Transcript
Page 1: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme bakterier i drikkevand

Page 2: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

Titel: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme bakterier i drikkevand

Resumé Rapportenviser,atderkanforekommecoliformebakterier,udenatderbehøveratvære taleomtegnpåforurening,idetderikkeerkonstateretfejlellerforureningshændelsei forbindelsemedbakteriefundene,ogatdertilsyneladendeharværetnormaledriftsforhold ivandforsyningerne.

Rapportenviser,atvedanvendelseafintegreretprøvetagningmedenprøvemængdepå10 eller100blevderpåvistE.coliimegetlavkoncentrationi8udaf54integreredeprøver. E,coliblevikkepåvistinogenafvandprøvernemedenprøvemængdepå100ml. Resultaterneviste,atprøvemængdeog-intervalhareneffektpåfundafbakterier,ogs pecieltatstoreprøvemængderog–intervallersænkerpåvisningsgrænsenogmuliggør målingafbakterierilavkoncentration.

Forfatter: PeterL.Wejse,AaronSaunders,BirtheM-Pedersen

URL: www.blst.dk

ISBN: ISBN(PDF-version)978-87-92617-45-3

Udgiver: By-ogLandskabsstyrelsen

Udgiverkategori: Statslig

År: 2010

Sprog: Dansk

Copyright© Måciteresmedkildeangivelse. By-oglandskabstyrelsen,Miljøministeriet

Forbehold: By-ogLandsskabsstyrelsenvil,nårlejlighedengives,offentliggørerapporterindenfor miljøsektoren,finansieretafBy-ogLandskabsstyrelsen.Detskalbemærkes,atensådan offentliggørelseikkenødvendigvisbetyder,atdetpågældendeindlæggiverudtrykfor By-ogLandskabsstyrelsenssynspunkter.Offentliggørelsenbetyderimidlertid,atBy-og Landskabsstyrelsenfinder,atindholdetudgøretvæsentligtindlægidebattenomkringden danskemiljøpolitik

Page 3: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

3

Indhold

Forord ......................................................................................................... 5

Sammenfatning og konklusioner ............................................................. 6

Baggrund og formål ............................................................................... 6

Undersøgelsen ........................................................................................ 6

Hovedkonklusioner ................................................................................. 7

Projektresultater ..................................................................................... 7

Summary and conclusions ........................................................................ 9

Background and aim ............................................................................... 9

The investigation .................................................................................... 9

Main conclusions ...................................................................................10

Results ...................................................................................................10

1 Indledning ..............................................................................................11

2 Undersøgelsen .......................................................................................12

2.1 Formål .............................................................................................12

2.2. Materialer og metoder ....................................................................12

2.2.2 Analyser ...................................................................................13

2.2.3 Omfang af prøvetagning ...........................................................14

2.2.4 Beskrivelse af prøvetagningssteder ............................................14

2.3 Resultater ........................................................................................16

2.3.1 Samlede analyseresultater .........................................................16

2.3.2 Fund af coliforme bakterier ......................................................16

2.3.3 Supplerende undersøgelser af vandkvaliteten ............................18

2.3.4 Stabilitet af måleværdier ...........................................................20

2.4 Diskussion........................................................................................20

2.4.1 Forekomst af coliforme bakterier ...............................................20

2.4.2 Datasættets generelle anvendelighed ........................................20

2.4.3. Coliforme bakterier som indikator for forurening ......................21

2.4.4 Stabilitet af måling ................................................................... 22

3 Konklusion ............................................................................................ 24

4 Litteraturliste ........................................................................................ 25

Bilag A - Samlede data ............................................................................ 26

Page 4: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

4

Page 5: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

5

ForordColiforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere end 100 år og anvendes i dag i mange lande. I Danmark har man i en årrække analyseret drikkevand for coliforme/E. coli efter DS 2255, og fund har været sjældne og typisk knyttet til fejl ved anlæg eller drift.

Metodeovergangen i maj 2005 til den mere følsomme ISO EN 9308-1:2001/Colilert Quanti Tray har bevirket en betydelig stigning i antallet af fund af coliforme bakterier, selv om dansk drikkevand sikkert ikke er hverken mere eller mindre forurenet end tidligere. Denne udvikling var ikke uventet, idet det udførte ækvivalensstudie (ref. 1) før ændring af metode havde vist, at den nye metode påviste flere positive prøver med coliforme bakterier.

Den øgede fraktion af coliform positive prøver stiller dog vandforsyningerne over for et problem, idet det er uklart, hvad der er påkrævet af aktion i til-fælde af fund af coliforme bakterier i lavt antal. Det vides ikke, om disse lave koncentrationer af coliforme bakterier tyder på forurening, eller om der kan være tale om et lavt niveau af coliforme bakterier som forekommer alminde-ligt, men som hidtil har været under detektionsgrænsen, og som således kan antages at være uden sundhedsmæssig betydning.

I et tidligere projekt for Miljøstyrelsen (ref. 2) blev der ikke påvist sygdoms-fremkaldende coliforme bakterier, men projektet afklarede ikke, om lave koncentrationer af coliforme bakterier indikerer en forurening.

Nærværende projekt søger derfor at belyse, om coliforme bakterier forekom-mer almindeligt i lavt niveau i dansk drikkevand.

Page 6: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

6

Sammenfatning og konklusioner

Baggrund og formålDe mange fund af coliforme bakterier i dansk drikkevand i de seneste år rejser spørgsmål omkring de coliforme bakteriers forekomst i vandet: Er fund af lave antal coliforme bakterier en unormal tilstand; en indikator for fejl, som bør rettes; eller er de en del af drikkevandets almindelige tilstand, som blot måles dårligt med traditionelle prøvestørrelser og -metoder?

Projektet tager afsæt i denne problemstilling, og projektets formål er at afklare, om coliforme bakterier forekommer i drikkevand i så lavt niveau, at prøvemængden og –intervallet har stor effekt på påvisningen af dem. Projek-tets arbejdshypotese er således:

”Der forekommer ofte coliforme bakterier i dansk drikkevand i lav koncentration.”

Denne hypotese testes i nærværende projekt ved gentagne analyser af drik-kevand fra udvalgte drikkevandsforsyninger for coliforme bakterier med en metode, som giver en langt lavere detektionsgrænse end almindelig praksis. Herved afklares, om der findes coliforme bakterier i meget lav koncentration, og der opnås information om effekten af prøvevolumen og prøvetagningspe-rioden på fund af coliforme bakterier. Projektets metode med anvendelse af tre forskellige prøvestørrelser bygger på rationalet, at forekommer coliforme bakterier almindeligt i lavt antal, så bør de stort set altid kunne måles i 100 liter, hvorimod en lille vandprøve på 100 ml nogle gange vil indeholde enkelte coliforme bakterier, men oftest ingen.

UndersøgelsenI undersøgelsen deltog tre østjyske vandforsyninger af forskellig størrelse. Ved hver vandforsyning er der udvalgt tre prøvetagningssteder hhv.: rentvands-beholder, hovedledning og taphane hos forbruger Dette valg er gjort for at opnå stor variation i undersøgelsens begrænsede prøveantal.

Fra hvert prøvetagningssted er der udtaget den traditionelle vandmængde på 100 ml samt prøver med en vandmængde på 10 og 100 liter med en integre-ret prøvetagningsenhed, som opsamler filterprøver over hhv. 1 og 24 timer. Samlet for undersøgelsen består datasættet af 36 stk. 100 ml vandprøver, 27 stk. 10 liter prøver og 27 stk. 100 liter prøver.

