Recherches sur les pollutions microbiennes sur des matériaux de peinture

par

Hygiene-Institut der Universität Bonn

Klinikgelände BONN - VENUSBERG

(Dir. : Professor Dr. E. THOFERN)

1. INTRODUCTION

Dans la littérature, on ne trouve que peu de données concernant la prolifération microbienne provoquée par les matériaux de construction et de revêtement des réservoirs d’eau potable et d’eau pour le bain. Quelques observations montrent qu’il ne s’agit pourtant pas de cas exceptionnels (2, 3, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 14, 15, 16, 19, 20). Souvent l’augmentation du nombre de germes de l'eau signale une colonisation microbienne des surfaces des parois des réservoirs et des conduites.

Les matériaux de revêtement utilisés sont soit des matériaux organiques purs comme le bitume, le caoutchouc au chlore, les époxydes, les feuilles de matière plastique, soit des matériaux qui durcissent en milieu aqueux tels les enduits de ciment et le béton auxquels on adjoint des matières organiques afin de faciliter leur aptitude à être travaillés ou de leur conférer certaines propriétés. Il est bien connu que de nombreux germes sont susceptibles d’utiliser de telles matières organiques comme source de carbone et donc de s’y développer.

Pour ce qui est des matériaux d’étanchéité pour joints de dilatation, il s’agit de polymères inorganiques comme les silicones ou les polysulfures auxquels on ajoute également des matières organiques d’accompagnement. Il est possible dans ce cas également que des composants organiques, même après un temps assez long, migrent et qu’ils contribuent à une prolifération microbienne dans la mesure où ils sont utilisables par des micro-organismes comme substance nutritive.

Le but de cet article est de présenter les constatations faites sur le terrain dans des conduites et des réservoirs d'eau potable où le revêtement avait de toute évidence servi de support à une croissance microbienne, ainsi que les résultats d’expériences menées « in situ » et au laboratoire. Lors de ces essais, plusieurs matériaux de recouvrement et d’étanchéité ont été testés sur plusieurs années quant à leur aptitude à favoriser la prolifération de germes susceptibles de dégrader la qualité de l’eau.

2. MATÉRIELS ET MÉTHODES

Des proliférations microbiennes sous forme de mucus ont été observées et analysées sur la surface de parois de réservoirs et de conduites d’eau potable, ainsi que sur des surfaces expérimentales immergées dans de l’eau potable, soit au laboratoire, soit dans des réservoirs réels en fonctionnement. Les détails concernant les observations et la méthodologie utilisée sont décrits en détail dans les articles suivants : 2, 3, 4, 5, 6, 12, 13, 17.

2.1. Essais en laboratoire

Une expérimentation a été réalisée en laboratoire afin de vérifier que la mise en œuvre de moyens assez importants sur le terrain pouvait conduire à des résultats comparables à ceux observés en laboratoire. À cet effet, les surfaces à tester ont été immergées dans une cuve d’une contenance de 80 litres, recevant continuellement de l’eau du robinet de telle sorte que le volume soit totalement renouvelé 2 à 3 fois par jour. Cette eau de distribution publique issue du mélange d’eaux souterraines et d’eaux de retenue superficielle était injectée dans le réseau avec un taux de chlore libre résiduel de 0,3 mg/l. Au robinet du laboratoire, il n’y avait plus de chlore libre détectable et la numération bactérienne totale n’a jamais dépassé 10 germes/ml dans l’eau introduite dans la cuve.

Les matériaux de revêtement suivants ont été étudiés : bitume, caoutchouc au chlore, résine epoxy, feuille de PVC, ainsi que du matériel d’étanchéité pour joints de dilatation. Comme matériaux de comparaison inertes ont été testés le ciment à l’amiante (Eternit®) et une résine polyacrylique (Plexiglas®). Le ciment à l’amiante a servi en outre de matériel de support pour les divers matériaux de revêtement, sauf pour les matériaux d’étanchéité pour joints de dilatation qui ont été étalés dans des profils en U en aluminium. La largeur des supports était de 7 cm et leur profondeur de 1 cm. Ont été ainsi testés 12 matériaux à base de silicone, ainsi qu’un à base de résine epoxy et un autre à base de polysulfure (ce dernier a également été utilisé dans les essais sur le terrain).

