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Analyse der Wasserqualität - eine neue Methode für die Wasseranalytik

Natürliche Bakterienpopulationen gibt es in den meisten aquatischen Ökosystemen, einschließlich des Trinkwassers. Für die Trinkwasser-Produktionsprozesse ist die Analyse und Anzahl der vorhandenen Bakterien eine wichtige Information. Die Sysmex Analysegeräte verwenden eine neue Methode zur Keimzahl-Bestimmung im Trinkwasser, um frühzeitig vorbeugende Maßnahmen ergreifen zu können. Diese schnelle und zuverlässige Methode wird u.a. auch vom Eidgenössischen Bundesamt für Gesundheit empfohlen.

Dank dieser neuen Methode ist es nun möglich, den mikrobiologischen Zustand von Trinkwasser schnell und effizient zu bestimmen. Dieses Verfahren kann bei Wasserversorgern, im Verteilungsnetzwerk und beim Endverbraucher angewandt werden, mobile Tests sind ebenfalls möglich. Die Technik beruht auf der Bestimmung der Gesamtzellzahl (TCC) und des quantitativen Verhältnisses zwischen den Zellen mit niedrigem und hohem Nukleinsäuregehalt im Frischwasser mit Hilfe der Durchflusszytometrie. Eine schnelle, zuverlässige und kostengünstige Möglichkeit zur Bestimmung der bakteriellen Verunreinigung im Trinkwasser in weniger als 15 Minuten.

Heterotrophe Keimzahl

Robert Koch begründete die moderne mikrobiologische Trinkwasserqualitätskontrolle 1883 durch seine Beschreibung einer Methode zur Bestimmung der Zellzahl von Mikroorganismen in Boden, Luft und Wasser. Seitdem dient die Bakterienzahl als Parameter für die Überwachung der Wasserqualität und als Mittel zur Überprüfung der Wirksamkeit der Trinkwasseraufbereitung. Neben jüngeren, spezifischeren Methoden wird die heterotrophe Keimzahl (HPC) auch heute noch fast unverändert bestimmt und gemäß festgelegten Standards auf 300 Kolonien pro Milliliter beschränkt.

Es ist jedoch bekannt, dass der tatsächliche mikrobiologische Zustand des Trinkwassers nicht wirklich mit dem Bakterienwachstum auf einer künstlichen Kultur verglichen werden kann. Die Gesamtzahl an vorhandenen Bakterien gemäß Bestimmung durch die Flowzytometrie ist typischerweise bis zu 10.000 Mal höher als die Zahlen, die sich aus der aeroben Koloniezählung ergeben. Der Grund dafür liegt darin, dass nur ein Bruchteil (normalerweise weniger als 1 %) der Mikroorganismen im Trinkwasser durch HPC entdeckt wird. Die mittels Flowzytometrie bestimmte Gesamtzahl (FMC-TCC) ist von Interesse, weil diese Methode einfach, schnell und quantitativ präzise ist, und sowohl kultivierbare als auch nicht-kultivierbare Mikroorganismen detektiert.

Neue Technologie zur Gesamtzahlbestimmung

Die durchflusszytometrische Methode umfasst die Markierung individueller Bakterienzellen mit einem fluoreszierenden Marker und die anschließende Laser-basierte Analyse der Fluoreszenz zur Zählung und Charakterisierung. Ein besonderes Merkmal dieser Technologie ist die Möglichkeit, große Mengen an Bakterien innerhalb weniger Sekunden zu bestimmen, sodass die zeitintensive Kultivierung von Bakterien in Petrischalen nicht mehr erforderlich ist. Durch den Einsatz des ultra-kompakten und kosteneffizienten CyFlow® Cube 6-Flowzytometers von Sysmex ist es möglich, mehr als 50 verschiedene Wasserproben pro Stunde zu bearbeiten.

Auf Basis der „True Volumetric Absolute Counting“-Technologie (TVAC) liefert der CyFlow® Cube 6 die Gesamtzahl an Zellen sowie die Zahl lebender, beschädigter und toter Zellen gemäß den Empfehlungen der Eidgenössischen Anstalt für Wasserversorgung, Abwasserreinigung und Gewässerschutz (Eawag, Schweiz). Die TVAC-Technologie liefert Ergebnisse mit Hilfe der Bestimmung des analysierten Probenvolumens sowie einer direkten Berechnung der Zellkonzentration. Eine solche Analyse ist für die Überwachung des Wasserreinigungsprozesses in Anlagen zur Trinkwasserproduktion sowie innerhalb der Wasserleitungen sehr wertvoll. Ein gutes Beispiel ist die Überwachung eines Desinfektionsschritts (z. B. durch Chlorinbehandlung). Hier würde ein Problem zeitnah aufgedeckt, wenn es zu einem Anstieg der Zellzahl lebensfähiger Mikroorganismen käme.

Anwendungsbereiche

  • Aufdeckung von bakteriellen Zellen
  • Bestimmung der Gesamtzahl bakterieller Zellen
  • Lebend-Tot-Monitoring bakterieller Zellen

Einrichtungen, die von den Sysmex Produkten profitieren

  • Wasserversorger
  • Wasseraufbereitungsanlagen
  • Wasser- und Abwasserunternehmen
  • Wasserabfüllunternehmen

Interview über den mikrobiologische Fingerabdruck des Wassers

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Zum Artikel der Xtra-Ausgabe 2/2015: Artikel

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