Vandprøverne er analyseret for indhold af coliforme/E. coli med Colilert18-metoden, som er fundet at være ækvivalent med ISO EN 9308-1:2001(ref. 1). På en delmængde af prøverne er der desuden som reference for om vandet generelt er forurenet med bakterier analyseret for kimtal ved 22 og 37 grader efter DS 6222 samt totalt bakterieindhold (Eubakterier) med den molekylære metode qPCR. Disse generelle mål for vandets bakterieindhold er udført, for at give et bedre vurderingsgrundlag ved eventuelle fund af coliforme bakte-rier. Kimtallet anvendes som en indikation af vandets overordnede mikrobiolo-giske kvalitet og vil vise, om der er forurening af overfladevand eller organisk stof, som leder til bakterievækst i vandet. Den molekylære bakteriemåling vil desuden vise, om der er et ualmindeligt, totalt bakterieindhold, fx grundet ophvirvling af slam i ledningsnettet eller dårlig funktion af sandfiltre.

Page 7: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

7

HovedkonklusionerDette projekt viser ud fra det begrænsede datasæt, at der forekommer coli-forme bakterier, uden at der behøver være tale om indikation af forurening, idet der ikke er konstateret fejl eller forureningshændelser i forbindelse med bakteriefundene, og at der tilsyneladende har været normale driftsforhold i forsyningerne. Den generelle forekomst af coliforme bakterier skyldes formo-dentlig, at de kan introduceres ved reparationer og ledningsarbejde eller hvis der ved en fejl sker en forurening fx på vandværk. Mange coliforme bakterier har en lang overlevelse selv i næringsfattigt drikkevand, og det kan yderligere tænkes, at nogle arter kan etablere sig i biofilmen.

Dermed bekræftes projektets hypotese: ”Der forekommer ofte coliforme bakterier i dansk drikkevand i lav koncentration.”

Idet der er påvist coliforme bakterier ved alle 9 prøvetagningssteder hos 3 vandforsyninger, spændende fra rentvandsbeholder til taphane hos forbruger.

ProjektresultaterProjektet viser, at andelen af prøver med coliforme bakterier øges fra 42 % ved vandprøver med en prøvemængde på 100 ml til 96 % ved vandprøver med en prøvemængde på 100 liter. Med en vandmængde på 100 liter er der

Tabel 0.1 Andel prøver og antal prøve-tagningssteder positive for coliforme bakterier opstillet efter prøvemænger Prøvemængde

Antal prøver

Heraf positive for coliforme Antal prøve-

tagningssteder

Heraf positive for coliforme

Stk. % Stk. %

100 ml 36 15 42 9 7 78

10 l 27 20 74 9 8 89

100 l 27 26 96 9 9 100

fundet coliforme bakterier på alle de undersøgte prøvetagningssteder og kun én ud af 27 prøver indeholdt ikke coliforme bakterier. Dette er sammenfattet i nedenstående Tabel 0.1og Figur 0.1.Ud over projektets resultater omkring coliforme bakterier viser undersøgelsen, at ved anvendelse af integreret prøvetagning med en prøvemængde på 10

Figur 0.1 Prøvestørrelsens effekt på fund af coliforme bakterier

Page 8: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

8

eller 100 l, blev der påvist E. coli i meget lav koncentration i 8 ud af de 54 integrerede prøver. E. coli blev derimod ikke påvist i nogen af vandprøverne med en prøvemængde på 100 ml. Disse resultater viser igen, at prøvemæng-de og –interval har en effekt på fund af bakterier, og specielt at store prøve-mængder og –intervaller sænker detektionsgrænsen og muliggør måling af bakterier i lav koncentration.

Page 9: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

9

Summary and conclusions

Background and aimThe latest years there has been a rise in the frequency of tests positive for coliforms in Danish drinking water concurrent with a change in the standard method from DS2255 (MPN in MacConkey broth) to ISO EN 9308-1:2001/Colilert Quanty Tray. Danish drinking water is generally based on groundwater and is not disinfected but simply aerated and filtered. The observation of low concentrations of coliform bacteria leads to the question of whether these indicate microbial contamination or not. Indeed, these coliforms might be a common part of Danish drinking water bacteria which were poorly measured by the previous standard method.

Therefore this project aims to establish whether low number of coliforms are commonly occurring in Danish drinking water or if they are actually indicators of microbial contamination. By common occurrence is meant during normal operation and when no contamination is known of. The hypothesis of the project thus is stated as: “Coliform bacteria do commonly occur in Danish drinking water at low concentration.

This issue is clarified through an investigation of the effect of sample size and sampling period on the occurrence of coliform bacteria in drinking water from different water works. The use of large sample volume and longer sampling periods aimed to improve the sensitivity of coliform detection and thus to determine the true occurence of coliform bacteria in the participating water-works.

The investigationThe investigation includes three waterworks of varying size situated in the eastern part of Jutland, Denmark. At each waterwork three sampling loca-tions were chosen, namely a clean water tank, a main distribution pipe and consumer taps, so as to maximise the variation in the relatively small number of samples. From each location standard samples of 0.1 litres as well as samp-les of 10 and 100 litres were drawn. Samples of 10 and 100 litres were samp-led with a sampling unit that filtered the required volume over a period of 1 hour (10 l samples) and 24 hours (100 l samples). The use of this methodology rests on the assumption, that bacteria occurring in low numbers would more often be detected in 100 liters than in 100 ml samples. In total there were taken 36 samples of 0.1 litres, 27 samples of 10 litres and 27 samples of 100 litres.

All water samples were analysed for coliforms/E. coli by the Colilert18 met-hod, which is equivalent to ISO EN 9308-1:2001 (ref. 1). A subset of the samp-les was also analysed by plate count (DS 6222, PCA at 22 and 36 centigrade) or qPCR for total Eubacteria. These two measures of water quality were used to support the evaluation of the water quality if coliform bacteria water found in a sample. The plate count shows contamination by surface water as well as with organic matter leading to microbiological growth. The molecular measu-rements of total content of bacteria also reveal non-culturable bacteria from malfunctioning sand filters or from sludge in the distributing pipelines.

Page 10: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

10

Main conclusionsThe null hypothesis of this project was rejected, as coliform bacteria were detected in all of the nine sample locations investigated. This result indicates that a low, ubiquitous content of coliform bacteria exists in Danish drinking water, without true indication of pollution.

ResultsThe key result of this project is that there was an increasing fraction of coliform positive samples going from 42 % in 0.1-litre samples to 96 % in 100-litre samples. Using samples of 100 litres coliforms were detected at all locations investigated. Only one of the 27 100-litre samples was not positive for coliforms. These results are summarised in Table 0.1 and Figure 0.1.

Sample type No. of samples Coliform positiveNo. of sampling locations

Coliform positive

n % n %100 ml 36 15 42 9 7 7810 l 27 20 74 9 8 89100 l 27 26 96 9 9 100

Table 0.1 The fraction of coliform positive samples and stations by sample type

Figure 0.1 The effect of sample type on the detection of coliform bacteria

Apart from the results on coliform bacteria the project has shown that utili-sation of integrated sampling can detect E. coli at very low concentrations. Thus E. coli was not detected in any of the 100 ml samples whereas it was detected in 8 of 54 integrated samples (10 and 100 l). These results again demonstrate the effect of sample volume and sample period on the bacteria detected. The methodology lowers the limit of detection and facilitates the measurement of bacteria in low concentration.

