Investigation of mature biofilm populations in the distribution of drinking water with attention to bacteria of hygienic relevance
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by
Bianca Conradi, Technische Universität Berlin, Technische Universität Berlin, Ulrich Szewzyk
2011
Abstract
In der vorliegenden Arbeit wurden reife Biofilme in Reaktorsystemen und Rohren aus dem Trinkwasserverteilungssystem untersucht. Das Ziel der Arbeit war die Beschreibung der mikrobiellen Gemeinschaft mit dem Schwerpunkt auf Bakterien mit hygienischer Bedeutung. In den Reaktorsystemen in Berlin und dem Ruhrgebiet entwickelten sich Biofilme 6 bis 24 Monate (mittleres Alter) auf Glas, Kupfer, PE, Edelstahl und PVC. Der experimentelle Aufbau und Betrieb des Systems zeigte Bedingungen wie sie im Trinkwasserverteilungssystem und in der Hausinstallation herrschen. Zusätzlich wurde in einem Kooperationsprojekt mit der DTU, Lyngby in Dänemark, ein weiteres Reaktorsystem untersucht. Die Untersuchung der Trinkwasserrohre aus dem Verteilungssystem beschränkte sich auf die Materialien Gusseisen, Grauguss, mit Zement ausgekleidete gusseiserne Rohre sowie Rohre aus den Materialien PE und PVC. Es wurden insgesamt 454 Bakterien aus den Biofilmproben isoliert. Diese wurden durch Sequenzierung oder eine Kombination aus RFLP und Sequenzierung phylogenetisch zugeordnet. Die aus den Biofilmen des deutschen und dänischen Reaktors gewonnenen kultivierbaren Bakterien wurden den Phyla Firmicutes, Bacteroidetes und zu einem großen Anteil den Proteobakterien (79 %) zugeordnet. Es wurden nur zwei gram-positive Bakterien der Gattung Bacillus und vier Flavobacteriaceae identifiziert. Im Gegensatz dazu wurden in den alten Biofilmen der Rohre annähernd so viele gram-positive (49 %) wie gram-negative (51 %) Bakterien gefunden. Es wurden einige Gattungen mit pathogenem Potential identifiziert. Diese wurden jedoch nicht auf das Vorhandensein von Virulenzfaktoren oder ihr Infektionspotential überprüft. In der Freiwasserphase der Reaktorsysteme wurden die Gattungen Acinetobacter, Aeromonas sowie P. aeruginosa gefunden. Zusätzlich wurden im Berliner Reaktorsystem die Gattung Aeromonas und in den Rohrproben Mykobakterien nachgewiesen. Die Gesamtzellzahlen in den Biofilmen mittleren Alters auf Glas, PE, PVC, Kupfer und Stahl zeigten eine Näherung über di [...]
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