Paramètres prédictifs de l'apparition des coliformes dans les réseaux de distribution d'eau d'alimentation

L'isolement sporadique de coliformes sur certains réseaux de distribution en période chaude et en absnce de tout épisode décelable de contamination (défaut de traitement, post-contamination) laisse supposer que la présence de ces germes dans l'eau pourrait être associée à la présence d'un biofilm important à la surface des canalisations.Cette hypothèse a pu être vérifiée lors de cette étude, réalisée sur différents réseaux de la banlieue parisienne.Ce travail a mis en évidence une relation entre la fréquence d'observation des coliformes sur les sites du réseau et le dépassement de seuils critiques pour quatre paramètres:- le niveau de salissure bactériologique de l'eau évalué par le dénombrement de la flore bactérienne planctonique totale par microscopie en épifluorescence - la température - la consommation de matière organique biodégradable (CODB) - la concentration en chlore libre résiduel. Le degré d'exposition des sites d'un réseau de distribution a pu être estimé par comptabilisation des dépassements des seuils critiques pour ces quatre paramètres. Trois niveaux de risques croissants (sans risque, faiblement exposé et exposé) ont été établis correspondant à des fréquences de plus en plus importantes d'apparition des coliformes sur les sites du réseau de distribution.Pour une semaine donnée, le calcul de la moyenne des dépassements simultanés des seuils critiques enregistrés sur l'ensemble des sites a permis de définir quatre niveaux de risques moyens d'apparition des coliformes sur l'ensemble des sites (minimum, non négligeable, critique et maximum) en relation avec des observations de coliformes de plus en plus fréquentes sur le réseau.Il a aussi été possible de définir un taux de chlore à appliquer sur un site afin de diminuer le niveau de contamination bactérienne de l'eau et par conséquent réduire le risque d'apparition des coliformes sur ce site.Coliform occurrences in drinking water in the absence of known breaches of treatment barriers are still a problem inthe drinking water industry. The purpose of this study was to define threshold values for different bacteriological, chemical and physical parameters, beyond which coliforms occurred more frequently along a full scale distribution system in a northern suburb of Paris. A predictive model of coliform occurrence at different sites of a distribution network was produced (AL COL model).This study consisted of two stages. The first one involved following coliform occurrences, epifluorescent counts, temperature, biodegradable dissolved organic carbon (BDOC), and residual chlorine level in the treatment plant effluent and at five distribution sampling sites. Each site was sampled once a week for one year (n=47 ; February 1991 - February 1992). This first stage of study showed that the occurrence of coliforms in the network could be associated with temperatures greater than a threshold value of 15°C, a BDOC consumption greater than 0.15 mg/l, a logarithm of the epifluorescent counts higher than 5.2 and a residual chlorine lower than 0.10 mg/l. Graduation of coliform occurrences was possible by the combination ofoverstepped thresholds for these four parameters. Three levels of risk associated with an increasing frequency of coliform occurrence were defined : site with no risk when no or only one threshold value was exceeded, slightly exposed site when 2 or 3 threshold values were exceeded and exposed site when 4 threshold values were exceeded.The second stage of the study concerned the application of this predictive model. It consisted of following weekly the same parameters as in the first stage at 7 and 10 distribution sites situated on two difrerent distribution systems (Nortlrern and Eastern suburbs of Paris) for 21 weeks (April - September 1992). The threshold values determined were similar for the two distribution systems. They were 15°C for temperature ; 0.10 - 0.15 mg/l for BDOC consumption, 5 - 5.2 for the logarithm of epifluorescent counts and 0.10 mg/l for residual chlorine. The frequency of coliform occurrences was about 60 % at sampling points assessed as exposed sites, 5 % at sampling points assessed as slightly exposed sites and 1 % at sites considered with no risk.Moreover, it was possible to define a model of mean risk of coliform ocurrences over all sites (corresponding to the mean of overstepped thresholds at the different studied sites for a given week). Four levels of mean risk (minimum, non negligible, critical, and maximum) were associatcd with increasing frequencies of coliform observations in the distribution network.The AL COL model could be an efficient and simple tool to control and limit occunences of coliforms in drinking water. When a site is assessed as exposed, disinfection treatments have to be performed in order to reduce this risk and to prevent coliform occurrences during the weeks following this risk. Moreover, it was also possible to define a chlorine level in the water to reduce the bacterial contamination and subsequently decrease the risk of coliform occurrences at the sites of the network

Persistence of viable but non-culturable bacteria during the production and distribution of drinking water