Page 11: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

11

1 IndledningDe mange fund af coliforme bakterier i dansk drikkevand i de sidste år rejser spørgsmål omkring de coliforme bakteriers forekomst i vandet: Er fund af lave antal coliforme bakterier en unormal tilstand; en indikator for fejl som bør rettes; eller er de en del af drikkevandets almindelige tilstand, som blot måles dårligt med traditionelle prøvestørrelser og -metoder?

Ved analyse af 100 ml vandprøver med en detektionsgrænse på 1 CFU pr. 100 ml er det meget tilfældigt, om der måles bakterier eller ej, hvis der er et lavt niveau af bakterier til stede. For bedre at belyse, om der forekommer et meget lavt niveau af coliforme bakterier, er der behov for en mere følsom analysemetode.

Et tidligere projekt udført for Miljøstyrelsen har arbejdet med denne proble-matik, idet der blev analyseret såvel 100 ml som 1 liter prøver (ref. 3). Dette studie konkluderede dog, at der ikke syntes at være nævneværdig effekt af øget prøvevolumen. På trods heraf har nærværende projekt arbejdet videre med øgede prøvevoluminer.

Dette projekts metode er anvendelse af tre forskellige prøvestørrelser ræk-kende fra de traditionelle analyser af 100 ml vand til 100 liter vand udtaget kontinuert over et døgn. Rationalet er her, at forekommer coliforme bakterier almindeligt i lavt antal, så bør de stort set altid kunne måles i 100 liter, hvori-mod en lille vandprøve på 100 ml nogle gange vil indeholde enkelte coliforme bakterier, men oftest ingen. Der er altså tale om væsentligt større øgning af prøvevolumen end i det tidligere miljøprojekt.

Projektets arbejdshypotese er således:

”Der forekommer ofte coliforme bakterier i dansk drikkevand i lav koncentration.”

Page 12: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

12

2 Undersøgelsen

2.1 FormålFormålet med projektet er at bestemme, om fund af coliforme bakterier påvir-kes væsentligt af prøvestørrelse og -interval. Afledt heraf undersøges det, om coliforme bakterier forekommer almindeligt, altså har en udbredt forekomst uden kendte forureninger eller driftsforstyrrelser, eller om de også i lavt antal indikerer en unormal tilstand i dansk drikkevand.

Dette mål søges nået gennem anvendelse af stigende prøvestørrelse og prøveperiode ved analyse for coliforme bakterier og E. coli, idet større prø-vevolumen og prøveopsamlingstid øger sandsynligheden for at kunne påvise bakterier, der forekommer i meget lav koncentration.

Vandforsyningerne og prøvetagningsstederne er valgt således, at under-søgelsen rummer en vis variation. På trods heraf kan undersøgelsen ikke hævdes at være repræsentativ for hele landet, alle anlægstyper, anlægsaldre og forbrugsvariationer o. lign., idet undersøgelsens begrænsede omfang ikke inkluderer alle tænkelige kombinationer af vandkemi og anlæg mv.

2.2. Materialer og metoderI det følgende gennemgås de praktisk/tekniske aspekter af projektets udførelse.

PrøvetagningsmetoderPrøvetagning er foretaget i overensstemmelse med DS EN ISO 19458-2006, idet det dog er valgt at anvende sterilisation af eventuel vandhane ved afsprit-ning på alle prøvetagningsstederne. Nærmere detaljer fremgår nedenfor:

Vandprøver med en prøvemængde på 100 ml 100 ml vandprøver er udtaget på følgende måde:1. Evt. belufter fjernes, og vandhanen steriliseres udvendigt med 70 %

ethanol.2. Vandet løber i 10 min.3. Steril prøveflaske påfyldes ca. 250 ml.4. Prøven fragtes til laboratoriet i køletaske.5. Analyse begyndes inden for 24 timer.

Fra et enkelt prøvetagningssted er vandprøverne taget via en ethanolsterilise-ret pumpe og slange, idet vandet skulle hentes 3 meter op fra en rentvands-beholder.

Vandprøver med en prøvemængde på 10 literPrøver på 10 liter er udtaget kontinuert over 1 time ved hjælp af en særlig prøvetagningsenhed. Enheden filtrerer vandprøven gennem et 47 mm Supor sterilfilter med 0,22 µm porestørrelse ved et konstant flow på 10 liter pr. time. Følgende metode er anvendt:Evt. belufter fjernes, og vandhanen steriliseres udvendigt med 70 % ethanol.Vandet løber i 10 min.Steril prøveflaske placeres under den rindende hane.Prøvetagningsenhed steriliseres med 70 % ethanol.

Page 13: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

13

Prøvetagningsenhed forbindes til prøveflaske og gennemskylles med prøve-vand herfra.Sterilt filter monteres, og prøvetagningen påbegyndes.Efter endt prøvetagning fragtes filtret til laboratoriet, og analyse påbegyndes typisk efter 2 timer.Alternativt opbevares filtret på køl (4 C) i maksimalt 24 timer før analyse.

Vandprøver med en vandmængde på 100 literDisse vandprøver er udtaget på samme måde som beskrevet for vandprøver med en vandmængde på 10 liter, men prøvetagningsperioden er udvidet til 24 timer og flow sænket til 4,18 liter pr. time.

2.2.2 Analyser2.2.2.1 Analyse for coliforme/E.coliAlle vandprøver med en vandmængde på 100 ml er analyseret for indhold af coliforme/E. coli med Colilert18 ved Miljøstyrelsens mikrobiologiske reference-laboratorium.

Vandprøver med en vandmængde på 10 og 100 liter er analyseret på Mikro-biologisk Laboratorium, Teknologisk Institut, ved en ikke-akkrediteret metode som er beskrevet nedenfor:1. Filter med bakterier fra vandet overføres sterilt til petriskål.2. Filter deles i fjerdedele, ét fryses ved -80 ℃ til DNA-arbejde.3. ¾ af filteret overføres til 100 ml sterilt Colilert18-medium i 250 mL glas-

flaske med 5 sterile glaskugler.4. Filteret i medium vortexes 1 min. ved 2500 rpm for at udryste celler fra

filterkagen.5. Af de 100 ml suspension overføres 5 x 10 ml, 5 x 1 ml og 5 x 0,1 ml til

sterile rør. Disse samt filteret i resten af mediet inkuberes ved 35 ℃.6. Efter 22 timer aflæses farveudvikling (coliforme) og fluorescens ved UV

(E.coli).7. Most Probable Numer (MPN) beregnes for indhold af coliforme og E. coli

med MPN Calculator, Build 23 af Mike Curiale.(http://members.ync.net/ mcuriale/mpn/index.html). Beregningen inkluderer de 15 rør samt de re-sterende ca. 45 ml medie med filteret i. Dette er valgt for at kunne detek-tere eventuelle bakterier, som sidder tilbage på filteret efter udrystning.

Det må formodes, at de filterbaserede metoder giver et underestimat af den reelle forekomst af bakterier af følgende grunde: ikke alle bakterier udrystes fra filtret, og nogle bakterier stresses muligvis af ophold på filtret, således at de har svæ-rere ved at vokse efter overførsel til vækstmedium; dette kan skyldes shear-stress, som er et kendt fænomen i industrielle dyrkningstanke, hvor omrøring med skovlblade bevirker meget høj, lokal væskestrømning.

