بررسي كيفيت ميكروبي ذرت آبياري شده با پساب تصفيه خانه فاضلاب

Evaluation of the microbiological quality of wastewater effluent-irrigated maize

زمينه و هدف: امروزه بحران آب يكي از موانع اصلي براي توسعه اقتصادي-اجتماعي و امنيت غذايي در بسياري از نقاط دنيا به‌ويژه نواحي خشك و نيمه خشك از جمله ايران است. در چنين شرايطي، استفاده مجدد از فاضلاب براي كشاورزي يك گزينه مهم براي تأمين آب است؛ اما فاضلاب تصفيه ­شده ممكن است حاوي انواع ميكرو ارگانيسم‌هاي بيماري‌زاي تهديد­كننده سلامتي انسان باشد. در مطالعه حاضر به صورت ميداني، تأثير آبياري با فاضلاب تصفيه شده بر روي كيفيت ميكروبي خاك و محصولات (ذرت و برگ ذرت) در مقايسه با آبياري با آب شير، از طريق يك سيستم غرقابي مورد بررسي قرار گرفت. روش بررسي: كليفرم كل و مدفوعي و اشرشياكلي به عنوان باكتري­هاي شاخص در پساب تصفيه ­شده، خاك­هاي آبياري شده و ذرت برداشت شده پايش شدند. با استفاده از تركيب روش­هاي كشت و مولكولي، رديابي سالمونلا و شيگلا در نمونه ­ها انجام شد. آناليز داده‌ها با استفاده از نرم افزار SPSS 22 در سطح معناداري 5 درصد انجام شد. آزمون من-ويتني(Man-Whitney) جهت ارزيابي اختلاف پارامترهاي ميكروبي در پلات­هاي آبياري شده با دو نوع آب مورد استفاده قرار گرفت. يافته‌ها: ميانگين غلظت اشرشياكلي در پساب Log MPN/100 ml) 3/5 (مطابق مقدار پيشنهادي سازمان بهداشت جهاني (WHO) براي آبياري محصولات تند رشد (105 ≥ اشرشياكلي در هر 100 ميلي ليتر) بود. اگرچه كيفيت ميكروبي خاك تحت تأثير آبياري با پساب قرار گرفت (p < 0.05)؛ اما غلظت­هاي نسبتاً پاييني از اشرشياكلي در نمونه­ هاي خاك يافت شد. اشرشياكلي در هيچ­كدام از نمونه ­هاي ذرت يافت نشد. نمونه­ هاي برگ ذرت برداشت شده از يكي از پلات­هاي آبياري شده با پساب، آلوده به اشرشياكلي بودند. هيچ­كدام از نمونه­ هاي پساب، خاك و محصول آلوده به باكتري­هاي پاتوژن نبودند. نتيجه گيري: بر اساس پارامترهاي آناليز شده، پساب تصفيه شده ثانويه مي‌تواند به عنوان يك منبع جايگزين جهت آبياري ذرت مورد استفاده قرار گيرد.

Background and Aim: Water crisis in many regions of the world especially arid and semi-arid areas such as Iran, is an important obstacle for socioeconomic development and food security. Under such circumstances, wastewater reuse in agriculture can be regarded an important alternative water source. However, treated wastewater may contain some types of pathogenic microorganisms which can threaten human health. In the present study we compared the impacts of treated wastewater (TWW) and tap water irrigation on microbiological quality of soil and crops (maize and maize leaves) through a furrow irrigation system in an experimental field. Materials and Methods: Total and fecal coliforms and Escherichia coli were monitored as indicator bacteria in TWW, irrigated soil and harvested maize and maize leaves. We investigated the presence of Salmonella and Shigella by using a combination of culture and molecular methods. Statistical analyses were performed by SPSS 22.0 software. P<0.05 was considered statistically significant. The Mann-Whitney test was used to evaluate the difference of microbial parameters in the plots irrigated with the two types of water. Results: The microbiological quality of wastewater in terms of mean concentration of E. coli (3.5 Log MPN/100 ml) was compatible with that recommended by the world health organization (WHO) for irrigation of fast-growing crops (≤ 105 E. coli per 100 ml). Although, the microbiological quality of soil was affected by TWW irrigation (p < 0.05), a relatively low concentration of E. coli was detected in soil. Harvested maize had no microbial contamination with E. coli. However, one sample of wastewater-irrigated maize leaves was contaminated with E. coli. The TWW, soil and crop samples were not positive for pathogenic bacteria. Conclusion:According to the results, TWW could be used as an alternative source for irrigation of maize.