INDICI MICROBICI DI QUALITÀ DELLE ACQUE (COSTA SALENTINA)

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1 Biol. Mar. Medit. (2005), 12 (1): M. De Luca, D. Guadagno 1, S. Scarfì 1, V. Bruni 1, M. De Domenico 1, A. De Donno 2, D. Liaci 2, E. De Domenico 1 Dip.Te.Ris., Università di Genova, Corso Europa, Genova, Italia. 1 Dip. Biologia Animale ed Ecologia Marina, Università di Messina, Salita Sperone, Messina, Italia. 2 Lab. Igiene, Di.S.Te.B.A., Università di Lecce, Str. Prov. Monteroni Lecce, Italia. INDICI MICROBICI DI QUALITÀ DELLE ACQUE (COSTA SALENTINA) MICROBIAL INDEX FOR QUALITY WATERS ASSESSMENT (SALENTO COAST) Abstract A dedicated survey on presence of faecal contamination was held during 2000 and 2001 summer in coastal stations. For a better evaluation of the trophic and quality level of coastal waters we emploied colimetric analysis, heterotrophic viable microbial counts, bacteria hydrocarbons oxidizing (BIO) and luminescent bacteria. Generally the examined areas are free to substantial anthropic contaminations excluding some sites near cities or industrial zones. Key-words: microbial contamination, heterotrophic organisms, hydrocarbons, biodegradation, luminous organisms. Introduzione Nell ambito del progetto INTERREG II Italia-Grecia (Task Qualità dei sistemi marini costieri e proposte di localizzazione di aree marine protette ), tra le altre indagini, è stato effettuato uno studio della qualità delle acque costiere dell intera penisola salentina, focalizzando l attenzione sulla identificazione di zone che risultassero a rischio o, al contrario, risultassero esenti da contaminazione antropica e quindi proponibili quale sede di aree marine protette o parchi marini naturali per promuovere ulteriormente l alta vocazione turistica dell area. Le coste salentine non risultano particolarmente studiate per la gran parte degli aspetti di nostro interesse, eccettuate le indagini colimetriche di routine svolte dagli Enti preposti al controllo sanitario delle acque di balneazione. Indagini periodiche (Chiaudani et al., 1982) sono state eseguite tra Brindisi ed Otranto, durante gli anni nell ambito del P.F. Ambiente del CNR. Nello stesso periodo di tempo Monticelli (1980) ha riferito alcuni aspetti del batterioplancton della medesima area adriatica. Pur se in aree distanti dalla attuale zona di studio, De Domenico et al. (1990) hanno riferito sulla composizione delle comunità microbiche in acque pelagiche del Mar Ionio da campionamenti effettuati nel Più recentemente Stabili e Cavallo (2001) si sono occupate del confronto tra la flora batterica eterotrofica dell Adriatico meridionale e dello Ionio settentrionale con campionamenti di acqua superficiale dal dicembre 1997 al dicembre 1998 nell area compresa tra Castellaneta M. e Brindisi. Una visione d insieme del sistema marino costiero della Regione Puglia è stata proposta da diversi Autori in una monografia edita dall ENEA a cura di M. Viel e G. Zurlini (1986) ma le considerazioni sugli aspetti microbiologici, pur se interessanti, erano legate esclusivamente ai sedimenti marini.

