Hygienisch-mikrobiologische Wasseruntersuchung in der Praxis | 3 |
Inhaltsverzeichnis | 7 |
Geleitwort | 17 |
Autorenverzeichnis | 19 |
1 Allgemeines | 21 |
2 Methodische Grundlagen | 25 |
2.1 Reinigen und Sterilisieren der Labormaterialien | 25 |
2.1.1 Reinigung | 26 |
2.1.2 Heißluftsterilisation | 26 |
2.1.3 Lagerung von sterilen Labormaterialien | 27 |
2.2 Herstellung und Aufbewahrung von Nährböden | 27 |
2.2.1 Fertignährböden | 28 |
2.2.2 Zubereitung | 28 |
2.2.3 Sterilisation | 29 |
2.2.4 Lagerung der gebrauchsfertigen Nährböden | 29 |
2.2.5 Konfektionierung | 30 |
2.3 Entsorgung | 30 |
Literatur zu Kapitel 2 bis 2.3 | 31 |
2.4 Entnahme und Transport von Proben | 32 |
2.4.1 Allgemeines | 32 |
2.4.2 Probenahmegefäße und Zubehör | 33 |
2.4.3 Probenahmebegleitschein | 33 |
2.4.4 Entnahme von Trinkwasser | 34 |
2.4.5 Entnahme von sonstigen Wasserproben | 37 |
2.4.6 Probentransport | 38 |
Literatur | 39 |
2.5 Mikrobiologisches Messen | 39 |
2.5.1 Einführung | 39 |
2.5.2 Modellierung des Messfehlers | 40 |
2.5.3 Gussplattenverfahren | 43 |
2.5.4 Membranfilterverfahren | 44 |
2.5.5 Most Probable Number-Methode (MPN-Verfahren) | 46 |
2.5.6 Titer-Methode | 50 |
Literatur | 50 |
2.6 Vergleichbarkeit mikrobiologischer Messmethoden | 50 |
Literatur | 52 |
2.7 Nationale/internationale Normung | 52 |
2.7.1 Nationale Normung | 52 |
2.7.2 Internationale Normung | 53 |
Literatur | 57 |
3 Qualitätssicherung | 59 |
Literatur | 61 |
3.1 Laborakkreditierung | 61 |
3.1.1 Ablauf der Akkreditierung | 67 |
3.1.1.1 Antragsverfahren | 68 |
3.1.1.2 Begutachtungsverfahren | 69 |
3.1.1.3 Akkreditierung | 69 |
3.1.1.4 Überwachungsverfahren | 70 |
3.1.2 Anforderungen nach ISO/IEC 17025 | 70 |
3.1.3 Schwerpunkte der Begutachtung | 74 |
3.1.3.1 Interne Audits und Managementbewertungen | 74 |
3.1.3.2 Zuverlässiger Umgang mit Referenzstämmen | 74 |
3.1.3.3 Methodenvalidierung | 75 |
3.1.3.4 Eignungsprüfung | 76 |
3.1.3.5 Probenahme | 76 |
3.1.3.6 Unparteilichkeit | 77 |
3.1.3.7 Unterauftrag | 78 |
3.1.4 Hinweis | 78 |
3.2 Mikrobiologische Ringversuche zur externen Qualitätskontrolle im Rahmen der Trinkwasserverordnung 2001 | 79 |
3.2.1 Einleitung | 79 |
3.2.2 Qualität der Präparation im Vergleich | 81 |
3.2.3 Präparation der Proben, Versendung, Auswertung | 83 |
3.2.4 Ergebnisse der teilnehmenden Labore | 84 |
3.2.5 Probleme | 85 |
3.2.6 Coliforme Bakterien und E. coli | 85 |
3.2.7 Clostridium perfringens | 87 |
3.2.8 Legionella | 89 |
3.2.9 Diskussion | 90 |
3.2.10 Ringversuche und Messunsicherheit | 91 |
3.2.11 Bottom-up-Ansatz (Beispiel: Nachweis von Legionella) | 92 |
3.2.12 Top-down Ansatz – Messunsicherheit nach VAM | 94 |
3.2.13 Messunsicherheit nach EUROLAB | 95 |
3.2.14 Folgerungen | 96 |
Literatur | 97 |
4 Bakteriologische Wasseruntersuchung | 99 |
4.1 Koloniezahl | 99 |
4.1.1 Begriffsbestimmung | 99 |
4.1.2 Anwendungsbereich | 99 |
4.1.3 Nährböden | 101 |
4.1.3.1 Nähragar | 102 |
4.1.3.2 Hefeextraktagar (nach DIN EN ISO 6222, 1999) | 102 |