Les expériences sur plusieurs périodes ayant montré que la quantité de mucus formée sur les surfaces enduites de bitume ou de caoutchouc au chlore diminuait au cours du temps, d'autres surfaces des mêmes matériaux ont été testées après avoir été préalablement conservées plus ou moins longtemps au laboratoire.

L'essai en laboratoire a également permis de tester le matériau à base de résine epoxy qui avait été utilisé dans le réservoir A (voir plus loin : observations sur le terrain § 4). On sait que les conditions de préparation sont d'une importance déterminante pour une polymérisation complète et pour la qualité de la résine epoxy dans le temps. C'est pourquoi les surfaces d'essai ont été conservées pendant 14 jours à quatre différentes températures (—10 °C, +3 °C, +20 °C et +50 °C) avant leur exposition à l'eau.

2.2. Essais sur le terrain.

Des prélèvements ont été réalisés sur les parois de réservoirs et de conduites d'eau potable par récupération, à l'aide d'un lave-vitre stérile en caoutchouc, du mucus qui s'était formé en superficie et ce, de façon quantitative sur des surfaces bien définies. Ces échantillons ont été soumis à analyse microbiologique et, lorsqu’il était possible de recueillir 200 ml de mucus, à une détermination du carbone radioactif C¹⁴ pour établir l’origine du carbone organique utilisé par les micro-organismes.

Des expérimentations ont également été effectuées à l'aide de plaques de divers matériaux laissés dans l'eau de réservoirs de grande capacité en fonctionnement réel. Dans ce but, des surfaces d'essais (300 x 900 mm) ont été suspendues à un radeau flottant à la surface de l'eau afin d’être continuellement immergées et permettent ainsi, par prélèvement analogue à celui de la dérive d'un bateau, la réalisation de prélèvements à tout moment. Les surfaces ont été immergées après une désinfection à l'eau de Javel et laissées au contact de l’eau pendant cinq mois sans y toucher. À ce moment, les prélèvements ont été réalisés par grattage et recueil à l'aide d'un lave-vitre stérile du mucus formé sur les surfaces ou, là où faisait défaut, de la pellicule liquide (6, 13, 15).

Afin de tester leur comportement à long terme, les surfaces d'essai en divers matériaux ont été à nouveau immergées et analysées à plusieurs reprises en respectant toujours le même intervalle de cinq mois. D'autre part, afin de déterminer l'influence de l'eau sur la production microbienne du mucus, ce type d’expériences a été réalisé avec le même protocole et les mêmes matériaux dans plusieurs réservoirs contenant donc de l'eau d'origine et de nature différentes.

2.3. Techniques d’analyse microbiologique.

L’analyse microbiologique des prélèvements a porté sur la détermination du nombre total de germes selon la législation allemande pour le contrôle de l'eau potable (Trink-Wasser-Verordnung), la recherche des champignons sur Agar de Sabouraud, l’observation microscopique du mucus et sa mise en culture.

La caractérisation plus précise des champignons grâce à leurs spores a été effectuée selon la méthode de ARX (1).

La présence d’organismes supérieurs tels que protozoaires, rotatoires, nématodes et larves de chironomes a conduit à classer les prélèvements de mucus selon le système de catégories de saprophytes selon Liebmann (8).

L'analyse bactériologique orientée par la coloration de Gram qui permet de procéder à une classification grossière des germes a comporté des isolements selon les méthodes classiques et une identification des bactéries à l'aide des systèmes API (API 20 E et API 20 B).

Sporadiquement ont été obtenues des cultures de champignons et de bactéries oxydant le manganèse et dégradant la cellulose ainsi que des Pseudomonas fluorescents. Il a enfin été possible de détecter des bactéries résistant à la chaleur et dont les spores aptes à se développer après pasteurisation des échantillons de mucus prennent la coloration au vert malachite.

3. DESCRIPTION DE QUELQUES OBSERVATIONS EFFECTUÉES SUR LE TERRAIN

3.1. Production de mucus sur le revêtement en mortier de ciment d'une conduite (15).

L'observation a porté sur une conduite de 7 km de long et de 800 mm de diamètre intérieur, acheminant des eaux souterraines non traitées et non chlorées. L'élévation répétée du nombre de germes de l'eau à l'extrémité de la conduite rendait indispensable des rinçages et des désinfections répétitifs. Mais ces mesures ne permettaient à chaque fois d’obtenir qu’une amélioration de courte durée.

