Changes in bacterioplankton density and viability in the Tordera river due to the input of effluents from waste water treatment plants
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[1] Universitat de Girona
Universitat de Girona
Gerona, España
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- Localización: Limnetica, ISSN 0213-8409, Vol. 36, Nº. 2 (Octubre), 2017, págs. 461-475
- Idioma: inglés
- Títulos paralelos:
- Cambios en la densidad y viabilidad del bacterioplancton en el río Tordera debido a las entradas de efluentes de estaciones depuradoras de aguas residuales
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Resumen
- español
En los tramos medios y bajos de cuenca se suelen encontrar comunidades bacterioplanctónicas, cuyo desarrollo y dinámica depende de las características físico-químicas del agua, de la entrada de cursos tributarios, así como de las interacciones que estas comunidades establecen con el lecho fluvial. El objetivo del presente estudio fue evaluar si la entrada directa de vertidos procedentes de estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) al río generaba cambios significativos en la densidad y viabilidad de las comunidades bacterioplanctónicas. Para alcanzar este objetivo se analizó la densidad de procariotas y las características físico-químicas del agua en los puntos del río Tordera situados justo antes y después de dos EDAR ubicadas en los tramos medio y bajo de cuenca, así como en el efluente de salida de cada EDAR. Para ello se realizaron cinco muestreos durante un período de caudal basal. También, en dos ocasiones, se midió la densidad de procariotas en el sedimento del río, con la finalidad de valorar la posible relación entre los compartimentos bentónicos y planctónicos. Se observa que el efluente de salida de las EDAR contuvo más procariotas, más nutrientes y una temperatura más elevada que los tramos receptores de dichos vertidos, siendo su impacto más significativo en el tramo medio que en el tramo bajo de cuenca. En el tramo medio, la entrada del vertido de la EDAR aumentó la densidad de procariotas, lo que pudo venir determinado por la mayor disponibilidad de fosfatos y materia orgánica disuelta, pudiendo favorecer su desarrollo, como también sugiere el aumento de la viabilidad de procariotas observada en el agua del río, conjuntamente con una densidad de procariotas más elevada que la predicha a partir de la carga de procariotas del río y del efluente de la EDAR. Al contrario, en el tramo bajo de cuenca, la densidad de procariotas no se vio casi afectada por la entrada del vertido de la EDAR. En este tramo la viabilidad de procariotas disminuyó aguas abajo de la EDAR. La baja concentración de oxígeno disuelto en el vertido de la EDAR probablemente no favoreció el crecimiento del bacterioplancton, mientras que la baja velocidad del agua podría haber favorecido el asentamiento de células procariotas en el lecho del río, tal y como sugiere el aumento de su densidad en el sedimento. Los resultados indican que el estado del bacterioplancton del río es altamente dinámico y sensible (el rango de viabilidad fluctuó del 13 al 57%) cuando recibe efluentes con características distintas. Los resultados obtenidos sugieren que la respuesta esperada de un aumento de la densidad y viabilidad del bacterioplancton al recibir efluentes con elevada carga de nutrientes y materia orgánica se verá aliviado por características físicas y químicas del propio efluente que puedan inhibir el crecimiento de procariotas y/o por características específicas del lecho fluvial que acojan el desarrollo de una comunidad microbiana bentónica activa.
- English
In middle and lower river basin reaches, bacterioplankton communities are usually found and their development and dynamics depend on the physico-chemical characteristics of the water, the inputs from tributaries, as well as the interactions these communities establish with the riverbed. The aim of this study was to assess whether direct inputs of effluents from wastewater treatment plants (WWTP) to the river generated significant changes in the density and viability of bacterioplankton communities. To achieve this objective, prokaryote density and physico-chemical characteristics in river water were analysed just before and after two WWTP located in the middle and lower parts of the Tordera river basin, as well as in each WWTP effluent. Five samplings were carried out during a base flow period. Moreover, in two occasions, prokaryote density at the riverbed sediment was also measured in order to assess the possible link between benthic and planktonic compartments. Results showed that WWTP effluents carried more prokaryotes and nutrients and had higher temperature than the river reaches receiving such effluents, being their impact more significant in the mid-river than in the low-river reach. In the mid-river reach, WWTP effluent input increased prokaryotic density which may be determined by the higher availability of phosphate and dissolved organic matter which might favour its development, as it is also suggested by the observed increase of prokaryote viability together with a prokaryote cell density which was larger than that predicted from the river and the WWTP effluent prokaryote loads. In contrast, at the down-river reach, prokaryote density was almost not affected by the WWTP effluent input. In this reach, prokaryote viability decreased at the river waters downstream the WWTP. It is suggested that the low oxygen concentration in the WWTP effluent was not favouring bacterioplankton growth, while the lower flow velocity may have favoured the settlement of prokaryote cells at the riverbed, as suggested by the increase in cell density in river sediments. Results showed that river bacteriplankton state is highly dynamic and responsive (viability ranged from 13 to 57%) when receiving effluents with distinct characteristics. Our results suggest that the expected response of increasing river bacterioplankton density and viability when receiving effluents with high loads of nutrients and organic matter will be alleviated by specific physical and chemical characteristics of the main effluent which may inhibit prokaryote growth and/or by specific riverbed characteristics which hold the development of an active benthic microbial community.
- español