2 Indici microbici qualità acque costa salentina 395 Si è dunque proceduto ad uno screening ad ampio raggio che permettesse di caratterizzare in primo luogo dal punto di vista microbiologico l ecosistema marino costiero e pelagico ed in secondo luogo la qualità microbica dell area strettamente costiera. A tal fine è stata valutata, sia in area pelagica sia in area costiera, la composizione quantitativa e qualitativa della flora batterica eterotrofica e totale e la incidenza di batteri che ossidano idrocarburi. In area strettamente costiera, a tali parametri, è stato associato lo studio degli indici microbici di qualità (Coliformi totali, Coliformi fecali e Streptococchi fecali) per valutare l incidenza della contaminazione di origine antropica. Agli indici microbici standard di qualità delle acque costiere sono stati aggiunti ulteriori parametri microbici (batteri idrocarburo ossidanti e batteri luminosi) per arricchire il quadro delle conoscenze, anche in funzione del ruolo che di recente viene assegnato alla frazione microbica bioluminescente, quale indice di presenza di sostanze tossiche e di sostanza organica nell ambiente marino (Nocciolini et al., 2000; Ramaiah et al., 1993; Sbrilli et al., 1997). Materiali e metodi I campionamenti sono stati effettuati lungo il tratto di mare compreso tra Torre Guaceto e Punta Prosciutto nel giugno 2000 e nel luglio In particolare sono state esaminate, per ciascun survey, 56 stazioni poste a circa 100m dalla riva ed il corrispondente campione alla battigia nei punti di campionamento indicati dal Laboratorio di Igiene dell Università di Lecce. I campioni sono stati prelevati, rispettivamente, da bordo di un gommone e direttamente mediante bottiglie in policarbonato sterili da 1 l che venivano conservate refrigerate ed al buio fino alla semina, effettuata in laboratorio entro 5 ore. Per la valutazione della contaminazione di origine antropica, sono state impiegate le metodiche standard per l analisi della qualità delle acque, mediante la tecnica delle membrane filtranti con incubazione su terreni selettivi agarizzati. In particolare, per i Coliformi totali (CT) è stato adottato il terreno m-endo Agar (Difco) con incubazione a 35,5 C per 24 ore; per i Coliformi fecali (CF) è stato impiegato il terreno m-fc Agar (Difco) con incubazione a 44,5 C per 24 h; gli Streptococchi fecali (SF) sono stati evidenziati sul terreno m-enterococcus Agar (Difco) con incubazione a 35,5 C per 48 ore. La concentrazione della flora batterica eterotrofica vitale (CBV) è stata valutata su piastre di Marine Agar (tecnica spread plate ); le CFU (Colony Forming Units) sono state contate dopo 5, 8, 15 giorni di incubazione al buio a 18 C. La presenza di batteri in grado di ossidare gli idrocarburi (BIO) è stata valutata mediante una metodica con membrane filtranti che prevede l utilizzo di un terreno minerale minimo arricchito con gasolio commerciale sterile come unica fonte di carbonio organico (De Domenico e Monticelli, 1982). Nel corso della seconda campagna, infine, è stata valutata la componente luminosa (BL) della comunità batterica eterotrofica, mediante la tecnica delle membrane filtranti impiegando il terreno di coltura agarizzato SWC (Sea Water Complete) con incubazione al buio per 48 ore. Risultati I risultati delle indagini effettuate sono esposti nelle Tabb. 1 e 2. Per quanto si riferisce ai campionamenti a 100 m dalla riva, sia nel primo che nel secondo survey