The direct measurement of in situ respiring bacteria using 5-cyano-2,3-ditolyl tetrazolium chloride (CTC) shows that, especially for Gram-negative bacteria, large numbers of viable but non-culturable (VBNC) bacteria are present in finished water from a conventional water treatment plant, and the regrowth of bacteria along distribution networks can be seen rapidly by using this very sensitive technique. The level of bacterial inactivation with chlorine is much less important than has been previously supposed (based on experiments with non-injured laboratory strains of bacteria and classical culture techniques). Threshold values of VBNC bacteria leaving water treatment plants or regrowing along distribution systems have to be determined for better control of coliform regrowth and health- risks associated with the consumption of drinking water

Devenir des pyrogènes bactériens dans des unités de production d'eau potable

L'environnement recèle de très grandes quantités de pyrogènes, dénommées souvent endotoxines, issues, entre autre, de bactéries Gram négatif. Leur impact sanitaire est important, et bien connu dans le domaine de l'industrie des composés injectables mais pas encore établi dans le cadre de leur absorption par voie orale. Nous avons appliqué la méthode de dosage quantitatif des pyrogènes au suivi de la qualité des eaux provenant de filières d'eau potable et de réseaux de distribution. La méthode permet une estimation rapide de la population bactérienne totale. L'ozonation est le procédé le plus efficace pour l'élimination de ces molécules pyrogènes

Chapter 6 :General Conclusion

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Application du test microtox à la surveillance de la qualité des eaux destinées à la production d'eau potable

La surveillance de la qualité des eaux destinées à la production d'eau potable passe par la mise en place d'un système analytique complet capable de détecter le plus rapidement possible la nature des pollutions susceptibles d'empêcher la bonne marche des usines de production. Pour cela les laboratoires disposent de nombreuses technologies de détection physico-chimique mais manquaient jusqu'alors de tests rapides d'évaluation de la toxicité aiguë. Microtox tm, capable de donner une réponse en moins de 30 minutes, a déjà été largement utilisé pour l'évaluation de la toxicité aiguë d'effluents d'origine industrielle ou urbaine. Nous m'avons appliqué : . Au suivi régulier de rivières afin d'évaluer l'interférence de la pollution «chronique». . Après dosage d'eaux de rivière par des toxiques organiques ou minéraux pour évaluer l'influence de la matrice sur la sensibilité de réponse. . Lors de cas concrets de pollutions. On constate que son emploi semble limité, tout comme le test daphnies, à la détection de pollutions massives avec des sensibilités qui lui sont propres. Par sa rapidité de réponse et sa facilité de mise en œuvre, il constitue l'outil adapté actuellement pour compléter les méthodes analytiques et introduire le contrôle de toxicité dans les cas de pollutions accidentelles

Chapter 4: Biodegradable organic matter and bacteria in drinking water distribution systems

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Coliforms and other microbial indicators occurrence in water and biofilm in full-scale distribution systems.

Biofilm and microbial water quality were studied in four middle size full-scale distribution systems (DS) in France serving 5,000-30,000 inhabitants (maximum residence time 23-160h) through three sampling campaigns over 1 year. Three of these DSs were chosen because of a quite high occurrence of bacterial indicators (i.e. total coliforms), the last DS was considered as a reference. Biofilm was studied on cast iron coupons incubated for more than 1 month in devices continuously fed with water from the DS in conditions imitating those met in DS. The devices were located at different points (4-6) along each DS. The abundance of bacteria in biofilm was estimated by heterotrophic plate counts (HPC) after detachment of the biofilm from the support by sonication. Microbiological water quality was estimated in parallel; analysis of total coliforms, E. coli, enterococci and anaerobic sulphide-reducing bacteria spores (ASRB spores) was carried out in biofilm and water. Over the period of the study, 171 water samples and 57 biofilm samples were collected. Over these 171 waters, 19 (11%) were positive for at least one of the measured indicators while two biofilm samples were positive (3.5%). Significant differences were observed in the levels of contamination between the DSs. High residence time in the DS, low disinfectant residual and high temperature increased the risk of indicator occurrence in the water phase. Due to the low number of biofilm samples positive for bacterial indicators, the data collected in the present study did not allow observation of a direct association between biofilm and water contaminations, even if the occurrence of indicators in water appeared on DSs with the highest density of biofilm (HPC).info:eu-repo/semantics/publishe

Biodegradable organic matter in drinking water treatment

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Comparative tudy of AOC measurements involving seven EEC laboratories

Orateur invitéinfo:eu-repo/semantics/nonPublishe