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Détection de bactéries pour mesurer la qualité de l'eau

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J'ai travaillé sur un projet scientifique où j'ai construit un filtre à eau.

Pour prouver que cela fonctionne, je devrais tester s'il y a des bactéries dans un échantillon qui a été traité par rapport à un échantillon qui n'a pas été traité.

J'ai juste besoin de savoir s'il y a des bactéries pas combien. Je cherche à le faire à la maison.


SI vous envisagez une technique beaucoup plus rapide mais que cela ne vous dérange pas de dépenser un peu et que vous avez accès à du matériel de recherche, il existe des moyens de détecter la contamination bactérienne en mesurant l'ATP (adénosine tri-phosphate). Voir cette publication de recherche. Il existe des kits commerciaux disponibles que vous pouvez utiliser : Voici l'un d'entre eux par Thermofisher.

Encore une fois, ce n'est que si vous avez accès aux équipements et aux fonds de recherche.


Détection de bactéries pour mesurer la qualité de l'eau - Biologie

Les micro-organismes dans les eaux sont une grande préoccupation du public et la difficulté de les détecter dans l'eau est même bien connue.

Les méthodes de culture traditionnelles sont rétrospectives et ont tendance à sous-estimer la charge microbienne réelle.

Par conséquent, l'utilisation de procédures qui fournissent des résultats rapides est d'une importance fondamentale.

Diverses approches analytiques ont été proposées pour la détection rapide de micro-organismes dans l'eau.

Le développement de méthodes nouvelles et améliorées pour l'analyse microbiologique de l'eau est un processus continu.

Certaines des techniques analytiques les plus intéressantes et prometteuses pour l'analyse microbiologique de l'eau sont décrites.


Biocapteur microbien conçu pour évaluer la toxicité de l'eau

Des chercheurs du groupe de microbiologie environnementale du département de génétique et de microbiologie de l'UAB ont développé un biocapteur à base de papier recouvert de bactéries pour détecter la toxicité de l'eau. Il s'agit d'un outil biologique innovant et peu coûteux qui peut être facilement utilisé dans des zones économiquement restreintes ou des pays en développement.

La détection des contaminants toxiques est un élément essentiel de l'analyse et du contrôle de la qualité de l'eau, quelque chose de très nécessaire dans un monde de plus en plus urbanisé et industrialisé. Les techniques d'analyse chimique sont d'une grande utilité pour déterminer des substances spécifiques, mais sont limitées lorsqu'elles sont utilisées pour analyser des échantillons complexes pouvant contenir plusieurs contaminants. En ce sens, l'utilisation de biocapteurs est appropriée, dans laquelle ils mesurent l'effet des échantillons sur un élément biologique, tel que des enzymes ou des protéines, ou sur un paramètre vital d'un organisme indicateur.

« L'innovation apportée par notre capteur repose sur l'utilisation de matrices de papier absorbant avec des bactéries piégées dans le but de réaliser des mesures colorimétriques de toxicité », explique Ferran Pujol, chercheur à l'UAB, qui a mené cette étude dans le cadre de sa thèse de doctorat. Dans ce travail, les chercheurs ont utilisé des cellules d'Escherichia coli (E. coli) comme bactéries modèles. L'article a été récemment publié dans Analytica Chimica Acta.

La technique de détection proposée et validée par les chercheurs est simple et rapide. En fait, ses mécanismes sont similaires à ceux des bandes de papier utilisées pour mesurer le pH de l'eau. Les échantillons analysés sont ajoutés aux matrices avec l'agent colorant ferrocyanure, qui va du jaune au transparent lorsqu'il est aspiré par les micro-organismes.

Le papier change de couleur en fonction de l'intensité du métabolisme cellulaire des bactéries, inversement proportionnel à la toxicité de l'échantillon : plus la couleur change, moins la contamination détectée est importante. Ces changements peuvent être mesurés avec des techniques optiques, en analysant l'image ou à l'œil nu.

Le bioessai, dont les chercheurs ont déposé un brevet, détecte tout contaminant qui peut être toxique pour les microorganismes après environ 15 à 30 minutes de contact avec les cellules (temps de réalisation du test), comme les métaux lourds ou les hydrocarbures tels que comme le pétrole ou le benzène. La technique peut être appliquée à la fois aux eaux naturelles et aux eaux usées urbaines et industrielles.

L'utilisation d'un matériau tel que le papier et sans avoir besoin d'outils complexes fait de ce biocapteur une technique simple et peu coûteuse qui peut être utilisée pour détecter la toxicité dans des contextes de restrictions économiques ou dans les pays en développement, indiquent les chercheurs.


