cours de microbiologie de
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Cours de Microbiologie de
l’environnement
II. Microbiologie de l’eau
Licence 3 Microbiologie
K. SAIDANI 2019/2020
Chapitre II : Microbiologie des eaux
I. Milieux aquatiques
I.1. Eaux naturelles
I.2. Eaux usées
II. Traitements des eaux
II.1. Traitement des eaux potables
II.2. Traitement des eaux usées
III. Microorganismes des eaux
IV. Analyses microbiologiques des eaux potables
Chapitre II : Microbiologie des eaux
L'eau est un composé chimique simple (H2O). Elle est présente sur Terre sous toutes ses formes physiques :
– Liquide à température et pression ambiantes.
– Gazeuse au-dessus de 100°C (212°F)
– Solide en dessous de 0°C (32°F).
Introduction
• L’eau est répartie entre quatre grands réservoirs :
Introduction
• L’eau est répartie entre quatre grands réservoirs :
• les eaux de mers et océans,
• les eaux continentales (superficielles et souterraines),
• l’atmosphère,
• la matière vivante.
Introduction
• L’eau est répartie entre quatre grands réservoirs :
• les eaux de mers et océans,
• les eaux continentales (superficielles et souterraines),
• l’atmosphère,
• la matière vivante.
• Les échanges d’eau entre ces réservoirs sont permanents
et forment ce que l’on appelle le cycle externe de l’eau.
Introduction
• L’eau est répartie entre quatre grands réservoirs :
• les eaux de mers et océans,
• les eaux continentales (superficielles et souterraines),
• l’atmosphère,
• la matière vivante.
• Les échanges d’eau entre ces réservoirs sont permanents
et forment ce que l’on appelle le cycle externe de l’eau.
Introduction
• Le cycle de l’eau est stationnaire
• L’eau est répartie entre quatre grands réservoirs :
• les eaux de mers et océans,
• les eaux continentales (superficielles et souterraines),
• l’atmosphère,
• la matière vivante.
• Les échanges d’eau entre ces réservoirs sont permanents
et forment ce que l’on appelle le cycle externe de l’eau.
Introduction
• Le cycle de l’eau est stationnaire : toute perte d’eau par l’une ou
l’autre de ses parties, atmosphérique ou terrestre, est compensée par un gain
d’eau par l’autre partie.
Introduction
Cycle de l’eau dans la nature
•Eau potable
• Production
d’énergie électrique
•Traitement du papier
• …etc
Introduction
Usages de l’eau dans le monde
• irrigation
I. Milieux aquatiques
• Sont constitués d’un ensemble d’êtres vivants et d’éléments non
vivants, dans des conditions climatiques et géologiques
spécifiques.
• Dépendent étroitement les uns des autres, via le cycle de l’eau.
I. Milieux aquatiques
• Sont constitués d’un ensemble d’êtres vivants et d’éléments non
vivants, dans des conditions climatiques et géologiques
spécifiques.
• Dépendent étroitement les uns des autres, via le cycle de l’eau.
I. Milieux aquatiques
On distingue:
1. Les eaux naturelles
2. Les eaux usées
1. Eaux naturelles
I. Milieux aquatiques
Les eaux naturelles sont composées d’eau (H2O) et de sels minéraux présents
sous forme d’ions (dépend de la nature des roches qu’elles ont infiltré).
1. Eaux naturelles
I. Milieux aquatiques
Les eaux naturelles sont composées d’eau (H2O) et de sels minéraux présents
sous forme d’ions (dépend de la nature des roches qu’elles ont infiltré).
Proviennent des eaux souterraines (nappes…) ; des eaux de surface (fleuves,
rivières, lacs…)
1. Eaux naturelles
I. Milieux aquatiques
Les eaux naturelles sont composées d’eau (H2O) et de sels minéraux présents
sous forme d’ions (dépend de la nature des roches qu’elles ont infiltré).
Proviennent des eaux souterraines (nappes…) ; des eaux de surface (fleuves,
rivières, lacs…)
Elles ne sont pas directement consommables: il faut les traiter afin de les rendre
potables.
- Eaux atmosphériques
- Eaux souterraines
- Eaux de surfaces
1. Eaux naturelles
I. Milieux aquatiques
- Eaux atmosphériques
1. Eaux naturelles
I. Milieux aquatiques
- Eaux atmosphériques
- C’est l’eau présente dans l’atmosphère sous forme solide , liquide ou gazeuse.
