In:
Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaft, Springer Science and Business Media LLC, Vol. 73, No. 11-12 ( 2021-12), p. 468-481
Abstract:
Steigende Ansprüche im Management der mikrobiologisch-hygienischen Wasserqualität verlangen zunehmend nach Methoden, die die Bestimmung des Ausmaßes fäkaler Einträge sowie der korrespondierenden Verschmutzungsquellen, auch als mikrobielles Source-Tracking (MST) bezeichnet, ermöglichen. Seit mehr als 130 Jahren kommt dem Nachweis fäkaler Verschmutzungen durch Fäkalindikatorbakterien mit standardisierten Methoden (SFIB) eine fundamentale Rolle zu. Die Diagnostik mittels SFIB ermöglicht jedoch keine unmittelbaren MST Anwendungen, da sie sowohl in tierischen als auch menschlichen Quellen vorkommen. Ziel dieser Studie war es, die Anwendbarkeit von Verursacher-assoziierten genetischen Fäkalmarkern (MST-Marker) an repräsentativen österreichischen Wasserressourcen zu evaluieren. Hierfür wurden 196 Grund‑, Oberflächen‑, Roh- und gereinigte Abwasserproben mittels qPCR, basierend auf dem molekularbiologischen Nachweis von hoch abundanten Darmbakterien ( Bacteroidetes ) mit den MST Markern HF183II und BacHum (Mensch-assoziiert), BacR (Wiederkäuer-assoziiert) und Pig2Bac (Schwein-assoziiert), sowie mittels den kultivierungsbasierten Standardmethoden auf SFIB ( E. coli , intestinalen Enterokokken, Clostridium perfringens ) analysiert. Für die Bewertung spezieller MST-Leistungskriterien der ausgewählten qPCR Methodik (fäkale Spezifität/Sensitivität), wurden zusätzlich fäkale Ausscheidungen von Menschen und repräsentativen Vieh- und Wildtierbeständen in der Region gesammelt und analysiert. Darüber hinaus wurde die Resistenz von MST Markern gegenüber UV-Licht in der Trinkwasserdesinfektion, sowie der Abwasserreinigung erhoben. Die ausgewählten molekularen Nachweissysteme zeigten für die österreichischen Wasserressourcen eine hohe Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit zur Identifizierung fäkaler Quellen und spiegelten eindrucksvoll die ausgewählten fäkalen Verschmutzungsgradienten wider. Darüber hinaus zeigte die Studie, dass SFIB- sehr effizient mit MST-Daten kombiniert werden können, um bisher unbeantwortbare Fragestellungen zu lösen, wie z. B. die Identifizierung und zielgerichtete Elimination von SFIB-Quellen im Einzugsgebiet oder eine Gefährdungsidentifizierung und Abschätzung fäkaler Verschmutzungsrisiken. Die Studie demonstriert das Potenzial molekularbiologischer Methoden das Fachgebiet zu revolutionieren. Der weitere FE Bedarf wird diskutiert, um die Leistungsfähigkeit von MST-Technologien in den kommenden Jahren voll auszuschöpfen.
Type of Medium:
Online Resource
ISSN:
0945-358X
,
1613-7566
DOI:
10.1007/s00506-021-00811-y
Language:
English
Publisher:
Springer Science and Business Media LLC
Publication Date:
2021
detail.hit.zdb_id:
1186984-7
detail.hit.zdb_id:
2383304-X
Permalink