Z roku na rok wzrasta ilość komunalnych osadów ściekowych wykorzystywanych w rolnictwie [1]. Obserwowany trend niesie jednak za sobą potencjalne zagrożenia związane z obecnością patogenów, jakimi są pałeczki z rodzaju Salmonella. Jednak czy rzeczywiście jest się czego bać? Sprawdź, jakie jest realne ryzyko i co mówi o tym nauka.
Osady ściekowe w rolnictwie – korzyści i ograniczenia
Zgodnie z obowiązującym prawem komunalne osady ściekowe są odpadem powstającym w wyniku procesów oczyszczania ścieków komunalnych oraz innych ścieków o zbliżonym charakterze [2]. Mogą one powstawać zarówno w komorach fermentacyjnych, jak i w innych instalacjach stosowanych w oczyszczalniach ścieków [3].
Z punktu widzenia rolnictwa osady ściekowe mogą stanowić wartościowy nawóz, głównie ze względu na zawartość substancji odżywczych, takich jak:
- węgiel organiczny – powyżej 5% s.m.,
- azot – 2,5% s.m.,
- fosfor – do 9% s.m. (średnio 3% s.m.) [4].
Rozporządzenie Ministra Środowiska w sprawie stosowania komunalnych osadów ściekowych dopuszcza ich rolnicze zagospodarowanie, ale nakłada również szereg wymogów, które muszą zostać spełnione. Jest to m.in.:
- spełnienie wymogów mikrobiologicznych i chemicznych,
- zastosowanie odpowiednich procesów obróbki (np. higienizacja osadów ściekowych, ich odwadnianie oraz suszenie),
- wykonywanie regularnych badań osadów ściekowych w akredytowanym laboratorium.
Analizowane w niniejszym tekście bakterie Salmonella spp., zgodnie z wymaganiami określonymi w rozporządzeniu, nie mogą być wykrywane w próbce osadu o masie 100 g [5].
Salmonella spp. – dlaczego to kluczowy wskaźnik sanitarny?
Salmonella sp. należy do rodziny Enterobacteriaceae. Są to nieprzetrwalnikujące pałeczki będące względnymi beztlenowcami. Większość z gatunków należących do rodzaju Salmonella posiada zdolność ruchu, co zawdzięczają obecności rzęsek ruchowych [6].
Wiele spośród gatunków pałeczek Salmonelli bytuje w przewodzie pokarmowym kręgowców [7]. Do środowiska zewnętrznego, w tym komunalnych osadów ściekowych, przedostaje się ona m.in. poprzez:
- odchody i mocz nosicieli – zarówno ludzi, jak i zwierząt [8] [9],
- obmywanie i wyrzucanie skażonej żywności (np. drób oraz warzywa) [10].
Wyróżniamy około 2500 serotypów bakterii z rodzaju Salmonella. 59% z nich stanowi S. enterica podgatunku I. Sześć serogrup należących do tego podgatunku odpowiada za 99% zakażeń obserwowanych u ludzi i zwierząt stałocieplnych [11]. Do chorób wywoływanych przez pałeczki Salmonelli należą:
- dur brzuszny wywoływany przez S. enterica serotyp typhi,
- dur rzekomy wywoływany przez S. enterica serotyp paratyphi,
- salmonelloza wywoływana głównie przez S. enterica serotyp typhimurium oraz S. enterica serotyp enteritidis,
- posocznica wywoływana przez wszystkie patogenne serotypy [12] [13] [14].
Salmonella spp. jest powszechnie wykrywana w ściekach i osadach ściekowych. Badania prowadzone na pięciu oczyszczalniach ścieków w czasie dwunastu miesięcy pokazały, że w 21 z 54 pobranych próbek wykryto pałeczki z rodzaju Salmonella [15].
