| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Undersøgelse af bakterieantal og eftervækstpotentiale i vandværksvand

3. Beskrivelse af undersøgelsen

3.1 Metoder

3.1.1 Undersøgelsens udformning

Undersøgelsen blev foretaget som et sammenlignende studium, hvor ti drikkevandstyper blev undersøgt med syv forskellige kvantitative mikrobielle metoder. På syv af de ti værker blev desuden undersøgt for forekomst af Legionella. Eftervækstpotentialet blev undersøgt ved hjælp af vækstforsøg og bestemmelse af AOC efter van der Koiij´s metode. Til sammenligning er indholdet af organisk stof (NVOC) bestemt. Desuden blev der indhentet oplysninger om vandtypernes kemiske sammensætning.

På hvert af de ti vandværker blev der udtaget tre prøver. Efter ankomst til laboratoriet blev hver prøve delt i tre og anvendt til enten mikrobiel undersøgelse og vækstforsøg, AOC-bestemmelse eller NVOC bestemmelse (se Figur 3-1).

De mikrobielle undersøgelser af vandprøverne bestod i bestemmelse af kimtal ved 21 °C på gærekstrakt agar (kim_Gær21°C) , Kings agar B (kim_KingsB21°C) og R2A (kim_R2A21°C), kimtal ved 37 °C på gærekstrakt (kim_Gær37°C, ) og PCA (kim_PCA37°C), totalt antal bakterier ved direkte tælling (AODC) og ved bestemmelse af ATP. Se nærmere beskrivelse af metoderne i afsnit 3.1.2. De mikrobielle undersøgelser af vandprøverne tjener samtidig som starten på vækstforsøget.

Vækstforsøgene blev udført som henstandsforsøg, hvor prøverne henstod uden omrøring i et termostateret rum ved 15 °C i 14 dage. Efter 0, 2, 7 og 14 dage blev prøverne analyseret for kimtal ved 21 °C på gærekstrakt agar, Kings agar B og R2A, kimtal ved 37 °C på gærekstrakt og PCA, totalt antal bakterier ved direkte tælling og ATP.

3.1.2 Analyse metoder

Kimtal er bestemt ved udsæd af prøver eller fortyndinger af prøverne på forskellige typer af agar. Agarpladerne er herefter inkuberet i varmeskab ved enten 21 °C eller 37 °C. Ved 21 ° er der anvendt gærekstrakt agar (ISO 6222), Kings agar B (DS 2252) og R2A (Reasoner og Geldreich 1985). Ved 37 °C er der anvendt gærekstrakt agar (ISO 6222) og plate count agar (DS 2254). Analyserne, hvor der er anvendt gærekstrakt agar, Kings agar B eller plate count agar (PCA), er gennemført med dybdeudsæd. Analysen på R2A er gennemført med overfladeudsæd.

Figur 3.1
Oversigt over de undersøgelser der er gennemført for hvert af de ti vandværker. Der er udtaget 3 prøver. Hver prøve er delt ud på tre beholdere: en til bestemmelse af NVOC, en til bestemmelse af AOC og en til vækstforsøg. Den første prøve, der udtages fra vækstforsøgene, tjener som den mikrobielle karakterisering af drikkevandet.

Bestemmelse af AOC foregår ved, at den pasteuriserede (60 °C, 30 min.) prøve tilsættes en blanding af 2 bakteriekulturer med kendt udbyttekonstant. Prøven inkuberes ved 15 °C og antallet af de to bakterier bestemmes over en periode på 14 dage. Det højeste antal, N_max, bestemmes for hver bakterie. Koncentrationen af AOC udregnes ved multiplikation af N_max med de tilsatte bakteriers respektive udbyttekonstant.

Ved pasteuriseringen inaktiveres de bakterier, der naturligt forekommer i drikkevandet, så de ikke interfererer med analysen. Bakteriernes vækst bestemmes ved overfladeudsæd på LabLemco agar. De to bakteriekulturer, der sættes til prøven, er en Pseudomons fluorescens stamme P17 og en Spirillum sp. stamme NOX. De to bakterier kan adskilles på farve og størrelse, når de er vokset frem på agarpladerne, så det er muligt, at bestemme antallet af hver bakterie. Ved kvantificeringen anvendes udbyttekonstanter bestemt af van der Kooij og Veenendaal (1995). Se i øvrigt bilag A for en nærmere beskrivelse.

ATP

Alle levende celler indeholder adenosintrifosfat. ATP spiller en vigtig rolle i cellernes enzymaktivitet og energilagring. ATP niveauet anvendes som et mål for cellekoncentrationen i en given vandig prøve. ATP-koncentrationen bestemmes udfra en enzymatisk reaktion. Ved reaktionen omdannes ATP til AMP, samtidig med at der udsendes lys. Mængden af lys er direkte proportional med ATP-koncentrationen.

Totalt antal bakterier

En kendt prøvemængde farves med Acridin Orange, som bindes til bakteriernes DNA og RNA, og filtreres. I mikroskopet fremstår bakterierne som orange eller grønne. Antallet af bakterier bestemmes ved tælling i mikroskopet. Metoden medtager både døde og levende bakterier. AODC er en forkortelse af Acridin Orange Direct Count.

