Monitoraggio del rischio per la salute pubblicaModifica
Nelle acque degli Stati Uniti, del Canada e di altri paesi, la qualità dell’acqua è monitorata per proteggere la salute del pubblico. La contaminazione da batteri è un inquinante monitorato. Negli Stati Uniti, il test dei coliformi fecali è uno dei nove test di qualità dell’acqua che formano la valutazione complessiva della qualità dell’acqua in un processo usato dall’EPA statunitense. Il test dei coliformi fecali dovrebbe essere usato solo per valutare la presenza di materia fecale in situazioni in cui i coliformi fecali di origine non fecale non si incontrano comunemente. L’EPA ha approvato una serie di metodi diversi per analizzare i campioni per i batteri.
AnalisiModifica
I batteri si riproducono rapidamente se le condizioni sono adatte alla crescita. La maggior parte dei batteri cresce meglio in ambienti bui, caldi, umidi e con cibo. Quando crescono su supporti solidi, alcuni batteri formano colonie mentre si moltiplicano che possono crescere abbastanza da essere viste. Coltivando e contando le colonie di batteri coliformi fecali da un campione d’acqua, la quantità di batteri originariamente presenti può essere determinata.
La filtrazione a membrana è il metodo di scelta per l’analisi dei coliformi fecali nell’acqua. I campioni da analizzare vengono fatti passare attraverso un filtro di particolare dimensione dei pori (generalmente 0,45 micrometri). I microorganismi presenti nell’acqua rimangono sulla superficie del filtro. Il filtro viene posto in una piastra Petri sterile con un mezzo selettivo, la crescita degli organismi desiderati viene incoraggiata, mentre gli altri organismi non bersaglio vengono soppressi. Ogni cellula si sviluppa in una colonia separata, che può essere contata direttamente, e la dimensione iniziale dell’inoculo può essere determinata. In genere si utilizzano volumi di campione di 100 ml per l’analisi dell’acqua e si filtra, con l’obiettivo di raggiungere una densità finale desiderabile di colonie da 20 a 60 colonie per filtro. Le fonti contaminate possono richiedere una diluizione per raggiungere una membrana “contabile”. Il filtro viene posto su una piastra Petri contenente agar M-FC e incubato per 24 ore a 44,5 °C (112,1 gradi F). Questa temperatura elevata dà uno shock termico ai batteri non fecali e sopprime la loro crescita. Mentre le colonie di coliformi fecali crescono producono un acido (attraverso la fermentazione del lattosio) che reagisce con il colorante anilina nell’agar dando così alle colonie il loro colore blu.
Metodi più recenti per la rilevazione dei coliformi si basano su substrati enzimatici specifici come indicatori dei coliformi. Questi saggi fanno uso di uno zucchero legato a un colorante che, quando viene agito dall’enzima beta-galattosidasi, produce un colore caratteristico. L’enzima beta-galattosidasi è un marcatore per i coliformi in generale e può essere dosato tramite idrolisi di glicosidi specifici dell’enzima come l’o-nitrofenil-beta-D-galattosio. I saggi includono tipicamente un secondo zucchero legato a un colorante diverso che, quando agito dall’enzima beta-glucuronidasi, produce un prodotto fluorescente. Poiché l’E. coli produce sia la beta-galattosidasi che la beta-glucuronidasi, una combinazione di due coloranti rende possibile differenziare e quantificare i coliformi e l’E. coli nella stessa pentola.
Di recente, la chimica dietro i composti di rilevamento enzimatico è stata aggiornata in modo che il componente indicativo sia redox attivo, al contrario del formato cromogenico più usuale, permettendo ai batteri indicatori fecali come E. coli ed E. faecalis di essere rilevato elettrochimicamente senza alcun pretrattamento del campione. Dal momento che il colore del composto di rilevamento non ha alcuna conseguenza, questo permette il rilevamento in matrici profondamente colorate.
Requisiti di test dell’EPAModifica
Il regolamento EPA del 1989 sui coliformi totali (TCR) ha imposto importanti cambiamenti di monitoraggio per i sistemi idrici pubblici. I requisiti dei test per l’acqua potabile secondo il TCR sono notevolmente aumentati rispetto ai requisiti precedenti e quindi sono più approfonditi. Non solo è aumentato il numero di test di routine sui coliformi, specialmente per le aziende idriche più piccole, ma il regolamento richiede anche la ripetizione automatica dei test da tutte le fonti che mostrano un coliforme totale positivo (noto come monitoraggio dell’acqua alla fonte).
A partire dal 2009, l’EPA sta lavorando a revisioni del TCR. Le questioni prese in considerazione dall’Agenzia includono i luoghi di campionamento, la frequenza e la tempistica del campionamento, i metodi analitici e le azioni correttive che devono essere intraprese dai sistemi idrici pubblici.