W związku z powszechnością i zagrożeniem związanym z samymi bakteriami Salmonella spp., a także tym, że może ona sygnalizować występowanie innych mikroorganizmów pochodzenia fekalnego, jest ona wiarygodnym i powszechnie wykorzystywanym wskaźnikiem sanitarnym [16].
Przeżywalność bakterii z rodzaju Salmonella w osadach i glebach
Osady komunalne są rezerwuarem patogenów, takich jak Salmonella spp. [15]. Rozważając ich rolnicze wykorzystanie, należy zapewnić ich bezpieczeństwo sanitarne [17]. Zgodnie z Rozporządzeniem ministra środowiska komunalne osady ściekowe muszą być poddane co najmniej jednemu procesowi stabilizacji [5].
Zaobserwowano, że bakterie Salmonella spp. były wykrywalne w przeciągu 10-39 tygodni od aplikacji osadów ściekowych do gleby [18]. Inne źródła wskazują, że przeżywalność bakterii z rodzaju Salmonella może wynosić nawet do 1 roku, w zależności od rodzaju gleby. Wyższa przeżywalność obserwowana jest w glebach gliniastych, a niższa – w piaszczystych. Na wydłużenie czasu redukcji patogenu (średnio o ok. 90 dni) wpływa również nawożenie nawozami naturalnymi [19].
Od osadu ściekowego do łańcucha żywnościowego – jak Salmonella spp. może zagrozić bezpieczeństwu żywności?
Ustawa o odpadach ściśle reguluje, w jakich przypadkach dozwolone jest rolnicze wykorzystanie komunalnych osadów ściekowych. Niedozwolone jest ich użycie m.in. na glebach przeznaczonych do uprawy warzyw, które stykają się bezpośrednio z glebą przez okres 18 miesięcy przed rozpoczęciem zbiorów [20]. Co o ryzyku kontaminacji upraw mówi nam nauka?
Badania prowadzone na uprawach B. rapa (kapusta właściwa, rzepa właściwa) ukazują, że zastosowanie osadów ściekowych na obszarze upraw może powodować występowanie bakterii Salmonella enterica w 1,9-3,6% zbiorów [21]. Dane epidemiologiczne dotyczące zachorowalności na salmonellozy w Polsce ukazują, jak kluczowe jest eliminowanie wszystkich potencjalnych źródeł zakażeń, w tym związanych z rolniczym wykorzystaniem komunalnych osadów ściekowych.
Więcej o badaniach mikrobiologicznych żywności przeczytasz tutaj.
W 2024 roku odnotowano ponad 9,3 tys. zachorowań na salmonellozy w naszym kraju. Najwięcej, bo 40,5 przypadków na 100 tys. mieszkańców, odnotowano w województwie zachodniopomorskim. Ponad 5,4 tys. osób ze stwierdzoną salmonellozą musiało zostać hospitalizowanych, co stanowi 57,8% wszystkich stwierdzonych przypadków. Najwięcej przypadków odnotowuje się w sezonach letnich – między czerwcem a wrześniem. Posocznicą zakończyło się 325 zachorowań [22].
Jak minimalizować ryzyko?
Podstawowym sposobem minimalizacji ryzyka mikrobiologicznego jest efektywny proces stabilizacji osadów ściekowych. Najczęściej wymieniane są:
- metody biologiczne:
- stabilizacja tlenowa,
- stabilizacja beztlenowa,
- kompostowanie;
- metody chemiczne:
- procesy utleniania (z udziałem nadtlenku wodoru lub ozonu),
- stabilizacja alkaliczna (zwykle z udziałem wapna);
- metody fizyczne:
- spalanie,
- piroliza i zagazowanie,
- hydroliza termiczna [23].
Obowiązujące Rozporządzenie Ministra Środowiska w sprawie stosowania komunalnych osadów ściekowych wskazuje konkretne procesy, jakie są wymagane, by osad taki mógł zostać zastosowany na gruncie. Zgodnie z tymże rozporządzeniem wytwórca zobowiązany jest do wyboru co najmniej jednego z pięciu wymienionych procesów [5].
