Effects of hydroclimatic anomalies on bacteriological quality of the Middle Paraná River (Santa Fe, Argentina) / Efecto de anomalías hidroclimáticas sobre la calidad bacteriológica del río Paraná Medio (Santa Fe, Argentina)

Lenitic and lotic aquatic environments were studied in the Middle Paraná River basin, one of the largest rivers of the world (basin: 1,510,000 km2, length: 2,570 km). The Paraná River (S 31° 42’ 04"; W 60° 29’ 39"), during El Niño-Southern Oscillation (ENSO) (1997-1998), registered maximum flows of 29,962 m3 s-1(more than twice the mean flow) and also positive pluvial anomalies (A) (from +120 mm to +161 mm). However, concentrations of Escherichia coli remained low, with values similar to the mean (p > 0.05) (1.3802 log10 cfu/100 ml). Only a maximum peak (1.903 log10 cfu/100 ml), significantly higher than the mean (p < 0.0001), was detected during the ascending phase of the flood pulse. During La Niña (September 1999 - March 2000; Q =11,255 m3 s-1; A = -78 mm to -84 mm), concentrations of E. coli were significantly lower than the mean (p< 0.0001). During the post-Niña period, with normal flows (Q = 14,900 m3 s-1) but with strong positive pluvial anomalies (A= +118 mm to +377 mm), the fecal indicator density reached maximum values (up to 2.699 log10 cfu /100 ml, p< 0.0001). The multiple regression model used with all the results obtained in the Paraná River showed that variations in concentrations of E. coli are mainly explained by pluvial precipitations and hydrometric level (p = 0.001). Temporal patterns of concentrations of E. coli in a small, secondary course (Q = 101 m3 s-1) followed those of the Paraná River, but concentrations and peaks of E. coli produced by exceptional rains showed a higher magnitude (maximum: 3.325 log10 cfu /100 ml). In the floodplain lakes, away from urban centers, concentrations of E. coli were not associated to hydroclimatic anomalies, but directly to vegetable cover: maximum concentrations were always registered during periods that lakes remained covered by floating macrophytes (mainly Eichhornia crassipes); on the contrary, minimum concentrations were registered during periods without vegetable cover.

Se estudiaron ambientes acuáticos leníticos y lóticos en la cuenca del río Paraná Medio, uno de los ríos más grandes del mundo (cuenca: 1.510.000 km2, longitud: 2.570 km). El río Paraná (31° 42’ 04"S; 60° 29’39"W), durante El Niño Oscilación Sur (ENOS) (1997-1998), registró caudales máximos de 29.962 m3 s-1(más del doble del caudal medio) y también anomalías pluviales (A) positivas (desde +120mm a +161mm). Sin embargo, la concentración de Escherichia coli se mantuvo baja, con valores similares (p > 0,05) a la media (1,3802 log10ufc/100ml). Solamente se detectó un pico máximo (1,903 log10ufc/100ml) significativamente mayor a la media (p < 0,0001) durante la fase ascendente del pulso de la creciente. Durante La Niña (sept. 1999 - marzo 2000; Q =11.255 m3 s-1 ;A = -78mm a -84mm), las concentraciones de E. coli resultaron inferiores a la media (p<0,0001). Durante el período post-Niña, con caudales normales (Q = 14.900 m3 s-1) pero con fuertes anomalías pluviales positivas (A= +118 mm a +377mm), la densidad del indicador fecal alcanzó valores máximos (hasta 2,699 log10ufc /100ml, p< 0,0001).La aplicación de un modelo de regresión múltiple al conjunto de los resultados obtenidos en el río Paraná, muestra que las variaciones en la concentración de E. coli son principalmente explicadas por las precipitaciones pluviales y el nivel hidrométrico (p = 0,001). Los patrones temporales de las concentraciones de E. coli en un pequeño cauce secundario (Q = 101 m3s-1) siguieron a las del río Paraná, pero las concentraciones y los picos de E. coli producidos por lluvias excepcionales fueron de mayor magnitud (máximo: 3,325 log10ufc /100ml). Enlas lagunas de la llanura de inundación, lejos de centros urbanos, la concentración de E. coli no estuvo asociada con anomalías hidroclimáticas, sino directamente con la cobertura vegetal: las concentraciones máximas se registraron siempre durante los períodos que permanecían cubiertas con macrófitas flotantes (principalmente Eichhornia crassipes). Durante los períodos sin cobertura vegetal, por el contrario, se registraron las concentraciones mínimas de E. coli.