Détection de bactéries pour mesurer la qualité de l'eau - Biologie

Les bactéries font naturellement partie de l'eau : l'eau potable purifiée contient environ 20'000 à 300'000 cellules bactériennes par millilitre. L'augmentation de la demande en eau et la détérioration de la qualité de l'eau naturelle sont une préoccupation constante, en particulier pour l'industrie du traitement de l'eau. Les mesures sélectives en laboratoire sont intermittentes et ne suffisent plus aux normes de qualité actuelles. La surveillance permanente de l'eau est devenue une nécessité.

Les systèmes de mesure et les capteurs pour la surveillance continue sur site sont devenus de plus en plus importants et représentent déjà l'état de la technologie pour de nombreux fournisseurs d'eau. Ces systèmes de mesures en ligne couvrent des paramètres physiques, optiques et chimiques tels que la température, le débit, la pression, la conductivité, la turbidité (NTU), le pH, la monochloramine, les composés fluorés et les nitrates.

Il manquait jusqu'à présent une mesure fiable sur site qui capture l'activité bactérienne de l'eau à de courts intervalles et enregistre l'état microbiologique général et hygiénique.

Analyseur de bactéries en ligne

L'analyseur de bactéries en ligne est le premier appareil de mesure autonome qui répond aux exigences complexes d'une utilisation tout au long de la chaîne de production et de distribution de l'eau. Toutes les étapes de préparation requises ont été intégrées dans un seul appareil adapté au processus qui fournit des données de mesure et des résultats en ligne.

Il est conçu pour un fonctionnement continu, 24 heures sur 24, 7 jours sur 7. L'appareil mesure sans intervention humaine pendant au moins deux semaines, puis les consommables tels que le liquide gaine, l'eau pure et les taches doivent être remplacés. Le système à sécurité intégrée d'OBA gère les interférences et les compense.

Cytométrie en flux

En colorant des échantillons d'eau avec des colorants d'ADN, la technologie de cytométrie en flux peut différencier les cellules organiques des particules inorganiques sans ADN. Le vert SYBR induit une fluorescence verte sur l'ADN ou l'ARN. L'iodure de propidium peut pénétrer la membrane endommagée des cellules mortes, mais ne peut pas pénétrer celles des cellules intactes et vivantes.
Les cellules colorées et les particules sont ensuite acheminées à travers un capillaire en verre où elles sont illuminées par un faisceau laser focalisé. La lumière diffusée des cellules/particules et la fluorescence émise du colorant sont ensuite collectées à travers des détecteurs appropriés.

La détection d'OBA est basée sur cette technologie de cytométrie en flux. L'appareil se distingue par sa conception optique, le taux d'échantillonnage élevé du capteur optique avec 2 MS/s ou 4 MS/s et la plage dynamique 24 bits de ses convertisseurs de signaux. Grâce à l'algorithme de détection OBA SmartDetect™, il n'est plus nécessaire de définir un seuil de signal traditionnel. L'OBA est immunisé contre les décalages du point zéro, causés par des échantillons variables.

Résultats de mesure

Les échantillons d'eau individuels se différencient par leur structure microbiologique. Après la mesure d'un échantillon, les résultats de deux des différents détecteurs de dispersion et de fluorescence peuvent être combinés en ce qu'on appelle des dot-plots.

En définissant des régions à l'intérieur des dot-plots (gating) Des informations sur des types de cellules spécifiques peuvent être récupérées comme le nombre total de cellules (TCC), la quantité de LNA (cellules à faible teneur en acides nucléiques) et HNA (cellules à haute teneur en acides nucléiques) et vivants et morts cellules.

Les méthodes traditionnelles des laboratoires pour déterminer les bactéries qui forment des colonies de bactéries hétérotrophes (HPC ou numération sur plaques hétérotrophes) prennent jusqu'à 48 ou 72 heures jusqu'à ce qu'il y ait des résultats. L'OBA réduit considérablement le temps de mesure : des résultats précis, réels et à haute résolution sur l'état microbien de l'eau sont disponibles en quelques minutes.

Surveillance

La surveillance en ligne OBA est basée sur la comparaison des résultats de deux ou plusieurs mesures consécutives. Mesurer la même source d'échantillons dans des conditions constantes n'entraînera que des écarts mineurs. En cas d'événement réel, tel qu'une infiltration d'eau de pluie, une contamination par du fumier ou un dysfonctionnement dans le processus de traitement, les résultats à l'intérieur des diagrammes de dispersion et de fluorescence changeront immédiatement.