L'inspection de la conduite a permis d’observer des macrocolonies, fortement adhérentes au mortier du ciment ; cependant, celles-ci ne s'étaient formées que sur les portions de la conduite qui avaient été recouvertes après coup de mortier de ciment ; ce qui ne représentait en tout que seulement 1,5 à 2 mètres de la conduite de 7 km. Une matière plastique avait été ajoutée à ce mortier afin de faciliter l'adhérence.

Un nettoyage mécanique et une désinfection de la conduite ont permis d’obtenir pendant une plus longue période une qualité d'eau irréprochable. Mais la nouvelle élévation du nombre de germes rendit indispensable une chloration de l'eau à 0,2 mg/l.

Au cours d'une deuxième inspection de la conduite après 8 mois de fonctionnement, il a été observé une nouvelle croissance de macrocolonies malgré la chlo

Ration constante de l’eau. Ces macrocolonies ont été prélevées ; elles avaient un poids humide de 100 ml en moyenne. Elles se composaient de champignons (Phycomycètes) et de bactéries ; de plus, une colonisation secondaire par des protozoaires et des rotatoires était évidente.

3.2. Production de mucus sur un enduit de bitume dans un réservoir d’eau potable (10, 19).

Dans ce cas, il s’agissait d’un réservoir d’eau potable construit en 1910 et comportant 2 chambres, servant de réservoir d’équilibre pour des eaux souterraines non traitées. Au niveau de l’usine, une chloration minime était réalisée, mais au niveau du réservoir, il n’y avait plus de chlore libre décelable. Les deux chambres avaient été recouvertes l’une après l’autre d’un nouvel enduit et remises en service un et deux mois après la fin des travaux. Quatre semaines après avoir rempli la deuxième chambre, le nombre total de germes s’élevait déjà à plus de 1 000/ml d’eau.

Après vidange, une inspection des parois a montré la présence d’un dépôt glaireux et glissant à la surface des murs. Les chambres ont été visitées cinq fois en l’espace de deux ans, à raison d’une inspection environ tous les cinq mois. Cet article ne présente que les résultats d’une seule de ces chambres, car les résultats obtenus dans les deux chambres sont concordants. Les quantités de mucosité s’étant formées sur les parois sont présentées dans le tableau 1 en fonction de l’âge du revêtement et de l’âge de la croissance après un nettoyage mécanique.

Lors du premier examen, la quantité de mucus récoltée était de 120 ml/m² de surface ; progressivement, la quantité de mucus produite a diminué pour s’avérer nulle lors du cinquième examen vingt-trois mois plus tard.

Lors de la deuxième inspection, il a été constaté que l’enduit était défectueux dans certaines zones. Les endroits ont été à nouveau recouverts de bitume. Comme ce matériau avait en outre été pigmenté en rouge, lors des examens suivants, cela a rendu possible l’observation d’une vieille et d’une nouvelle couche côte à côte. En outre, après cette réparation du revêtement, les chambres n’ont plus été nettoyées et désinfectées de façon complète lors des vidanges et des inspections. Ainsi, cela a donné la possibilité d’observer au cours des interventions suivantes le résultat d’une croissance de dix ou quinze mois par rapport à une croissance de cinq mois. Les résultats obtenus lors des examens du revêtement de réparation sont présentés également dans le tableau 1. On a pu récolter 190 ml de mucosité par mètre carré cinq mois après la mise en eau de ce nouveau revêtement, la quantité de mucus produite pendant les dix mois suivants n’étant plus que de 8 ml/m².

Ainsi, le tableau 1 fait ressortir que la quantité de mucosité produite sur les parois diminue de période en période. Sur le revêtement initial et sur le nouveau revêtement croissaient des mucosités différentes. Il faut en conclure que la diminution de la production de mucus au cours du temps n’est pas uniquement due à des nettoyages successifs, mais aussi à une évolution du revêtement comme les quantités recueillies le montrent.

