Mapping of Bacteria with Flow Cytometry – before, during and after treatment of drinking water
(2018) MOBN03 20172Degree Projects in Molecular Biology
- Abstract (Swedish)
- In order to produce drinking water of high quality, surface water works apply extensive treatment processes. In this study, flow cytometry and heterotrophic plate counting was utilized to study water quality before, during and after treatment in Görvälnverket in Stockholm, Sweden. Samples were collected and analysed throughout the treatment process, mapping the reduction of total and intact cell counts as well as bacteria possessing high nucleic acid content, which is a characteristic of some pathogens. Total and intact cell counts decline throughout autumn and stabilize at the end of December. At the same time, the number of bacteria with high nucleic acid content increase, possibly displaying circulation in the lake and therefore intake... (More)
- In order to produce drinking water of high quality, surface water works apply extensive treatment processes. In this study, flow cytometry and heterotrophic plate counting was utilized to study water quality before, during and after treatment in Görvälnverket in Stockholm, Sweden. Samples were collected and analysed throughout the treatment process, mapping the reduction of total and intact cell counts as well as bacteria possessing high nucleic acid content, which is a characteristic of some pathogens. Total and intact cell counts decline throughout autumn and stabilize at the end of December. At the same time, the number of bacteria with high nucleic acid content increase, possibly displaying circulation in the lake and therefore intake of sediment bacteria. The treatment of flocculation and sedimentation decrease bacterial counts to a large extent. Samples taken after sand filtration, carbon filtration and finished drinking water display similar counts. According to this data, the number of effluent bacteria from sand filters depend heavily on maintenance timing. Carbon filtration does not seem to alter the numbers of bacteria. Lastly, biostability was evaluated and compared to commercially sold bottled water. Norrvatten’s produced drinking water yield the least cfu and display sufficient biostability. The reason seems to be monochloramine addition and UV radiation that disinfects and inhibits bacterial regrowth, respectively. (Less)
- Popular Abstract (Swedish)
- Sveriges fantastiska dricksvatten – framtidens mikrobiologiska kvalitetskontroll
Hög kvalitet på kranvatten är något de flesta svenskar idag tar för givet. För att bereda ett råvatten till dricksvatten med hög kvalitet behövs många och avancerade reningssteg, framförallt när det görs av sjövatten. Görvälnverket i Stockholm ägs av kommunalförbundet Norrvatten och har som uppgift att producera dricksvatten till 600 000 konsumenter. Sjövatten från Mälaren renas både biologiskt och kemiskt innan konsumtion. Processen består bland annat av silning, kemisk flockning för att klumpa ihop och sortera bort föroreningar, sandfiltrering för att separera bort flockar (smuts och mikroorganismer), kolfiltrering för att ta bort lukt och smak, samt... (More) - Sveriges fantastiska dricksvatten – framtidens mikrobiologiska kvalitetskontroll
Hög kvalitet på kranvatten är något de flesta svenskar idag tar för givet. För att bereda ett råvatten till dricksvatten med hög kvalitet behövs många och avancerade reningssteg, framförallt när det görs av sjövatten. Görvälnverket i Stockholm ägs av kommunalförbundet Norrvatten och har som uppgift att producera dricksvatten till 600 000 konsumenter. Sjövatten från Mälaren renas både biologiskt och kemiskt innan konsumtion. Processen består bland annat av silning, kemisk flockning för att klumpa ihop och sortera bort föroreningar, sandfiltrering för att separera bort flockar (smuts och mikroorganismer), kolfiltrering för att ta bort lukt och smak, samt UV-strålning och tillsats av klor för att desinfektionera och hindra tillväxt av mikroorganismer.