3 396 M. De Luca, D. Guadagno, S. Scarfì, V. Bruni, M. De Domenico, A. De Donno, D. Liaci, E. De Domenico Tab. 1 - Risultati del monitoraggio delle acque costiere effettuato nel giugno 2000 in prossimità ed a 100 metri dalla riva. June 2000 coastal survey results (surface water samples from shore line and 100 m offshore. CBV BIO C.T. ufc/100ml C.F. ufc/100ml S.F. ufc/100ml Località ufc/ml ufc/100ml Riva Costa Riva Costa Riva Costa Costa Costa Punta Prosciutto Torre Lapillo Torre Chianca Porto Cesareo Torre Squillace Torre S. Isidoro > Scarico città di Nardò Torre Inserraglio Santa Maria al Bagno inc. 0 Lido Conchiglie Gallipoli-Darsena Sc.Az Gallipoli-CEDUC Gallipoli-Can. C. Brada Marina di Mancaversa Marina di Capilungo > Torre San Giovanni Scarico Ittica Ugento Torre Pali Torre Vado Torre S. Gregorio > Santa Maria di Leuca Il Ciolo > Marina di Novaglie Marina Serra Tricase -Porto Andrano Acquaviva > Castro-Porto > Castro-Zinzulusa Santa Cesarea Terme Porto Badisco Otranto-Grotta Serpente Otranto-Punta S. Nicola Otranto- Canale Idro Otranto-Depuratore Otranto-Lido dei Pini Otranto-Vill. Valtur Otranto-Vill. Frassanito S. Andrea Torre dell'orso San Foca Torre Specchia Ruggeri S. Cataldo-Scarico Lecce > S. Cataldo-"Lido del Sud" > Torre Rinalda Casalabate Lindinuso Lido Presepe Lido Cerano Materdomini Punta Penne Granchio Rosso Canale Giancola Apani-Lido Azzurro Torre Guaceto Specchiolla

4 Indici microbici qualità acque costa salentina 397 Tab. 2 - Risultati del monitoraggio delle acque costiere effettuato nel luglio 2001 in prossimità ed a 100 metri dalla riva. July 2001 coastal survey results (surface water samples from shore line and 100 m offshore). CBV BIO BL C.T. ufc/100ml C.F. ufc/100ml S.F. ufc/100ml Località ufc/ml ufc/100ml ufc/100ml Riva Costa Riva Costa Riva Costa Costa Costa Costa Punta Prosciutto Torre Lapillo > > Torre Chianca Porto Cesareo Torre Squillace Torre S. Isidoro Scarico città di Nardò Torre Inserraglio Santa Maria al Bagno Lido Conchiglie Gallipoli-Darsena Sc.Az Gallipoli-CEDUC n.e. 0 n.e. 0 n.e Gallipoli-Can. C. Brada Marina di Mancaversa Marina di Capilungo Torre San Giovanni Scarico Ittica Ugento Torre Pali Torre Vado Torre S. Gregorio Santa Maria di Leuca Il Ciolo Marina di Novaglie Marina Serra Tricase -Porto Andrano Acquaviva Castro-Porto Castro-Zinzulusa > Santa Cesarea Terme Porto Badisco Otranto-Grotta Serpente Otranto-Punta S. Nicola Otranto- Canale Idro Otranto-Depuratore Otranto-Lido dei Pini Otranto-Vill. Valtur Otranto-Vill. Frassanito S. Andrea Torre dell'orso San Foca Torre Specchia Ruggeri > S. Cataldo-Scarico Lecce >2000 >300 >100 > > S. Cataldo-"Lido del Sud" Torre Rinalda Casalabate Lindinuso > > Lido Presepe Lido Cerano Materdomini > Punta Penne Granchio Rosso Canale Giancola Apani-Lido Azzurro Torre Guaceto Specchiolla

5 398 M. De Luca, D. Guadagno, S. Scarfì, V. Bruni, M. De Domenico, A. De Donno, D. Liaci, E. De Domenico le conte vitali su Marine Agar sono rimaste comprese tra 0 e CFU/ml; i batteri idrocarburo-ossidanti hanno mostrato valori tra 0 e 24 CFU/100 ml (2000) e tra 0 e 282 CFU/100 ml (2001). Per quanto concerne gli esami colimetrici, i Coliformi totali sono rimasti compresi tra 0 e 1010 CFU/100 ml nel primo campionamento e tra 0 e 400 CFU/100 ml nel secondo. I valori dei Coliformi fecali risultano compresi fra 0 e 325 nel 2000 mentre nel 2001 i valori variavano tra 0 e 400 colonie/100 ml; gli Streptococchi fecali variavano, invece, tra 0 e 40 CFU/100 ml (2000) e tra 0 e 1070 (2001). Le conte dei batteri luminosi hanno mostrato valori compresi tra 1,5 e 240 CFU/100 ml. Anche i campioni prelevati in prossimità della riva hanno mostrato, per entrambi i survey, valori in genere molto bassi con vaste aree di spiaggia esenti da contaminazione antropica ed evidenziando taluni specifici punti di consistente contaminazione