Versuchsübersicht Mikrobiologische Wasseruntersuchungen

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1 Versuchsübersicht Mikrobiologische Wasseruntersuchungen Tag Versuch 13 Bestimmung der Koloniezahl Montag Anlegen von Gussplatten Versuch 14 Nachweis E. coli und Coliforme: Flüssigkeitsanreicherung Ansatz von Flüssigkulturen Dienstag - Subkulturen Endo-Agar Mittwoch Auszählung Ansatz: kleine Bunte Reihe Versuch 15 Nachweis E. coli und Coliforme: Membranfiltrationsverfahren Versuch 17 Nachweis E. coli: Mikrotiterplattenverfahren Membranfiltration Subkulturen CASO-Agar Oxidase-Test, Auswertung Versuch 16 Nachweis E. coli und Coliforme: Colilert- Verfahren Animpfen von Quanti-Trays Animpfen von Mikrotiterplatten Versuch 18 Identifizierung mit API 20 E- System Auswertung Auswertung - - Donnerstag Auszählung Auswertung Bunte Reihe Ansetzen von Teststreifen Freitag Auszählung Auswertung Bunte Reihe Auswertung

2 Versuch Nr. 13: Bestimmung der Koloniezahl 1. Tag (Montag) Proben: Trinkwasser, Ruhrwasser. Beschreibung der Wasserproben. Ansatz: - Trinkwasser unverdünnt - Ruhrwasser 1:10, 1:100 und 1:1000. Anlegen von Gussplatten mit Hefeextraktagar. Bebrütung: 22 C und 36 C Tag (Mittwoch bis Freitag) Auszählung der Kolonien nach 2, 3 und 4 Tagen (Mittwoch bis Freitag). Berechnen der Koloniezahlen pro ml. Quelle: Madigan und Martinko, Brock Mikrobiologie, 2006.

3 Versuch Nr. 14: Nachweis von E. coli und coliformen Bakterien mittels Flüssigkeitsanreicherung 4. und 5. Tag (Donnerstag und Freitag) Ablesen der Reaktionen aller Bunten Reihen (positive bzw. negative Reaktionen) 1. Lactose-Bouillon ( 36 C, 24 h - 48 h): Gas- und Säurebildung 2. Glucose-Bouillon (44 C, 24 h): Gas- und Säurebildung 3. Tryptophan-Bouillon (36 C, 24 h): Indolbildung 4. Nähragar (36 C 24 h): Oxidase-Test 5. Citratagar (36 C, 24 h - 48 h): Wachstum Angabe der Ergebnisse: Nachweis von E. coli, coliformen Bakterien bzw. Nicht-Coliformen in 100 ml Wasserprobe. Quelle: Süßmuth et al., 1999

4 Versuch Nr. 19: Identifizierung coliformer und anderer Bakterien mit einem standardisierten Testsystem (api 20 E) 1. Tag (Donnerstag) Identifizierung von 4 Reinkulturen auf Nähragar mit api 20 E-System (aus Ruhrwasser gewonnene Isolate). Beimpfen von 4 Teststreifen mit 4 Reinkulturen auf Nähragar aus Versuch Nr. 14. Bebrütung der Streifen: 36 C, 24 h. 2. Tag (Freitag) Auswertung und Identifizierung.

5 Versuchsablauf Mikrobiologisches Praktikum WS 2009/10 3. Woche: Wasseruntersuchungen

6 Auswertung und Identifizierung Ablesen der Reaktionen und Protokollierung in Auswertebogen (21 Reaktionen: "ONPG" bis "OX") Oxidase-Test: Ergebnisse der Reinkulturen auf Nähragar aus Versuch Nr. 14 (Flüssigkeitsanreicherung)

7 Auswertung und Identifizierung Ermittlung eines 7-stelligen Zahlenprofils (numerisches Profil). Identifizierung anhand des Zahlenprofils im Analytischen-Profil-Index. Ergebnisse in ausgehängte Tabelle eintragen.