4.1.4 Untersuchungsgang | 102 |
4.1.5 Störungsquellen | 103 |
4.1.6 Auswertung | 104 |
4.1.7 Angabe der Ergebnisse | 104 |
Literatur | 105 |
4.2 E. coli-coliforme Bakterien (einschließlich pathogener Varianten) | 105 |
4.2.1 Begriffsbestimmung | 105 |
4.2.2 Anwendungsbereich | 107 |
4.2.3 Nährböden und Reagenzien | 108 |
4.2.3.1 Nährböden und Reagenzien für Trinkwasser | 108 |
4.2.3.2 Nährböden und Reagenzien zur Untersuchung von Mineral-, Quell- und Tafelwasser | 110 |
4.2.3.3 Nährböden und Reagenzien für Schwimmbeckenwasser | 112 |
4.2.3.4 Nährböden und Reagenzien für Oberflächenwasser | 113 |
4.2.3.5 Nährböden und Reagenzien für sonstige Untersuchungen | 113 |
4.2.4 Untersuchungsgang | 113 |
4.2.4.1 Untersuchung von Trinkwasser nach TrinkwV 2001 mit dem Referenzverfahren mit Lactose-TTC-Agar durch Membranfiltration (nach DIN EN ISO 9308-1, 2001) | 113 |
4.2.4.2 Untersuchung von Trinkwasser (TrinkwV 2001) mit dem anerkannten Alternativverfahren Colilert(®)-18/Quanti-Tray(®) mittels MPN-Flüssiganreicherung | 119 |
4.2.4.3 Untersuchung von Mineral-, Quell- und Tafelwasser | 123 |
4.2.4.4 Untersuchung von Schwimmbeckenwasser (nach DIN 19643, 1997) | 126 |
4.2.4.5 Untersuchung von Badegewässern auf E. coli nach der EG-Richtlinie 2006/7/EG | 126 |
4.2.4.6 Untersuchung von Oberflächengewässern auf Coliforme | 128 |
4.2.4.7 Weitere Untersuchungsverfahren | 129 |
4.2.4.8 Untersuchung sonstiger Proben | 132 |
4.2.5 Störungsquellen | 132 |
4.2.6 Auswertung | 133 |
4.2.7 Angabe der Ergebnisse | 133 |
4.2.8 Künftige Methoden | 134 |
Literatur | 134 |
4.3 Weitere Enterobakterien | 136 |
4.3.1 Salmonellen | 136 |
4.3.1.1 Begriffsbestimmung | 136 |
4.3.1.2 Anwendungsbereich | 137 |
4.3.1.3 Nährmedien und Reagenzien | 137 |
4.3.1.4 Untersuchungsgang | 143 |
4.3.1.5 Weitere Methoden | 149 |
4.3.1.6 Störungsquellen | 149 |
4.3.1.7 Auswertung | 149 |
4.3.1.8 Angabe der Ergebnisse | 150 |
Literatur | 151 |
4.3.2 Yersinia | 152 |
4.3.2.1 Begriffsbestimmung | 152 |
4.3.2.2 Anwendungsbereich | 152 |
4.3.2.3 Nährböden und Reagenzien | 153 |
4.3.2.4 Untersuchungsgang | 156 |
4.3.2.5 Störungsquellen | 159 |
4.3.2.6 Auswertung | 160 |
4.3.2.7 Angabe der Ergebnisse | 160 |
Literatur | 161 |
4.4 Enterokokken | 162 |
4.4.1 Begriffsbestimmung | 162 |
4.4.2 Anwendungsbereich | 162 |
4.4.3 Nährböden | 163 |
4.4.4 Untersuchungsgang | 166 |
4.4.4.1 Nachweisverfahren nach Mineral- und Tafelwasserverordnung | 167 |
4.4.4.2 Membranfiltration (Untersuchung von Trinkwasser) | 169 |
4.4.5 Störungsquellen | 173 |
4.4.6 Auswertung | 174 |
4.4.7 Angabe der Ergebnisse | 174 |
Literatur | 175 |
4.5 Clostridien | 176 |
4.5.1 Begriffsbestimmung | 176 |
4.5.2 Anwendungsbereich | 176 |
4.5.3 Nährmedien und Reagenzien | 178 |
4.5.4 Nachweismethode | 181 |
4.5.4.1 Nachweisverfahren für sulfitreduzierende sporenbildende Anaerobier: Flüssigkeitsanreicherung und Membranfiltration | 181 |
4.5.4.2 Nachweisverfahren für C. perfringens nach Trinkwasserverordnung 2001 (m-CP-Agar) | 184 |
Literatur | 187 |