En dépassant des seuils prédéfinis, un avertissement ou une alarme sera déclenché : acoustique, optique, par e-mail, par des signaux de sortie vers un contrôleur logique (PLC) et par ethernet (Modbus/TCP). On peut réagir rapidement aux événements microbiologiques.

Logiciel

L'analyseur de bactéries en ligne dispose d'un logiciel de contrôle et d'analyse puissant et complet, axé sur la facilité d'utilisation sans limiter les possibilités pour l'utilisateur. La flexibilité était et est considérée comme une caractéristique importante. En utilisant des modèles prédéfinis, vous pouvez commencer à utiliser l'OBA en un rien de temps. L'application logicielle offre une grande variété d'utilisation allant d'un utilisateur de base pour démarrer une seule mesure ou des séquences de mesure à l'utilisateur expérimenté qui paramétre les préparations et les mesures d'échantillons ou définit des processus et des séquences détaillés.

De plus, l'application logicielle comprend un ensemble d'outils d'analyse complet pour évaluer les données selon des critères donnés après chaque mesure.

Les garanties de base de données intégrées épargnent la gestion et la sauvegarde des données. En utilisant l'application OBA Data Analyzer, les données peuvent être accessibles à distance, puis traitées dans un environnement de bureau.


Bactéries fécales indicatrices et qualité de l'eau sanitaire

Naturellement, certains micro-organismes ont appris à vivre sur ou dans le corps humain. Beaucoup de ces micro-organismes ne font pas de mal, et sont même bénéfiques car ils entrent en compétition avec d'autres micro-organismes qui pourraient causer des maladies s'ils pouvaient s'établir dans ou sur notre corps. Les bactéries indicatrices fécales sont des micro-organismes tels qu'elles sont des habitants normaux du tractus gastro-intestinal des humains et de nombreux autres animaux à sang chaud et, en général, elles ne causent aucun mal.

Quelques micro-organismes (appelés agents pathogènes) peuvent provoquer des maladies chez l'homme. Afin de provoquer une maladie, un agent pathogène doit réussir à envahir une partie du corps et soit produire plus de lui-même, soit produire un produit chimique (généralement appelé toxine) qui interfère avec les processus corporels normaux. Le fait qu'un agent pathogène réussisse ou non à provoquer une maladie est lié à la santé de l'individu et à l'état de son système immunitaire, ainsi qu'au nombre de cellules pathogènes nécessaires pour rendre la personne malade. Certains agents pathogènes peuvent provoquer des maladies lorsque seules quelques cellules sont présentes. Dans d'autres cas, de nombreuses cellules sont nécessaires pour rendre une personne malade. Les enfants et les personnes âgées sont plus sensibles à de nombreux agents pathogènes que les adultes jeunes ou d'âge moyen.

Certains agents pathogènes passent leur vie dans le sol et l'eau et ne provoquent des maladies que dans des circonstances inhabituelles. Le micro-organisme qui cause le tétanos en est un exemple. Ce micro-organisme (une bactérie nommée Clostridium tetani) vit normalement dans le sol. Clostridium tetani ne se développe dans le corps que dans les plaies perforantes profondes où l'air ne peut pas pénétrer (appelées anaérobies). Dans cet environnement, il produit une toxine qui se propage dans tout le corps et peut provoquer une paralysie. D'autres agents pathogènes sont plus étroitement associés aux humains et aux autres animaux à sang chaud. Ces agents pathogènes se transmettent d'un organisme à un autre par contact direct ou par contamination des aliments ou de l'eau. De nombreux agents pathogènes qui causent des maladies gastro-intestinales appartiennent à cette catégorie. Plusieurs agents pathogènes gastro-intestinaux humains produisent des toxines qui agissent sur l'intestin grêle, provoquant une sécrétion de liquide qui entraîne une diarrhée. Dans les cas graves, tels que le choléra, la personne atteinte peut mourir d'une perte de fluides corporels et d'une déshydratation sévère. Les cellules de l'agent pathogène sont excrétées dans les selles, et si ces cellules contaminent les aliments ou l'eau qui sont ensuite consommés par une autre personne, la maladie se propage.

Il n'est pas rare de trouver des bactéries indicatrices fécales et même des agents pathogènes dans les milieux naturels. L'organisme appelé Giardia lamblia (un protozoaire) en est un exemple. Cet organisme se trouve dans le système gastro-intestinal de certains mammifères sauvages et peut pénétrer dans l'eau par les excréments de ces mammifères. L'organisme provoque une diarrhée sévère chez l'homme. Il est conseillé aux personnes qui font de la randonnée ou de la randonnée dans des zones sauvages de traiter toute l'eau avant de la boire, même si elle provient d'un ruisseau de montagne vierge, clair et froid. Par conséquent, le risque de maladie n'est pas uniquement le résultat de la présence de déchets humains dans l'environnement.

