Πειραματική διερεύνηση του βαθμού εξουδετέρωσης 
ανθεκτικών στα αντιβιοτικά βακτηρίων δευτεροβάθμια 
και τριτοβάθμια επεξεργασμένων λυμάτων με υπεριώδη 
ακτινοβολία

Αγγέλη, Μαρίνα; Aggeli, Marina

dc.contributor.author	Αγγέλη, Μαρίνα	el
dc.contributor.author	Aggeli, Marina	en
dc.date.accessioned	2025-04-15T10:08:47Z
dc.date.available	2025-04-15T10:08:47Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/61753
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.29449
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Επιστήμη και Τεχνολογία Υδατικών Πόρων”	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Ανθεκτικότητα βακτηρίων	el
dc.subject	UV ακτινοβολία	en
dc.subject	Απολύμανση λυμάτων	el
dc.subject	Αντιβιοτικά	el
dc.subject	Antibiotic-resistant bacteria	en
dc.subject	UV radiation	en
dc.title	Πειραματική διερεύνηση του βαθμού εξουδετέρωσης ανθεκτικών στα αντιβιοτικά βακτηρίων δευτεροβάθμια και τριτοβάθμια επεξεργασμένων λυμάτων με υπεριώδη ακτινοβολία	el
dc.title	Experimental investigation of the degree of neutralization of antibiotic-resistant bacteria in secondary and tertiary treated wastewater by UV radiation	en
heal.type	masterThesis
heal.classification	Ποιότητα Υδάτων & Περιβαλλοντική Τεχνολογία	el
heal.classification	Water Quality & Environmental Engineering	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-11-05
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει τις σημαντικές προκλήσεις που προκύπτουν από τη μόλυνση των υδατικών πόρων, κυρίως μέσω ανθρωπογενών ρύπων, και τον κρίσιμο ρόλο που διαδραματίζει η επεξεργασία των λυμάτων στη μείωση των περιβαλλοντικών και δημόσιων κινδύνων υγείας. Με τις αυξανόμενες πιέσεις στους υδάτινους πόρους, η επαναχρησιμοποίηση των επεξεργασμένων λυμάτων αποτελεί μια βιώσιμη λύση, ειδικά για την γεωργία. Η επαναχρησιμοποίηση των λυμάτων είναι μείζονος σημασίας, ειδικά σε περιοχές όπου επικρατεί λειψυδρία. Ωστόσο, η παρουσία παθογόνων μικροοργανισμών στα λύματα εγείρει σοβαρές ανησυχίες για την επαναχρησιμοποίηση τους. Για το λόγο αυτό έχει θεσπιστεί νομοθεσία τόσο ελληνική και όσο ευρωπαϊκή για την επαναχρησιμοποίηση των λυμάτων. Σύμφωνα με τη νομοθεσία, η επαναχρησιμοποίηση των λυμάτων καθορίζεται από τα όρια των μικροβιακών δεικτών. Οι μικροβιακοί δείκτες είναι μη παθογόνα βακτήρια τα οποία όμως προσδιορίζουν παθογόνα στα ύδατα. Τα όρια, που ορίζουν οι νομοθεσίες, καθορίζουν την καταλληλότητα χρήσης τους για διάφορες κατηγορίες άρδευσης. Δεδομένου, ότι η επικείμενη νομοθεσία αναφέρει ως μικροβιακούς δείκτες τα ολικά κολοβακτήριδια και τα E. coli, οι μικροβιακοί δείκτες που μελετήθηκαν στην παρούσα διπλωματική εργασία ήταν αυτοί. Για την επαναχρησιμοποίηση των επεξεργασμένων λυμάτων απαραίτητη προϋπόθεση είναι προγενέστερα αυτής, τα λύματα να απολυμαίνονται καταλλήλως. Μέσω της απολύμανσης μεγάλο μέρος των παθογόνων καταστρέφεται. Συνεπώς, το νομοθετικό πλαίσιο ορίζει την ελάχιστη δόση για τις συμβατικές μεθόδους απολύμανσης (χλωρίωση, οζόνωση και χρήση UV ακτινοβολίας) προκειμένου το προς επαναχρησιμοποίηση νερό να φθάνει τα όρια των μικροβιακών δεικτών. Όμως, το νομοθετικό πλαίσιο παρότι ορίζει τα όρια των μικροβιακών δεικτών, δεν διαθέτει τις κατάλληλες νομοθετικές διατάξεις για την ανθεκτικότητα τους έναντι στα αντιβιοτικά. Τα αντιβιοτικά είναι ουσίες που χρησιμοποιούνται για την καταστροφή των παθογόνων βακτηρίων. Η χρήση τους πραγματοποιείται τόσο στο τομέα της ιατρικής όσο και της κτηνιατρικής για ασθενείς ανθρώπους