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Nachweis antibiotikaresistenter Escherichia coli-Stämme aus Klärschlamm unter Berücksichtigung der verschiedenen Klärschlammbehandlungsverfahren

Im Hinblick auf die raschen Zunahme von antibiotika-resistenten Krankheitserregern wird in der vorliegenden Studie der Frage nachgegangen, ob bzw. in welchem Ausmaß resistente Keime auch in Klärschlämmen aus kommunalen Kläranlagen vorkommen und durch welche Hygienisierungsmaßnahmen eine Verbreitung dieser Keime im Zuge der weiteren Klärschlammverwertung am effektivsten verhindert werden kann.

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Zu diesem Zweck wurden antibiotikaresistente Escherichia coli Stämme im Zusammenhang mit unterschiedlichen Behandlungs- und Hygienisierungsverfahren von Klärschlämmen aus verschiedenen Kläranlagen in der Steiermark untersucht.

Im Zeitraum von Jänner bis Dezember 2009 wurden 110 Klärschlammproben aus fünf verschiedenen Kläranlagen entnommen und die kolonienbildenden Einheiten pro Gramm Klärschlamm von E. coli und coliformen Mikroorganismen untersucht. Zusätzlich wurde das Vorhandensein von ESBL-E. coli überprüft. Von 110 untersuchten Klärschlammproben konnten 708 E. coli Stämme isoliert werden. Die höchsten Keimkonzentrationen für E. coli wurden mit 9,6x104 KBE/g entwässertem Klärschlamm nachgewiesen. Durch die Behandlung des Klärschlammes mit Kalkhydrat oder durch thermische Trocknung wurde eine Reduktion der E. coli Keimkonzentration erreicht. In allen 5 Kläranlagen wiesen die Antibiotika Cephalotin, Tetracyclin und Ampicillin die höchsten Resistenzraten auf.

Aus 76 Klärschlammproben konnten 95 ESBL-positive E. coli-Stämme isoliert werden, davon wurden drei unterschiedliche Beta-Lactamase-Gruppen (CTX-M, TEM und SHV) von bla Genen nachgewiesen. Die vorliegende Klärschlammuntersuchung ergab, dass durch die Kalkbehandlung mit anschließender Entwässerung eine Reduktion und durch die thermische Trocknung des Klärschlammes eine Eliminierung von E. coli und coliformen Erregern stattfindet. Nur wenn der Klärschlamm nach den entsprechenden Hygienisierungsmaßnahmen als seuchenhygienisch unbedenklich eingestuft wird, darf gemäß den bodenschutzrechtlichen Vorgaben in der Steiermark eine landwirtschaftliche Verwertung erfolgen.

Sowohl in nicht entwässertem/gekalktem Klärschlamm als auch in entwässertem Klärschlamm ohne Kalkbehandlung konnten resistente E. coli nachgewiesen werden. Aufgrund der in diesen Untersuchungen beobachteten Resistenzsituationen sollte für die landwirtschaftliche Aufbringung oder landschaftsbauliche Verwertung dieser Klärschlämme eine neue hygienische Bewertung erfolgen. Eine Verbreitung von resistenten bzw. ESBL-positive E. coli-Stämmen ist vor allem aus jenen Kläranlagen zu erwarten, die lediglich eine Entwässerung ohne nachfolgende Kalkbehandlung durchführen und diese Klärschlämme einer landwirtschaftlichen Verwertung zuführen.

Download der Studie: Externe Verknüpfung Nachweis antibiotikaresistenter Escherichia coli-Stämme aus Klärschlamm unter Berücksichtigung der verschiedenen Klärschlammbehandlungsverfahren

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