Probenahme Trinkwasser Abteilung Mikrobiologie und Hygiene. Dr. rer. nat. Jens Engelken Diplom-Biologe

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1 Probenahme Trinkwasser Abteilung Mikrobiologie und Hygiene Dr. rer. nat. Jens Engelken Diplom-Biologe

2 Gliederung Mikrobiologische Grundlagen Mikroorganismen der Trinkwasserverordnung Trinkwasserprobenahme Probentransport und Lagerung

3 Mikrobiologische Grundlagen Mikrobiologie = Lehre von den Lebewesen, die als Individuen nicht mit bloßem Auge erkannt werden können Bakterien Protozoen Algen Pilze Viren Prionen

4 Mikrobiologische Grundlagen Der Maßstab der Mikrobiologie ist der Mikrometer (µm). Ein Mikrometer ist ein millionstel Meter.

5 Mikrobiologische Grundlagen Zeigefinger: µm menschliches Haar: 120 µm Bakterien: 1 µm Viren: 0,1 µm

6 Mikrobiologische Grundlagen Bakterien vermehren sich ungeschlechtlich durch Teilung. Unter optimalen Bedingungen teilen sie sich alle Minuten.

7 Mikrobiologische Grundlagen Bakterien vermehren sich rasant pro Stunde 2 Teilungen! Anfangskeimzahl 1 1 Stunde 4 2 Stunden 16 3 Stunden 64 4 Stunden Stunden Stunden Reihe1 15 Stunden Stunden

8 Mikrobiologische Grundlagen Nährstoffangebot Stoffwechselnebenprodukte

9 Mikrobiologische Grundlagen

10 Mikrobiologische Grundlagen Nährstoffe Stoffwechselnebenprodukte

11 Mikrobiologische Grundlagen Die Temperatur beeinflusst die Vermehrung der Bakterien sehr stark. Zwischen 20 C und 37 C gedeihen die meisten Bakterien am besten. Bei niedrigeren Temperaturen teilen sie sich seltener, bei höheren Temperaturen werden die Zellen teilweise geschädigt oder sterben ab.

12 Mikrobiologische Grundlagen Thermophile: an hohe Temperaturen (80 C und mehr) angepasst Thermotolerante: Legionellen Psychrophile: an niedrige Temperaturen (15 C und niedriger) angepasst - Yersinia enterocolitica, Listeria monocytogenes, Clostridium botulinum bzw. Bacillus cereus Halophile: an hohe Salzkonzentrationen angepasst Vibrio, Halobacterium Alkaliphile: an einen hohen ph-wert (ph 9 und höher) angepasst Spirulina, Nitrobacter, Bacillus Acidophile: an einen niedrigen ph-wert (ph 3 und niedriger) angepasst Lactobacillen, Acetobacter Oligotrophe: an eine nährstoffarme Umgebung angepasst Pseudomonas, Flavobacterium Xerotolerante: Organismen, die an eine wasserarme Umgebung angepasst sind.

13 Mikroorganismen der Trinkwasserverordnung Welche Bakterien haben ihren natürlichen Standort im Wasser? Oligotrophe, autochtone mikrobielle Wasserflora: Sphingomonadaccae, Nitrosomonas, Nitrobacter, Thiobacillus, Leptothrix, Bacillus, Clostridium, Pseudomonas, Legionellen uva.

14 Mikrobiologische Grundlagen Überall Wo finden wir Bakterien? Überall Überall Überall Überall Überall Überall

15 Mikrobiologische Grundlagen Wo finden wir Bakterien? ÜBERALL!

16 Mikrobiologische Grundlagen Normalflora Normalflora Keimzahl/cm² Finger Füße Stirn Kopfhaut Achsel Insgesamt Residient: Staphylokokken 90 %, Brevibakterien (Körpergeruch) Transient: Enterobacteriaceae inkl. E. coli, Pseudomonaden, Sporenbildner

