A survey of assimilable organic carbon, biodegradable organic carbon and coliform growth response in US drinking waters

Résumé Fr En

Les objectifs principaux de cette étude étaient :1) De documenter, par une étude de large envergure, les concentrations en COA de l'eau potable, et des usines de traitement.2) De comparer l'indice de croissance des coliformes (ICC) aux concentrations en COA.3) De comparer les concentrations en CODE et celles de COA.Le COA de l'eau a été mesuré avec un mélange de cultures Pseudomonas fluorescens de souche P17 et de Spirillumsp. de souche NOX. La plupart des échantillons d'eaux ont été transferrés dans des ampoules de 40 ml, stérilisés puis inoculés avec les bactéries Pseudomonas et Spirillum et incubés à 15 °C. Les unités formant colonies représentaient le paramètre de suivi.Le test relatif à l'ICC a été réalisé avec l'eau soumise au test, préalablement stérilisée puis inoculée avec Cloacae enterobacter. Les échantillons ont été incubés à 20 °C pendant 5 jours et la croissance des coliformes mesurée par les unités formant colonies.La mesure de CODB a été exécutée dans des ampoules de 40 ml : l'échantillon à analyser, préalablement filtré sur fibre de verre et pasteurisé, était inoculé avec une microflore indigène de rivière puis incubé pendant 28 jours à l'obscurité à température ambiante.L'étude a porté sur 109 échantillons prélevés en 79 points d'approvisionnement en eau potable répartis sur le territoire des Etats-Unis et du Canada : 26 d'eaux souterraines, et 53 d'eaux de surface.Des flacons de prélèvements pour échantillonner et des instructions pour prélever et pasteuriser les eaux ont été fournis à tous les techniciens.L'eau stérilisée était envoyée à la Stroud Water Research Centre pour les analyses du COA, CODB et COD et au Risk Reduction Laboratory pour l'essai relatif à l'indice de croissance des coliformes. Les densités des bactéries coliformes et des bactéries hétérotrophes sur gélose étaient mesurés par les techniciens eux-mêmes.Les concentrations en COD s'échelonnaient de 203 à 4943 µg/L, celles en COA de 18 à 322 µg/L (représentant ainsi de 2,4 % à 44,0 % du COD).Les valeurs élevées du pH dans 5 échantillons d'eau ont inhibé la croissance des bactéries soumises aux deux essais biologiques (AOC ou BDOC).Les concentrations en CODB se sont échelonnées de 1 à 1521 µg/L (soit 0,4 % à 52,8% du COD).L'essai sur l'indice de croissance des coliformes a montré que 79 % des eaux soumises au test n'ont pas permis la croissance des coliformes alors que 7 % entraînaient une forte croissante (toutes provenant d'eaux de surface) et 14 une croissance modérée.Les services des eaux n'ont mis en évidence aucun coliforme et seulement une faible densité de bactéries hétérotrophes dans les eaux des usines de traitement.La corrélation COA-CODB était significative (P≪0,01) avec un coefficient de corrélation de r = 0,594.Des corrélations significatives COA-COD et CODB-COD ont également été mises en évidence.Par contre, les corrélations ICC-COA ou ICC-CODB n'étaient pas significatives.

The primary objectives of this study were : 1) to document concentrations of Assimilable Organic Carbon (AOC) in a survey of a broad range of drinking waters and treatment processes; 2) compare the Colilorm Growth Response (CGR) to AOC concentrations; and 3) compare Biodegradable Dissolved Organic Carbon (BDOC) concentrations to AOC concentrations. AOC was measured with mixed cultures of Pseudomonas fluorescens strain P-17 and Spirillum sp. strain NOX. Test waters were transferred to 40-ml vials, pasteurized, inoculated, and incubated at 15°C. Colony forming units was the test parameter. CGR was performed with pasteurized test water inoculated with Enterobacter cloacae. Samples were incubated at 20°C for 5 days and response determined from colony forming units. The BDOC assay was performed in 40-ml vials, with glass fiber filtered, pasteurized test water, inoculated with the indigenous microflore from a stream, and incubated for 28 days in the dark et room temperature. The survey involved 109 samples from 79 drinking water supplies located throughout the United States and Canada, including 26 groundwater and 53 surface water sources. Utility personnel were supplied with sample bottles and instructions for sampling and pasteurtzing the test waters. Pasteurized water was sent to the Stroud Water Research Center for AOC, BDOC, and DOC analyses, and to the Risk Reduction Engineering Laboratory for the CGR assay. Densities of coliforms and heterotrophic plate count bacteria (HPC) were measured in the test waters by utility personnel. DOC concentrations ranged from 203 to 4943 µg/L. AOC concentrations ranged from 18 to 322 µg/L, or 2.4 % to 44.0 % of the DOC. High pH values in 5 test waters inhibited the growth of both AOC bioassay organisms. BDOC concentrations ranged from 1 to 1521 µg/L, or 0.4% to 52.8 % of DOC. The CGR assay indicated that 79 % of the test waters did not promote coliform growth, 7 % were strongly growth promoting, all from surface water sources, and 14 % were moderately growth promoting. No coliforms and only low densities at HPC organisms were reported by utilities for treatment plant effluents. The correlation of AOC and BDOC was significant (P≪0.01), with a correlation coefficient of r=0.594. Significant correlations were also found for AOC and DOC, and BDOC and DOC. Correlations of CGR and either AOC or BDOC were not statistically significant.