Coliformes totaux, coliformes fécaux, pourquoi et comment les mesurer pour les infrastructures des réseaux de l’eau potable et des eaux usées !
Bonne lecture.
Les coliformes totaux sont des entérobactéries et comprennent des espèces qui vivent dans les intestins des animaux à sang chaud et dans l’environnement général (sol, végétation et eau).
Cette population bactérienne est utilisée comme indicateur de la qualité microbiologique de l’eau car elle contient des bactéries d’origine fécale, comme Escherichia coli (E. coli).
Ce sont des bactéries en forme de bâtonnets, aérobies ou anaérobies facultatives, détenant une ß-galactosidase qui libère un agent chromogène utilisé dans des milieux de culture permettant de les identifier.
Les coliformes fécaux ou coliformes thermotolérants sont un sous-groupe de coliformes totaux capables de fermenter le lactose à 44,5°C.
L’espèce la plus communément associée à ce groupe de bactéries est Escherichia coli (E. coli) et constitue 80 à 90 % des coliformes thermotolérants détectés.
Alors que la présence de coliformes fécaux indique généralement une contamination d’origine fécale, certains coliformes fécaux ne sont pas d’origine fécale mais proviennent d’eaux riches en matières organiques comme les effluents industriels du secteur des pâtes et papiers ou de la transformation alimentaire.
C’est pourquoi il est plus approprié d’utiliser le terme « coliformes thermotolérants » plutôt que « coliformes fécaux ».
En termes de qualité de l’eau, les coliformes totaux comprennent tous les coliformes présents dans la source d’eau.
Parmi les coliformes totaux, il existe deux sous-ensembles : les coliformes fécaux et les coliformes E. coli.
Les coliformes fécaux sont un sous-ensemble classé en fonction de leur présence dans l’intestin et les matières fécales des mammifères à sang chaud, ce qui en fait un indicateur général de la contamination fécale dans l’eau.
E. coli est une espèce spécifique au sein du sous-groupe des coliformes fécaux car c’est la seule espèce de ce sous-groupe qui ne peut pas se développer ou se reproduire naturellement dans l’environnement et doit donc provenir d’une source fécale.
Par conséquent, les E. coli sont considérés comme des organismes indicateurs de contamination fécale, leur présence indique la présence d’autres bactéries fécales.
Le simple fait d’utiliser E. coli comme indicateur est plus efficace parce qu’ils ne peuvent pas provenir naturellement dans l’environnement.
De plus, une grande quantité de différents tests seraient nécessaire pour tester individuellement chaque bactérie fécale.
Le taux de survie des coliformes dans l’environnement est généralement comparable à celui des bactéries pathogènes.
Ce sont donc de bons organismes indicateurs.
Leur densité est généralement directement proportionnelle au degré de contamination produit par les matières fécales.
De plus, comme les coliformes fécaux ne se développent normalement pas dans les réseaux de distribution d’eau, ils peuvent être utilisés pour vérifier l‘étanchéité des réseaux de canalisations, permettant la détection de contamination fécale, par exemple à partir d’infiltrations d’eaux usées dans les canalisations.
Ils sont aussi un bon indicateur de l’efficacité du traitement de l’eau, mais comme leur nombre est inférieur aux coliformes totaux, ces derniers sont mieux adaptés à cette fonction.
Les coliformes totaux comprennent des espèces et des souches bactériennes qui colonisent l’intestin des animaux à sang chaud, mais comprennent également d’autres espèces et souches vivant dans le sol et la végétation.
Dans ce cas, leur présence dans l’eau traitée n’implique pas forcément un risque imminent pour la santé publique, puisque la plupart de ces bactéries ne proviennent pas des matières fécales.
En général, la présence de coliformes totaux dans l’eau potable est un indicateur de risque peu spécifique de sa qualité.
Souvent, ces bactéries peuvent se développer dans les réseaux de distribution d’eau potable en bon état de fonctionnement, en raison des biofilms microbiens qui se forment sur les parois des canalisations, en particulier lorsque les niveaux de chlore résiduel sont faibles.
De plus, les coliformes totaux sont un indicateur insensible de la qualité de l’eau.
Par conséquent, l’eau du robinet qui ne contient pas de coliformes totaux peut causer des problèmes de santé.
En effet, des micro-organismes pathogènes (virus, parasites et bactéries) peuvent être présents dans l’eau de distribution sans coliformes totaux.
En conclusion, les coliformes totaux sont principalement utilisés comme indicateur de l’efficacité du traitement, de l’intégrité du système de distribution et comme indicateur de la régénération bactérienne post-traitement.
Parmi les critères qualitatifs relatifs à l’eau distribuée, le paramètre bactériologique mérite la plus grande vigilance en raison du risque immédiat pour la santé du consommateur.
En effet, la réglementation impose la recherche d’indicateurs de contamination fécale cultivables.
Conformément au règlement, l’eau distribuée ne doit pas contenir l’un ou l’autre de ces deux types de bactéries dans 100 ml d’eau.
Ces contrôles sont assurés par la DDASS (Direction départementale des Affaires sanitaires et sociales).
Les critères et les seuils diffèrent en ce qui concerne l’eau brute destinée à la production d’eau destinée à la consommation humaine.
Les conséquences de l’exposition aux bactéries, virus et parasites pathogènes présents dans l’eau varient. Les symptômes les plus courants sont : nausées, vomissements et diarrhée.
Les jeunes enfants, les personnes âgées et les personnes dont le système immunitaire est affaibli peuvent présenter des symptômes plus graves.
Dans des cas extrêmes, certains agents pathogènes peuvent infecter les poumons, la peau, les yeux, le système nerveux, les reins et même le foie, et les effets peuvent être plus graves, chroniques et même mortels.
Nous ne devrions jamais supposer que l’eau que nous buvons est potable simplement parce qu’elle ne nous a jamais rendus malades.
Il y a un risque de maladie si des bactéries sont présentes dans l’eau.
Afin d’assurer le dénombrement des bactéries coliformes totaux et des coliformes fécaux, l’objectif est double :
En effet, il existe une multitude de tests pouvant être réalisés en laboratoire, et suivant une procédure complexe :
Afin de mesurer divers paramètres de la qualité de l’eau et plus particulièrement les coliformes, la sonde Proteus est une technologie révolutionnaire qui a pour but d’assurer la surveillance en temps réel de la qualité des eaux usées traitées et rejetées dans le milieu naturel.
Ce système breveté permet de déterminer la quantité de matière organique biodégradable contenue dans l’eau.
La sonde Proteus a d’ailleurs été utilisée pour une étude comparative concernant la mesure de la bactérie E.Coli dans la rivière Lagan, l’une des plus grande en de la région de Belfast en Irlande du Nord.
Proteus fournit une lecture des coliformes totaux basée sur un dosage fluorescent de type tryptophane (TLF).
Le TLF est constitué d’une molécule contenant du tryptophane et d’une substance fluorescente à la même longueur d’onde.
Le lien entre le TLF et les coliformes a été démontré dans la littérature scientifique sur les pathogènes entériques tels que les coliformes thermotolérants et E. coli.
Proteus détecte les coliformes « vivants », c’est-à-dire les coliformes sains possédant donc une fluorescence active.
De plus, le capteur a pu détecter plus de « bactéries viables mais non cultivables » (BVNC) que les méthodes conventionnelles.
La BVNC est une sorte de bactérie qui existe sous stress et ne peut pas être cultivée mais qui est toujours sensible à la pathogénicité.
La détection BVNC est possible car certaines bactéries, telles que E. coli, libèrent du tryptophane dans des conditions de nutriments limités.
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