Néanmoins, dans les milieux naturels, les organismes sont relativement dispersés, donc les déchets sont également relativement dispersés. De plus, les déchets naturels sont composés de composés naturels de cet environnement et les micro-organismes du sol et de l'eau peuvent dégrader ces déchets et les recycler sous des formes utilisables. Lorsque la quantité ou le type de déchets dépasse la capacité des micro-organismes du sol et de l'eau à les dégrader, on parle de pollution par les déchets. La capacité de dégradation des micro-organismes dans le sol et l'eau est mise à l'épreuve par des quantités extrêmes de déchets, ainsi que par des composés inhabituels (souvent d'origine humaine) ou toxiques. Il est difficile de vivre dans un monde industrialisé et urbanisé et de ne pas produire de concentrations localisées de déchets. Lorsque les déchets fécaux humains sont concentrés dans l'environnement, nous supposons, pour notre propre protection, que le risque de transmission d'agents pathogènes peut augmenter, même si nous n'avons aucune preuve directe de la présence d'un agent pathogène spécifique. C'est pour cette raison que nous surveillons la qualité de notre nourriture et de notre eau, et établissons des politiques d'hygiène personnelle et publiques qui tentent de prévenir la contamination en premier lieu.

Une première étude (Burm, RJ et RD Vaughan, 1966, Journal of the Water Pollution Control Federation, Vol. 38, pp. 400-409) a comparé la qualité bactériologique de la distribution séparée des eaux pluviales de la ville d'Ann Arbor, MI avec celle du réseau d'égouts unitaires (en particulier le drain de Conner Creek) de Détroit. Des prélèvements ont été effectués sur plusieurs mois. En avril, le nombre de coliformes fécaux était de 10 000 pour 100 ml dans le système séparé (Ann Arbor) mais de 890 000 pour 100 ml pour le système combiné de Detroit. Par comparaison, en août, les dénombrements étaient de 350 000 coliformes fécaux par 100 ml sur le site d'Ann Arbor et de 4 400 000 par 100 ml sur le site de Detroit. Le nombre de streptocoques fécaux était plus similaire entre les deux sites.

Le US Geological Survey a mené plusieurs études récentes sur les bactéries indicatrices fécales dans les eaux récréatives de l'Ohio, en coopération avec diverses agences de l'État de l'Ohio, notamment la division des égouts et du drainage de la ville de Columbus, le bureau des services publics de la ville d'Akron, le comté de Summit Department of Environmental Services, Ohio Water Development Authority, Ohio River Valley Water Sanitation Commission, Northeast Ohio Regional Sewer District et Cuyahoga River Community Planning Organization. Ces études ont fourni des données sur les concentrations de bactéries indicatrices fécales dans des rivières sélectionnées en ce qui concerne la concentration, la relation avec les normes de qualité des eaux récréatives et l'influence de facteurs environnementaux tels que les précipitations, le ruissellement et les pratiques de chloration et de déchloration des eaux usées. Ces études ont déterminé que les concentrations d'indicateurs fécaux peuvent être très variables le long des rivières urbaines (par exemple, le nombre de coliformes fécaux variait de 20 colonies par 100 ml à 2 000 000 de colonies par 100 ml pour différents sites et dates d'échantillonnage sur la rivière Scioto à Columbus en Ohio), et peut dépasser les critères de qualité des eaux récréatives même en l'absence de précipitations importantes. Dans les rivières de l'Ohio, les densités de coliformes fécaux et les densités d'E. coli étaient fortement corrélées. Les études actuelles impliquent la suspension de bactéries d'essai dans des chambres fermées mais perméables à divers sites pour déterminer l'influence des pratiques de traitement et des facteurs environnementaux sur leur survie. Ces études devraient fournir plus d'informations sur les raisons pour lesquelles les comptes d'indicateurs fécaux sont si variables et quels facteurs influencent cette variabilité.

Le U.S. Geological Survey a également collecté et publié des données sur la qualité de l'eau de la rivière Clinton à Mt. Clemens depuis 1975. Le nombre de coliformes fécaux et de streptocoques fécaux a été déterminé sur une base mensuelle ou trimestrielle, ainsi que des données sur la qualité chimique de l'eau. Comme pour les études de l'Ohio, les densités variaient considérablement d'un moment d'échantillonnage à l'autre. Ces données sont actuellement en cours d'analyse pour déterminer si des variables chimiques de l'eau peuvent aider à expliquer les densités bactériennes.

