Vad finns det för mikroorganismer i våra ledningsnät? Och kan man styra biofilmens sammansättning genom val av desinfektionskemikalie, ledningsmaterial och hydraulik? Dessa frågeställningar har undersökts genom att utnyttja nya mikrobiologiska sekvenseringsmetoder för karakterisering av förekommande bakterier och eukaryoter. Biofilmer utvecklade under olika förutsättningar har undersökts och det kan konstateras att typ av desinfektionskemikalie som vattenålder var mycket betydelsefulla faktorer för biofilmens sammansättning och de samhällen som etableras.
Av: Ann Elfström Broo
I studien användes testriggar för att simulera verkliga distributionssystem för drickvatten. Ledningsmaterialen var cement, järn och PVC och riggarna förseddes med vatten från det kommunala ledningsnätet till vilket hypoklorit eller kloramin doserades. Försöksuppställningen var sådan att ledningsmaterialen exponerades för vatten med olika uppehållstider (1-6 dagar). Biofilm samlades sedan upp efter 6 månaders drift.
För karakterisering av den bakteriella sammansättningen utnyttjades pyrosekvensering, en metod för bestämning av ordningsföljden av nukleoider i DNA. Metoden utnyttjas främst för bestämning av kortare DNA-sekvenser och bygger på att en kemisk ljusproducerande enzymatisk reaktion triggas när en molekylär överensstämmelse mellan modell och verklighet föreligger. I den aktuella studien var målgenen 16S rRNA.
För att generera fingeravtryck av de i biofilmen utvecklade samhällena av bakterier och eukaryoter utnyttjades en molekylärbiologisk metod betecknad T-RFLP (Terminal Restriction Fragment Lenght Polymorphism) för generna 16S rRNA och 18S rRNA. Målgenen koncentreras upp, dess ändar färgas med fluorescerande molekyler och delas med hjälp av enzym, varefter fragmenten separeras genom DNA sekvensering och storleken på de olika fragmenten bestäms med en fluorescensdetektor.
I den aktuella studien erhölls samma huvudkomponenter i biofilmen oberoende av desinfektionskemikalie, även om förhållandet mellan förekommande arter varierade i viss mån.
Resultaten skiljer sig i detta avseende jämfört med en del andra studier, vilket delvis förklaras med att vattenkvaliteten i övrigt har en stor betydelse för sammansättningen hos biofilmen och att i det aktuella fallet var påverkan av vattenkvaliteten större än typen av desinfektionskemikalie.
Olika ledningsmaterial påverkade enbart bakteriesamhällena i biofilmen. De bör dock påpekas att försöken var utformade så att det var ledningsmaterialens påverkan på vattenkvaliteten som undersöktes, inte biofilmer utvecklade på respektive material.
Tydliga förändringar i förekomsten av mikroorganismer observerades till följd av vattenåldern. Denna effekt kan eventuellt tillskrivas förändringar i vattenkvaliteten såsom sjunkande halter av desinfektionsmedel, förändrad halt av organiskt material och sjunkande syrehalt.
Viktigt är dock att vattnets ålder, typ av desinfektionsmedel och ledningsmaterial inte verkar oberoende av varandra. Snarare är det interaktionen mellan dessa och de miljöer som på så sätt skapas som ger förutsättningarna för de mikrobiologiska samhällen som utformas.
Val av desinfektionskemikalie och vattenålder påverkade förekomsten av eukaryoter i biofilmen, däremot kunde ingen effekt av ledningsmaterial påvisas. Vidare tycktes syrehalten ha en större påverkan än vilket desinfektionsmedel som utnyttjades.
Som författarna påpekar är området komplext och teknikerna under utveckling, men resultaten visar på en möjlighet att framgent begränsa tillväxen av opportunitiska patogener eller andra oönskade organismer genom åtgärder vid vattenverket och under distribution.
Källa: Wang, H., Masters, S., Edwards, M. A., Falkinham, J. O., Pruden, A. Effect of disinfectant, water age, and pipe materials on bacterial and eukaryotic community structure in drinking water biofilm. Environmental Science & Technology, 2014, 48, 1426-1435.
Artikeln i sin helhet finns att läsa här.
