoma pagal ES Maudyklų vandens direktyvą (MVD) (angl. Directive, 2006/7/EC). Remiantis 15 metų maudyklų vandens kokybės stebėsenos duomenimis, šiame darbe buvo identifikuoti pietų Baltijos jūros priekrantės fekalinių indikatorinių bakterijų (FIB) taršos karštieji taškai (angl. hot spots). Pastarieji yra seklios, eutrofinės įlankos ir lagūnos, pasižyminčios ribotu vandens pratakumu bei padidėjusiu vandens drumstumu. MVD tikslas yra stebėti fekalinę taršą, tačiau remiantis vien ja yra neįvertinamos vandenyje esančių, potencialiai patogeniškų Vibrio bakterijų grėsmės žmogaus sveikatai. Baltijos jūros regione dėl žmonių kontakto su maudyklų vandenimis jau buvo užregistruota infekcijų bei mirčių atvejų, tačiau kai kuriose pietryčių Baltijos jūros šalyse žinių apie patogeninių vibrionų buvimą vis dar nėra. Tyrimai Lietuvos pajūrio maudyklų vandenyse buvo skirti Vibrio bakterijoms, tarp jų – ir potencialiai patogeniškoms V. vulnificus ir V. cholerae, aptikti bei gausumo priklausomybei nuo aplinkos parametrų nustatyti. Pirmą kartą Baltijos jūros regione buvo atliktas kiekybinis mikrobinės rizikos vertinimas (QMRA), siekiant nustatyti potencialią riziką besimaudančiųjų sveikatai. Remiantis šio tyrimo rezultatais, buvo sukurta ir pritaikyta integruota mikrobinės rizikos vertinimo schema, skirta tirti fekalinės taršos, melsvabakterių bei vibrionų sukeliamai rizikai. Tyrimo rezultatai rodo, kad buvo atvejų, kai FIB neviršijo nustatyto mažos rizikos slenksčio, o melsvabakterių bei Vibrio cholerae gausumas rodė didelės neigiamos rizikos žmogaus sveikatai pavojų. Teigiama koreliacija, nustatyta tarp E. coli, melsvabakterių ir V. cholerae, rodo, kad visi stebimi mikroorganizmai gali būti aptinkami maudyklų vandenyse tuo pačiu metu ir dėl to gali sukelti grėsmę besimaudančiųjų sveikatai. Taip pat yra žinoma, jog vibrionai gali sukelti infekcijų, vartojant termiškai neapdorotas jūros gėrybes, kuriose jie akumuliuojasi. Bandomasis midijų ūkis, įsteigtas mažo druskingumo Baltijos jūros regiono vandenyse, kaip priemonė gerai ekologinei būklei (GES) pasiekti, rodo gyvybingų Vibrio bakterijų biosedimentaciją su midijų pseudofekalijomis. Dėl to maudyklų vandenyse, esančiuose netoli midijų ūkių, gali būti didesnė Vibrio bakterijų koncentracija. Šio tyrimo rezultatai rodo, kad maudyklų vandenyse reikėtų stebėti ne tik fekalinę taršą rodančius mikroorganizmus, bet ir kitus neigiamą poveikį žmogaus sveikatai darančius mikroorganizmus, tokius kaip potencialiai patogeniškos Vibrio bakterijos bei toksines medžiagas išskiriančios melsvabakterės. Tyrime taip pat pateikiami konkretūs įrankiai, skirti įvertinti galimą riziką besimaudančiųjų sveikatai.
Good bathing water quality is essential for recreational tourism and plays a crucial role in public health; therefore, it is monitored according to the Bathing Water Directive (BWD) (2006/7/EC). Based on monitoring data of fecal indicator bacteria (FIB) of the past 15 years, pollution hot spots were identified. The latter would be shallow, eutrophic bays and lagoons with restricted water exchange and turbid conditions. Nevertheless, the targets of the BWD focus exclusively on fecal pollution and do not represent risks of water-based pathogens, such as Vibrio. Mortality and morbidity due to Vibrio infections occur in the Baltic Sea Region (BSR); however, in some southeastern countries, no knowledge exists about the presence of pathogenic Vibrio. Lithuanian coastal waters’ case study is devoted to the first investigation of Vibrio presence, abundance, and dependency on environmental conditions. For the first time in the BSR, quantitative microbial risk assessment (QMRA) has been conducted to identify potential risks of Vibrio infections for bathers. An integrated microbial risk assessment scheme was developed and applied to investigate FIB, cyanobacteria, Vibrio bacteria and their coexistence based on the findings of this study. The results show that FIB do not exceed the acceptable ‘low’ risk threshold, while cyanobacteria and Vibrio cholerae abundance reveal a ‘high’ probability of adverse health effects. A positive correlation found between E. coli, cyanobacteria, and V. cholerae, indicates that all target microorganisms may occur at the same time with consequently high risks for the health of bathers. Furthermore, Vibrio is known to cause mass bivalve mortalities and numbers of infections through undercooked seafood consumption. The pilot mussel farm established as a mitigation measure to improve good ecological status (GES) in the low-salinity BSR waters shows the biodeposition of cultivable Vibrio. Thus coastal recreational sites near the mussel farm could be affected by the higher concentrations of potentially pathogenic Vibrio. This study proves the need to monitor emerging pathogens in the coastal waters of BSR and provides essential tools for investigating risks for bathers.