Contact de l'USGS :

Sheridan Haack - Coordinateur de projet
Commission géologique des États-Unis
6520, voie marchande, bureau 5
Lansing, Michigan, 48911
Téléphone : 517-887-8909
Courriel : [email protected]

Département américain de l'Intérieur, U.S. Geological Survey
Division des ressources en eau, district du Michigan
Mainteneur : Webmaster ([email protected])
Dernière modification : mercredi 04 janvier 2017 10:04:33 EST
Déclaration de confidentialité || Avis de non-responsabilité || FOIA || Accessibilité
Adresse URL : http://mi.water.usgs.gov/BactHOWeb.html


2.2 Analyse de la qualité de l'eau

L'utilisation de la cytométrie en flux s'est également produite à ce jour en tandem avec la numération sur plaque hétérotrophe (HPC) pour la détection rapide de la numération bactérienne de l'eau potable ainsi que de l'eau brute (Hoefel, et al., 2005). Les résultats ont montré que le FCM était beaucoup plus rapide que le HCP pour détecter les bactéries viables dans les échantillons classés comme viables mais non propices à la culture. La méthode FCM a détecté les bactéries en une heure au lieu de plusieurs jours pour la technique HCP.

Des études ont testé la sensibilité des tests basés sur FC par rapport à la méthode de test sur plaque, pour mesurer les niveaux d'un virus infectieux dans un échantillon (Cantera, et al., 2010). L'infection à poliovirus (PV1) a été testée et la méthode FCM appliquée à un échantillon d'eau infecté par des cellules infectées par PV1. L'étude a révélé qu'une combinaison de cytométrie en flux, utilisée avec la technologie de transfert d'énergie par résonance de fluorescence, est capable de détecter avec sensibilité et rapidement la présence de virus infectieux dans un échantillon d'eau environnementale.


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Bactéries fécales indicatrices et qualité de l'eau sanitaire

Naturellement, certains micro-organismes ont appris à vivre sur ou dans le corps humain. Beaucoup de ces micro-organismes ne font pas de mal, et sont même bénéfiques car ils entrent en compétition avec d'autres micro-organismes qui pourraient causer des maladies s'ils pouvaient s'établir dans ou sur notre corps. Les bactéries indicatrices fécales sont des micro-organismes tels qu'elles sont des habitants normaux du tractus gastro-intestinal des humains et de nombreux autres animaux à sang chaud et, en général, elles ne causent aucun mal.

Quelques micro-organismes (appelés agents pathogènes) peuvent provoquer des maladies chez l'homme. Afin de provoquer une maladie, un agent pathogène doit réussir à envahir une partie du corps et soit produire plus de lui-même, soit produire un produit chimique (généralement appelé toxine) qui interfère avec les processus corporels normaux. Le fait qu'un agent pathogène réussisse ou non à provoquer une maladie est lié à la santé de l'individu et à l'état de son système immunitaire, ainsi qu'au nombre de cellules pathogènes nécessaires pour rendre la personne malade. Certains agents pathogènes peuvent provoquer des maladies lorsque seules quelques cellules sont présentes. Dans d'autres cas, de nombreuses cellules sont nécessaires pour rendre une personne malade. Les enfants et les personnes âgées sont plus sensibles à de nombreux agents pathogènes que les adultes jeunes ou d'âge moyen.

Certains agents pathogènes passent leur vie dans le sol et l'eau et ne provoquent des maladies que dans des circonstances inhabituelles. Le micro-organisme qui cause le tétanos en est un exemple. Ce micro-organisme (une bactérie nommée Clostridium tetani) vit normalement dans le sol. Clostridium tetani ne se développe dans le corps que dans les plaies perforantes profondes où l'air ne peut pas pénétrer (appelées anaérobies). Dans cet environnement, il produit une toxine qui se propage dans tout le corps et peut provoquer une paralysie. D'autres agents pathogènes sont plus étroitement associés aux humains et aux autres animaux à sang chaud. Ces agents pathogènes se transmettent d'un organisme à un autre par contact direct ou par contamination des aliments ou de l'eau. De nombreux agents pathogènes qui causent des maladies gastro-intestinales appartiennent à cette catégorie. Plusieurs agents pathogènes gastro-intestinaux humains produisent des toxines qui agissent sur l'intestin grêle, provoquant une sécrétion de liquide qui entraîne une diarrhée. Dans les cas graves, tels que le choléra, la personne atteinte peut mourir d'une perte de fluides corporels et d'une déshydratation sévère. Les cellules de l'agent pathogène sont excrétées dans les selles, et si ces cellules contaminent les aliments ou l'eau qui sont ensuite consommés par une autre personne, la maladie se propage.