2.2.2.2 KimtalsanalyseFor at støtte vurderingsgrundlaget for vandkvaliteten ved eventuelle fund af coliforme bakterier er der som minimum på den første vandprøve fra hver prøvested analyseret for kimtal efter DS 6222 (PCA ved 22 og 36 ℃). Denne analyse er udført af Miljøstyrelsens mikrobiologiske referencelaboratorium.

Page 14: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

14

Kimtallet anvendes som en indikation af vandets overordnede mikrobiologiske kvalitet og vil vise, om der er forurening af overfladevand eller organisk stof, som leder til bakterievækst i vandet.

Den molekylære bakteriemåling vil desuden vise, om der er et ualmindeligt, totalt bakterieindhold, fx grundet ophvirvling af slam i ledningsnettet eller dårlig funktion af sandfiltre.

2.2.2.3 Molekylær bakterieanalyseI alle prøver med en vandmængde på 100 l er den samlede bakteriemængde blevet bestemt ved DNA-ekstraktion fra det kvarte filter, som blev nedfrosset til -80 ℃, efterfulgt af PCR med eubacterielle primere som følger:

For at opløse jernoxid på filtrene blev de først sat på et filtertårn og behandlet med 1 M oxalsyre i 30 sekunder efterfulgt af skylning med AE buffer (Qiagen) to gange. Dernæst blev DNA ekstraheret med DNeasy kittet (Qiagen) ifølge metoden af Dick og Field (2004)(ref. 4). Total bakteriel 16S rRNA-genkoncen-tration blev bestemt med kvantitativ PCR med Eub341 f- og Univ907r-primere (Skovhus et al., 2002)(ref. 5) med en Mx3000P PCR-maskine (Stratagene) og Brilliant SYBR qPCR Master mix kit (Stratagene). 16S rRNA genkopinummer blev sammenlignet med en standardkurve af B. fragilis genomisk DNA og regnet tilbage til cellekoncentration (GU, Genomic Units) med fortyndingsfaktorer og en antagelse om et gennemsnitligt 16S genkopinummer i bakterier på 6.

2.2.3 Omfang af prøvetagningUndersøgelsen har inkluderet tre østjyske vandforsyninger af forskellig stør-relse. Ved hver vandforsyning er der udvalgt tre prøvetagningssteder: rent-vandsbeholder, hovedledning og taphane hos forbruger.

Ved den mindste vandforsyning kunne der imidlertid ikke opnås adgang til hovedledning, og det blev valgt at udtage vand ved to forbrugere på forskel-lige strenge. Vandværker og prøvesteder er valgt for at inkludere stor forskel-lighed i undersøgelsen, ikke for at være repræsentativt for hele landet.

Fra hver prøvetagningssted er der udtaget en initiel vandprøve med en vandmængde på 100 ml; herefter er prøvetagning af vandprøver med en vandmængde på 10 og 100 liter med den integrerede prøvetagningsenhed påbegyndt.

Dagligt er proceduren gentaget tre dage i træk. Til sidst er der igen taget en vandprøve med en vandmængde på 100 ml. Der er således udtaget 4 prøver à 100 ml, 3 prøver à 10 liter og 3 prøver à 100 liter fra hvert prøvetagnings-sted. Samlet består datasættet af 36 vandprøver på 100 ml, 27 prøver på 10 liter prøver og 27 stk. på 100 liter prøver.

2.2.4 Beskrivelse af prøvetagningssteder

2.2.4.1 Vandforsyning A (stor vandforsyning)2.2.4.1.1 RentvandsbeholderPrøvetagning er foretaget på vandværk fra rentvandsbeholderen.

Page 15: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

15

Vandet gennemgår en simpel behandling, hvor vandet iltes og filtreres. Der produceres 9000 m3/døgn, og beholderens volumen er 1098 m3.

2.2.4.1.2 Hovedledning Vand, som repræsenterer hovedledning, er udtaget fra en prøvehane i forbin-delse med til-/fraløb fra højdebeholder. Beholderen modtager vand, som har været igennem simpel vandbehandling på værk. Højdebeholderen rummer 2800 m3 og havde i prøvetagningsperioden (september 2006) en gennem-snitlig vandudskiftning på ca. 700 m3 pr. døgn.

2.2.4.1.3. Taphane hos forbrugerVandprøver ved forbruger er opsamlet på en ejendom fra almindelig vandhane.

2.2.4.2 Vandforsyning B (mellemstor vandforsyning)2.2.4.2.1 RentvandsbeholderPrøvetagning er foretaget på vandværk fra rentvandsbeholderen. Rentvandsbeholderen indeholder blandingsvand fra værkets to kilder og to borin-ger. Vandet gennemgår en simpel behandling, hvor vandet iltes og filtreres. Vandværket er opbygget som et åbent anlæg med iltningstrapper og sandfil-tre, der returskylles en gang om ugen.

2.2.4.2.2 HovedledningVand, som repræsenterer hovedledning, er udtaget fra en prøvehane i for-bindelse med til-/fraløb fra højdebeholder. Vandet stammer fra ovennævnte vandværk og er derfor underlagt samme kildemæssige variation som vand-værket grundet varierende indvinding fra de to kildepladser. Vandkemi er således svarende til afgang rentvandsbeholder.

Højdebeholderen rummer 1500 m3 fordelt på to beholdere. Beholderen fyl-des om natten og tømmes om dagen og følger den samme døgnkurve ugen igennem. 2.2.4.2.3 Taphane hos forbrugerVandprøver ved forbruger er opsamlet på en ejendom fra almindelig vandha-ne. Vandet i installationen er blandingsvand fra vandværkets to produktions-anlæg. Vandet har en opholdstid i ledningsnettet på maks. 2 døgn. Vandforsyning C (lille vandforsyning)RentvandsbeholderPrøvetagning er foretaget på vandværk fra rentvandsbeholderen, som består af to forbundne beholdere på henholdsvis 385 og 150 m3.Vandet gennemgår en simpel behandling, hvor vandet iltes og filtreres. Der produceres 110.000 m3 pr. år.

2.2.4.3.2 Taphane hos to forbrugereVandprøver er udtaget på to ejendomme. Ejendommene ligger henholdsvis om-kring 400 og 460 meter fra vandværket på forskellige strenge af 160 mm rør.

Page 16: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

16

2.3 ResultaterData opnået i projektet er angivet i Bilag A og opstillet efter vandforsyning, prøvetagningssted og prøvetagningstidspunkt.

Figur 2.1-Figur 2.3 giver et grafisk overblik over resultaterne efter vandfor-syning og prøvetagningssted. På grund af forskelligt prøvemængde varierer detektionsgrænsen: Prøvemængde på 100 ml har en detektionsgrænse på 1 CFU pr. 100 ml; 10 l en detektionsgrænse på 0,0121 CFU pr. 100 ml; og 100 l en detektionsgrænse på 0,0012 CFU pr. 100 ml.

Alle prøver, hvor der ikke er detekteret coliforme bakterier, er på graferne plottet med værdien nul.

2.3.1 Samlede analyseresultaterPå de følgende sider findes de samlede data listet efter prøvestørrelse, forsy-ning og station.

2.3.2 Fund af coliforme bakterier

Figur 2.1 Fund af coliforme bakterier i 100 ml prøver. 15 ud af 36 prøver er fundet positive. De fire symboler: ☐△x♢ indikerer data for de forskellige prøvedage.