1. Eaux naturelles
I. Milieux aquatiques
- Eaux atmosphériques
- C’est l’eau présente dans l’atmosphère sous forme solide , liquide ou gazeuse. - C’est une eau distillée « théoriquement »
1. Eaux naturelles
I. Milieux aquatiques
- Eaux atmosphériques
- C’est l’eau présente dans l’atmosphère sous forme solide , liquide ou gazeuse. - C’est une eau distillée « théoriquement », elle contient néanmoins:
1. Eaux naturelles
I. Milieux aquatiques
- Eaux atmosphériques
- C’est l’eau présente dans l’atmosphère sous forme solide , liquide ou gazeuse. - C’est une eau distillée « théoriquement », elle contient néanmoins: • Gaz dissous (N2, O2 et CO2); • Dérivés azotés (HNO3, HNO2 et NH3); • Polluants divers (gazeux, minéraux, organiques et radioactifs).
1. Eaux naturelles
I. Milieux aquatiques
- Eaux souterraines:
1. Eaux naturelles
I. Milieux aquatiques
- Eaux souterraines:
- Elles se trouvent sous sol, ce sont des réservoirs appelés nappes ou aquifères.
1. Eaux naturelles
I. Milieux aquatiques
- Eaux souterraines:
- Elles se trouvent sous sol, ce sont des réservoirs appelés nappes ou aquifères. - Les couches aquifères se divisent en : - Nappes libres (phréatiques ou alluviales ); - Nappes captives.
1. Eaux naturelles
I. Milieux aquatiques
- Eaux de surfaces
Ce sont les eaux qui se trouvent à la surface du sol.
Elles ont deux origines: Les eaux de pluies et les eaux souterraines.
1. Eaux naturelles
I. Milieux aquatiques
Cours d'eau Océan Lac Eaux de ruissèlement
I. Milieux aquatiques
Remarque : une relation étroite existe entre les eaux de surfaces et les eaux
souterraines; les eaux de surface rechargent les réserves souterraines en période
de crue, alors qu’en période sèche, l’eau souterraine contribue au maintient du
niveau des lacs.
• Eaux de surfaces
Eau de mer et océan: c’est l'eau salée des mers et des océans de la Terre.
- Elle contient des substances dissoutes, les sels, constitués des ions halogénures comme l'ion chlorure et des ions alcalins comme l'ion sodium.
- Sa teneur en sels dissous se situe entre 30 à 40 grammes pour un kilogramme d'eau de mer.
I. Milieux aquatiques
1. Eaux naturelles
• Eaux de surfaces
Eau de mer et océan: c’est l'eau salée des mers et des océans de la Terre.
- Elle contient des substances dissoutes, les sels, constitués des ions halogénures comme l'ion chlorure et des ions alcalins comme l'ion sodium.
- Sa teneur en sels dissous se situe entre 30 à 40 grammes pour un kilogramme d'eau de mer.
I. Milieux aquatiques
1. Eaux naturelles
• Eaux de surfaces
Eau saumâtre: c’est une eau légèrement à moyennement salée. Sa teneur en sel est comprise entre 1 et 10 g/l, contre 35 g/l en moyenne pour l'eau de mer. Il s’agit donc d’eaux oligohalines à mésohalines.
I. Milieux aquatiques
1. Eaux naturelles
• Eaux de surfaces
Eau douce
I. Milieux aquatiques
1. Eaux naturelles
• Eaux de surfaces
Eau douce
- Non utilisables: composées des glaciers, des eaux de profondeur et de l’humidité
atmosphérique.
I. Milieux aquatiques
1. Eaux naturelles
• Eaux de surfaces
Eau douce
- Non utilisables: composées des glaciers, des eaux de profondeur et de l’humidité
atmosphérique.
- Utilisables: Composées des eaux souterraines jusqu’à 800m de profondeur, humidité du sol dans les zones saturées et eaux de surface.
I. Milieux aquatiques
1. Eaux naturelles
• Eaux de surfaces
Eau douce
- Non utilisables: composées des glaciers, des eaux de profondeur et de l’humidité
atmosphérique.
- Utilisables: Composées des eaux souterraines jusqu’à 800m de profondeur, humidité du sol dans les zones saturées et eaux de surface.
