Investigation of enteric bacteria of surface waters in the southwestern coast of Istanbul by means of GIS

Nüfusu 12 milyonu aşan İstanbul, son 20 yıldır kıyısal alanlardaki insan aktivitelerinden kaynaklanan kıyısal erozyon, kirlilik ve tahribat gibi benzer çevresel problemleri çözmeye çalışmaktadır. Bu çalışmanın amacı, İstanbul’un güney-batı sahili yüzey sularında bakteriyolojik su kalitesinin ve enterik bakterilerin dağılımının CBS desteği ile incelenmesidir. 2008 yılında yedi istasyonda aylık örnekleme yapılmıştır. Tüm istasyonlarda fizikokimyasal parametreler yerinde ölçülmüş ve tespit edilen enterik bakteri türlerinin yoğunluğunun belirlenmesinde DAFOR skalası kullanılmıştır. Yaz ve bahar ayları boyunca, bakteriyel yoğunlukta azalma gözlenmiştir. Eylül-Kasım ayları arasında, tüm istasyonlarda nehirlerin ve sulardaki soğumanın etkisi ile dayanıklı tek genus varlığı belirlenmiştir. Bununla birlikte çevresel faktörlerin değişmeye başlaması ile genellikle sıcaklığın artışına bağlı olarak farklı türlerinde gözlenmesi ağırlık kazanmıştır. Ocak ayında, özellikle 5. istasyon bakteri seviyesinin merkezi yoğunluğa rastlandığı dönemdir. Benzer şekilde, yağışlı dönemlerde, atık suların etkisi ile türlerde mevsimsel farklılıklar belirlenmiştir. Özellikle 1 ve 2 nolu istasyonlar, akarsularla taşınan antropojenik kirleticilerin olumsuz etkileri nedeniyle enterik bakterilerin yoğunluğunun, soğuk aylar haricinde hemen hemen her ay en yüksek değerleri aldığı istasyonlar olarak tespit edilmiştir. Sonuç olarak; çalışma alanı bakteriyolojik kirlenmeyle karşı karşıyadır ve mevcut bakteriyel kirlilik seviyesi akuakültür, balıkçılık ve rekreasyonel aktiviteler için belirlenen değerlerin çok üzerindedir. CBS gibi modern araçların kullanılması da, enterik bakterilerin denizdeki konumsal dağılımlarının daha iyi anlaşılmasına yardımcı olmaktadır. Aynı zamanda bu araçlar su kalitesinin belirlenmesi ve modelleme çalışmaları için başlangıç verisinin belirlenmesi ve sağlanması amacıyla da kullanılabilir.

Anahtar Kelimeler:

coğrafi bilgi sistemleri, kirli sular, uzaysal dağılım, su mikrobiyolojisi, su sıcaklığı, Enterobacter, yüzey suyu, su kirliliği, su kalitesi

İstanbul Güneybatı sahili yüzey sularındaki enterik bakterilerin CBS desteği ile incelenmesi

Istanbul, which is the largest megacity of Turkey with a population over 12 million, tries to solve encountered environmental problems such as severe coastal erosion, shoreline recession and over pollution has been exposed mainly last 20 years due to response of the coast to human activities. The aim of this study was to investigate the bacteriological water quality and occurrence of enteric bacteria of surface waters on the southwestern coast of Istanbul by means of GIS. Seven sampling stations were chosen to conduct measurements on a monthly basis during the year of 2008. The physicochemical parameters were measured in-situ at all sampling stations and to determine the density of the species in enteric bacteria, the DAFOR scale was used. During the spring and summer period, the bacterial density was reduced. From September to November, a unique genus is generally observed in all stations through seawaters getting cold and effect of the streams. However, when the environmental factors started to change, such as temperature increase, different genus were observed. In January, central density in bacteria values has been determined to be only at $5^ {th}$ station. Similarly, in the rainy seasons, being added to the washed solid inputs, the seasonal genus appeared. At the stations 1 and 2, the density of the enteric bacteria has been determined as the higher values almost every months except cold season, due to negative effects of anthropogenic pollutant carried by different streams. The results reveal that the study area faces bacteriological pollution and the existing pollution level in this area is above the criterion specified for aquaculture, fishery and recreational activity. Employing modern tools like GIS helps us better understand the spatial distribution of enteric bacteria of sea. These tools might also be used as the initial steps of determining and providing the input data for water quality modeling studies.

Keywords:

geographical information systems, polluted water, spatial distribution, water microbiology, water temperature, Enterobacter, surface water, water pollution, water quality,

PDF

___

Alhaj, N., Mariana, N.S., Raha, A.R. and Ishak, Z. 2007. Prevalence of Antibiotic Resistance among Escherichia coli from Different Sources in Malaysia, Int. J. Poultry Sci., 6(4): 293-297.
Alkan, U., Elliott, D.J. and Evison, L.M. 1995. Survival of enteric bacteria in relation to simulated solar radiation and other environmental factors in marine waters. Water Research, 29(9): 2071-2080.
AWWA-American Water Works Association (AWWA). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 1998. 20th Edn, American Public Health Association/American Water Works Association/Water Environment Federation, Washington DC, USA.
Danishta, I., Ismet, M., Sonatun, D., Jaufeerally-Fakim, Y. 2010. Antibiotic Resistance of Escherichia coli Isolates from Environmental and Waste Water Samples in Mauritius, Adv.Environ. Biol., 4: 1-9.
Flint, K.P. 1987. The long-term survival of Escherichia coli in river water, Journal of Applied Bacteriology, 63: 261-270.
Hall, C.A.S., Howarth, R., Moore, B. III and Vörösmarty, C.J. 1978. Environmental impacts of industrial energy systems in the coastal zone, Annual Review of Energy, 3: 395-475.
Hardoy, J.E. and Satterthwaite, D. 1991. Environmental problems of third world cities: A global issue ignored? Public Administration and Development, 11: 341–361.
Mancini, J.L. 1978. Numerical estimates of coliform mortality rates under various conditions. Journal of Water Pollution Control Federation, 50: 2477-2484.
Ozgumus, O.B., Sandalli, C., Sevim, A., Celik-Sevim, E. and Sivri, N. 2009. Class 1 and Class 2 integrons and plasmid-mediated antibiotic resistance in coliforms isolated from ten rivers in Northern Turkey. The Journal of Microbiology, 47: 19-27.
Rose, J.B., Epstein, P.R., Lipp, E.K., Sherman, B.H, Bernard, S.M., and Patz, J.A. 2001. Climate variability and change in the United States: potential impacts on water-and foodborne diseases caused by microbiologic agents. Environ. Health Perspect., 109: 211–221.
Roszakt, D.B. and Colwell, R.R. 1987. Survival Strategies of Bacteria in the Natural Environment, Microbiological Reviews, 51: 365-379.
Sivri, N., Ozgumus, O.B. and Ucuncu, O. 2004. The Occurence of Enterobacteriaceae in Streams in the Eastern Black Sea. Marine Bacteriology, 25-27 November 2004, Istanbul: 109-116.
Toroglu, S., Dincer, S. and Korkmaz, H. 2005. Antibiotic resistance in Gram-negative bacteria isolated from Aksu River in (Kahramanmaras) Turkey. Ann. Microbiol., 55: 229-233.
Vasconcelos, G.J. and Swartz R.G. 1976. Survival of bacteria in seawater using a diffusion chamber apparatus in situ. Appl. Environ. Microbiol., 31: 913- 920.