ή ζώα. Βέβαια, η συνεχής χρήση των αντιβιοτικών και κυρίως η υπερκατανάλωση και η άσκοπη χρήση τους, οδηγεί στην ανθεκτικότητα των παθογόνων αυτών. Τα βακτήρια έχουν την ικανότητα να αλλάζουν το γενετικό τους υλικό με το πέρας του χρόνου, τόσο με μηχανισμούς κάθετης μεταφοράς (μέσω της διαίρεσης τους) όσο και με μηχανισμούς οριζόντιας μεταφοράς. Η ικανότητα των βακτηρίων να επιβιώνουν μετά την χρήση αντιβιοτικών δημιουργείται εξαιτίας της μεταφοράς της ανθεκτικότητας των γονιδίων τους. Η ανθεκτικότητα των βακτηρίων στα V αντιβιοτικά σε εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων ποικίλει ανάλογα με το στάδιο της επεξεργασίας τους. Στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάστηκαν οι βακτηριακοί δείκτες E. coli και τα ολικά κολοβακτηρίδια καθώς και τα ανθεκτικά στα αντιβιοτικά Ε. coli από δείγματα της συμβατικής εγκατάστασης επεξεργασίας λυμάτων της Ψυττάλειας και ενός φυσικού συστήματος στη Λέσβο. Ως στόχοι των πειραμάτων αυτών ήταν η διερεύνηση του βαθμού απομάκρυνσης των βακτηριακών δεικτών σε διάφορα στάδια επεξεργασίας στις δύο ΕΕΛ και του βαθμού ανθεκτικότητας των βακτηρίων από δευτεροβάθμια και τριτοβάθμια επεξεργασμένα λύματα στα αντιβιοτικά για να βρεθεί η καταλληλότητα των λυμάτων για ενδεχόμενη επαναχρησιμοποίηση τους έπειτα από UV απολύμανση. Για τον λόγο αυτό εξετάστηκαν τόσο η απομάκρυνση τους στην UV ακτινοβολία όσο και η ανθεκτικότητα που εκείνα είχαν στα αντιβιοτικά ερυθρομυκίνη, αμπικιλλίνη, αμοξικιλλίνη, σιπροφλοξασίνη, σουλφαμεθοξαζόλη και τετρακυκλίνη (αντιβιοτικά με μεγάλη χρήση στην Ελλάδα τόσο στους ανθρώπους όσο και στα εκτρεφόμενα ζώα). Όπου παρατηρήθηκε, πως τα λύματα και από τις δύο εγκαταστάσεις ήταν κατάλληλα για επαναχρησιμοποίηση για περιορισμένη άρδευση με δόση UV 70 mWsec/cm2 και για απεριόριστη άρδευση με δόση UV 100 mWsec/cm2. Επίσης, τα λύματα και από τις δύο εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων μπορούν να χρησιμοποιηθούν για άρδευση καλλιεργειών εδώδιμων φυτών που καταναλώνονται ωμά όταν το βρώσιμο μέρος παράγεται πάνω από το έδαφος και δεν βρίσκεται σε άμεση επαφή με ανακτημένο νερό. Ακόμη, μελετήθηκε η ανθεκτικότητα των βακτηρίων αυτών στα αντιβιοτικά όπου φάνηκε να ήταν αυξημένη μετά την χρήση UV ακτινοβολίας σε σχέση με την χρήση πριν την UV. Σε συνδυασμό με την υψηλή απομάκρυνση των E. coli (της τάξης log 2) που καλλιεργήθηκαν σε υπόστρωμα με τα αντιβιοτικά καθώς και των ποσοστών ανθεκτικότητας, φαίνεται πως τα ανθεκτικά στα αντιβιοτικά βακτήρια έχουν αντοχή, όμως θα πρέπει να πραγματοποιηθεί εκτενέστερη μελέτη.	el
heal.abstract	This thesis examines the significant challenges arising from the contamination of water resources, mainly through anthropogenic pollutants, and the critical role of wastewater treatment in reducing environmental and public health risks. With increasing pressures on water resources, reuse of treated wastewater is a viable solution, especially in agriculture. Wastewater reuse is of major importance, especially in areas where water scarcity is prevalent. However, the presence of pathogenic micro-organisms in wastewater raises serious concerns about its reuse. For this reason, both Greek and European legislation on the reuse of wastewater has been adopted. According to the legislation, the reuse of wastewater is determined by the limits of microbial indicators. Microbial indicators are non-pathogenic bacteria that identify pathogens in water. These indicator’s limits, set