Effect of water quality and treatment parameters on the extent of cyanobacterial toxins removal from the water: A case study

Sinice (Cyanophyta), wchodzące w skład fitoplanktonu, należą do grupy gram ujemnych prokariotycznych organizmów fotosyntezujących. W normalnych warunkach liczebność komórek sinicowych w 1 cm3 wody waha się od kilkuset do kilku tysięcy, przy czym w okresach intensywnego zakwitu może dochodzić do kilkuset tysięcy komórek w 1 cm3 wody. Intensywne zakwity nadają wodzie barwę i nieprzyjemny zapach, uwalniają też duże ilości neurotoksyn alkaloidowych i hepatotoksyn o charakterze oligopeptydów o wysokiej toksyczności. W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące efektywności uzdatniania wody ujmowanej ze zbiornika sulejowskiego, przy obecności komórek sinicowych i hepatotoksyn, w systemie wodociągowym Sulejów-Łódź. W badaniach przeprowadzonych w 2002 r. stwierdzono, że końcowe stężenia mikrocystyny LR były dużo niższe niż wartość dopuszczalna (1,0 mg/m3), świadcząc o prawidłowym przebiegu procesu uzdatniania wody. Czynnikiem mającym negatywny wpływ na efektywność uzdatniania wody była całkowita biomasa mikroorganizmów oraz pośrednio wysoka temperatura wody powierzchniowej, wpływająca korzystnie na zakwity oraz przyrost całkowitej biomasy, jak też ilość produkowanych toksyn. Zastosowane w procesie uzdatniania dawki dwutlenku chloru i ozonu były dostateczne do usunięcia mikrocystyny LR w granicach 85÷100%, a innych izoform w granicach 70÷100%. Dokładniejsze zbadanie wpływu tych czynników na efektywność usuwania toksyn sinicowych będzie przedmiotem dalszych badań, w celu potwierdzenia wcześniej uzyskanych wyników.Cyanobacteria (Cyanophyta) belong to the group of gram-negative procariotic photosynthesizing organisms and are part of the phytoplankton. Normally, the number of cyanobacteria ranges between several hundred and several thousand cells per cubic centimeter of water to increase to several hundred thousand cells per cubic centimeter when blooming. Blooming produces an intensive hue and objectionable odor of the water; it also releases large amounts of alkaloid neurotoxins and hepatotoxins of oligopeptide type displaying a very high toxicity. The present paper shows the results of an experimental study (performed in 2002), which aimed at determining the efficiency of the treatment process involving water taken in from the Sulejów impoundment lake, contaminated with cyanobacterial cells and hepatotoxins. The study has produced a number of major findings. The final concentrations of microcystin LR fell much below the admissible level (1.0 mg/m3). The total biomass of the microorganisms and, indirectly, the high temperature of the surface water had an adverse influence on the efficiency of the treatment process; they promoted blooming, enhanced the increment in the total biomass and increased the amount of the toxins produced. The chlorine dioxide and ozone doses used in the experiments sufficed to yield a removal of microcistin LR and other isoforms within 85 to 100% and 70 to 100%, respectively. The effect of the factors mentioned above upon the extent of cyanobacterial toxins removal will be examined in more detail in a further study in order to substantiate our previous results