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Surveillance d'une prolifération d'algues nuisibles à l'aide ATP tests | Note d'application

Surveillance d'une prolifération d'algues nuisibles à l'aide ATP

Qu'est-ce qu'il y a à l'intérieur

Une autorité régionale de l'eau en Australie était aux prises avec une prolifération d'algues dans leur eau de source. Ils ont étudié l'utilisation de 2nd generation ATP vers les tests pour mesurer rapidement le biovolume des algues.

Le plan d'échantillonnage proposé consistait en des mesures hebdomadaires à 152 sites d'échantillonnage pendant la prolifération d'algues. Le coût prévu des kits de test serait d'environ 30,000 21,000 USD (XNUMX XNUMX USD).

Analyse économique: La prolifération d'algues a coûté environ 250 millions de dollars australiens (175 millions de dollars américains), ce qui comprenait la perte d'eau pour la consommation, les loisirs, l'agriculture et la pêche. Même une réduction de 1 % du coût économique global d'une prolifération d'algues entraînerait un >80x retour sur investissement pour la mise en œuvre rapide ATP vers les tests.

Que sont les algues bleu-vert ?

Les algues bleu-vert font naturellement partie de la plupart des environnements aquatiques, mais elles ont tendance à aimer les eaux calmes et chaudes contenant certains nutriments pour leur croissance. Il existe de nombreuses espèces d'algues bleu-vert, certaines produisent des composés de goût et d'odeur, ce sont généralement des odeurs de terre ou de moisi et ne sont pas éliminées par les processus normaux de traitement de l'eau.

Certaines espèces peuvent également produire des toxines potentiel d'implications graves pour la santé à tous les animaux qui entrent en contact avec eux, y compris les humains. Les trois principaux types de toxines associées aux algues bleu-vert que l'on trouve en Australie sont :

  • les hépatotoxines, qui endommagent les cellules hépatiques ;
  • les neurotoxines, qui endommagent les cellules nerveuses ; et
  • la cylindrospermopsine, qui peut endommager le foie, les reins, les poumons, le cœur, l'estomac, les glandes surrénales, le système vasculaire et le système lymphatique. Les symptômes cliniques aigus étant une insuffisance rénale et hépatique.

Même si les algues bleu-vert ne produisent pas ces toxines spécifiques, toutes les algues bleu-vert ont des composés dans leur structure cellulaire qui peuvent provoquer des réactions allergiques chez environ 10 à 20 % de la population.

Niveaux dangereux du biovolume des algues dans l'eau potable

À l'été 2015-2016, une régie régionale de l'eau de Victoria était confrontée à de graves problèmes liés aux algues de la rivière Murray, leur source d'eau pour 10 communautés desservant une population de plus de 15,000 XNUMX personnes.

Une Alerte Rouge a été déclarée pendant 115 jours à ces communautés. Conformément aux exigences réglementaires, des alertes rouges récréatives sont émises lorsque le biovolume combiné d'algues bleu-vert toxiques atteint 4 mm3/L ou lorsque le biovolume total des algues bleu-vert atteint 10 mm3/ L.

Cependant, en raison des risques pour la santé que ces organismes posent, les directives australiennes sur l'eau potable recommandent que les alertes pour l'eau potable soient déclenchées à un biovolume de 0.6 mm.3/L. Au cours de la période de 5 mois, des niveaux de biovolume total d'algues ont été observés bien au-dessus du déclencheur d'alerte rouge récréative pour l'avertissement et dans un cas > 75 mm3/L. Ces conditions ont présenté de très grands défis aux autorités de l'eau le long de la rivière dans la fourniture d'eau potable à leurs communautés et à leurs clients.

Mesurer les niveaux de bio-volume total des algues avec 2nd generation ATP®

En mars 2016, la Victorian Water Authority régionale a demandé l'aide de LuminUltra Des technologies pour étudier l'opportunité de 2nd Generation ATP mesure pour aider à la mesure rapide des niveaux de bio-volume total des algues. Les méthodes existantes impliquaient l'envoi d'échantillons à un laboratoire externe pour mesure et rapport. Ce processus a pris 4 jours sur le service express pour livrer les résultats. Compte tenu de la nature critique de la situation, cette période de retour d'information s'est avérée encore plus problématique pour les usines de traitement de l'eau cherchant à produire de l'eau potable de haute qualité pour leurs clients.

Étape d'évaluation initiale

LuminUltraLes kits de test de sont basés sur le mesure de ATP, qui est un indicateur direct et sans interférence de la biomasse vivante totale. ATP est mesuré à l'aide du test de luciférase de luciole, dans lequel un échantillon contenant ATP est introduit dans une solution contenant l'enzyme luciférase, naturellement présente dans la queue des lucioles, pour produire de la lumière. La lumière est détectée dans un luminomètre en tant qu'unités lumineuses relatives (RLU).

Une enquête sanitaire de 2nd Generation ATP Trempez Gone Aqueux (QGA) des tests ont été effectués de la source au robinet et entre la charge microbienne. Le tableau 1 ci-dessous montre les résultats de ces tests et le tableau 2 les LuminUltra Lignes directrices d'interprétation des technologies pour l'eau potable.