by legislation, determine the suitability of their use for different types of irrigation. Since, the forthcoming legislation mentions total coliforms and E. coli as microbial indicators, these were the microbial indicators studied in this thesis. For the reuse of the treated wastewater, a necessary condition is that the wastewater is appropriately disinfected prior to reuse. Through disinfection a large part of the pathogens is destroyed. The legal framework therefore sets the minimum dose for conventional disinfection methods (chlorination, ozonation and the use of UV radiation) in order to ensure that the water to be reused reaches the limits of the microbial indicators. However, although the legal framework defines the limits of microbial indicators, it does not have appropriate legal provisions for their resistance to antibiotics. Antibiotics are substances used to destroy pathogenic bacteria. They are used both in medicine and in veterinary medicine for sick humans or animals. Of course, the continuous use of antibiotics, and especially their overuse and unnecessary use, leads to the resistance of these pathogens. Bacteria have the ability to change their genetic material over time, both by vertical transfer mechanisms (through their division) and by horizontal transfer mechanisms. The ability of bacteria to survive after antibiotic use is due to the transfer of their resistance genes. The resistance of bacteria to antibiotics in wastewater treatment plants varies depending on the stage of treatment. In this thesis, bacterial markers E. coli and total coliforms and antibiotic resistant E. coli from samples of the conventional wastewater treatment plant of Psyttaleia and a natural system in Lesvos were investigated. The objectives of these experiments were to investigate the degree of removal of bacterial indicators at different treatment stages in the two WWTPs and the degree of antibiotic resistance of bacteria from secondary and tertiary treated wastewater to find the VII suitability of the wastewater for potential reuse after UV disinfection. For this reason, both their resistance to UV radiation and their resistance to the antibiotics erythromycin, ampicillin, amoxicillin, ciprofloxacin, sulfamethoxazole and tetracycline (antibiotics with high use in Greece in both humans and farm animals) were examined. Where it was observed that the effluents from both facilities were suitable for reuse for limited irrigation with a UV dose of 70 mWsec/cm2 and for unlimited irrigation with a UV dose of 100 mWsec/cm2. Also, effluent from both wastewater treatment plants can be used for irrigation of edible plant crops consumed raw when the edible portion is produced above ground and not in direct contact with reclaimed water. Furthermore, the resistance of these bacteria to antibiotics was studied where it appeared to be increased after UV irradiation compared to before UV. Combined with the high removal of E. coli (at log 2) grown on antibiotic substrate as well as the resistance rates, it appears that antibiotic resistant bacteria have resistance, but a more extensive study should be conducted.	en
heal.advisorName	Μαμάης, Δανιήλ	el
heal.committeeMemberName	Μαμάης, Δανιήλ	el
heal.committeeMemberName	Νουτσόπουλος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Χονδρός, Μιχαήλ	el
heal.academicPublisher	other	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.fullTextAvailability	false