TABLEAU 1. — Évolution du revêtement de bitume d’un réservoir d’eau (revêtement initial et revêtement secondaire après réparation).

n.a. = non analysé car quantité insuffisante.

Les après dix ou quinze mois le prouvent. La partie manquante doit avoir été entraînée dans l'eau. Dans l'eau du réservoir, une augmentation du nombre de bactéries n'a pourtant pu être mise en évidence qu'une seule fois.

Dans le tableau 1 figurent également les numérations bactériennes dans le mucus qui variaient de 4 × 10⁴ à 4 × 10⁷/ml. L’examen microscopique des préparations « in vivo » montre que ces mucosités avaient une composition des plus hétérogènes. On pouvait observer à côté des bacilles gram négatifs largement prédominants, des cocci, des spirillés, des bactéries pétiolées, des spirochètes, des bactéries filamenteuses engainées et des streptocoques. Comme organismes supérieurs étaient présents des champignons (Phycomycètes et Ascomycètes), des protozoaires (Ciliés, Amibes et Flagellés), des Rotatoires et des Nématodes.

3.3. Production de mucus sur un revêtement en résine epoxy dans deux réservoirs.

Jusqu’à présent, deux cas de production de mucosité sur des enduits en résine epoxy ont pu être observés : dans des réservoirs d’entreprises de traitement d'eau différentes et avec des résines provenant de fabricants différents (produits A et B).

Dans le premier cas, il s'agissait de réservoir alimenté par une eau de source non traitée et non chlorée. Celui-ci avait été recouvert du produit A depuis deux ans environ avant l’observation et la production de mucus datait d’environ six mois. Auparavant, l’augmentation des numérations bactériennes de l'eau avait rendu indispensable un nettoyage du réservoir. Lors de l’examen, on a pu récolter entre 5 et 21 ml de mucus par mètre carré de paroi et à l'œil nu, la présence de champignons sous forme mycélienne était évidente (taches noires mêlées au dépôt de mucus) (8).

Dans le deuxième cas, il s'agissait d'un réservoir (recouvert du produit B) recevant des eaux souterraines traitées, mais non chlorées. Au moment de l’observation, le réservoir comme la production de mucosité dataient de un an et entre-temps, il n’y avait eu ni vidange, ni nettoyage. Dans ce cas également, la numération bactérienne de l’eau avait progressivement augmenté. Lors de l'inspection, on a constaté la présence de deux zones recouvertes d'un dépôt de mucus plus ou moins important. Le dépôt était de 8 ml/m² environ sur le quart de la surface, mais de 215 ml/m² sur les trois-quarts restants. Entre ces deux zones, il n’y avait pas de transition liquide, mais elles étaient très nettement séparées par une limite montrant que le travail avait été interrompu puis repris.

Étant donné que d'après la maison chargée de l'exécution du réservoir il n’y avait de variation ni dans le matériau utilisé, ni dans les conditions de son application, il faut chercher la cause de ces différences de comportement dans les différences de composition des bains. En effet, pour recouvrir complètement les parois de ce réservoir, quatre à cinq bains étaient nécessaires. Effectivement, après avoir décapé le revêtement au niveau de la zone de coupure entre les résines appliquées lors de deux opérations différentes, il apparaissait également de légères différences de couleur de ce matériau de revêtement.

Sur le plan microbiologique, l'analyse des mucosités de ces deux réservoirs fit apparaître un développement important de bactéries gram négatives (75 à 90 % du total). Dans le réservoir A, étaient également présents des champignons, des protozoaires, des rotatoires et des nématodes en grand nombre, alors qu’ils faisaient totalement défaut dans le réservoir B.

3.4. Production de mucosité dans un réservoir d'eau potable carrelé (14).

Ce réservoir alimenté par de l'eau de lac traitée et désinfectée avait des parois inférieures et laté-

TABLEAU II. — Essais comparatifs de plusieurs matériaux de revêtement après cinq mois de séjour dans l'eau potable

* quantité insuffisante pour l'analyse. — échantillon non analysé. — pas de production de mucus.