Figur 2.2 Fund af coliforme bakterier i 10 l prøver. 20 ud af 27 prøver er fundet positive. De tre symboler: ☐△♢ indikerer data for de forskellige prøvedage.

Page 17: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

17

Fund af coliformeI tabel 2.1 er fundene af prøver med coliforme bakterier opgjort efter prøvemængde og prøvetagningssteder. I prøverne med en prøvemængde på 100 ml findes der coliforme bakterier i 42 % af prøverne og på 7 af de 9 prøvetagningssteder.

Med en prøvemængde på 10 liter stiger andelen af positive prøver til 74 %, og der findes coliforme bakterier på 8 af de 9 undersøgte prøvetagnings-steder. Desuden er 96 % af prøverne med en prøvemængde på 100 liter positive, og der er fundet coliforme bakterier på alle de undersøgte prøvetag-ningssteder med denne prøvemængde

Figur 2.4 afbilder grafisk, hvordan andelen af positive prøver stiger med stigende prøvemængde. Undersøgelsens resultater viser hermed klart, at prøvestørrelse og –interval påvirker fund af coliforme bakterier markantFor at

Figur 2.3 Fund af coliforme bakterier i 100 l prøver. 26 ud af 27 prøver er fun-det positive. De tre symboler: ☐△♢ indi-kerer data for de forskellige prøvedage.

Tabel 2.1 Andel af prøver med coliforme bakterier opgjort efter prøvetagningssted og prøvemængde Prøvemængde

Antal prøver

Heraf positive for coliforme Antal prøvetagnings-

steder

Heraf positive for coliforme

Stk. % Stk. %100 ml 36 15 42 9 7 7810 l 27 20 74 9 8 89100 l 27 26 96 9 9 100

Figur 2.4 Prøvestørrelsens effekt på fund af coliforme bakterier.

Page 18: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

18

undersøge om datasættets resultater afviger markant fra almindeligt dansk drikkevand, kan fundene i prøverne med en prøvemængde på 100 ml sam-menlignes med, hvad der generelt er fundet efter metodeskiftet til Colilert. Af de i projektet undersøgte prøver er 42 % af prøverne med en prøvemængde på 100 ml fundet at indholde coliforme bakterier. Dette er noget højere end de 25,3 %, som et tidligere Miljøprojekt (ref 2) har fundet, når omprøver me-dregnes. Da vandforsyninger og prøvestederne ikke er udvalgt for at repræ-sentere et landsgennemsnit, men for at rumme en forskellighed, og datasæt-tets størrelse i øvrigt tages i betragtning, synes denne afvigelse ikke større, end at det undersøgte vand kan betragtes som typisk dansk drikkevand.

Indholdet af coliforme bakterierIndholdet af coliforme bakterier, som er fundet i prøverne, fremgår af Tabel 2.2. I tabellen er niveauet af fundene samt gennemsnitskoncentrationen af coliforme bakterier angivet for hver af de tre prøvemængder. Med den filtreringsmetode, der er anvendt på prøvemængden ved 10 og 100 liter, er fundet lavere i antal end i prøvemængden på 100 ml. Ved 100 ml er gen-nemsnitskoncentrationen således 1,61 CFU/100 ml, hvorimod koncentratio-nerne ved 10 og 100 l er henholdsvis 0,234 og 0,083 CFU/100 ml. Fundet i 100 ml prøvemængder er statistisk signifikant højere på 95 % niveau end i prøvemængder på 10 og 100 l (p=0,0065 og p=0,0026 for henholdsvis 10 og 100 l). Værdierne for 10 og 100 liter er dog ikke signifikant forskellige fra hinanden (p=0,053 i ensidet T-test med forskellig varians).

Tabel 2.2 Indholdet af coliforme bakterier CFU/100ml

Prøvemængde Intervallet af fundene Gennemsnitsniveau

100 ml 0-11 1,61 (n=36)

10 l 0-1,7 0,234 (n=27)

100 l 0-0,5 0,083 (n=27)

2.3.3 Supplerende undersøgelser af vandkvalitetenPå en delmængde af prøverne er der desuden som reference for om vandet generelt er forurenet med bakterier analyseret for kimtal ved 22 og 37 grader efter DS 6222 samt totalt bakterieindhold (Eubakterier) med den molekylære metode qPCR. Disse generelle mål for vandets bakterieindhold er udført, for at give et bedre vurderingsgrundlag ved eventuelle fund af coliforme bakteri-er. Kimtallet anvendes som en indikation af vandets overordnede mikrobiolo-giske kvalitet og vil vise, om der er forurening af overfladevand eller organisk stof, som leder til bakterievækst i vandet. Den molekylære bakteriemåling vil desuden vise, om der er et ualmindeligt, totalt bakterieindhold, fx grundet ophvirvling af slam i ledningsnettet eller dårlig funktion af sandfiltre.

Resultater for kimtal ved 22 og 36 på prøvemængde på 100 ml , fund af E. coli samt qPCR-bestemmelse af totalt bakterieindhold på filtrerede 100 liter prøver fremgår af Figur 2.5 samt opsummeret i Tabel 2.3.

Page 19: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

19

Figur 2.5 Kimtal 22 og 36, totale bakte-rier ved qPCR samt E. coli i 100 l prøver. Værdierne er indiceret, således at den højeste måling med hver metode er tildelt værdien 1. Undtaget er dog kimtal, hvor værdierne er indiceret i forhold til 500 CFU pr. ml, idet målingen fra forsyn-ing C, forbruger 2 var meget høj (> 3000 CFU pr. ml), hvilket formodes at skyldes kontaminering under analyse.

Tabel 2.3 Supplerende bakteriologiske undersøgelser

Parameter ResultatområdeE. coli 0,00-0,04a CFU pr. 100 ml Kim 22 0-400b CFU pr. mlKim 36 0-310b CFU pr. ml Total bakterier ved qPCR 3 x 105-3 x 106 GUc pr. ml

a: Alle otte positive prøver stammer fra to stationer ved samme forsyning.b: Her er set bort fra en enkelt prøve bestemt til >3000 CFU/ml.c: GU er det beregnede antal bakterierceller.

Ved bestemmelsen af totalt bakterieindhold med qPCR ses, at alle prøve-tagningsstederne ligger på 105-106 bakterier pr. ml, hvilket er almindeligt for dansk drikkevand. Det ser dermed ud til, at der ikke har været tilled-ning af spildevand, voldsom ophvirvling af bundslam fra ledningsnettet eller påvirkning fra filterskyl fra vandværkernes sandfiltre, idet bakterie-indholdet da ville være væsentligt højere. Også kimtal giver hovedsagligt et billede af normale forhold uden overskridelser af grænseværdierne. Undtagelser er en værdi på over 3000 kim pr. ml, som formodentlig skyldes en analysefejl, idet værdien er ekstremt høj; samt tre forhøjede kimtal, nemlig i forsyning A, hovedledning og forbruger samt i mindre grad forsyning B, forbruger.