I. Milieux aquatiques
1. Eaux naturelles
Nous pouvons répertorier différentes sortes d’eaux parmi celles que nous buvons : - l’eau du robinet - les eaux de table - les eaux de sources - les eaux minérales naturelles
Prélevées dans le milieu naturel
et transformées en eau potable
Naturellement potables
Eau potable: - une eau dont on considère qu’elle peut être bue, cuite ou utilisée à des fins domestiques et industrielles sans danger pour la santé. Elle peut être distribuée à partir de bouteilles, du robinet et dans l’industrie, à partir de citernes.
I. Milieux aquatiques
1. Eaux naturelles
Eaux de surfaces Eau douce
Eau potable: - une eau dont on considère qu’elle peut être bue, cuite ou utilisée à des fins domestiques et industrielles sans danger pour la santé. Elle peut être distribuée à partir de bouteilles, du robinet et dans l’industrie, à partir de citernes.
Eau de source:
- Une eau d'origine souterraine, protégée, microbiologiquement saine.
I. Milieux aquatiques
1. Eaux naturelles
Eaux de surfaces Eau douce
- Elle doit respecter dans son état naturel les caractéristiques de qualité microbiologique des Eaux Minérales Naturelles ainsi que les caractéristiques de qualité physico-chimique des eaux destinées à la consommation humaine.
Une eau potable est destinée à la consommation humaine quand elle satisfait un certain nombre de paramètres, à savoir :
• Paramètres de la qualité organoleptique: couleur (incolore), turbidité (limpide), odeur (inodore), saveur (pas de goût);
• Paramètres physico-chimiques naturels: température (20°C), pH (neutre), conductivité électrique, chlorures (200 mg/l), sulfates (250 mg/l) ;
• Paramètres concernant les substances « indésirables »: nitrates : 50 mg/l, nitrites, pesticides, etc.;
• Paramètres concernant les substances toxiques : arsenic, cadmium, plomb, hydrocarbures, etc;
• Paramètres microbiologiques: absence de parasites, de bactéries dont coliformes fécaux et de virus pathogènes.
Caractéristiques des eaux potables
I. Milieux aquatiques
2. Eaux usées
I. Milieux aquatiques
2. Eaux usées
I. Milieux aquatiques
Les eaux usées: Ce sont des eaux générées par l’activité domestique et
industrielle.
2. Eaux usées
I. Milieux aquatiques
Les eaux usées: Ce sont des eaux générées par l’activité domestique et
industrielle.
Eaux résiduaires urbaines (ERU): Eaux ménagères, composées à 99.9% d’eau et 0.1% de matière solide.
2. Eaux usées
I. Milieux aquatiques
Les eaux usées: Ce sont des eaux générées par l’activité domestique et
industrielle.
Eaux résiduaires urbaines (ERU): Eaux ménagères, composées à 99.9% d’eau et 0.1% de matière solide.
Eaux usées industrielles (EUI): Plus polluées : métaux lourds, colorants, sels, huiles et graisses.
II. Traitement des eaux
II. Traitement des eaux
II.1. Traitement des eaux usées
II.2. Traitement des eaux potables
II. Traitement des eaux
II.1. Traitement des eaux usées
II. Traitement des eaux
II.1. Traitement des eaux usées
1. Prétraitement
2. Traitement primaire
3. Traitement secondaire (biologique)
4. Traitement tertiaire
II. Traitement des eaux
II.1. Traitement des eaux usées
II.1.1 Prétraitement
Etapes de séparation physiques, ont pour objectif l’élimination des éléments
grossiers.
• Dégrillage –Tamisage
Les eaux usées passent au travers d’une grille dont les barreaux
retiennent les matières les plus volumineuses.
• Dessablage
Débarrasse les eaux usées des sables et des gravier par sédimentation,
dans un bassin appelé dessableur.
• Déshuilage – dégraissage
Elimine la présence de graisse par flottation.
II. Traitement des eaux
II.1. Traitement des eaux usées
II.1.2 Traitement primaire
Procédés physiques ou physico-chimiques qui éliminent une forte proportion de
matières minérales ou organiques en suspension.
• Décantation primaire
Séparation des éléments liquides et solides sous l’effet de la pesanteur dans
un décanteur ce qui forme les boues primaires.
• Décantation lamellaire
• Floculation-coagulation / décantation
Réalisée par l’adjonction d’un réactif chimique (sulfate d’alumine, chlorure
ferrique…) qui provoque l’agglomération des particules en suspension.