Ces résultats ont démontré la capacité de recueillir des mesures quantitatives de la charge microbienne totale et de la menace à chacun des divers points du processus d'approvisionnement en eau potable, de la source au robinet. Il a également vérifié l'excellente performance du processus de traitement et de livraison d'eau potable à cette communauté locale.

Sur la base des résultats préliminaires de l'enquête initiale, il a été décidé de procéder à d'autres tests de 2nd Generation ATP pour une corrélation potentielle entre les résultats de laboratoire et ATP résultats. Les tests initiaux ont été menés avec la QGA ATP kit de test mais pour cette prochaine étape d'évaluation Quench Différentiel Gone Organic (dQGO-M) a été utilisé.

La méthode dQGO-M exploite le fractionnement granulométrique et utilise un filtre dQGO-M de plus grande porosité (5 m) pour capturer les grosses cellules, telles que les algues bleu-vert, tout en laissant passer d'autres bactéries plus petites. Un réactif dispersant supplémentaire est également inclus pour briser les amas de petites cellules qui seraient autrement retenues sur le filtre. Dans ce protocole modifié, l'échantillon est prétraité avec le dispersant afin de briser les flocs microbiologiques, puis cet échantillon prétraité est passé à travers le filtre dQGO-M. Le résultat est une mesure de Cellular ATP (cATP™) résultant de cellules plus grosses (par exemple, champignons, algues, protozoaires).

Des échantillons ont été prélevés et des dilutions en série effectuées. Ces échantillons ont ensuite été envoyés au laboratoire pour les résultats et des tests d'échantillonnage fractionné ont également été effectués avec le LuminUltra Kit de test dQGO-M. Des tests ont été effectués et classés en fonction des espèces d'algues dominantes. Les résultats sont présentés dans la figure 1.

Dilution en série cATP et les mesures du biovolume total des algues (déterminé par microscopie à contraste de phase) pour quatre algues bleu-vert dominantes (indiquées dans la légende).

Principales conclusions

Une forte corrélation est observée entre le biovolume total des algues et 2nd Generation ATP dQGO-M résultats. Une certaine variation des facteurs de corrélation est également observée en fonction de l'espèce dominante. Des tests et des données supplémentaires seraient recommandés pour fournir une corrélation concrète. Les utilisateurs seraient encouragés à effectuer leurs propres tests pour établir une corrélation entre les conclusions ci-dessus et leurs propres environnements spécifiques au site.

Combiné avec le kit de test QGA de 2e génération, les opérateurs de traitement de l'eau peuvent évaluer la charge microbienne et l'efficacité de chacun des points de contrôle critiques tout au long de leur processus de traitement de l'eau et de leur réseau de distribution. L'efficacité et le dépannage ultérieur des problèmes dans le processus de traitement de l'eau peuvent être identifiés rapidement pour déclencher une atténuation et une confirmation rapides.

LuminUltra's 2nd Generation ATP SOLUTIONS sont portables et rapides, ce qui permet au service des eaux d'utiliser un seul équipement pour couvrir tous ses sites et d'obtenir des résultats significatifs en quelques minutes. La rapidité de réponse accompagnée des tests de validation fournit un outil pour réponse immédiate et optimisation du process de la station d'épuration pour assurer la livraison d'eau potable à leurs communautés et à leurs clients.

Analyse économique et conclusions

Les proliférations d'algues nuisibles peuvent avoir un impact économique dévastateur. La prolifération d'algues de Murray River en 2016 a entraîné une perte estimée à 250 millions de dollars australiens (175 millions de dollars américains), qui comprenait la perte d'eau pour la consommation, les loisirs, l'agriculture et la pêche. Des impacts similaires ont été estimés à l'échelle mondiale.

La prévention des proliférations d'algues nuisibles nécessite une approche à multiples facettes. La Murray Darling Basin Commission a une stratégie de gestion à long terme qui comprend la réduction des éléments nutritifs de source ponctuelle, la réparation et la protection des zones riveraines et la gestion des réservoirs en amont. La surveillance est une considération importante pour toute stratégie de gestion afin de comprendre quand et où se produisent les proliférations et d'évaluer l'efficacité des stratégies d'atténuation. LuminUltra's 2nd Generation ATP est une excellente option à inclure dans une stratégie de surveillance complète car elle réduit la boucle de rétroaction entre la mesure et l'action de quelques jours à quelques heures.

Au cours de la prolifération de la rivière Murray en 2016, des échantillons ont été prélevés sur 152 sites chaque semaine (>1500 XNUMX échantillons). Le coût de dQGO-M ATP tests pour ce plan de surveillance est d'environ 30,000 21,000 $ AUD (XNUMX XNUMX $ USD). Les méthodes de microscopie traditionnelles prennent environ 4 jours, donc en utilisant ATP, les alertes rouges peuvent être détectées plus tôt, entraînant des économies de santé publique associées à la réduction des maladies, et supprimées plus tôt, permettant aux entreprises de revenir à la normale. Même une réduction de 1 % du coût économique global d'une prolifération d'algues entraînerait un retour sur investissement > 80x pour la mise en œuvre rapide ATP test.

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