Na tym jednak nie koniec. Aby mieć pewność, że osad jest bezpieczny i spełnia wszystkie kryteria prawne, należy wykonać analizy laboratoryjne potwierdzające taki stan rzeczy. Obowiązek taki wynika również z powyższego rozporządzenia.
Akredytowane laboratorium SGS w Pszczynie oferuje kompleksowy pakiet badań osadów ściekowych, który obejmuje także oznaczanie pałeczek Salmonella spp. oraz jaj pasożytów jelitowych (Ascaris sp., Trichuris sp. i Toxocara sp.), co stanowi pełen zakres analiz wymaganych rozporządzeniem.
Elżbieta Kalarus, ekspertka branży Industries & Environment w SGS Polska
Bibliografia
[1] D. Szołdrowska i M. Smol, „Rolnicze wykorzystanie komunalnych osadów ściekowych w obliczu wyzwań Europejskiego Zielonego Ładu”, Przemysł Chemiczny, tom 101, nr 12, pp. 1130-1135, 2022.
[2] A. Turlej, „Komunalne osady ściekowe – analiza stanu prawnego i perspektywy zagospodarowania”, Gospodarka Odpadami, tom 2026, nr 4, pp. 30-36, 2026.
[3] J. Wieczorek, „Wartość nawozowa komunalnych osadów ściekowych oraz ich wpływ na właściwości fizyczno-chemiczne i aktywność biologiczną gleby”, w Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Rolniczego im. Hugona Kołłątaja w Krakowie, tom 503, J. Bieniek i B. Wiśniowska-Kielian, Redaktorzy, Kraków, Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie, 2013, p. 120.
[4] J. Koc-Jurczyk i Ł. Jurczyk, „Gospodarka osadami ściekowymi jako narzędzie gospodarki o obiegu zamkniętym”, w Monografia Pokonferencyjna. Strategie Wdrażania Zielonego Ładu. Część I, 2020.
[5] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dn. 6 lutego 2015 r. w sprawie stosowania komunalnych osadów ściekowych, Dz. U. z 2023 r. poz. 23.
[6] M. P. Ryan, J. O'Dwyer i C. C. Adley, „Evaluation of the Complex Nomenclature of the Clinically and Veterinary Significant Pathogen Salmonella”, BioMed Research International, tom 2017, nr 1, pp. -, 2017.
[7] J. A. Ibarra i O. Steele-Mortimer, „Salmonella – the ultimate insider. Salmonella virulence factors that modulate intracellular survival”, Cellular Microbiology, tom 11, nr 11, pp. 1579-1586, 08 październik 2009.
[8] D. Kosicka-Dziechciarek, A. Wolna-Maruwka i J. Mazurkiewicz, „The Danger of Pathogenic Organisms in Sewage Sludge and Methods of Their Reduction”, Archives of Waste Managment and Environmental Protection, tom 17, nr 4, pp. 127-138, 2015.
[9] World Health Organization, WHO Gudelines For The Safe Use of Wastewater, Excreta and Greywater, tom 1 Policy and Regulatory Aspects.
[10] M. D. Winfield i E. A. Groisman, „Role of Nonhost Environments in the Lifestyles of Salmonella and Escherichia coli”, Applied and Environmental Microbiology, tom 69, nr 7, pp. 3687-3694, lipiec 2003.
[11] F. W. Brenner, R. G. Villar, F. J. Angulo, R. V. Tauxe i B. Swaminathan, „Salmonella Nomenclature”, Journal of Clinical Microbiology, tom 38, nr 7, pp. 20465-2467, 2000.
[12] M. Milczarek, M. P. Czarkowski i M. Sadkowska-Todys, „Salmonellozy w Polsce w 2020 soku”, Kronika epidemiologiczna, tom 76, nr 4, pp. 574-590, 2022.