Parois recouvertes de carreaux de céramique. Les carreaux avaient été posés sur une sous-couche de ciment étalé sur le béton du fond et des murs avec un lit fin de mortier sur toute la surface du réservoir. Tant dans la sous-couche de ciment que dans le lit de mortier avait été ajoutée une matière plastique destinée à augmenter l’adhérence.

Une première croissance sous forme de macrocolonies avait été éliminée après quatre mois de fonctionnement sans que des analyses aient été pratiquées. Quatre mois plus tard, une nouvelle production de mucus identique a pu être observée et soumise à analyse. À la surface des parois, il n’y avait que très peu de macrocolonies, par contre celles-ci étaient très nombreuses sur le fond. Au centre de chaque macrocolonie il y avait toujours une rainure de séparation entre deux carrelages, puis la formation recouvrait progressivement les carrelages à partir de leurs bords. Au maximum, les macrocolonies avaient un diamètre de 8 cm et une hauteur de 1,5 cm. Après cette inspection, le réservoir a été nettoyé et désinfecté, mais cinq mois plus tard, de nouvelles macrocolonies de la même forme s’étaient de nouveau développées aux mêmes endroits.

Dans ce cas, il n’a pas été possible d’observer une élévation du nombre de germes dans l’eau qui a toujours contenu du chlore libre résiduel. En revanche, dans les mucosités, le nombre de germes était de l’ordre de 10⁷/ml et même après dilution de dix fois les prélèvements ont produit sur Sabouraud-Agar un tapis de champignons très dense. Toutes les macrocolonies étaient parcourues d’un épais mycélium de champignons dont l’importance augmentait en relation avec la couleur de plus en plus foncée de la formation.

On a pu noter une prédominance de l’espèce Fusarium. L’éventail des espèces microbiennes rencontrées au cours des deux recherches était identique ; il est reproduit dans le tableau II. Des contaminants secondaires ont pu être isolés dans tous les prélèvements, tels des Protozoaires (Ciliés et Flagellés), des Rotatoires et des Nématodes. On a pu observer comme représentants caractéristiques des mésosapro-phytes Vorticella, Aspidesca et Euplotes et polysapro-phytes Bodo, Saprodinium et Hexotricha. On a pu isoler en outre des larves de moustiques Corethra et Chironomidae.

3.5. Production de mucus sur un matériau de raccord d’un joint de dilatation dans un réservoir d’eau potable.

Ce réservoir recevait de l’eau de barrage traitée et chlorée, mais l’élévation de la numération bactérienne avait rendu nécessaire une augmentation du taux de chloration. À l’époque de la première inspection, le réservoir était en service depuis un an et demi environ et il avait reçu à sa construction des joints faits d’un produit restant souple, à base de polysulfure.

Sur un joint mural de 4 cm de large et de 6 m de long, on a pu récolter 19 ml de mucosité, ce qui correspond à 76 ml/m². Sur les joints du sol qui étaient également enduits de caoutchouc au chlore, on a pu récolter 171 ml/m² de mucus. L'enduit n'avait apparemment pas d'influence sur la formation de mucosités puisque aucune prolifération n'était visible à la surface des murs ou du sol enduit de caoutchouc au chlore.

Au cours d'une deuxième puis d'une troisième visite au bout de cinq et de sept mois, il a été encore possible d'observer des formations identiques.

Sur le plan microbiologique, l'analyse a révélé un nombre de germes de 10⁶/ml pour les joints du mur et du sol, avec une grande majorité de Pseudomonas. Cependant, à l'observation microscopique immédiate ont été également retrouvés des bactéries (bâtonnets, cocci et vibrions), des protozoaires et des phycomycètes.

4. RÉSULTATS DES ANALYSES DE DATATION AU CARBONE 14 (1)

On sait que les composés organiques du carbone présents dans l'eau sont à quelques exceptions près d'origine récente. Les analyses réalisées ont permis d'éliminer l'hypothèse de la présence dans l'eau de composés fossiles organiques du carbone comme le méthane et les acides humiques. En revanche, les composés organiques contenus dans les matériaux de revêtement sont, en tant que produits dérivés du pétrole, d'origine fossile à quelques exceptions près. C'est pourquoi il est possible de déterminer à l'aide de la datation par le C¹⁴ l'âge et par là l'origine du carbone utilisé par les micro-organismes fixés dans le mucus pour leur croissance.