Il n'est pas rare de trouver des bactéries indicatrices fécales et même des agents pathogènes dans les milieux naturels. L'organisme appelé Giardia lamblia (un protozoaire) en est un exemple. Cet organisme se trouve dans le système gastro-intestinal de certains mammifères sauvages et peut pénétrer dans l'eau par les excréments de ces mammifères. L'organisme provoque une diarrhée sévère chez l'homme. Il est conseillé aux personnes qui font de la randonnée ou de la randonnée dans des zones sauvages de traiter toute l'eau avant de la boire, même si elle provient d'un ruisseau de montagne vierge, clair et froid. Par conséquent, le risque de maladie n'est pas uniquement le résultat de la présence de déchets humains dans l'environnement.

Néanmoins, dans les milieux naturels, les organismes sont relativement dispersés, donc les déchets sont également relativement dispersés. De plus, les déchets naturels sont composés de composés naturels de cet environnement et les micro-organismes du sol et de l'eau peuvent dégrader ces déchets et les recycler sous des formes utilisables. Lorsque la quantité ou le type de déchets dépasse la capacité des micro-organismes du sol et de l'eau à les dégrader, on parle de pollution par les déchets. La capacité de dégradation des micro-organismes dans le sol et l'eau est mise à l'épreuve par des quantités extrêmes de déchets, ainsi que par des composés inhabituels (souvent d'origine humaine) ou toxiques. Il est difficile de vivre dans un monde industrialisé et urbanisé et de ne pas produire de concentrations localisées de déchets. Lorsque les déchets fécaux humains sont concentrés dans l'environnement, nous supposons, pour notre propre protection, que le risque de transmission d'agents pathogènes peut augmenter, même si nous n'avons aucune preuve directe de la présence d'un agent pathogène spécifique. C'est pour cette raison que nous surveillons la qualité de notre nourriture et de notre eau, et établissons des politiques d'hygiène personnelle et des politiques publiques qui tentent de prévenir la contamination en premier lieu.

Une première étude (Burm, RJ et RD Vaughan, 1966, Journal of the Water Pollution Control Federation, Vol. 38, pp. 400-409) a comparé la qualité bactériologique de la distribution séparée des eaux pluviales de la ville d'Ann Arbor, MI avec celle du réseau d'égouts unitaires (en particulier le drain de Conner Creek) de Détroit. Des prélèvements ont été effectués sur plusieurs mois. En avril, le nombre de coliformes fécaux était de 10 000 pour 100 ml dans le système séparé (Ann Arbor) mais de 890 000 pour 100 ml pour le système combiné de Detroit. Par comparaison, en août, les dénombrements étaient de 350 000 coliformes fécaux par 100 ml sur le site d'Ann Arbor et de 4 400 000 par 100 ml sur le site de Detroit. Le nombre de streptocoques fécaux était plus similaire entre les deux sites.

Le US Geological Survey a mené plusieurs études récentes sur les bactéries indicatrices fécales dans les eaux récréatives de l'Ohio, en coopération avec diverses agences de l'État de l'Ohio, notamment la division des égouts et du drainage de la ville de Columbus, le bureau des services publics de la ville d'Akron, le comté de Summit Department of Environmental Services, Ohio Water Development Authority, Ohio River Valley Water Sanitation Commission, Northeast Ohio Regional Sewer District et Cuyahoga River Community Planning Organization. Ces études ont fourni des données sur les concentrations de bactéries indicatrices fécales dans des rivières sélectionnées en ce qui concerne la concentration, la relation avec les normes de qualité des eaux récréatives et l'influence de facteurs environnementaux tels que les précipitations, le ruissellement et les pratiques de chloration et de déchloration des eaux usées. Ces études ont déterminé que les concentrations d'indicateurs fécaux peuvent être très variables le long des rivières urbaines (par exemple, le nombre de coliformes fécaux variait de 20 colonies par 100 ml à 2 000 000 de colonies par 100 ml pour différents sites et dates d'échantillonnage sur la rivière Scioto à Columbus en Ohio), et peut dépasser les critères de qualité des eaux récréatives même en l'absence de précipitations importantes. Dans les rivières de l'Ohio, les densités de coliformes fécaux et les densités d'E. coli étaient fortement corrélées. Les études actuelles impliquent la suspension de bactéries d'essai dans des chambres fermées mais perméables à divers sites pour déterminer l'influence des pratiques de traitement et des facteurs environnementaux sur leur survie. Ces études devraient fournir plus d'informations sur les raisons pour lesquelles les comptes d'indicateurs fécaux sont si variables et quels facteurs influencent cette variabilité.

