Le professeur de génie civil et environnemental de l'Illinois, Wen-Tso Liu, dirige une équipe de chercheurs qui étudient la façon dont les communautés microbiennes s'assemblent dans les systèmes de plomberie intérieurs. Crédit :L. Brian Stauffer
Les bactéries présentes dans l'eau du robinet peuvent se multiplier lorsqu'un robinet n'est pas utilisé pendant quelques jours, comme lorsqu'une maison est vacante pendant une semaine de vacances, une nouvelle étude d'ingénieurs de l'Université de l'Illinois a révélé. L'étude propose une nouvelle méthode pour montrer comment les communautés microbiennes, y compris ceux responsables de maladies comme la maladie du légionnaire, peuvent s'assembler à l'intérieur des systèmes de plomberie des maisons et des bâtiments publics.
Les résultats sont publiés dans Nature's Journal ISME :Journal multidisciplinaire d'écologie microbienne .
L'eau fraîche du robinet regorge de vie microbienne inoffensive, et l'eau qui reste quelques jours à l'intérieur des tuyaux peut contenir des millions de bactéries. Bien que les incidents d'infections d'origine hydrique résultant de la plomberie intérieure soient rares, le nouveau modèle pourrait aider les autorités de santé publique à évaluer la qualité de l'eau de boisson.
"Les études précédentes se sont appuyées sur la reproduction des conditions d'un système de plomberie stagnant dans un laboratoire, ", a déclaré le co-auteur et professeur de génie civil et environnemental Wen-Tso Liu. "Nous avons pu collecter des échantillons dans une situation réelle."
Il est essentiel de déterminer d'où proviennent les échantillons d'eau dans le réseau de plomberie afin de déterminer la source des microbes. Puisqu'il est impossible de prélever de l'eau directement de la plomberie sans déchirer les tuyaux et abattre les murs, les chercheurs ont trouvé une autre façon de déterminer les emplacements des échantillons.
L'équipe a collecté des échantillons d'eau du robinet dans trois dortoirs étroitement surveillés de l'U. of I. alors qu'ils étaient fermés pendant les vacances scolaires. Prendre des mesures pour empêcher la contamination extérieure par les appareils de plomberie ou l'équipement d'échantillonnage, ils ont prélevé des échantillons sur les robinets des éviers avant la fermeture du bâtiment ; tandis que l'eau était fraîche de l'approvisionnement de la ville; et encore après que l'eau soit restée en contact avec la plomberie intérieure pendant une semaine.
« Nous avons effectué diverses analyses, comprenant des tests pour déterminer la concentration de bactéries présentes dans les échantillons avant et après fermeture du bâtiment, " dit Liu.
Les résultats de laboratoire ont indiqué que les échantillons post-stagnation les plus proches des robinets contenaient les concentrations les plus élevées de bactéries. L'équipe a également constaté que les concentrations de bactéries diminuaient de manière significative à mesure que la distance entre l'emplacement du robinet et du tuyau augmentait. Aucun des échantillons de l'étude ne contenait d'espèces microbiennes ou de concentrations de cellules présentant un risque pour la santé publique.
"Nos résultats suggèrent que l'augmentation des bactéries dans les échantillons post-stagnation est le résultat de quelque chose qui se produit dans la plomberie intérieure, pas la source extérieure de la ville, et dans les segments de tuyaux les plus proches des robinets, " dit Liu.
Auteur principal et chercheur postdoctoral Fangqiong Ling. Crédit :Fangqiong Ling
Les bactéries qui vivent dans l'eau du robinet existent dans deux communautés - celles qui flottent librement dans l'eau et celles qui vivent dans les films qui tapissent les côtés des tuyaux, appelés biofilms. Les biofilms ressemblent beaucoup aux films que nous voyons pousser sur le verre dans les aquariums, dit Liu. L'équipe pense que les bactéries qu'ils voient dans les échantillons post-stagnation proviennent d'interactions entre l'eau et les biofilms qui existent à l'intérieur des tuyaux les plus proches des robinets.
Les chercheurs ont déterminé la composition du biofilm de l'eau de la ville en échantillonnant les parties intérieures des compteurs d'eau qui sont régulièrement collectés pendant le programme de remplacement du service d'eau. Liu a travaillé avec la compagnie municipale des eaux pour collecter près de quatre ans de compteurs d'eau mis au rebut, donnant à l'équipe un grand ensemble de données sur le biofilm de la ville.
En combinant les données avant et après stagnation, les données de « contrôle » du biofilm de la ville et les informations issues des plans de construction, l'équipe a développé un modèle pour tester la qualité de l'eau à l'intérieur de presque tous les bâtiments.
"Nous n'avons besoin que de deux échantillons - un avant la stagnation et un après - et nous pouvons déterminer l'étendue de la croissance des microbes à l'intérieur des tuyaux sur site, et nous pouvons maintenant le faire sans détruire de propriété, " dit Liu.
L'étude a également révélé que les concentrations bactériennes sont les plus élevées dans les 100 premiers millilitres de débit du robinet. Liu recommande aux gens de faire fonctionner le robinet pendant quelques instants avant d'utiliser l'eau après avoir été absent de la maison pendant quelques jours, et discuté des conseils avec U. of I. Facilities and Services et d'autres lors d'un atelier sur le campus en octobre 2017.
"C'est contraire à ce que nous avons appris sur la conservation de l'eau, mais j'aime penser que c'est juste une autre étape d'hygiène de base, " dit Liu. " Nous avons pris l'habitude de nous laver les mains; Je pense que nous pouvons aussi prendre l'habitude de laisser couler le robinet pendant quelques instants avant de l'utiliser."
Bien que les communautés microbiennes de cette étude ne présentent pas de risque pour la santé, cette méthode peut être utilisée dans de tels cas, les chercheurs ont dit.
« Les collectivités ont investi et continueront d'investir dans des infrastructures vertes qui mettent l'accent sur la conservation de l'eau, " a dit Liu. " Si la plomberie intérieure était contaminée par des bactéries nocives, cela pourrait entraîner des problèmes de santé publique imprévus lorsque les bâtiments sont laissés vacants pendant plus de quelques jours. »
Il est peu probable que le désir de réutiliser et de recycler l'eau disparaisse de sitôt, dit Liu. « Comment allons-nous traiter le problème lorsqu'il est combiné avec des pratiques de conservation de l'eau ? Si nous voulons nous diriger vers des pratiques vertes, nos ingénieurs, organismes de santé publique, les scientifiques et les fournisseurs d'eau municipaux devront travailler en coopération. »