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9 Identifizierung von Kolonien mit dem API 20 E-System (Beispiele aus früherem Praktikum) Gruppe Identifizierte Spezies 1 Escherichia coli, Serratia liquefaciens, Kluyvera spp. 2 Aeromonas hydrophila, Aeromonas hydrophila-vibrio fluvialis 3 Pseudomonas fluorescens-pseudomonas aeruginosa 4 Kluyvera spp., Citrobacter koseri/farmeri, Aeromonas hydrophila-vibrio fluvialis 5 Isolate nicht identifizierbar 7 Escherichia coli, Citrobacter farmeri/koseri, Kluyvera ascorbata/cryocrescens, Enterobacter cloacae, Klebsiella planticola 8 Klebsiella oxytoca-klebsiella planticola, Yersinia enterocolitica, Enterobacter cloacae 9 Aeromonas hydrophila-vibrio fluvialis, Citrobacter koseri/farmeri-kluyvera spp. 10 Aeromonas hydrophila-vibrio fluvialis

10 Ergebnisse Praktikum-Mikrobiologie Mikrobiologische Wasseruntersuchungen

11 Gruppe Bestimmung der Koloniezahl (Versuch Nr. 13) Koloniezahl (KBE/mL) nach 2, 3 und 4 Tagen bei 22 C Koloniezahl (KBE/mL) nach 2, 3 und 4 Tagen bei 36 C Ruhr Trinkwasser Ruhr Trinkwasser /2242/3500 0/0/11 605/1473/1705 0/0/ /7650/9286 0/0/0 1770/2300/2620 0/0/ /7500/9682 0/20/ /2255/2586 0/11/ /7700/6500 0/0/ /1459/1696 0/0/ /4100/7725 0/7/ /2095/2665 1/29/ /5450/7952 0/39/ /2654/2750 0/49/ /3383/6600 0/54/ /1400/1400 1/50/ /2818/4727 0/0/ /1631/1878 0/0/ /7600/9409 0/0/ /2509/2609 0/0/ /11800/ /0/ /3250/4100 0/0/14

12 Bestimmung der Koloniezahl (Versuch Nr. 13) Gruppe Koloniezahl (KBE/mL) nach 2, 3 und 4 Tagen bei 22 C Koloniezahl (KBE/mL) nach 2, 3 und 4 Tagen bei 36 C Ruhr Trinkwasser Ruhr Trinkwasser /4300/6600 0/19/52 830/1523/1773 0/0/ /24950/ /6/ /2964/3392 0/6/ /2300/5100 0/31/ /2000/2200 0/2/ /7100/ /11/ /1650/1852 1/5/ /4810/7400 0/0/0 1880/2190/2500 0/0/ /5727/9100 0/0/22 312/756/820 1/0(?)/ /2391 0/0 545/850 0/ /3190/8333 0/30/48 585/1319/1532 0/7/ /6100/8363 0/39/42 475/650/1081 0/0/ /2630/2300 0/38/ /1245/2200 0/0/12

13 Anforderungen an Trinkwasser nach der TrinkwV Koloniezahl TrinkwV 2001 (KBE/mL) Grenzwert/Anforderung 22 C (2 d a), 3 d b) ) 100/mL a) bzw. ohne anormale Veränderung b) 36 C (2 d) 100/mL a) bzw. ohne anormale Veränderung b) a) Die Angaben gelten bei Anwendung des Verfahrens der Koloniezahlbestimmung nach der TrinkwV 2001 (Anlage 5, Teil I, d. Verfahren bb). b) Die Angaben gelten bei Anwendung des Verfahrens der Koloniezahlbestimmung nach der DIN EN ISO 6222 (Anlage 5, Teil I, d. Verfahren aa) (Praktikumsversuch). Beide Verfahren sind nach der aktuell gültigen Trinkwasserverordnung zulässig.

14 E.coli und coliforme Bakterien: Flüssigkeitsanreicherung (Versuch Nr. 14) Gruppe E. coli und coliforme Bakterien in 100 ml Ruhrwasser E. coli Coliforme Nicht-Coliforme (Mischkultur?)

15 E.coli und coliforme Bakterien: Flüssigkeitsanreicherung (Versuch Nr. 14) Gruppe E. coli und coliforme Bakterien in 100 ml Ruhrwasser E. coli Coliforme Nicht-Coliforme Trinkwasserbefunde bei allen Gruppen: coliforme Bakterien und E. coli negativ in 100 ml

16 Gruppe Coliforme Bakterien und E. coli in Ruhrwasser: Membranfiltration (Versuch Nr. 15) Trinkwasser (KBE/100 ml) Ruhrwasser (KBE/100 ml) Coliforme E. coli Coliforme E. coli

17 Gruppe Coliforme Bakterien und E. coli in Ruhrwasser: Membranfiltration (Versuch Nr. 15) Trinkwasser (KBE/100 ml) Ruhrwasser (KBE/100 ml) Coliforme E. coli Coliforme E. coli

18 Gruppe Coliforme Bakterien und E.coli: Colilert (Versuch Nr. 16) Trinkwasser (MPN/100 ml) Ruhrwasser (MPN/100 ml) Coliforme E. coli Coliforme E. coli > > 2419 > > 2419 > > 2419 > > 2419 > > > 2419 > > 2419 > > 2419 > > 2419 > > 2419 > 2419