4.6 Pseudomonas aeruginosa | 188 |
4.6.1 Begriffsbestimmung | 188 |
4.6.2 Anwendungsbereich | 190 |
4.6.3 Nachweisverfahren nach DIN EN 12780 (2002) | 191 |
4.6.3.1 Grundlagen | 191 |
4.6.3.2 Nährmedien und Reagenzien | 192 |
4.6.3.3 Untersuchungsgang | 194 |
4.6.3.4 Zählung | 196 |
4.6.3.5 Angabe der Ergebnisse und Untersuchungsbericht | 196 |
4.6.4 Nachweisverfahren nach Mineral- und Tafelwasserverordnung | 197 |
4.6.4.1 Grundlagen | 197 |
4.6.4.2 Nährböden und Reagenzien | 198 |
4.6.4.3 Untersuchungsgang | 199 |
4.6.5 Störungsquellen, zusätzliche Hinweise | 199 |
Literatur | 201 |
4.7 Aeromonas | 202 |
4.7.1 Begriffsbestimmung | 202 |
4.7.2 Anwendungsbereich | 202 |
4.7.3 Nährböden und Reagenzien | 203 |
4.7.4 Untersuchungsgang | 205 |
4.7.4.1 Flüssigkeitsanreicherungsverfahren | 205 |
4.7.4.2 Membranfiltrationsverfahren | 207 |
4.7.5 Störungsquellen | 207 |
4.7.6 Auswertung | 208 |
4.7.7 Angabe der Ergebnisse | 209 |
Literatur | 209 |
4.8 Campylobacter | 210 |
4.8.1 Begriffsbestimmung | 210 |
4.8.2 Anwendungsbereich | 211 |
4.8.3 Nährmedien und Reagenzien | 212 |
4.8.4 Untersuchungsgang | 215 |
4.8.5 Störungsquellen | 220 |
4.8.6 Auswertung und Angabe der Ergebnisse | 220 |
Literatur | 222 |
4.9 Legionellen | 223 |
4.9.1 Begriffsbestimmung | 223 |
4.9.2 Anwendungsbereich | 223 |
4.9.3 Nährböden und Reagenzien | 225 |
4.9.4 Untersuchungsgang | 226 |
4.9.4.1 Probenahme | 228 |
4.9.4.2 Direktausstrich | 230 |
4.9.4.3 Membranfiltrationsverfahren | 231 |
4.9.4.4 Inkubation und Auswertung | 231 |
4.9.4.5 Zentrifugationsverfahren | 232 |
4.9.5 Störungsquellen | 232 |
4.9.6 Auswertung und Angabe der Ergebnisse | 233 |
Literatur | 233 |
4.10 Atypische Mykobakterien | 234 |
4.10.1 Begriffsbestimmung | 234 |
4.10.2 Anwendungsbereich | 235 |
4.10.3 Nährböden und Reagenzien | 235 |
4.10.3.1 Reagenzien für die Dekontamination | 235 |
4.10.3.2 Löwenstein-Jensen-Medium (LJ) | 235 |
4.10.3.3 Middlebrook-7H10-Agar mit OADC-Anreicherung und Glycerin (7H10) | 236 |
4.10.3.4 Reagenzien für die Ziehl-Neelsen-Färbung | 236 |
4.10.4 Untersuchungsgang | 236 |
4.10.4.1 Dekontamination des Probenmaterials | 237 |
4.10.4.2 Anreicherung des Probenmaterials durch Filtration | 238 |
4.10.4.3 Kulturelle Anzüchtung | 240 |
4.10.4.4 Abgrenzung von anderen Bakteriengattungen und Differenzierung | 241 |
4.10.5 Störungsquellen | 242 |
4.10.6 Auswertung | 243 |
4.10.7 Angabe der Ergebnisse | 243 |
Literatur | 243 |
4.11 Nachweis von Vibrio cholerae, Vibrio vulnificus und anderen Vibrio-Arten | 244 |
4.11.1 Begriffsbestimmung | 244 |
4.11.2 Anwendungsbereich | 245 |
4.11.3 Geräte, Nährmedien und Reagenzien | 245 |
4.11.3.1 Benötigte Geräte | 245 |
4.11.3.2 Nährböden und Reagenzien | 245 |
4.11.3.3 Weitere Medien | 246 |
4.11.4 Untersuchungsgang | 246 |
4.11.4.1 Probenansatz zum Nachweis von V. cholerae | 247 |
4.11.4.2 Probenansatz zum Nachweis von V. vulnificus | 247 |
4.11.5 Auswertung | 249 |
4.11.6 Differenzierung | 250 |
4.11.6.1 Nachweis von V. cholerae | 250 |