antropica (S. Cataldo-Lecce, Nardò, Otranto, Specchiolla, Torre Lapillo). Conclusioni Dai risultati delle indagini svolte emerge un giudizio sulle acque costiere salentine certamente positivo. Infatti, i valori degli indici di contaminazione antropica (CT, CF, SF) sono quasi sempre entro i limiti richiesti dalla legge per la fruizione pubblica, escludendo alcune limitate zone. Nell area di scarico a mare della città di Lecce, per esempio, troviamo alte concentrazioni di tutti i parametri esaminati. Poche altre zone, invece, si discostano dal limite solo per un parametro colimetrico. Da segnalare che, a volte, nel campione del largo sono stati rilevati indici colimetrici superiori al corrispondente campione di riva, probabilmente imputabili al gioco delle correnti costiere. La limitata presenza dei BIO indica una bassa contaminazione da idrocarburi, se si escludono alcuni siti (Marina di Novaglie, Santa Cesarea Terme, Canale Giancola) esaminati nel luglio 2001 e se si considera anche il fatto che nel primo survey i valori sono stati sempre al di sotto della soglia di CFU/100 ml, da noi proposta per i BIO. Infine, la comparazione della frazione luminosa rispetto a quella eterotrofica vitale sembra confermare la possibilità di utilizzare i batteri luminosi quali indicatori del livello di contaminazione in acque costiere. Ringraziamenti Si ringraziano sentitamente il Prof. Giovanni Gabutti ed i suoi Collaboratori per l ospitalità nel Laboratorio di Igiene dell Università di Lecce ed il Prof. Ferdinando Boero per le facilitazioni offerte in tale sede. Un ringraziamento particolare a Christian Vaglio per lo spirito di collaborazione nel corso dei campionamenti in mare. Bibliografia CHIAUDANI G., GAGGINO G.F., MARCHETTI R., VIGHI M. (eds) (1982) - Caratteristiche trofiche delle acque costiere Adriatiche: campagna di rilevamento Monografie P.F. C.N.R. Promozione della qualità dell ambiente, AQ/2/14: DE DOMENICO M., MONTICELLI L.S. (1982) - Empleo de filtros de membrana y almohadillas de cellulosa por la enumeration de bacterias utilizzadoras de hidrocarburos en ambientes marinos. Atti 3 Congresso Argentino de Microbiologia, Buenos Aires 1-5 Agosto 1982: D122.

6 Indici microbici qualità acque costa salentina 399 DE DOMENICO M., GENOVESE L., DE DOMENICO E. (1990) - Valutazione delle comunità microbiche in acque pelagiche del Mar Ionio. Oebalia, 16 (Suppl. 1): MONTICELLI L.S. (1980) - Prime ricerche sul batterioplancton psicrofilo in acque costiere dell Italia meridionale. In: de Bernardi R. (ed), Atti III Congresso Ass. Ital. Oceanol. Limnol.: NOCCIOLINI S., SPADAFINA L., VACRI M.R., BACCI E. (2000) - A simple bacterial index for relative water quality: Preliminary application in the Orbetello lagoon (Tuscany Italy). Chemosphere, 41: RAMAIAH N., CHANDRAMOHAN D. (1993) - Ecological and laboratory studies on the role of luminous bacteria and their luminescence in coastal pollution surveillance. Mar. Pollut. Bull., 26: SBRILLI G., CRUSCANTI M., GAGGI C., BACCI E. (1997) - Marine heterotrophic bacteria as indicators in the quality assessment of coastal waters: introducing the Apparent Bacterial Concentration approach. Environ. Toxicol. Chem., 16: STABILI L., CAVALLO R.A. (2001) - Confronto tra la flora batterica eterotrofa dell Adriatico meridionale e dello Ionio settentrionale. Atti Ass. Ital. Oceanol. Limnol., 14: VIEL M., ZURLINI G. (eds) (1986) - Indagine ambientale del sistema marino costiero della Regione Puglia. ENEA, Roma: Indagini svolte con fondi del progetto INTERREG II Italia-Grecia (Task Qualità dei sistemi marini costieri e proposte di localizzazione di aree marine protette ).