Évaluation de l'occurrence de Legionella pneumophila en présence de concentrations élevées de métaux et de particules dans les réseaux de distribution

Legionella pneumophila is the leading cause of waterborne diseases in the United States. In 2014, an outbreak of Legionnaire's disease in Flint, MI caused the death of 12 people. The proliferation of the bacteria has been linked to the change in the city's water source which caused a red water event, characterized by an increase in the concentration of metals and particles and a decrease in the concentration of residual chlorine. The main objective of this research project was to quantify the presence of microbial indicators and Legionella pneumophila in drinking water distribution systems susceptible to red water issues in order to determine the conditions favoring their proliferation. To achieve the objective, a sampling campaign was designed in two parts, across 5 drinking water distribution systems in Quebec. In the first part, water hydrants were sampled in areas where red water events were frequently reported, in order to determine the prevalence of L. pneumophila in dead-ends, in the presence of high concentrations of particles and high metal concentrations. In the second part, sampling was carried out in winter and in summer. Samples were collected at the water treatment plant and in buildings, where three types of samples were collected from a faucet: cold water at first draw, cold water after a 5-min flush and hot water at first draw. The samples were then concentrated using Hemoflow ultra-filtration. The concentration reduced the detection limits of bacteria quantification methods to 0.01 MPN/100ml without inhibiting their growth. These sampling campaigns aimed to compare the water quality according to the sample type, the network and the season.

Résumé

Legionella pneumophila est la première cause de maladies hydriques aux États-Unis. La présence de la bactérie est dûment documentée dans les réseaux d'eau chaude, en particulier dans les grands bâtiments. Néanmoins, des éclosions ont été causées suite à sa prolifération dans les réseaux de distribution d'eau potable. En 2014, une éclosion à Flint, MI a causé la mort de 12 personnes. La croissance de la bactérie a été liée à un évènement d'eau rouge caractérisé par une augmentation de la concentration en métaux et en particules et une baisse de la concentration de chlore résiduel. L'objectif principal de ce projet de recherche est de quantifier la présence des indicateurs microbiens et de Legionella pneumophila dans les réseaux de distribution d'eau potable en présence de concentrations élevées en métaux lors d'évènement d'eau rouge afin de déterminer les conditions favorisant leur prolifération. Des campagnes d'échantillonnage ont été effectuées en deux temps dans 5 réseaux de distribution d'eau potable du Québec. Dans un premier temps, l'échantillonnage des bornes fontaines dans des secteurs connaissant des évènements d'eau rouge a permis de déterminer la prévalence de L.pneumophila dans les extrémités de ces réseaux, en présence de grandes concentrations de particules et de métaux. Dans un second temps, des campagnes d'échantillonnage de grands volumes d'eau en sortie d'usine puis dans des bâtiments ont été réalisées en hiver puis en été. En plus de l'échantillon prélevé en sortie d'usine, trois types d'échantillons étaient prélevés à un robinet des bâtiments ciblés : eau froide au premier jet, eau froide rincée 5 min et eau chaude au premier jet.» et