Le U.S. Geological Survey a également collecté et publié des données sur la qualité de l'eau de la rivière Clinton à Mt. Clemens depuis 1975. Le nombre de coliformes fécaux et de streptocoques fécaux a été déterminé sur une base mensuelle ou trimestrielle, ainsi que des données sur la qualité chimique de l'eau. Comme pour les études de l'Ohio, les densités variaient considérablement d'un moment d'échantillonnage à l'autre. Ces données sont actuellement en cours d'analyse pour déterminer si des variables chimiques de l'eau peuvent aider à expliquer les densités bactériennes.

Contact de l'USGS :

Sheridan Haack - Coordinateur de projet
Commission géologique des États-Unis
6520, voie marchande, bureau 5
Lansing, Michigan, 48911
Téléphone : 517-887-8909
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Département américain de l'Intérieur, U.S. Geological Survey
Division des ressources en eau, district du Michigan
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Dernière modification : mercredi 04 janvier 2017 10:04:33 EST
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Nous fabriquons un système de purification d'air et d'eau à base d'ozone. Nous devons déterminer la concentration de toutes les bactéries qui restent après le processus de purification. Nous avons utilisé un luminomètre pour déterminer le nombre de bactéries et vérifier l'efficacité de notre système sur les surfaces solides, ainsi que dans l'eau. Cependant, il est très difficile de déterminer la concentration de bactéries présentes dans l'air.

Je suis d'accord avec la réponse que vous avez reçue de cet "autre" fabricant de PID. Les instruments à lecture directe peuvent être utilisés pour mesurer les sous-produits de la respiration microbienne, mais il faut beaucoup de microbes pour produire un changement significatif de concentration. Afin de produire des contaminants, les microbes doivent être activement métabolisés. La plupart des bactéries présentes dans l'air se présentent sous la forme de spores dormantes et ne respirent pas activement. Les spores sont plus petites, plus légères et restent en suspension dans l'air pendant une période beaucoup plus longue. Vous pouvez facilement cultiver toutes les spores viables qui restent après la stérilisation, mais mesurer les contaminants atmosphériques produits par les microbes alors qu'ils sont encore dans l'air est presque impossible. Même lorsqu'elles sont présentes sur des surfaces solides ou dans l'eau, les bactéries doivent respirer activement afin de produire des sous-produits métaboliques détectables.

Dans un espace confiné, où il n'y a pas de mélange avec de l'air frais, la décomposition microbienne peut facilement créer des conditions atmosphériques dangereuses.

Il existe de nombreux types de bactéries et de microbes impliqués dans ce processus. Certains types de microbes « aérobies » utilisent de l'oxygène et produisent du dioxyde de carbone. D'autres types de bactéries « anaérobies » qui n'utilisent pas d'oxygène produisent du méthane et du sulfure d'hydrogène. Les types de bactéries actives à tout moment dépendent du type de matière organique présente dans l'espace confiné, de la concentration d'oxygène dans l'espace à ce moment-là et d'autres conditions environnementales telles que l'humidité et la température.

Les effets de la décomposition microbienne sur l'atmosphère dans l'espace suivent souvent (mais pas toujours) la même séquence. La respiration aérobie, qui utilise de l'oxygène, est le moyen le plus efficace de convertir la matière organique en énergie. C'est pourquoi les êtres humains sont des organismes aérobies qui ont besoin d'oxygène. Lorsqu'ils ne se métabolisent pas activement, les bactéries et les microbes sont présents sous forme de spores dormantes. L'atmosphère immobile dans un espace confiné contient initialement beaucoup d'oxygène. Ces conditions précoces sont bonnes pour la décomposition aérobie. L'oxygène utilisant des bactéries et des microbes devient actif et commence à proliférer. Les bactéries aérobies épuisent l'oxygène et génèrent du CO2. Étant beaucoup plus lourd que l'air frais, le CO2 tend à s'accumuler dans le fond de l'espace, créant localement des conditions anaérobies. Les bactéries anaérobies restent sous forme de spores inactives jusqu'à ce que les conditions deviennent agréables pour leur métabolisme. À mesure que l'atmosphère devient de plus en plus pauvre en oxygène, les microbes anaérobies germent et commencent à se métaboliser.