Den traditionella metoden för att mikrobiologiskt utvärdera kvalitén på dricksvatten är odling med näringsämnen på plattor som följs upp av räkning i mikroskop. Denna metod anses idag vara föråldrad då det tar minst tre dygn för att få resultat och inte är tillräckligt exakt. Istället börjar nu en ny teknik användas, flödescytometri. Denna metod möjliggör att snabbt och med bra precision räkna och karaktärisera mikroorganismer med laseroptik. I denna studie applicerades flödescytometri på Görvälnverkets många olika reningssteg för att mikrobiologiskt utvärdera processens effektivitet och för att kunna optimera produktionen. Med analysresultaten och teori kan man då få en helhetsbild av vattenverket för att bättre förstå reningen samt snabbt kunna se hälsofarliga förändringar innan konsumtion.
Genom att utföra mätningar under ett eller flera år kan man skapa en baskurva för antalet bakterier på månadsbasis. Onormalt antal eller fler potentiellt hälsofarliga bakterier kan snabbt upptäckas med flödescytometri. Anledningar till mikrobiologisk tillväxt kan vara till exempel förorening eller varmt väder. Vattenverkets sand- och kolfilter utvärderades med hänsyn till hur många timmar de varit i drift sedan underhåll (backspolning). I denna studie visar kolfilter ingen förmåga att påverka antalet bakterier. Sandfilter däremot rensar bort smuts och bakterier, både intakta och potentiellt hälsofarliga typer. Detta visar att kemisk flockning med separation i sandfilter är en effektiv mikrobiologisk barriär. Resultaten visar att ju längre tid filtret är i drift innan backspolning desto mindre bakterier passerar reningssteget. UV-strålning har som uppgift att skada DNA hos mikroorganismer som då inte är kapabla att tillväxa, något som tydligt illustreras i denna studie. Tillsats av monokloramin visar sig vara väldigt verksamt mot mikroorganismer samtidigt som det i denna mängd är ofarligt för människor. Avslutningsvis jämfördes Norrvattens producerade dricksvatten med två olika sorters köpta flaskvatten. Skillnaderna är stora och resultaten påvisar vikten av vatten som är stabilt, där bakterier inte tillväxer.
Biologiska institutionen, Naturvetenskapliga fakulteten, Lunds universitet
Handledare: Linda Holmer, Norrvatten, & Peter Rådström, Lunds Universitet (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/8958877
- author
- Danielsson, Mikael
- supervisor
- organization
- course
- MOBN03 20172
- year
- 2018
- type
- H2 - Master's Degree (Two Years)
- subject
- language
- English
- id
- 8958877
- date added to LUP
- 2018-09-17 12:12:41
- date last changed
- 2018-09-17 12:12:41
@misc{8958877,
abstract = {{In order to produce drinking water of high quality, surface water works apply extensive treatment processes. In this study, flow cytometry and heterotrophic plate counting was utilized to study water quality before, during and after treatment in Görvälnverket in Stockholm, Sweden. Samples were collected and analysed throughout the treatment process, mapping the reduction of total and intact cell counts as well as bacteria possessing high nucleic acid content, which is a characteristic of some pathogens. Total and intact cell counts decline throughout autumn and stabilize at the end of December. At the same time, the number of bacteria with high nucleic acid content increase, possibly displaying circulation in the lake and therefore intake of sediment bacteria. The treatment of flocculation and sedimentation decrease bacterial counts to a large extent. Samples taken after sand filtration, carbon filtration and finished drinking water display similar counts. According to this data, the number of effluent bacteria from sand filters depend heavily on maintenance timing. Carbon filtration does not seem to alter the numbers of bacteria. Lastly, biostability was evaluated and compared to commercially sold bottled water. Norrvatten’s produced drinking water yield the least cfu and display sufficient biostability. The reason seems to be monochloramine addition and UV radiation that disinfects and inhibits bacterial regrowth, respectively.}},
author = {{Danielsson, Mikael}},
language = {{eng}},
note = {{Student Paper}},
title = {{Mapping of Bacteria with Flow Cytometry – before, during and after treatment of drinking water}},
year = {{2018}},
}