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Diurnal variability in concentrations and sources of Escherichia coli in three streams

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Abstract:

Microbial contamination is a major concern for drinking water worldwide. Many monitoring protocols that use one or very few samples are inadequate and introduce a very large margin of error. An intensive sampling program needs to be conducted to characterize the Escherichia coli concentrations of a source water stream prior to establishing a monitoring program so that the sample frequency can be determined statistically, based on an acceptable margin of error. Developing meaningful monitoring programs for managing bacterial water quality is dependant on scientific data that determine the bacterial sources. In this study, three streams from drinking water watersheds were sampled every 15 min over a 24 h period on three different days to determine the concentrations of E. coli and to identify their sources, using ribosomal RNA finger printing (ribotyping). The concentrations of E. coli varied throughout the day in each of the three streams. Ribotyping identified many different animal sources of E. coli in the samples. The sources of E. coli varied significantly with stream (P < 0.001, df = 16). The development of monitoring programs for watersheds needs to consider the watershed, and care needs to be taken in selecting appropriate sample sites, sampling regime, and number of samples taken during each sampling period. This note provides a prescription for the development of monitoring programs for watersheds.Key words: Escherichia coli, fecal bacteria, water quality, ribotyping, source tracking, microbial source tracking, bacterial source tracking.

La contamination bactérienne de l'eau potable est une préoccupation à travers le monde. Plusieurs protocoles de surveillance qui utilisent un ou quelques échantillons sont inadéquats et introduisent une très large marge d'erreur. Un programme d'échantillonnage intensif doit être réalisé afin de caractériser les concentrations d'Escherichia coli d'une source d'eau avant d'établir un programme de surveillance de façon à ce que la fréquence d'échantillonnage soit déterminée de façon statistique, basée sur une marge d'erreur acceptable. Le développement de programmes de surveillance significatifs pour suivre la qualité bactérienne de l'eau est dépendant des résultats scientifiques qui déterminent les sources bactériennes. Dans cette étude, trois sources d'eau potable d'un bassin hydrographique ont été échantillonnées à toutes les 15 minutes pendant 24 heures, à trois jours différents, afin de déterminer les concentrations d'E. coli et d'identifier leurs sources par empreinte d'ARNr (riboempreintes). Les concentrations d'E. coli ont varié au cours de la journée dans chacune des sources. Les riboempreintes ont permis d'identifier plusieurs sources animales d'E. coli dans les échantillons. Les sources d'E. coli ont varié significativement en fonction de la source (P < 0,001, df = 16). Le développement de programmes de surveillance de bassins hydrographiques doit prendre en considération le bassin, et apporter un soin particulier dans le choix de sites d'échantillonnage, du protocole d'échantillonnage et du nombre d'échantillons pris durant chaque période d'échantillonnage. Cette note prescrit le développement de programmes de surveillances des bassins hydrographiques.Mots clés : Escherichia coli, bactéries fécales, qualité de l'eau, riboempreintes, dépistage, suivi des sources microbiennes, suivi des sources bactériennes.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 2006

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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