17 Mikroorganismen der Trinkwasserverordnung Einige menschen- und tierpathogene Bakterien, die direkt oder indirekt über Wasser Erkrankungen verursachen können Erreger Erkrankung Salmonella Typhi Typhus Enteritis-Salmonellen Enteritiden Shigella species Ruhr pathogene Escherichia coli (EPEC, EIEC, ETEC, EHEC) Enteritiden Yersinia enterocolitica Enteritiden Brucella species Bangsche Erkrankung Brucellose Pseudomonas aeruginosa Hausinst Vibrio cholerae Otitiden, Dermatitiden, Pneumonie Enteritiden Campylobacter jejuni Enteritiden Helicobacter pylori Magenulzerationen Listeria monocytogenes Listeriose Bacillus anthracis Milzbrand Clostridium botulinum Botulismus Clostridium perfringens Lebensmittelintoxikationen, Gasbrand Mycobacterium species Hautulzerationen, Tuberkulose Chlamydia trachomatis Konjunktivitis Staphylococcus aureus Lebensmittelintoxikationen Legionella spp. Lungenentzündung, Pontiac-Fieber

18 Mikroorganismen der Trinkwasserverordnung Die Trinkwasserverordnung Was wird untersucht und warum? Krankheitserreger dürfen nicht in Konzentrationen enthalten sein die eine Gefährdung darstellen. E. Coli und coliforme Keime Koloniezahlen bei 22 und 36 C

19 Mikroorganismen der Trinkwasserverordnung Indikatorkeime Teil der normalen Darmflora anwesend, wenn Krankheitserreger fäkalen Ursprungs anwesend sind. auch außerhalb des Verdauungstraktes überleben Sie sollten unter natürlichen Lebensbedingungen sowie nach Wasseraufbereitung resistenter sein als Krankheitserreger und in größerer Anzahl überleben. Sie sollten einfach isolierbar, identifizierbar und zählbar sein. Sie sollten selbst keine Krankheit verursachen. Die Anzahl der Indikatorbakterien sollte in Relation zur Menge der pathogenen Mikroorganismen stehen. Es gibt keinen Organismus, der alle diese an einen Indikatorkeim gestellten Anforderungen erfüllt.

20 Mikroorganismen der Trinkwasserverordnung Einige andere menschen- und tierpathogene Mikroorganismen, die direkt oder indirekt über Wasser Erkrankungen verursachen können Erreger Erkrankung Cryptosporidien Giardia Entamoeba histolytica Enteritidien Enteritidien Enteritidien / Ruhr Viren Enteritidien

21 Mikroorganismen der Trinkwasserverordnung

22 Mikroorganismen der Trinkwasserverordnung Escherichia coli der Hygieneindikator Bakterium, das im menschlichen und tierischen Darm vorkommt. E. coli und andere fakultativ anaerobe Organismen machen 1 % der Darmflora aus, > 10 6 bis 10 8 KBE/g. Zeigt frische Verunreinigung mit Warmblüterfäkalien an. Krankheitserreger fäkalen Ursprungs sind möglicherweise vorhanden.

23 Mikroorganismen der Trinkwasserverordnung intestinale Enterokokken sind Darmbakterien von Menschen und Tier. Durch fäkale Ausscheidungen gelangen Enterokokken in die Umwelt. Indikator für eine fäkale Verunreinigung Da Enterokokken gegenüber Desinfektionsmittel resistenter und gegenüber Umwelteinflüssen persistenter sind als E. coli, deutet der Nachweis von Enterokokken im Wasser auf fäkale Einträge hin, die schon etwas länger zurückliegen.

24 Mikroorganismen der Trinkwasserverordnung Koloniezahl bei 22 und 36 C erfasst alle, aus einem Milliliter Probe, bei der angegebenen Temperatur und im angegebene Medium anzüchtbaren/ vermehrungsfähigen Keime. Ursachen von mangelhafter Aufbereitung, über Rohrbrüche, Biofilmbildung bis zur Stagnation des Wassers im Leitungssystem. Erhöhten Koloniezahlen geben keinen Aufschluss über bestimmte Krankheitserreger. Eine Grenzwertüberschreitung hat keine direkte gesundheitliche Bedeutung, sollte aber nicht dauerhaft toleriert werden.