I forsynings A’s tilfælde, hvor der er fundet coliforme bakterier i 6 af 12 prøver med prøvemængde på 100 ml, og hvor kimtallene er forhøjet i 6 af de 12 prøver og overskrider grænseværdierne i to tilfælde, tyder det på forurening. Bortset fra disse mindre afvigelser, synes der generelt at være tale om vand af en almindelig mikrobiologisk kvalitet efter danske forhold. Selvom datasættet på grund af sin størrelse ikke kan repræsen-tere alt dansk drikkevand, så er der tale om typisk dansk drikkevand. De supplerende mikrobiologiske undersøgelser støtter rapportens hovedkon-klusion, at der findes et lavt niveau af coliforme bakterier i dansk drikke-vand, idet disse undersøgelser bekræfter, at det undersøgte drikkevand er

Page 20: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

20

typisk for dansk vandforsyning. Samtidig skal det bemærkes, at der ud fra det undersøgte datasæt i intet tilfælde kan uddrages en gennemgående tendens omkring stigning eller fald i vandets kvalitet på dets vej gennem forsyningen, se Figur 2.5. Af denne figur fremgår det, at fund af coliforme bakterier ikke knytter sig systematisk til de øvrige målte parametre. At fund af coliforme bakterier i undersøgelsen gøres uafhængigt af de supplerende mikrobiologi-ske analyseresultater tyder på, at de ikke kun forekommer i forbindelse med forureninger, men har en lav forekomst i drikkevand af almindelig kvalitet.

2.3.4 Stabilitet af måleværdierDe indsamlede data tegner et billede af, at analyseværdierne for prøverne med en prøvemængde på 100 ml springer meget, og i 21 ud af 36 prøver er der ikke påvist coliforme bakterier, se Figur 2.1

Både prøver med prøvemængden på 10 og 100 liter giver mere stabile vær-dier og sjældent nul. Ved prøver med en prøvemængde på 10 l er kun 7 af 27 prøver negative for coliforme bakterier, se Figur 2.2 og med prøvemængde på 100 l er kun en enkelt af 27 prøver negativ, se Figur 2.3.

2.4 Diskussion

2.4.1 Forekomst af coliforme bakterierPå alle prøvetagningsstederne i de undersøgte vandforsyninger blev der påvist coliforme bakterier. Dette gælder både prøvetagningssteder med høje og lave kimtal, og uanset om der blev fundet coliforme bakterier i prøver med en prøvemængde på 100 ml. eller ej. Dette indikerer, at coliforme bakterier fin-des i stort set alle vandforsyninger og hele vejen gennem systemet. Hermed indikeres samtidig, at fund af lave antal coliforme bakterier er forventeligt i dansk drikkevand og ikke er en indikator for unormal drift eller forurenings-situation. Det undersøgte datasæt indikerer, at et lavt antal coliforme bak-terier til stadighed er til stede i drikkevandet, og at det blot er tilfældigt, om bakterierne påvises ved analyse af en prøvemængde på 100 ml. Den generelle forekomst af coliforme bakterier skyldes formodentlig, at de kan introduceres ved reparationer og ledningsarbejde eller hvis der ved en fejl sker en forure-ning fx på vandværk. Mange coliforme bakterier har en lang overlevelse selv i næringsfattigt drikkevand, og det kan yderligere tænkes, at nogle arter kan etablere sig i biofilmen. 2.4.2 Datasættets generelle anvendelighedDe fleste af de undersøgte prøvetagningssteder må ud fra en samlet vur-dering af mikrobiologiske data betragtes som normale og typiske for dansk drikkevandsforsyning. Der kan dog hos nogle af de undersøgte steder være tegn på forurening. Dette gælder særligt de to stationer, hvor der blev fundet E. coli, som med stor sandsynlighed indikerer fækal forurening. Her kan de coliforme fund stamme fra den fækale forurening. Men på den anden side er der på andre steder gjort tilsvarende fund af coliforme bakterier uden indika-tion af fækal forurening i form af tilstedeværelse af E. coli.

Nogle af de høje fund af coliforme bakterier ledsages af høje kimtal, men det modsatte ses også, så der kan ikke konkluderes noget entydigt herud-

Page 21: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

21

fra. Dermed afviser den foreliggende undersøgelse, at coliforme kun findes i forbindelse med forurening, hvilket også blev bekræftet af Miljøstyrelsens undersøgelse vedr. konsekvenserne ved metodeskiftet.

I nærværende projekts datasæt er 42 % af prøverne med prøvemængde på 100 ml coliformpositive. Dette er højere end de 25,3 %, som det tidligere Mil-jøprojekt (ref 2) fandt. Nærværende datasæt indeholder således formodentlig en afvigelse fra landsgennemsnittet, hvilket er forventeligt, da det begræn-sede antal undersøgte steder ikke er udvalgt med henblik på at repræsentere hele landet. På den anden side synes denne afvigelse ikke større, end at det undersøgte vand kan betragtes som typisk dansk drikkevand.

Hvorvidt årstidsmæssig eller geografisk variation har betydning for indhol-det af coliforme bakterier vil kun en omfattende undersøgelse af dansk drikkevand vha. integreret prøvetagning afsløre, ligesom det vil kræve en omfattende undersøgelse at opnå et repræsentativt datagrundlag for dansk drikkevands indhold af coliforme bakterier.

2.4.3. Coliforme bakterier som indikator for forureningMed forbehold for det begrænsede datasæt fremgår det, at fund af lave antal coliforme bakterier ikke nødvendigvis indikerer forurening. For at vise at coliforme bakterier kun forekommer i forbindelse med forurening, selv i lavt antal, skulle det demonstreres, at selv gentagne prøver med en prø-vemængde på 100 l fra et prøvetagningssted vedblivende var negative. Et sådan prøvetagningssted er ikke observeret i undersøgelsens datasæt. Der er formodentlig tale om, at et meget lavt niveau af coliforme bakterier er almin-deligt i dansk drikkevand, ikke forårsaget af egentlige forureningshændelser, men pga. indtrængen gennem små utætheder, reparationsarbejder, og ved at nogle coliforme bakterier kan overleve eller måske etablere sig i biofilmen i drikkevandssystemet.

2.4.4.1 Koncentration af coliforme bakterierDet vil være interessant at klarlægge, i hvilke niveauer coliforme bakterier kan forekomme i dansk drikkevand, for at kunne skelne et eventuelt, almindeligt udbredt baggrundsniveau fra forhøjede forekomster i forbindelse med for-urening. Til dette formål kan det forsøges at beskrive indholdet af coliforme bakterier ud fra undersøgelsens datasæt, som fremgår af Tabel 2.2 og er i gennemsnit 1,61 CFU pr. 100 ml for prøver med en prøvemængde på 100 ml; 0,234 CFU pr. 100 ml for prøver med en prøvemængde på 10 l og 0,083 CFU pr. 100 ml for prøver med en prøvemængde på 100 l. Disse gennemsnit dæk-ker dog over en betydelig variation, og de højeste fund er omkring 10 gange større end gennemsnitsværdien.

Uden at konkludere noget endeligt om størrelsen af et niveau for coliforme bakterier indikerer dette projekt, at der med integreret prøvetagning måles værdier på højest 1 CFU pr. 100 ml, hvorimod der med almindelig prøvetag-ning med en prøvemængde på 100 ml måles helt op til 11 CFU pr. 100 ml. Dette harmonerer med ”Vurdering af metodeskifte for coliforme bakterier i drikkevand” (ref. 2), som angiver, at omkring 85 % af fund er i koncentratio-ner ≤10 coliforme pr. 100 ml.