II. Traitement des eaux
II.1. Traitement des eaux usées
II.1.3 Traitement secondaire (biologique)
Dégradation de la matière organique par l’activité bactérienne (épuration
biologique).
II. Traitement des eaux
II.1. Traitement des eaux usées
II.1.3 Traitement secondaire (biologique)
A- Traitement aérobie
II. Traitement des eaux
II.2. Traitement des eaux usées
II.2.3 Traitement secondaire (biologique)
A- Traitement aérobie
A-1 Procédés à cultures libres
Boues activées
Lagunage
Procédés membranaires
II. Traitement des eaux
II.1. Traitement des eaux usées
II.1.3 Traitement secondaire (biologique)
A- Traitement aérobie
A-1 Procédés à cultures libres
Boues activées
Lagunage
Procédés membranaires
A-2 Procédés à culture fixées
Lits bactériens
Disques Biologiques
Biofiltration
II. Traitement des eaux
II.1. Traitement des eaux usées
II.1.3 Traitement secondaire (biologique)
B- Traitement anaérobie
La dégradation en milieu anaérobie de la pollution organique (appelée
fermentation méthanique) s’effectue en deux étapes principales :
B-1 Phase acide de liquéfaction
B-2 Phase acide de gazéification ou méthanogènes
II. Traitement des eaux
II.1. Traitement des eaux usées
II.1.3 Traitement secondaire (biologique)
B- Traitement anaérobie
B-1 Phase acide de liquéfaction (première étape d’hydrolyse et
d’acidogénèse):
- Hydrolyse des composés organiques aboutissant à la formation d’acides gras
volatils (AGV); molécules plus petites qui serviront de substrats aux bactéries
méthaniques.
II. Traitement des eaux
II.1. Traitement des eaux usées
II.1.3 Traitement secondaire (biologique)
B- Traitement anaérobie
B-1 Phase acide de gazéification ou méthanogènes
-Dans cette seconde phase, l’acétogénèse permet d’abord la transformation
des acides volatils à longues chaînes en acide acétique et hydrogène.
-La méthanogénèse assure ensuite par des bactéries anaérobies strictes, la
transformation des acétates en CH4 et CO2.
II. Traitement des eaux
II.1. Traitement des eaux usées
II.1.4 Traitement tertiaire
Etape de décantation permettant de séparer l’eau épurée et les boues
secondaires issues du traitement biologiques, dans des bassins spéciaux,
clarificateurs.
II. Traitement des eaux
II.2. Traitement des eaux usées
II.2.4 Traitement tertiaire
Etape de décantation permettant de séparer l’eau épurée et les boues
secondaires issues du traitement biologiques, dans des bassins spéciaux,
clarificateurs.
L’eau épurée peut être alors rejetée dans le milieux naturel ( rivière, mer…).
Traitement des eaux usées
II. Traitement des eaux
II.2. Traitement des eaux potables
II. Traitement des eaux
II.2. Traitement des eaux potables
1. Prétraitement
Dégrillage et tamisage
Pré-oxydation
2. Clarification
Floculation-coagulation et décantation ou flottation
Filtration
3. Affinage
4. Désinfection
II. Traitement des eaux
II.2. Traitement des eaux potables
II.2.1 Prétraitement
A. Dégrillage et tamisage
- L’eau passe au travers d’une grille dont les barreaux retiennent les matières les
plus volumineuses.
B. Pré-oxydation
- Elimination du fer et du manganèse, de la couleur et des algues par utilisation
du chlore, l’ozone, le dioxyde de chlore ou le permanganate de potassium.
II. Traitement des eaux
II.2. Traitement des eaux potables
II.2.2 Clarification
II. Traitement des eaux
II.2. Traitement des eaux potables
II.2.2 Clarification
- Ensemble d’étapes qui permettent d'éliminer les MES (minérales et organiques)
et une partie des matières organiques dissoutes (fraction "floculable").
- Permet d’obtenir une eau limpide.
A. Floculation/coagulation et décantation ou Floculation/coagulation et
flottation
B. Filtration
II. Traitement des eaux
II.2. Traitement des eaux potables
II.2.3 Affinage
II. Traitement des eaux
II.2. Traitement des eaux potables
II.2.3 Affinage
-Elimination des matières organiques et l’absorption de certains micropolluants.