25 Mikroorganismen der Trinkwasserverordnung C. perfringens, Teil der natürlichen Darmflora, produzieren extrem resistente Sporen (Dauerformen). Relevant wenn das Wasser von Oberflächenwasser beeinflusst wird. Möglicher Hinweis auf fäkalbrütige Parasiten. Bei einer Grenzwertüberschreitung muss eine konsequente Ursachensuche durchgeführt werden.

26 Mikroorganismen der Trinkwasserverordnung Legionellen sind Umweltkeime. Ihr primäres Reservoir ist das Wasser, wo sie in geringer Zahl natürlicher Bestandteil von Oberflächengewässern und Grundwasser sind. Sie gehören zu den wenigen aquatischen Umweltkeimen die thermotolerant/thermophil sind.

27 Mikroorganismen der Trinkwasserverordnung Im Wasser vorhandene Legionellen stellen keine direkte Gesundheitsgefährdung dar. Erst die Aufnahme von Erregern durch Inhalation bakterienhaltigen Wassers als Aerosol oder durch Aspiration von legionellenhaltigem Wasser kann zur Infektion führen. Sie sind der Erreger der Legionärskrankheit und des Pontiac-Fiebers.

28 Mikroorganismen der Trinkwasserverordnung Bebrütung 10 Tage!

29 Mikroorganismen der Trinkwasserverordnung Pseudomonas aeruginosa weitverbreiteter Nasskeim, Pfützenkeim. u.a. Leitungswasser, Waschbecken, Duschen, Toiletten, Spülmaschinen, Dialysegeräten, Schwimmbädern, Filtern. Bedeutender Krankenhaus- und Lebensmittelkeim. Untersuchung für Wasser das in geschlossene Behältnisse abgegeben werden soll. Wasserzähler! Twin10

30 Mikroorganismen der Trinkwasserverordnung Anforderungen gemäß TVO 5 mikrobiologische Parameter E. coli Enterokokken 6 chemische Parameter 0 /100 ml 0 /100 ml 7 Indikatorparameter (Mikrobiologie) Clostridium perfringens 0 / 100 ml Koloniezahl 22 C und 36 C 100 / 1 ml Coliforme Bakterien 0 / 100 ml Legionellen <101 / 100 ml

31 Trinkwasserprobenahme Probenahme Mikrobiologie Die Probenahme hat mit sauberen Händen oder mit sterilen Handschuhen zu erfolgen! DIN 19458

32 Trinkwasserprobenahme Geräte Die Messgeräte für die Vor- Ort-Parameter müssen sauber sein. Die Messgeräte dürfen auf keinen Fall mit der Wasserprobe in Kontakt kommen. Messungen immer in extra Gefäßen!

33 Trinkwasserprobenahme Die Probenahmegefäße müssen steril sein! Desinfektionsmittel müssen in der Flasche inaktiviert werden. Flaschenvolumen (100 ml, 250 ml, 1 Liter) und Untersuchungsumfang beachten!

34 Trinkwasserprobenahme große, kleine mehrere? Flaschenvolumen (100 ml, 250 ml, 1 Liter) und Untersuchungsumfang beachten! 100 ml E. coli und coliforme Keime 100 ml Enterokokken 100 ml Clostridien 100 ml Pseudomonas aeruginosa 101 ml Legionellen 2 ml Koloniezahlen Trinkwasserspender, Mineral- und Tafelwasser abgefülltes Wasser je Parameter 250 ml!

35 Trinkwasserprobenahme Probenahme Mikrobiologie Grundvoraussetzung für eine verwertbare Wasseranalyse ist, dass bei der Untersuchung noch der gleiche Keimstatus wie bei der Entnahme vorliegt.