Page 22: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

22

2.4.4 Stabilitet af målingSom det fremgår af resultatafsnittet 2.3.4, synes stabiliteten af målingerne af coliforme bakterier at stige med stigende prøvemængde. Med stabilitet menes her, hvor meget analyseværdierne for en given prøvemængde varierer fra dag til dag. Det virker rimeligt, at stabiliteten stiger med stigende prøve-størrelse, idet prøverne integrerer over stigende mængde såvel som periode, hvorved tilfældige variationer i bakteriernes fordeling i rum og tid udjævnes. Det ses, at der opnås en mærkbar forbedring ikke blot ved at øge 100 fold fra 100 ml til 10 liter, men også ved yderligere at øge volumen 10 fold til 100 liter. Til en grundig beskrivelse af bakterieforekomst på et givet prøvetag-ningssted må 100 l prøvemængde derfor anbefales, da den synes at give et pålideligt mål for vandets egentlige bakterieindhold. Det kunne være ønsk-værdigt at anvende metoden til de rutinemæssige undersøgelser, hvilket dog vil kræve indførelse af nye metoder og procedurer.

Den mulige gevinst ved at øge prøvemængde og -periode yderligere til mere end 100 l er formodentlig begrænset, idet der allerede detekteres coliforme på 26 ud af 27 prøver med en prøvemængde på 100 l. Der måles lavere bakteriekoncentrationer i de integrerede prøver end i de traditionelle 100 ml vandprøver. Dette fald i målte bakteriekoncentrationer med stigende prøve-størrelser kan skyldes en række faktorer: 1. Der har tilfældigvis været flere bakterier i de mindre vandprøver end i de

større – metoderne måler de faktiske antal.2. Variationer i flow i forbindelse med tapning af 100 ml vandprøver river

forøgede bakteriemængder med i disse.3. Forhold omkring filtrering stresser de coliforme bakterier, således at en

del ikke er i stand til at vokse frem efter behandlingen.4. Bakterier i de filtrerede vandprøver er vanskelige at ryste af filtrene pga.

hæftning til filtret eller sammenkitning i filterkagen.

Ad. 1 Der er tale om forskelligartede prøver, idet prøveperioden er meget forskellig for de tre prøvemængder. Det virker dog påfaldende, specielt ved de to steder med daglige fund af coliforme i prøver med en prøvemængde på 100 ml (henholdsvis 5-11 og 1-8 CFU pr. 100 ml), hvis det virkelige, gen-nemsnitlige antal svarer til resultatet fra prøverne med en prøvemængde på 100 l resultat (omkring 0,3 CFU pr. 100 ml). Det er meget usandsynligt, at der udtages en serie af vandprøver med en prøvemængde på 100 ml, som findes positive for coliforme bakterier, hvis det virkelige, gennemsnitlige indhold af disse bakterier kun er 0,3 DFU/100 ml.

Ad. 2 Det er omhyggeligt tilstræbt ikke at ændre på flow ved prøvetagning. Det kunne dog ikke undgås helt, idet det stilleløbende vand blev bremset nogle sekunder i forbindelse med daglige filterskift. Vandet har dog løbet stille fra prøvehanerne stort set uændret i hele prøveforløbet, og 100 ml prø-ver er tappet med samme lave flow, som anvendt til den integrerede prøve-tagning.

Ad. 3 Det er muligt, at såvel flow som trykfald og sammenkitning i partiku-lært materiale skader en del af bakterierne, således at de ikke vokser op i

Page 23: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

23

analysen. Dette kan være svært at validere, idet det kan skyldes et komplekst sammenspil af bakterieart og vækststadium samt trykforhold, afhængigt af mængden og fordelingen af partikulært materiale i den filtrerede vandmæng-de.

Ad. 4 Der er anvendt et Supor filter, som er et membranfilter med veldefine-rede huller i en ellers glat overflade. Det er ikke et vævet filter, hvor bakterie-celler kan trænge ind i membranmaterialet. Hvorvidt den anvendte udrystning er tilstrækkelig, afhænger formodentligt meget af det filtrerede vands øvrige indhold af partikler m.m., idet det kunne observeres, at den opbyggede filter-kage var forskellig fra sted til sted. De tykkeste filterkager var svære at løsrive ved udrystningen. Igen er det svært at validere metoden, idet problemet formodentlig varierer med prøvevandets sammensætning.

Uanset de kvantitative aspekter ved de anvendte filtermetoder til prøve-tagning, så viser undersøgelsen, at filtermetoden er et værdifuldt redskab til en kvalitativ bestemmelse af bakterieindhold, også i meget lavt niveau. En kvantitativ anvendelse af den integrerede prøvetagning forudsætter at sammenhængen mellem bakterier i vandfasen og det fra filteret estimerede bakterieantal undersøges nærmere.

Page 24: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

24

3 Konklusion

Nærværende projekt antyder ud fra det begrænsede datasæt, at der kan forekomme et lavt indhold af coliforme bakterier i dansk drikkevand, uden at der behøver at være tale om indikation af forurening. Den generelle fore-komst af coliforme bakterier skyldes formodentlig, at de kan introduceres ved reparationer og ledningsarbejde eller hvis der ved en fejl sker en forurening fx på vandværk. Mange coliforme bakterier har en lang overlevelse selv i næringsfattigt drikkevand, og det kan yderligere tænkes, at nogle arter kan etablerer sig i biofilmen.

Ud fra det indsamlede datasæt bekræftes projektets hypotese:

”Der forekommer ofte coliforme bakterier i dansk drikkevand i lav koncentra-tion,”

idet der er påvist coliforme bakterier ved alle 9 prøvetagningssteder hos 3 vandforsyninger, spændende fra rentvandsbeholder til taphane hos forbruger.

Metodisk synes integreret prøvetagning af 100 l over 24 timer at have tilstrækkelig følsomhed til at afklare forekomst af coliforme bakterier i drik-kevand i lav koncentration. Dette kan anvendes til at afklare, om sporadiske fund skyldes sporadisk forekomst, eller konstant forekomst i lavt niveau. Me-toden giver mere stabile gennemsnitsværdier for indholdet af disse bakterier, men giver muligvis et lavt estimat af bakteriekoncentrationen, uden at denne problemstilling dog er endeligt afklaret i projektet. Integreret prøvetagning er således et glimrende kvalitativt redskab, men kræver udvikling for at kunne anvendes som en præcis kvantitativ metode til bakteriebestemmelse med vækstbaserede metoder.

Page 25: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

25

4 Litteraturliste

1) Coliform bacteria and E. coli in drinking water. Comparison of EUreference method with alternative methods. Miljøprojekt nr. 1155, 2007. (Ækvivalensstudiet)

2) Vurdering af metodeskifte for coliforme bakterier i drikkevand. Miljøprojekt nr. 1162 2007.

3) Hurtigmetoder til screening for coliforme bakterier og E. coli i drikkevand. Miljøprojekt nr. 934, 2004

4) Dick, L. K., and K. G. Field. 2004. Rapid estimation of numbers of fecal Bacteroidetes by use of a quantitative PCR assay for 16S rRNA genes. Appl. Environ. Microbiol. 70:5695-7. 5) Skovhus, T. L., N. B. Ramsing, C. Holmstrom, S. Kjelleberg, and I. Dahllof. 2004. Real-time quantitative PCR for assessment of abundance of Pseudoalte-romonas species in marine samples. Appl. Environ. Microbiol. 70:2373-82.