19 Gruppe Coliforme Bakterien und E.coli: Colilert (Versuch Nr. 16) Trinkwasser (MPN/100 ml) Ruhrwasser (MPN/100 ml) Coliforme E. coli Coliforme E. coli > 2419 > > 2419 > > 2419 > > > > 2419 > > 2419 > > 2419 > > 2419 > 2419

20 Gruppe E.coli in Ruhrwasser: Mikrotiterplattenverfahren (Versuch Nr. 17) E. coli (MPN/100 ml) Gruppe E. coli (MPN/100 ml)

21 Mikrobiologische Anforderungen an Badegewässer gemäß der EU-Badegewässerrichtlinie (2006)

22 Mikrobiologische Anforderungen an Badegewässer Bewertung der Qualität eines Badegewässers anhand Mikrobiologischer Befunde Nach EU-Badegewässerrichtlinie: Die Bewertung der Qualität eines Badegewässers erfolgt auf Basis von Daten über vier Jahre (vier abgelaufene Badesaisons). Maßnahmen nach hohen Einzelwerten - nach Badegewässerverordnung NRW: Wird bei der Badegewässerüberwachung für den Parameter Escherichia coli ein Einzelwert von mehr als 1800 KBE/100 ml oder für den Parameter Intestinale Enterokokken ein Einzelwert von mehr als 700 KBE/100 ml festgestellt, so ist eine sofortige Nachkontrolle durchzuführen. Liegen bei dieser Nachkontrolle die Messergebnisse wieder über diesen Werten, ist ein zeitweiliges Badeverbot zu erlassen.

23 Badegewässer und Trinkwasser für das Ruhrgebiet Verbund-Forschungsprojekt im Rahmen der BMBF-Initiative Risikomanagement von neuen Schadstoffen und Krankheitserregern im Wasserkreislauf (RiSKWa)

24 Bakteriologische Untersuchungen an der Ruhr Untersuchungsgebiet Untere Ruhr (Baldeneysee/Ruhr), 8 Probenahmestellen

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26 Boxplot-Diagram: mikrobiologische Parameter, 8 Probenahmestellen, Entnahme alle 2 Wochen, maximal 184 Proben, Untersuchungszeitraum 13 Monate (April 2010 Mai 2013). Medianwerte mit Grenzen der 25. und 75. Perzentile. Striche nach oben und unten: Minimal- bzw. Maximalwerte. Nachweishäufigkeiten (%) oben angegeben.

27 Klassifizierung der Badegwässerqualität nach der EU Badegwässerrichtlinie. Badesaison von Mai bis September Location Intestinal enterococci E. coli E. coli (without rainfall events) RWW Styrum-Ost Excellent Poor Good quality Löwental Sufficient Poor Good quality Seaside Beach Good Sufficient Excellent Polderpumpwerk Excellent Poor Excellent Fischereiverein Good Poor Sufficient Rote Mühle Good Poor Good Zornige Ameise Sufficient Poor Poor BarCelona Good Poor Sufficient

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31 Identifizierung von Kolonien mit dem api 20 E-System (Versuch Nr. 18) Gruppe Identifizierte Spezies 1 Enterobacter cloacae, Klebesiella oxytoca, Klebsiella pneumoniae 2 Enterobacter cloacae/serratia liquefaciens 3 Citrobacter freundii, Vibrio fluvialis 4 Enterobacter cloacae, Citrobacter freundii 5 Klebsiella terrigena, Klebsiella pneumoniae 6 Enterobacter cloacae 7 Aeromonas hydrophila/vibrio fluvialis 8 Enterobacter cloacae, Enterobacter cloacae/enterobacter sakazakii 9 Citrobacter freundii, Enterobacter cloacae, Klebsiella oxytoca/ornithinolytica, Aeromonas hydrophila/vibrio fluvialis 10 Klebsiella oxytoca/ornithinolytica, Aeromonas hydrophila

32 Identifizierung von Kolonien mit dem api 20 E-System (Versuch Nr. 18) Gruppe Identifizierte Spezies 11 Escherichia coli, Enterobacter cloacae 12 Enterobacter cloacae/enterobacter sakazakii 13 Enterobacter cloacae 14 Klebsiella ornithinolytica, Enterobacter cloacae 15 Enterobacter cloacae/serratia liquefaciens/enterobacter sakazakii 16 Klebsiella pneumoniae, Citrobacter youngae, Escherichia coli Enterobacter cloacae, Aeromonas hydrophila/vibrio fluvialis 19 Enterobacter cloacae 20 Enterobacter cloacae, Klebsiella pneumoniae, Serratia liquefaciens