4.11.6.2 Nachweis von V. vulnificus | 250 |
4.11.6.3 Biochemische Reaktionen | 252 |
4.11.7 Angabe der Ergebnisse | 252 |
4.11.8 Qualitätssicherung | 252 |
Literatur | 252 |
5 Virologische und protozoologische Wasseruntersuchungen | 253 |
5.1 Bakteriophagen | 253 |
5.1.1 Begriffsbestimmung | 253 |
5.1.2 Anwendungsbereich | 253 |
5.1.3 Nährmedien und Reagenzien | 255 |
5.1.3.1 Medien für den Nachweis von FRNA-Phagen | 256 |
5.1.3.2 Medien für den Nachweis somatischer Coliphagen | 257 |
5.1.4 Untersuchungsgang | 258 |
5.1.4.1 Nachweis von FRNA-Bakteriophagen | 259 |
5.1.4.2 Nachweis von somatischen Coliphagen | 261 |
5.1.4.3 Proben mit sehr geringen Phagenzahlen | 262 |
5.1.5 Störungsquellen | 263 |
5.1.6 Auswertung und Angabe der Ergebnisse | 264 |
Literatur | 264 |
5.2 Enterale oder enteropathogene Viren | 266 |
5.2.1 Begriffsbestimmung | 266 |
5.2.2 Anwendungsbereich | 267 |
5.2.2.1 Viruskonzentrationen im Abwasser | 267 |
5.2.3 Anreicherung von Viren aus Wasserproben | 268 |
5.2.3.1 Filtration durch elektropositive Filter (Virosorb-1 MDS) | 269 |
5.2.3.2 Filtration über Glaswolle-gepackte Säulen | 270 |
5.2.4 Quantifizierungsmethoden auf Zellkultur | 273 |
5.2.4.1 Plaque-Forming-Units (PFU)-Test für den direkten Nachweis von Enteroviren oder anderen enteropathogenen Viren auf Zell-Monolayern | 275 |
5.2.4.2 Quantifizierung nach dem Most-Probable-Number (MPN) Verfahren | 277 |
5.2.4.3 Quantifizierung nach Tissue Culture Infective Dose 50 (TCID(50)) | 278 |
5.2.5 Molekularbiologische Nachweisverfahren | 278 |
5.2.5.1 Nukleinsäure-Extraktion mittels Silicapartikeln | 278 |
5.2.5.2 Polymerase-Kettenreaktion (PCR) | 279 |
5.2.5.3 PCR-Beispiele | 281 |
5.2.5.4 Agarosegel-Elektrophorese | 288 |
5.2.6 3-stufiges Untersuchungsschema Wasservirologie | 290 |
5.2.7 Störungsquellen | 290 |
5.2.8 Angabe der Ergebnisse | 290 |
Literatur | 290 |
5.3 Cryptosporidien und Giardien | 294 |
5.3.1 Begriffsbestimmung | 294 |
5.3.2 Anwendungsbereich | 296 |
5.3.3 Auswahl einer geeigneten Methode | 296 |
5.3.4 Prüfung der Sinnhaftigkeit einer Untersuchung auf Cryptosporidien und Giardien | 298 |
5.3.5 Prinzipielle Verfahrensschritte | 298 |
5.3.6 Spezielle Geräte und Reagenzien | 299 |
5.3.6.1 Ermittlung der Wiederfindungsrate | 299 |
5.3.6.2 Probennahme | 299 |
5.3.6.3 Filtration | 299 |
5.3.6.4 Transport | 301 |
5.3.6.5 Filterelution | 301 |
5.3.6.6 Eluatkonzentrierung | 301 |
5.3.6.7 Separation | 301 |
5.3.6.8 Detektion | 302 |
5.3.6.9 Reinigung und Desinfektion der Geräte | 302 |
5.3.7 Untersuchungsgang | 302 |
5.3.7.1 Ermittlung der Wiederfindungsrate | 302 |
5.3.7.2 Probengewinnung und Transport | 303 |
5.3.7.3 Filterelution | 305 |
5.3.7.4 Eluatkonzentrierung | 305 |
5.3.7.5 Immunomagnetische Separation | 305 |
5.3.7.6 FITC-MAB-Markierung und mikroskopischer Nachweis | 306 |
5.3.7.7 Desinfektion und Reinigung der Geräte | 306 |
5.3.7.8 Auswertung | 307 |
5.3.8 Störungsquellen | 309 |
5.3.9 Angabe der Ergebnisse | 311 |
5.3.10 Interne Qualitätskontrolle | 311 |