Page 26: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

26

Bilag A - Samlede data Bilag A

Tabel 1. Samlede data for projektet Station Dato Prøvetype Volumen Coliforme E. coli EUB-PCR Kim 22 Kim 36

(100, 10,0,1liter)

liter CFU/100 ml CFU/100 ml GU pr. ml CFU/ml CFU/ml

Forsyning A, forbruger 06-sep 0,1 0,1 0 0 130 140Forsyning A, forbruger 06-sep 0,1 0,1 0 0 400 310Forsyning A, forbruger 06-sep 10 10 0,00Forsyning A, forbruger 06-sep 100 105 0,05 1,3 106

Forsyning A, forbruger 07-sep 0,1 0,1 2 0 61 67Forsyning A, forbruger 07-sep 10 10 0,00Forsyning A, forbruger 07-sep 100 103 0,05 1,2 106

Forsyning A, forbruger 08-sep 0,1 0,1 0 0 23 Ingen data Forsyning A, forbruger 08-sep 10 10 0,06Forsyning A, forbruger 08-sep 100 105 0,03 2,4 106

Forsyning A, hovedledning 29-aug 0,1 0,1 6 0 20 0Forsyning A, hovedledning 30-aug 0,1 0,1 11,00 0 160 0Forsyning A, hovedledning 30-aug 10 10 0,71Forsyning A, hovedledning 30-aug 100 100 0,31 1,27 106

Forsyning A, hovedledning 31-aug 0,1 0,1 9 0 120 38Forsyning A, hovedledning 31-aug 10 10 1,60Forsyning A, hovedledning 31-aug 100 100 0,21 1,17 106

Forsyning A, hovedledning 01-sep 0,1 0,1 5 0 98 6Forsyning A, hovedledning 01-sep 10 10 0,71Forsyning A, hovedledning 01-sep 100 80 0,20 2,4 106

Forsyning A, rentvand 30-aug 0,1 0,1 0 0 2 0Forsyning A, rentvand 30-aug 10 10 0,03Forsyning A, rentvand 30-aug 100 100 0,01 1,03 106

Forsyning A, rentvand 31-aug 0,1 0,1 1 0 4 0Forsyning A, rentvand 31-aug 10 10 0,04Forsyning A, rentvand 31-aug 100 50 0,00 3,72 105

Forsyning A, rentvand 01-sep 0,1 0,1 0 0 0 1Forsyning A, rentvand 01-sep 10 10 0,03Forsyning A, rentvand 01-sep 100 30 0,01 7,83 105

26

Page 27: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

27

Forsyning A, rentvand 29-aug 0,1 0,1 0 0 0 0Forsyning B, forbruger 11-sep 0,1 0,1 4 0 9 5Forsyning B, forbruger 12-sep 0,1 0,1 1 0 29 30Station Dato Prøvetype Volumen Coliforme E. coli EUB-PCR Kim 22 Kim 36Forsyning B, forbruger 12-sep 10 10 0,04Forsyning B, forbruger 12-sep 100 100 0,12 0,0240 5,5 105

Forsyning B, forbruger 13-sep 0,1 0,1 3 0Forsyning B, forbruger 13-sep 10 10 0,44 0,0173Forsyning B, forbruger 13-sep 100 100 0,04 0,0017 3,0 105

Forsyning B, forbruger 14-sep 0,1 0,1 8 0Forsyning B, forbruger 14-sep 10 10 0,31Forsyning B, forbruger 14-sep 100 98 0,02 3,4 105

Forsyning B, hovedledning 11-sep 0,1 0,1 0 0 0 1Forsyning B, hovedledning 12-sep 0,1 0,1 3 0 41 0Forsyning B, hovedledning 12-sep 10 10 0,17 0,0173Forsyning B, hovedledning 12-sep 100 100 0,07 0,0063 1,3 106

Forsyning B, hovedledning 13-sep 0,1 0,1 0 0Forsyning B, hovedledning 13-sep 10 10 0,93 0,0400Forsyning B, hovedledning 13-sep 100 100 0,07 0,0017 1,9 106

Forsyning B, hovedledning 14-sep 0,1 0,1 2 0Forsyning B, hovedledning 14-sep 10 10 0,44Forsyning B, hovedledning 14-sep 100 98 0,47 0,0041 7,5 105

Forsyning B, rentvand 11-sep 0,1 0,1 0 0 0 0Forsyning B, rentvand 12-sep 0,1 0,1 0 0 0 0Forsyning B, rentvand 12-sep 10 10 0,17Forsyning B, rentvand 12-sep 100 100 0,04 3,0 106

Forsyning B, rentvand 13-sep 0,1 0,1 0 0Forsyning B, rentvand 13-sep 10 10 0,00Forsyning B, rentvand 13-sep 100 98 0,11 1,0 106

Forsyning B, rentvand 14-sep 0,1 0,1 0 0Forsyning B, rentvand 14-sep 10 10 0,02Forsyning B, rentvand 14-sep 100 100 0,02 7,0 105

Forsyning C, forbruger 2 18-sep 0,1 0,1 0 0 3000 3000

27

28

Forsyning C, forbruger 2 19-sep 0,1 0,1 0 0Forsyning C, forbruger 2 19-sep 10 10 0,00Forsyning C, forbruger 2 19-sep 100 100 0,00 1,6 106

Forsyning C, forbruger 2 20-sep 0,1 0,1 0 0Forsyning C, forbruger 2 20-sep 10 10 0,00Forsyning C, forbruger 2 20-sep 100 100 0,01 4,6 105

Station Dato Prøvetype Volumen Coliforme E. coli EUB-PCR Kim 22 Kim 36Forsyning C, forbruger 2 21-sep 0,1 0,1 0 0Forsyning C, forbruger 2 21-sep 10 10 0,00Forsyning C, forbruger 2 21-sep 100 100 0,00 6,0 105

Forsyning C, forbruger 1 18-sep 0,1 0,1 0 0 46 3Forsyning C, forbruger 1 19-sep 0,1 0,1 1 0Forsyning C, forbruger 1 19-sep 10 10 0,06Forsyning C, forbruger 1 19-sep 100 100 0,05 8,5 105

Forsyning C, forbruger 1 20-sep 0,1 0,1 1 0Forsyning C, forbruger 1 20-sep 10 10 0,00Forsyning C, forbruger 1 20-sep 100 100 0,03 9,0 105

Forsyning C, forbruger 1 21-sep 0,1 0,1 0 0Forsyning C, forbruger 1 21-sep 10 10 0,04Forsyning C, forbruger 1 21-sep 100 98 0,03 1,4 106

Forsyning C, rentvand 18-sep 0,1 0,1 0 0 31 1Forsyning C, rentvand 19-sep 0,1 0,1 0 0Forsyning C, rentvand 19-sep 10 10 0,09Forsyning C, rentvand 19-sep 100 40 0,08 1,3 106

Forsyning C, rentvand 20-sep 0,1 0,1 1 0Forsyning C, rentvand 20-sep 10 10 0,10Forsyning C, rentvand 20-sep 100 100 0,09 9,7 105

Forsyning C, rentvand 21-sep 0,1 0,1 0 0Forsyning C, rentvand 21-sep 10 10 0,32Forsyning C, rentvand 21-sep 100 100 0,09 1,1 106

Page 28: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

28

Page 29: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

29

Page 30: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

30

Page 31: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

31

Page 32: Effekt af prøvestørrelse og interval på coliforme ... · 5 Forord Coliforme bakterier er blevet anvendt som indikator for den mikrobiologiske kvalitet af drikkevand gennem mere

32

MiljøministerietBy-ogLandskabsstyrelsenHaraldsgade532100KøbenhavnØ

[email protected]


Recommended