Au cours des visites sur le terrain, il a été possible de récolter une quantité de mucus suffisante pour faire ce type d'analyse, dans le réservoir de bitume (3.2), dans le réservoir recouvert de résine époxy (3.3.A) et dans le réservoir carrelé (3.4).

Les prélèvements contenaient un pourcentage de carbone organique d'origine fossile de 9 % pour le bitume, 73 % pour la résine époxy et 91 % pour le carrelage. Ainsi, il apparaît, en toute certitude pour ce qui concerne le bitume et le produit ayant servi à poser le carrelage, et selon toute vraisemblance pour ce qui concerne la résine époxy, que ce sont les composés organiques utilisés lors de la construction qui ont favorisé la croissance des germes et non des molécules organiques contenues dans l'eau et déposées à la surface des revêtements.

(4) Nous remercions M. le Docteur M. Munnich, de l'Institut für Umweltphysik de l'Université de Heidelberg, qui a bien voulu analyser ces échantillons (Kena-Nummer der Proben : 1H 4807-4405 ; 2H 5080-4502 ; 3H 8284-4839).

5. RÉSULTATS DES ESSAIS COMPARATIFS SUR LE TERRAIN

Quelques résultats de ces essais comparatifs sont présentés sur le tableau II, où figurent, en fonction de la nature du matériau testé et de l'eau du réservoir ayant servi à l'essai, la quantité de mucus récupérée pour chaque surface (0,54 m²) et la numération bactérienne du mucus, ou, s'il n'y en avait, du film liquide superficiel. Il ressort de ces essais que seule la teneur en chlore résiduel dans l'eau a une influence sur la production de mucus, la gamme des micro-organismes rencontrés et la variété des organismes supérieurs de contamination secondaire.

Ainsi, par exemple, le mucus que l'on a pu récolter sur les surfaces immergées dans une eau fortement chargée en fer et en manganèse avait une couleur marron foncé à noire, alors que le mucus est d'ordinaire jaune-jaune clair. De même, avec un taux de chlore résiduel supérieur à 0,1 mg/l, c'est non seulement la formation de mucosités qui ne se reproduit plus, mais également la colonisation des surfaces qui diminue comme le démontrent les numérations totales très faibles de la pellicule liquide. Dans l'eau à 0,4 mg de chlore/l, on n'a pu déceler qu'une colonisation clairsemée en surface, alors qu'il était impossible de détecter des micro-organismes dans l'eau. Ainsi, les numérations totales sur l'eau prélevée à la surface des plaques d'essais varient entre 5·10³ et 1·10⁴/ml pour l'eau contenant 0,2 mg de chlore/l et entre 1·10³ et 7·10⁴ pour celle contenant 0,4 mg/l.

Dans le tableau III sont présentés les résultats observés lors des essais comparatifs de plusieurs matériaux lors de quatre cycles d'expérimentation de cinq mois chacun. Seuls le bitume, le caoutchouc au chlore et les feuilles de PVC ont conduit à la formation de mucosité, tandis que sur l'époxy, l'Eternit® et le Plexiglas®, aucune prolifération muqueuse n'a…

TABLEAU III — Essais comparatifs de divers matériaux de revêtement pendant quatre périodes successives de cinq mois

(a) q.i. : quantité insuffisante.

Été notable. En ce qui concerne le bitume et le caoutchouc, la quantité de mucus formée diminue d’un cycle à l'autre pour devenir nulle au bout de vingt mois. Dans cet exemple, on n'a pas noté de formation de mucus sur la feuille de PVC au cours du premier cycle de cinq mois, mais ceci s'est produit avec le même matériel dans d'autres réservoirs. D'autre part, la production de mucosité persiste plus longtemps que pour les autres matériaux. En revanche, sur les surfaces recouvertes de résine époxy, aucune prolifération n'a été observée, mais ce produit provenait d'un fabricant différent de celui utilisé pour le revêtement du réservoir qui a été décrit précédemment (§ 3.3). Puisque les surfaces d’essai ont été recouvertes de résine par le fabricant et non au laboratoire, on ne peut pas déterminer dans quelle mesure ce comportement différent provient de variations dans les matières utilisées ou les méthodes de préparation dont on sait qu’elles jouent un rôle particulièrement important pour les résines époxy.