36 Trinkwasserprobenahme Grundlagen der Probenahme Die allgemeinanerkannten Regeln der Technik (aardt) TrinkwV 2001 (2012) DIN EN : Wasserbeschaffenheit - Probenahme - Konservierung und Handhabung ISO 19458:2006: Wasserbeschaffenheit - Probenahme für mikrobiologische Untersuchungen UBA-Empfehlungen...(Legionellen, Badewasser) DVGW-Regelwerk und Empfehlungen...

37 Trinkwasserprobenahme Probenahme an einem Zapfhahn im Gebäude Welche Proben können gezogen werden? Welche Aussagen sind möglich? Welchen Einfluss hat die Probenahme auf die Aussage der Untersuchung?

38 Trinkwasserprobenahme Probenahme Mikrobiologie Bei der Beprobung ist es wichtig die genaue Fragestellung bzw. den Zweck der Untersuchung zu kennen! Die DIN gibt drei unterschiedliche Zwecke an

39 Trinkwasserprobenahme Zweck: Beurteilung der Wasserqualität... Entfernung von angebrachten Vorrichtungen und Einsätzen Desinfektion Spülung a b c in der Hauptleitung (Verantwortlichkeit des Versorgers) am Zapfhahn (kann von der Hausinstallation verändert sein) wie es verbraucht wird (einschließlich eventuell vorliegender Verschmutzungen der Armatur) Ja Ja Ja Ja Ja Nein (minimal) * Nein Nein Nein *Nur kurz spülen, um den Einfluss der Desinfektion des Zapfhahns auszugleichen

40 Trinkwasserprobenahme DIN Zweck der Untersuchung im Prüfbericht: Temperatur 16,8 C 16,8 C Probenahmeart: DIN a DIN b E. Coli: 0 0 Coliforme Keime: 0 0 Koloniezahl 22 C: Koloniezahl 36 C: Ortsnetz Hausinstallation

41 Trinkwasserprobenahme

42 Trinkwasserprobenahme Hauptverteilungsleitung Für die Untersuchung der Wasserbeschaffenheit in der Hauptverteilung die Probe an der Hauptverteilungsleitung oder nahe daran nehmen (üblicherweise direkt hinter dem Wasserzähler). Sicherstellen, dass keine Verschmutzungen von der Außenseite der Entnahmearmatur in die Probe gelangen können. Entnahmearmaturen mit undichten Spindeln nicht beproben und Mischventile, wenn möglich, vermeiden. Perlatoren, anderes Zubehör oder andere Einsätze herausnehmen (Schlüssel und Zangen müssen vorhanden sein). Jeden Schmutz, der in die Probe fallen könnte (Kalkablagerungen, Schleim, Schmiermittel oder anderes fremdes Material), vor der Befüllung der Flaschen abkratzen und die Entnahmearmatur mehrmals voll aufdrehen und schließen, um Schmutz auszuspülen. Die Entnahmearmatur vorzugsweise durch Abflammen desinfizieren (nach Abflammen und erneutem Öffnen der Entnahmearmatur sollte ein zischendes Geräusch hörbar sein). Anschließend die Entnahmearmatur halb öffnen und so lange Wasser abfließen lassen, bis die Temperatur konstant ist (damit das Wasser innerhalb des Gebäudes vollständig abgeflossen ist). Dann die offene Flasche in den Wasserstrahl halten und unter aseptischen Bedingungen füllen.

43 Trinkwasserprobenahme DIN Mikrobiologische Trinkwasserprobenahme - Eine kleine Lesestunde Nur wenn das Abflammen nicht möglich ist, die Entnahmearmatur mit einem anderen vergleichbaren Verfahren desinfizieren. Zur Desinfektion der Öffnung einer Kunststoffarmatur diese nach vollständiger Reinigung 2 min bis 3 min in einen Becher mit Hypochlorit-Lösung, Ethanol oder iso-propanol ( ) tauchen. Alternativ ein Reinigungstuch oder eine Waschflasche oder ähnliche Geräte verwenden, um die Kunststoffarmatur von außen und soweit möglich von innen zu desinfizieren.