Prøven tilsættes saltsyre til pH < 2, hvorefter prøven blæses fri for CO₂ og flygtige organiske forbindelser. Prøvens indhold af organiske forbindelser oxideres katalytisk ved 680 °C, og dannet CO₂ kvantificeres ved IR-spektrofotometri. Analysen kontrolleres ved samtidig analyse af syntetisk kontrolprøve.

3.1.3 Statistisk behandling af vækstforsøg

Middelværdiene af de triplikate vækstforsøg, i teksten angivet som den geometriske middelværdi, er beregnet som middelværdien af de log₁₀ transformerede kimtal. Et 95 % konfidensinterval omkring middelværdien for de log10 transformerede kimtal er beregnet som:

hvor std(log10(kimtal)) angiver standard afvigelsen for de log10 transformerede kimtal, n er 5 for Slangerup Vandværk og 3 for de øvrige vandværker. Tinv(0.05;n-1) angiver t-værdien for 5 % fraktilen bestemt med n-1 frihedsgrader. Ved transformation tilbage bliver konfidensintervallet asymmetrisk.

3.2 Undersøgelsens omfang

3.2.1 Beskrivelse af vandværker.

Vandværkerne blev udvalgt i samarbejde med Styregruppen ud fra kendskab til de danske vandværker og ud fra Vandforsyningsstatestikken (Danske Vandværkers Forening 1997). Der blev lagt vægt på at undersøgelsen indrager vandværker med højt indhold af organisk stof vurderet ud fra permanganattallet.

Tabel 3-1:
Oversigt over vandværker hvor der er taget prøver ud til undersøgelsen

Beluftning: a: Iltningstrappe, b: Frit fald mod prelplader, c: lukkede bølgepladerislere. d: Inkakamre e: tårn med luftningsbakke
Filtrering: f: totrins med åbne forfiltre af sten og sandfiltre, g: totrins sandfiltrering, h: åbent sandfilter, i: koksfiltre med beluftning og totrins åbne sandfiltre, j: 6 åbne sandfiltre i serie.
*Varierende produktion p.gr.a. mange sommerhuse i forsyningsområdet, lavest om vinteren.

Tabel 3-1 giver en oversigt over de undersøgte vandværker. Vandværkerne ligger i Københavnsområdet og i Nordsjælland. To af værkerne, Studebjerg Vandværk og Tisvilde Vandværk, indvinder fra grusaflejringer, mens de resterende værker indvinder fra kalkformationer. Undersøgelsen omfatter både meget store og mindre vandforsyninger, og kommunale og private værker. På grund af de omfattende analyser, der er lavet af vandet fra hvert enkelt vandværk og undersøgelsens økonomi, har der ikke været mulighed for at undersøge vand fra mere end ti vandværker.

Vandbehandlingen i værkerne er traditionel og består af beluftning og filtrering. Permanganattallene i de undersøgte værker ligger relativt højt. Der er en underrepræsentation af værker med lavt permanganattal i forhold til Danmark som helhed.

3.2.2. Prøvetagning

Undersøgelsens udgangspunkt har været at undersøge vand udtaget på vandværkerne ved afgang fra vandværket, i eller lige efter rentvandstanken. Prøvetagningen er udført efter forskriften i DS2250. På Sjælsø Vandværk dog uden forudgående flambering af tappehanen.

På hvert vandværk blev der udtaget 3 prøver á 1,15 l i glødede glasflasker med glas prop. På Slangerup Vandværk dog 5 prøver. Endvidere blev der udtaget 2 prøver á 1 l i autoklaverede bluecap flasker til bestemmelse af Legionella. Den ene prøve blev straks sendt til analyse på Statens Serum Institut, mens den anden stod i 14 dage til analyse for vækst, hvis den første prøve viste sig at være positiv. Legionella prøverne fra Haraldsborg, Thorsbro og Sjælsø blev udtaget 1 uge efter prøverne til bestemmelse af vækst. Der blev ikke udtaget prøver til bestemmelse af Legionella på Rørvig, Slangerup og Islevbro. Der blev endvidere udtaget enkeltprøver på Ullerup Vandværk, Kisserup Vandværk og på Sjælsø Vandværk anlæg 1 den 14. december 1998.

Projektet var oprindeligt planlagt til at omfatte 10 vandværker med udtagning af dobbelte prøver. På grundlag af de første resultater, der blev opnået i projektet, blev det besluttet, at variationen inden for vandværkerne var så stor, at det var nødvendigt at udvide undersøgelsen til at omfatte triplikat prøvetagning.

Herudover er der gennemført supplerende undersøgelser af vandet fra Studebjerg og Rørvig. Der er udtaget triplikate prøver fra råvandet efter beluftning og af rent vand i rentvandstanken eller umiddelbart efter rentvandstanken. Prøverne blev analyseret for AOC, NVOC, kim_Gær37°C, kim_PCA37°C, ATP, kim_Gær21°C, kim_PCA21°C,og kim_R2A21°C. Prøverne blev endvidere undersøgt for indholdet af metan, sulfid, ammonium og jern. Vækstforsøgene blev gennemført ved at følge udviklingen i koncentrationen af kim_Gær21°C, kim_KingsB21°C,og kim_R2A21°C. Endelig blev der udtaget en enkelt prøve på Studebjerg Vandværk den 11 november 1999 til AOC-bestemmelse.