[13] W. Pollok-Waksmańska, K. Słowiaczek i D. Wijas, „Salmonelloza u dzieci hospitalizowanych w Szpitalu Pediatrycznym w Bielsku - Białej w latach 2014 - 2015”, Med. Dośw. Mikrobiol, pp. 5-12, 2019.
[14] M. Paul, „Dur brzuszny niedocenianym zagrożeniem zdrowotnym dla Polaków podróżujących do krajów strefy tropikalnej”, Probl. Hig. Epidemiol., tom 94, nr 4, pp. 701-709, 2013.
[15] F. J. Krzyzanowski, L. Zappelini, Dropa, M. Dropa, M. H. Matté, F. Nacache and . M. T. P. Razzolini, "Quantification and characterization of Salmonella spp. isolates in sewage sludge with potential usage in agriculture", BMC Microbiology, vol. 14, no. 263, 2014.
[16] L. Richiardi, C. Pignata, E. Fea, S. Bonetta i E. Carraro, „Are Indicator Microorganisms Predictive of Pathogens in Water?”, Water, tom 15, nr 2964, 2023.
[17] A. Wolna-Maruwka, J. Czekała i A. Piotrowska-Cyplik, „Określenie tempa inaktywacji bakterii chorobotwórczych w osadach ściekowych poddawanych procesowi kompostowania z różnymi dodatkami w bioreaktorze cybernetycznym”, Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, tom 54, nr 1, pp. 73-79, 2009.
[18] M. Li, G. Song, R. Liu, X. Huang i H. Liu, „Inactivation and risk control of pathogenic microorganisms in municipal sludge treatment: A review”, Front.Environ.Sci.Eng., tom 16, nr 6, 2022.
[19] R. Kwit, M. Zając, M. Skarżyńska, A. Lalak, A. Śmiałowska-Węglińska, P. Pasim, E. Mikos-Wojewoda, D. Wojdat, W. Koza, E. Skrzypiec, M. Skóra i D. Wasyl, „Występowanie Salmonella w środowisku”, Med. Weter., tom 79, nr 6, pp. 261-267, 2023.
[20] Ustawa z dnia 14 grudnia 2012 r. o Odpadach, Dz.U.2023.1587, 2012.
[21] N. Major, J. Schierstaedt, S. Jechalke, J. Nesme, S. G. Ban, M. Cerne, S. J. Sørensen, D. Ban i A. Schikora, „Composted Sewage Sludge Influences the Microbiome and Persistence of Human Pathogens in Soil”, Microorganisms, tom 8, nr 1020, 2020.
[22] M. P. Czarkowski i U. Wielgosz, „Choroby zakaźne i zatrucia w Polsce w 2024 roku”, Rzeczpospolita Polska; Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego PZH - Państwowy Instytut Badawczy Zakład Epidemiologii Chorób Zakaźnych i Nadzoru; Główny Inspektorat Sanitarny, Warszawa, 2025.
[23] A. Balkrishna, P. Kaushik, S. Singh, P. Agrahari, B. Kumar , P. Kumar i V. P. Arya, „Potential use of sewage sludge as fertilizer in organic farming”, Cleaner Waste Systems, tom 10, nr 2025, 2025.
[24] M. C. Mattioli, L. M. Sassoubre, T. L. Russell i A. B. Boehm, „Decay of sewage-sourced microbial source tracking markers and fecal indicator bacteria in marine waters”, Water Research, tom 108, pp. 106-114, 2017.
[25] E. Nyirabahizi, G. H. Tyson, U. Dessai, S. Zhao, C. Kabera, E. Crarey, N. Womack, M. K. Crews, E. Strain i H. Tate, „Evaluation of Escherichia coli as an indicator for antimicrobial resistance in Salmonella recovered from the same food or animal ceca samples”, Food Control, tom 115, nr 2020, 2020.