44 Trinkwasserprobenahme Strahlregler entfernen Auslass desinfizieren bis Temperaturkonstanz ablaufen Probe nehmen Entnahmetemperatur messen

45 Trinkwasserprobenahme DIN Mikrobiologische Trinkwasserprobenahme - Eine kleine Lesestunde Wasserbeschaffenheit an der Entnahmearmatur des Verbrauchers Für die Untersuchung der Wasserbeschaffenheit an der Entnahmearmatur sicherstellen, dass keine Verschmutzungen von der Außenseite der Entnahmearmatur in die Probe gelangen können. Jeden Schmutz, der in die Probe fallen könnte (Kalkablagerungen, Schleim, Schmiermittel oder anderes fremdes Material), vor der Befüllung der Flaschen abkratzen. Entnahmearmaturen mit undichten Spindeln nicht beproben. Perlatoren, anderes Zubehör oder Einsätze entfernen (Schlüssel und Zangen müssen vorhanden sein). Die Entnahmearmatur vorzugsweise durch Abflammen oder, wenn dies nicht möglich ist, durch andere vergleichbare Verfahren desinfizieren (siehe oben). Das Wasser anschließend gerade lange genug ablaufen lassen, dass die Probe keine thermische oder desinfizierende Wirkung zeigt. Die Flaschen ohne schließen und erneutes Öffnen unter die Entnahmearmatur platzieren.

46 Trinkwasserprobenahme Strahlregler entfernen Auslass desinfizieren 1-3 Liter ablaufen lassen Probe nehmen Entnahmetemperatur messen Ablaufen lassen Temperaturkonstanz messen In Anlehnung an Peter R.G. Schindler, LGL Bayern

47 Trinkwasserprobenahme UBA-Empfehlung August 2012; Pkt. 5.1 DIN Fall B 1. Strahlregler etc. entfernen und Desinfektion der Auslaufstelle der Entnahmearmatur 2. Öffnen der Entnahmearmatur, Ablauf von 1 Liter 3. Anschließend (ohne Schließen und Wiederöffnen der Entnahmearmatur) Probe entnehmen 4. weitere ca. 250 ml Trinkwasser in einen Messbecher abfüllen und die Probenahmetemperatur unverzüglich messen und dokumentieren 5. Trinkwasser bis zur Temperaturkonstanz ablaufen lassen und messen

48 Trinkwasserprobenahme Fall C Aufdrehen und Probe entnehmen. DOKUMENTATION! wann, was, wie...

49 Trinkwasserprobenahme Dokumentation Probenahmeprotokoll leserlich und vollständig ausfüllen und unterschreiben Art der Entnahme protokollieren (Zapfhahn, Mischwasser, Stagnationswasser etc.) Besonderheiten, Bemerkungen

50 Trinkwasserprobenahme DIN Probenahmeprotokoll Flaschen eindeutig kennzeichnen (Nummern) Formular unmittelbar vor oder nach Entnahme ausfüllen

51 Trinkwasserprobenahme DIN Probenahmeprotokoll, Mindestangaben: Name Auftraggeber Name Probenehmer Untersuchungsumfang eindeutig Zuordnung, Probenbezeichnung Datum, Uhrzeit Vor- Ort- Parameter Art und Verwendungszweck des Wassers Begleitumstände, Besonderheiten, Abweichungen

52 Trinkwasserprobenahme 52

53 Probentransport und Lagerung Probenahme, Transport und Lagerung dürfen den Zustand des zu untersuchenden Wassers nicht beeinflussen! dunkel und gekühlt, möglichst sofort warme und kalte Proben getrennt transportieren Verzögerung möglichst kurz DIN EN ISO 5667

54 Probentransport und Lagerung