Predicción de la calidad bacteriológica de las aguas naturales en ambientes urbanos: influencia de El Niño Oscilación Sur / Prediction of bacteriological quality of natural waters in urban environments: influence of El Niño Southern Oscillation

Actualmente, la calidad bacteriológica del agua no es, en gran parte, más que una evaluación a posteriori: la población es advertida después de que estuvo expuesta al riesgo sanitario. La situación ideal, en materia de gestión de los ambientes acuáticos de uso recreativo, sería poder prever en cualquier momento su calidad bacteriológica. Una aproximación es desarrollar modelos predictivos que relacionen la excedencia (número de días durante los cuales el indicador bacteriológico excede los estándares) con variables ambientales. Los estudios se llevaron a cabo en dos balnearios con características limnológicas diferentes: uno fluvial y otro lacustre, durante principios de 1998 hasta fines del año 2000, en cuyo transcurso se pudo obtener información del impacto de situaciones hidro-climáticas muy disímiles sobre microorganismos de interés sanitario (Escherichia coli y cianobacterias). Las variables concentración máxima de E.coli, lluvias y nivel hidrométrico (Nh) explicaron el 92,6 por ciento de la varianza de la excedencia en el modelo de regresión múltiple en el balneario fluvial. Otras variables abióticas (temperatura, pH, conductividad, transparencia, oxígeno disuelto) presentaron problemas de colinearidad o no realizaron aportes estadísticamente significativos al modelo (p>0,05). Durante el fenómeno de El Niño (Nh>5m) no se produjeron excedencias después de las lluvias, incluso con precipitaciones de 200 mm. Además, la densidad media (x) de cianobacterias se mantuvo baja (x=1,191ñ0,703 log sub10 cian./ml). Durante las anomalías pluviales negativas si bien las excedencias de E.coli fueron poco frecuentes en ambos balnearios (debido a las escasas lluvias), se produjo un masivo desarrollo de cianobaterias (x=4,657ñ0,578 log sub10 cian./ml) en el balneario lacustre. En este balneario, la media del coeficiente de decaimiento (K) para E.coli resultó inferior al estimado para el balneario fluvial (K=-0,682ñ0,32 versus K=-0,387ñ0,16, respectivamente). Estas diferencias (p<0,05), posiblemente fueron debidas al ambiente desfavorable creado por el mayor desarrollo de microorganismos fotosintéticos. Analizando separadamente el período anómalo, las variables que mejor explicaron (98,6 por ciento) las excedencias fueron (además de la concentración máxima de E.coli) el pH, temperatura y días sin lluvias (DSL) previos al muestreo.

Escherichia coli: diversidad de fenotipos bioquímicos en ambientes acuáticos (Santa Fe, Argentina) / Escherichia coli: diversity of biochemical phenotypes in aquatic environments (Santa, Fe, Argentina)

During certain environmental conditions, the floating aquatic vegetation, mainly represented by Eichhornia crassipes (water hyacinth) invade and even cover water courses assigned to recreational activities or to the supply of drinkable water. The rhizosphere of these plants constitutes an unknown biotope of bacteria of sanitary interest, possibly different from waters without vegetation and of the sediment of the same aquatic system. To verify such possibility, 206 isolated strains in MacConkey Agar (Difco) were typified and identified (78 from water, 65 from sediment and 63 from rhizosphere) using the API 20 E system (v. 4.0) and Apilab plus software (v 3.3.3), both of bioMÚrieux (Marcy-l'Etoile, France, 1998). Nineteen different biochemical phenotypes from E. coli were found. The 79 of the population belonged to only 7 phenotypes; the 21 remaining, to the other 12 phenotypes. Twelve phenotypes did not share the biotopes, while only 4 were in the three. These results (and those obtained by other authors who used the API 20 E system in other biotopes) suggest that it would be possible to characterize the rhizosphere using those phenotypes that are found in smaller proportion. The greatest index of diversity (H) and evenness (E) were found in the rhizosphere (H = 2.903; E = 0.874). The dendrogram (average distances and UPGMA method) reaffirms the dissimilarity in biochemical phenotypes of E. coli populations of the rhizosphere with regard to the other biotopes. The most abundant bacterial species in the three biotopes were E. coli, Klebsiella terrigena and K. pneumoniae, corresponding to 75.2 of the community. The rhizosphere differed from Serratia odorifera and from Klebsiella spp. because of its higher rate of isolation.

