Exogene bacteriën

Enkele van de bacteriën die algemeen worden aangetroffen in drinkwater, sedimenten, en biofilms zijn opgesomd in Tabel 3. Veel van deze bacteriën worden zowel in het water als in de biofilm aangetroffen, hetgeen wijst op de invloed van de biofilm op de bacteriële kwaliteit van het water van het distributiesysteem. Biofilms zijn immers de plaatsen waar de grootste bacteriële groei in het distributiesysteem plaatsvindt. Bovendien vormen dergelijke multispecies biofilms relatief beschermde microniches waar ziekteverwekkers hun toevlucht kunnen zoeken. Bacteriën in drinkwater worden gedetecteerd en geteld met behulp van traditionele kweekmedia en -methoden (coliformen, thermotolerante coliformen, heterotrofe kiemgetal, enzovoort). De recente ontwikkeling van cultuuronafhankelijke moleculaire methoden (op basis van DNA en RNA) begint de grote diversiteit van bacteriën in water, biofilms en sedimenten aan het licht te brengen. Genen van veel bacteriën die nog niet kunnen worden gekweekt, zijn gedetecteerd met behulp van de DNA- en RNA-gebaseerde methoden.

Iron- en zwavelbacteriën zijn “hinderlijke” organismen die smaak- en geurproblemen veroorzaken en die vaak in verband worden gebracht met grondwaterbronnen. Nitrificerende bacteriën en schimmels veroorzaken problemen in gechloreerde drinkwatersystemen, waaronder uitputting van de totale chloorresidu, omzetting van gereduceerde stikstofverbindingen zoals ammoniak in nitriet en nitraat, en hoge niveaus van heterotrofe bacteriën. Ongewervelde dieren en protozoën zijn hinderlijke organismen die in verband worden gebracht met esthetische klachten over de waterkwaliteit. Ongewervelde dieren en protozoën kunnen ook onderdak bieden aan pathogene en niet-pathogene bacteriën, hetzij inwendig of vastgehecht aan hun oppervlak, en deze associatie biedt de bacteriën een zekere mate van bescherming tegen de inactivering door residuen van ontsmettingsmiddelen. http://www.epa.gov/ogwdw/disinfection/tcr/pdfs/whitepaper_tcr_biofilms.pdf

Informatie over de ontwikkeling en bestrijding van biofilms in drinkwater is schaars (EPA, 1992). Bovendien zijn er weinig gegevens over andere aspecten van biofilms, zoals de rol van ijzer- en zwavelbacteriën in de ontwikkeling van biofilms, de rol van biofilms in de corrosie van leidingmateriaal, de rol van biofilms in de nitrificatie bij systemen die chlooramines als secundair desinfectiemiddel gebruiken, en het effect van toegevoegde corrosieremmers op bacteriepopulaties in biofilms.

De aanwezigheid van chloor of chlooramine vertraagt de ontwikkeling en beïnvloedt de ruimtelijke verspreiding van biofilm. Het type residu van het desinfectiemiddel selecteert voor bacteriën die toleranter zijn voor het gebruikte specifieke desinfectiemiddel. Het biofilmmilieu biedt bescherming aan de cellen door diffusieweerstand en neutralisatie van het desinfectiemiddel. Daarom worden biofilmorganismen minder geremd door het desinfectiemiddel dan planktonische cellen. Er is aangetoond dat chloor en monochlooramine verschillend doeltreffend zijn voor de bestrijding van biofilmgroei. Monochlooramine, omdat het minder reactief en daardoor persistenter is, kan blijkbaar in de biofilm doordringen en is doeltreffender dan chloor bij de bestrijding van biofilmgroei.

In sommige gevallen kunnen coliformen die in het distributiesysteem terechtkomen, zich vasthechten aan leidingen of leidingafzettingen en zich daar vermenigvuldigen, waardoor ze een biofilmvormend bestanddeel worden. Het intermitterend, sporadisch of aanhoudend afsmelten van coliformbacteriën uit biofilms in het water van het distributiesysteem kan ertoe leiden dat systemen herhaaldelijk de normen voor totale coliformen overschrijden. Dit probleem doet zich het vaakst voor bij nutsbedrijven die oppervlaktewater gebruiken met een watertemperatuur ≥ 15 °C. De openbare veiligheid dicteert dat alle coliformen die door testen worden gedetecteerd, worden beschouwd als een kwetsbaarheid van het systeem, tenzij sterke aanwijzingen het tegendeel suggereren.

Het nutsbedrijf moet zijn behandelingsoperaties herzien en de controle op de kwaliteit van het water dat het distributiesysteem binnenkomt, opvoeren om er zeker van te zijn dat inadequate of falende behandeling niet verantwoordelijk is voor de totale coliformen die voorkomen en dat E. coli niet in het water aanwezig is. Het waterleidingbedrijf moet ook de werking en het beheer van het waterdistributiesysteem controleren om er zeker van te zijn dat er geen E. coli aanwezig is, dat er een residu van ontsmettingsmiddelen aanwezig is, dat er een adequaat programma voor controle op kruisverbindingen van kracht is en dat er voldoende druk wordt gehandhaafd om het binnendringen van microbiële verontreinigingen te voorkomen. Tenslotte moet het waterleidingbedrijf ervoor zorgen dat grote hoeveelheden water in reservoirs, standpijpen of bovengrondse tanks niet de bron zijn van het totale coliformprobleem.

Tijdens warmwaterperioden is het moeilijker om in alle delen van het distributiesysteem een desinfectantieresidu in het water te handhaven. Als de temperatuur stijgt, reageert het desinfectiemiddel sneller met opgeloste organische chemicaliën in het water en in de biofilm, en groeien bacteriën sneller. De verhoogde reactiesnelheid en de bacteriegroei worden vaak nog verergerd door een gebrek aan kennis van de hydraulica van het systeem en van de werkelijke waterbeweging door het systeem. In veel gevallen zijn er grote gebieden waar minimale beweging van het water plaatsvindt. Veel waterleidingbedrijven kunnen problemen met microbiële of chemische verontreinigingen veroorzaken doordat zij niet begrijpen hoe hun systemen werken; beter systeembeheer kan deze problemen verminderen.