En ce qui concerne les essais comparatifs menés avec les produits pour joints d’étanchéité, après une période d’essai de trois mois, tous ont donné lieu à la production de mucus à des degrés divers. Sur les douze produits à base de silicone provenant de fabricants différents, des différences sensibles de comportement sont notables puisque quatre ont conduit à la formation de moins de 10 ml de mucosité pour 1 000 cm³, cinq à une quantité comprise entre 10 et 100 ml et trois à une quantité supérieure à 100 ml.

Le matériau à base de polysulfure a produit plus de 100 ml de mucus par 1 000 cm³, ainsi que cela avait déjà été constaté in situ dans un réservoir (§ 3.4) et celui à base de résine époxy entre 10 et 100 ml. En revanche, aucun développement microbien ne s'est produit sur les matériaux inertes, utilisés comme témoins, ciment à l’amiante (Éternit) et résine polyacrylique.

Ainsi que cela est apparu clairement lors des essais sur plusieurs périodes, les revêtements à base de bitume et de caoutchouc au chlore produisent des quantités de mucus qui diminuent au cours du temps ; c’est pourquoi il a été décidé de soumettre à l'essai des surfaces conservées plus ou moins longtemps au laboratoire avant d'être immergées, et ceci afin d'analyser l'influence de l'âge de l'enduit. Le tableau IV résume quelques résultats obtenus lors de l'essai de cinq matériaux à base de caoutchouc au chlore de fabricants différents. Il y a production de mucus sur tous les matériaux, mais celle-ci dépend nettement de l’âge de l’enduit. Plus le revêtement est resté longtemps à l'air avant immersion, plus la prolifération bactérienne y est faible. D'autre part, il ressort de ces résultats que les produits de divers fabricants peuvent présenter, à âge égal, des différences sensibles de comportement.

L’analyse de revêtements de bitume d’âges différents avant leur mise au contact de l'eau conduit à des résultats comparables. Les recherches en ce qui…

TABLEAU IV — Essais comparatifs de surfaces enduites de caoutchouc au chlore, ayant séjourné à l’air pendant des périodes différentes avant d’être mises en contact de l'eau pendant cinq mois.

Groupe bactérien

Genre

Bactéries mobiles

Bactéries filamenteuses

Bactéries pédiculées

Spirochetales

Spirilles

Bacilles et cocci gram - aérobies

Bacilles gram - aéro-anaérobies

Cocci gram +

Bactérie sporulée

Bacille gram + non sporulé

Actinomycètes / bactéries corynéiformes

Cytophage - Flexibacter - Sapropira

Sphaerotilus - Leptothrix - Streptothrix - Crenothrix

Hyphomicrobium - Caulobacter - Gallionella

Spirochetes - Cristispira

Spirillum

Pseudomonas - Xanthomonas - Zooglea - Azotobacter - Alcaligenes

Enterobacter - Yersinia - Aeromonas - Chromobacterium - Flavobacterium

Cocci gram - Acinetobacter

Micrococcus - Planococcus

Bacillus

Caryophanon

Arthrobacter - Cellulomonas - Nocardia

TABLEAU V. — Récitation des espèces bactériennes à la surface de matériaux en contact avec de l'eau potable (en accord avec la classification du Bergey's Manual of Determinative Bacteriology, 1974).

TABLEAU VI. — Essais comparatifs de divers revêtements en laboratoire après cinq mois d'immersion dans de l'eau de distribution publique.

Concerne la composition qualitative de ces mucus n’étant pas encore totalement achevées, il n'est donc pas possible d’affirmer en se fondant sur des résultats statistiquement interprétables que l'eau ou les matériaux ont une influence sur les populations microbiennes composant ce mucus. Les bactéries isolées jusqu'à présent sont présentées sur le tableau V, mais parmi elles, ne sont réellement en nombre important que Pseudomonas, Hyphomicrobium, Caulobacter et différentes bactéries filamenteuses engainées.