Variaciones temporales y espaciales de coliformes y de Escherichia coli en aguas recreativas fluviales (RÝo Salado, Santa Fe, Argentina). Relación con los estßndares de calidad / Temporal and spatial variations of coliforms and Escherichia coli in fluvial recreational waters (Salado River, Santa Fe, Argentina). Relationship with the quality standards

There are no standards accepted by all the countries to fix top concentrations of microbiological indicators in recreational waters. Even now there is still a considerable discussion either in USA as in Europe. The universal application of a bacteriological quality criterion is hard due to several environmental factors that affect the relation between the indicator, the exposition and the health risks. Our purpose was to present a case study as an example of the influence of the climatic conditions in the application of the most known standards (Environmental Protection Agency of USA, Council of European Communities, World Organization of Health, and others from Canada, South Africa and Hong Kong). The pluvial rainfall increased the number of E. coli, thermotolerant coliforms (C Te), and total coliforms (CT) 6-10 fold, in comparison to the number registered during the steady-state conditions of the system. However, not all the standards included that factor. In Summer, hourly, daily and weekly variations were proved, therefore the standards that suggest fortnightly sampling frequencies would not be convenient in that system. Although the main source of variation was time, spatial variability was also detected. The percentage of E. coli among the C Te was very variable, but the average resulted low (26) compared to the levels in temperate regions of other countries (> 90). According to the directives proposed by the Commission of European Communities, the parameter has been changed (C Te for E. coli), but the standard has remained (2000/100 ml). Thus, the directive would be more permissive.

Calidad bacteriológica de la laguna Bedetti (Santo Tomé, provincia de Santa Fe, Argentina) y variables ambientales asociadas / Bacteriological quality of the Bedetti lake waters (Santo Tomé, Santa Fe Province, Argentina) and associated environmental variables

Con el objeto de estimar la calidad bacteriológica de la laguna Bedetti (31§ 40'S y 60§ 45'O) se analizaron 70 muestras recolectadas a través de tres años. El número de coliformes termotolerantes resultó muy variable: desde 20 NMP/100 ml hasta 130.000 NMP/100 ml. Las variaciones estuvieron asociadas principalmente a las lluvias locales (rs=0,4853, p= 0,0001) y al nivel hidrométrico -Nh- (rs=0,3835, p=0,008). No se comprobaron relaciones estadísticamente significativas con otras variables (temperatura, oxígeno, pH, conductividad y transparencia). El aumento de coliformes asociado al aumento del nivel hidrométrico, indicó la presencia de fuentes dispersas de contaminación. Las lluvias afectaron la calidad bacteriológica, especialmente durante los períodos de aguas bajas (Nh < 3,60). Durante los períodos de aguas altas (Nh > 4,70) uno de los principales aportes de coliformes estuvo representado por la entrada de islas flotantes y de macrófitas acuáticas, provenientes de sistemas fluviales alóctonos. Se compararon las concentraciones de coliformes entre la laguna Bedetti y el río Salado (56 muestras). Los resultados indicaron una mejor calidad bacteriológica de la laguna (promedio geométrico = 1990/100 ml vs. 420/100 ml). Por lo tanto, no es bacteriológicamente aconsejable conectarlos mediante la construcción de un proyectado canal artificial

Frecuencia de aislamiento de Vibrio cholerae en aguas y en plancton de la cuenca inferior del río Salado (Santa Fe, Argentina) / Frequency of isolation of Vibrio cholerae from waters and plankton in the lower Salado River Basin (Santa Fe Province, Argentina)

Durante enero 1993 - diciembre 1996 se recolectaron 85 muestras de agua y 40 de plancton en la cuenca inferior del río Salado. En el 69,4 o/o de las muestras de agua en el 75 o/o de las muestras de plancton se detectó Vibrio cholerae. Ninguna de las cepas de V. cholerae aisladas pertenecieron a los subgrupos O1 y O139. No se comprobó estacionalidad en la frecuencia de los aislamientos de V. cholerae aplicando la prueba de comparación de proporciones múltiples (p>0,05). Se registraron diferencias significativas (p<0,05) entre la frecuencia de aislamiento de V. cholerae en el río Salado (85 muestras, 69,4 o/o) y la hallada en ambientes del río Paraná (16 muestras, 25 o/o) y en efluentes municipales (18 muestras, 33,3 o/o)