5.3.11 Externe Qualitätskontrolle | 311 |
5.3.12 Laborakkreditierung | 312 |
5.3.13 Alternativ-Verfahren, weitergehende Diagnostik und Methoden-Entwicklungen | 312 |
Literatur | 313 |
6 Molekularbiologische Methoden | 317 |
6.1 Molekularbiologische Verfahren mit praktischer Bedeutung (nach Köster et al. 2003) | 318 |
6.1.1 Nachweis von Antigenen der gesuchten Mikroorganismen durch spezifische Antikörper | 318 |
6.1.2 Immunfluoreszenzmikroskopie | 318 |
6.1.3 Durchflusszytometrie, Fluorescent Activated Cell Sorting (FACS) | 319 |
6.1.4 Immunomagnetische Separation (IMS) | 319 |
6.1.5 Molekulare Hybridisierung (MH) | 319 |
6.1.6 Restriktionsfragmentkartierung, Restriktionsfragmentlängenpolymorphismus (RFLP) | 320 |
6.1.7 Polymerase-Kettenreaktion (PCR) | 320 |
6.1.8 DNA Chip Array, Biochips | 322 |
6.1.9 Fluoreszenz in situ Hybridisierung (FISH) | 322 |
6.2 Praktische Bedeutung | 324 |
Literatur | 324 |
7 Spezifische Kriterien | 325 |
7.1 Untersuchung des Einflusses von Werkstoffen auf die Vermehrung von Mikroorganismen im Trink- und Badewasserbereich in der Praxis und im Laborversuch | 325 |
7.1.1 Einleitung | 325 |
7.1.2 Untersuchungen der Besiedlung bzw. Bewuchsbildung in der Praxis | 327 |
7.1.3 Exposition von Testkörpern und Untersuchung der Bewuchsbildung unter Laborbedingungen | 328 |
7.1.4 Beurteilung nach dem DVGW Arbeitsblatt W270 | 330 |
7.1.5 Andere Beurteilungsverfahren | 332 |
7.1.6 Ausblick | 333 |
Literatur | 333 |
7.2 Bakterienvermehrungspotential | 335 |
7.2.1 Begriffsbestimmung | 335 |
7.2.2 Anwendungsbereich | 336 |
7.2.3 Geräte und Chemikalien | 336 |
7.2.3.1 Geräte | 336 |
7.2.3.2 Chemikalien | 337 |
7.2.4 Untersuchungsgang | 338 |
7.2.4.1 Allgemeines | 338 |
7.2.4.2 Vorbereitung der Wasserproben | 338 |
7.2.4.3 Herstellung des Inokulums und Animpfung der vorbereiteten Wasserprobe | 340 |
7.2.4.4 Registrierung der Wachstumskurven | 340 |
7.2.4.5 Zusätzliche Analysen | 341 |
7.2.5 Störungsquellen | 341 |
7.2.6 Auswertung | 342 |
7.2.7 Angabe der Ergebnisse | 342 |
Literatur | 343 |
8 Bewertung | 345 |
8.1 Trinkwasser | 345 |
8.1.1 Indikatorbakterien | 347 |
8.1.2 Koloniezahl | 348 |
8.1.3 E. coli | 349 |
8.1.4 Coliforme Bakterien | 351 |
8.1.5 Enterokokken | 352 |
8.1.6 Clostridien | 353 |
8.1.7 Pathogene Bakterien | 354 |
8.1.8 Salmonellen | 355 |
8.1.9 Shigellen | 356 |
8.1.10 Vibrio cholerae, Vibrio vulnificus und weitere Vibrionen | 357 |
8.1.11 Campylobacter | 358 |
8.1.12 Yersinien | 359 |
8.1.13 Pseudomonas aeruginosa | 360 |
8.1.14 Aeromonaden | 361 |
8.1.15 Legionellen | 362 |
8.1.16 Atypische Mykobakterien | 363 |
8.2 Enterale Viren, Coliphagen | 364 |
8.3 Cryptosporidium und Giardia | 365 |
8.4 Mikrobieller Bewuchs/Biofilme | 367 |
8.5 Qualitätssicherung | 367 |
8.6 Badewasser | 368 |
8.6.1 Badegewässer | 369 |
8.6.2 Kleinbadeteiche | 370 |
8.6.3 Wasser in Beckenbädern | 372 |
8.7 Mineral-, Quell- und Tafelwasser | 372 |
8.8 Rohwasser | 373 |
Literatur | 375 |
9 Anhang | 379 |
Sachregister | 387 |