Les microbes anaérobies n'ont pas besoin d'oxygène. La décomposition anaérobie est moins efficace et se déroule plus lentement que la décomposition aérobie. Les sous-produits métaboliques de la respiration anaérobie comprennent le méthane (CH4) et le sulfure d'hydrogène (si la matière organique dans l'espace comprend du soufre). Plus la matière organique de l'espace contient de soufre, plus la concentration de H est élevée.2S qui est susceptible d'être produit par une action bactérienne anaérobie. Étant plus lourd que l'air, le H2S a également tendance à s'accumuler près du fond de l'espace. Le méthane, étant plus léger que l'air, a tendance à monter et s'accumule près du sommet de l'espace, ou s'échappe de l'espace, s'il y a des ouvertures.

Je suggère de continuer à évaluer le nombre de bactéries sur les surfaces solides et dans l'eau au moyen du luminomètre. À moins que vous ne laissiez la zone stérilisée seule pendant une longue période, il est peu probable que vous voyiez quoi que ce soit dans l'air, même si l'armosphère purifiée comprend des spores viables. Les spores doivent germer pour avoir un effet sur l'atmosphère.

D'autre part, une application principale pour le G450 et le G460 est de surveiller l'atmosphère où l'action microbienne peut provoquer des conditions dangereuses. La fermentation anaérobie est utilisée pour produire de l'alcool, du vin, des spiritueux distillés et de la bière. Il est fortement associé à la présence de niveaux dangereux de CO2, ainsi qu'un manque d'oxygène. Le sulfure d'hydrogène est fortement associé au traitement des eaux usées et des eaux usées, à la production et au raffinage du pétrole, à la transformation commerciale du poisson et de la viande et à de nombreuses autres applications industrielles. Le méthane produit par l'action microbienne est fortement associé à de nombreux types d'espaces confinés, notamment les égouts, les regards, les digesteurs, les voûtes et les tunnels.

Ainsi, alors que quelques spores dormantes peuvent ne pas provoquer de changement mesurable dans l'atmosphère, un grand nombre de bactéries à métabolisation active peuvent rapidement produire des conditions mortelles !


Le dispositif de surveillance de l'eau fournira un diagnostic rapide des bactéries mortelles

Crédit : Africa Studio, Shutterstock

Un nouveau module de détection microbienne aidera les réseaux de distribution d'eau à accélérer le processus de mesure de la contamination. Cela conduira à des économies importantes avec des données critiques en temps réel.

Les maladies infectieuses d'origine hydrique constituent un fardeau majeur pour la santé humaine. L'eau contaminée peut entraîner des épidémies de diarrhée, de choléra, de dysenterie, de typhoïde et de polio. Cette eau potable est estimée à 502 000 décès par diarrhée chaque année, selon l'Organisation mondiale de la santé. C'est pourquoi il est crucial d'assurer la sécurité microbiologique de l'eau.

Une équipe de chercheurs soutenue par le projet WaterSpy financé par l'UE développe un dispositif de surveillance omniprésente et en ligne de l'eau du robinet. It's a portable laser-based water quality analyser that can be utilised at critical points on water distribution networks. It can provide a safety reading in a few hours rather than days, helping water utilities, public authorities and regulators save time and resources. The prototype is ready and the team will test it in two sites in Genova, at the Prato Water treatment plant and the entry point of the Genova water distribution network.

WaterSpy will focus on monitoring three of the most deadly bacteria strains: Escherichia coli, Salmonella and Pseudomonas aeruginosa. As explained in a press release on the project website, these bacteria are often hard to detect as the concentration of contaminants can be low. "The current process involves water samples being taken and sent to a remote laboratory, and with bacteria traces often so small, a period of 24 hours is needed to allow the pathogens to cultivate." As a result, a full analysis could take up to 2-3 days. However, the research team hopes to get results in just 6 hours, about 12 times faster than the current standard.

Combining light and sound

WaterSpy relies on a laser configuration, photodetectors and ultrasound particle manipulation. The same press release explains: "It works by first gathering small traces of bacteria and then detecting them with a laser." Ultrasound is used to congregate the bacteria in the water sample in order to enhance the detection and sensitivity. A measurement technique called attenuated total reflection will be used, enabling a sample to be examined directly in the liquid state. "Beams of infrared (IR) light are sent into a diamond over which the water flows. The IR light then reflects off the internal surface in contact with the water sample, before being collected by a detector as it exits the crystal."

The ongoing WaterSpy (High sensitivity, portable photonic device for pervasive water quality analysis) project was set up to develop water quality analysis photonics technology suitable for online field measurements. For validation purposes, WaterSpy technology will be integrated into an existing commercial water quality monitoring platform in the form of a portable add-on. According to the team, WaterSpy technology is relatively cheap and will comply with strict requirements in terms of specificity and sensitivity levels in the wake of new drinking water regulations.


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