6. RÉSULTATS DES ESSAIS MENÉS EN LABORATOIRE

Dans la cuve continuellement soumise à circulation d'eau installée au laboratoire ont été testés pendant une période d'observation de cinq mois les revêtements suivants : bitume, caoutchouc au chlore, tous les deux après des temps de latence plus ou moins importants avant immersion ; un bitume sans solvant que l'on ne peut travailler qu'à haute température ; une résine epoxy (produit A) ; ainsi que du ciment à l'amiante et une résine polyacrylique comme matériaux inertes de comparaison.

Les résultats obtenus sont présentés dans le tableau VI où la quantité de mucus produite est exprimée en ml/450 cm² en raison de la petite taille des surfaces utilisées dans cet essai.

Dans cette expérience également, les matériaux inertes n'ont pas servi de support à une prolifération bactérienne. Le comportement du bitume et du caoutchouc au chlore correspond à celui observé dans des conditions réelles d'utilisation, même en ce qui concerne les variations de comportement dues à l'âge différent du revêtement avant sa mise en contact de l'eau. Aucune production microbienne n'a été mise en évidence sur le bitume sans solvant. La résine epoxy a servi de support à une prolifération microbienne comme celle étudiée sur le terrain (produit A), mais il faut noter également les différences dépendant de la température de trempe.

Sur le plan qualitatif, la composition des mucosités obtenues est relativement uniforme, avec une prédominance de Caulobacter et une colonisation secondaire par des protozoaires.

7. DISCUSSION — CONCLUSION

Les observations faites sur le terrain et les résultats des essais comparatifs montrent que les matériaux utilisés lors de la construction des réservoirs et des conduites d'eau potable peuvent conduire à une prolifération microbienne massive à partir de certains composés organiques susceptibles d'être relargués et utilisés comme source nutritive par les germes. Dans certains cas, cela provoque une augmentation du nombre de germes présents dans l'eau telle que celle-ci dépasse la limite fixée par la légis-

• — l’origine de l’eau ne joue qu’un rôle secondaire dans la formation de mucus du point de vue qualitatif. Toutefois, le nombre d’espèces de bactéries et de protozoaires est plus élevé dans les eaux potables issues d’eaux superficielles que dans celles provenant d’eaux souterraines plus pures. Dans les eaux de surface, la proportion de bactéries Gram négatives est plus importante, mais ne dépasse généralement pas 5 %. Les eaux de source présentent une variété d’espèces intermédiaires entre les deux types d’eau précédents ;
• — la désinfection de l’eau avec un faible taux résiduel empêche la colonisation secondaire par des protozoaires et des rotifères. Il faut un résiduel de chlore plus élevé pour empêcher la formation de mucus. Cependant, on détecte souvent des Streptomycètes et des bactéries filamenteuses engainées à des concentrations assez fortes, ce qui semble indiquer une certaine résistance de ces micro-organismes au chlore ;
• — l’âge du matériau de revêtement a une nette influence sur la prolifération bactérienne. Cet effet de « vieillissement » est clair tant au contact de l’eau qu’après l’exposition à l’air ;
• — certains matériaux ne semblent pas se prêter à une colonisation microbienne, tels le ciment à l’analite (Eternit ™) et les résines polyacryliques ;
• — les analyses effectuées ne permettent pas encore d’affirmer que tous les matériaux utilisés entraînent des compositions différentes sur le plan qualitatif ; le PVC a plusieurs reprises a présenté dans une eau chlorée, une flore prédominée à base de Streptosporangiales ;
• — les essais menés en laboratoire semblent relativement concordants avec ceux effectués sur le terrain et dans des conditions de fonctionnement réel, sauf peut-être en ce qui concerne la variété des espèces microbiennes rencontrées.

C’est pourquoi il semble nécessaire de tester sérieusement le comportement microbien des matériaux de construction utilisés pour le revêtement et l’étanchéité des installations de production et de distribution d’eau potable, afin d’éviter toute détérioration de la qualité de celle-ci.

D. SCHOENENE. THOFERNW. DOTT

Ce travail a été réalisé grâce à l’aide financière des organismes suivants : « Kuratorium für Wasserwirtschaft » et « Deutscher Verein des Gas- und Wasserfachs ».

Les auteurs remercient le Dr P. HARTEMANN, Laboratoire d’hygiène de Nancy, d’avoir bien voulu traduire et éditer ce texte en français.

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