- Utilisation des procédés d’ozonation, de filtration sur charbon actif ou de
filtration sur membranes (ultrafiltration ou nanofiltration).
- Améliore les qualités organoleptiques de l’eau (saveur, odeur, limpidité).
II. Traitement des eaux
II.2. Traitement des eaux potables
II.2.4 Désinfection
II. Traitement des eaux
II.2. Traitement des eaux potables
II.2.4 Désinfection
- Procédés chimiques: oxydation chimique avec des agents chlorés (chlore gazeux,
eau de Javel, bioxyde de chlore) et ozone;
- Procédés physiques: la filtration sur membranes, ou rayonnements ultraviolets.
III. Microorganismes des eaux
III. Microorganismes des eaux
I. Colone de Winogradsky
II. Facteurs influençant la distribution des microorganismes
dans l’eau
III. Répartition des microorganismes dans l’eau
III. Microorganismes des eaux
I. Colonne de Winogradsky
III. Microorganismes des eaux
I. Colonne de Winogradsky
III. Microorganismes des eaux
I. Colonne de Winogradsky
C’est un microsome dans lequel les
microorganismes et les éléments nutritifs
interagissent dans un gradient vertical : les
produits de fermentations et le sulfure diffusent
verticalement en quittant la zone inférieure réduite et
l’oxygène diffuse vers le bas à partir de la surface.
Ceci créé des conditions semblables à celles d’un
lac contenant des sédiments riches en éléments
nutritifs.
La lumière fournie stimule la pénétration de la
lumière solaire dans la région inférieure anaérobie et
permet le développement de microorganismes
photosynthétiques
III. Microorganismes des eaux
I. Colonne de Winogradsky
C’est un microsome dans lequel les
microorganismes et les éléments nutritifs
interagissent dans un gradient vertical : les
produits de fermentations et le sulfure diffusent
verticalement en quittant la zone inférieure réduite et
l’oxygène diffuse vers le bas à partir de la surface.
Ceci créé des conditions semblables à celles d’un
lac contenant des sédiments riches en éléments
nutritifs.
La lumière fournie stimule la pénétration de la
lumière solaire dans la région inférieure anaérobie et
permet le développement de microorganismes
photosynthétiques
III. Microorganismes des eaux
Tableau 1: Principales bactéries trouvées dans la colonne en relation avec leur
type nutritionnel.
III. Microorganismes des eaux
II. Facteurs influençant la distribution des microorganismes dans l’eau
III. Microorganismes des eaux
II. Facteurs influençant la distribution des microorganismes dans l’eau
1- Température
2- Pression hydrostatique
3- Lumière
4- Turbidité
5- pH
III. Microorganismes des eaux
II. Facteurs influençant la distribution des microorganismes dans l’eau
1- Température
III. Microorganismes des eaux
II. Facteurs influençant la distribution des microorganismes dans l’eau
1- Température
III. Microorganismes des eaux
II. Facteurs influençant la distribution des microorganismes dans l’eau
1- Température
Pyrolobus fumarri
Thermus aquaticus
III. Microorganismes des eaux
II. Facteurs influençant la distribution des microorganismes dans l’eau
2- Pression hydrostatique
III. Microorganismes des eaux
II. Facteurs influençant la distribution des microorganismes dans l’eau
2- Pression hydrostatique
La pression dans les milieux aquatiques augmente d’environ 1 atm chaque 10 m.
Elle atteint des valeurs proches de 1000 atm dans les plus grandes profondeurs.
On distingue:
Les barotolérants : entre 0 et 400 atm;
Les barophiles modérés avec un optimum à 400 atm;
Les barophiles extrèmes > 400 atm.
III. Microorganismes des eaux
II. Facteurs influençant la distribution des microorganismes dans l’eau
3- Lumière
III. Microorganismes des eaux
II. Facteurs influençant la distribution des microorganismes dans l’eau
3- Lumière
Son impact est lié à la photosynthèse.
Jusqu’à 50 m , la flore majoritaire est composée de cyanobactéries.
Au delà de 50 m, cette population est plutôt composée de bactéries pourpres et vertes.
Au delà de 125 m, il n’y a plus de lumière donc plus de photosynthèse.
III. Microorganismes des eaux
II. Facteurs influençant la distribution des microorganismes dans l’eau
3- Lumière
Son impact est lié à la photosynthèse.
Jusqu’à 50 m , la flore majoritaire est composée de cyanobactéries.
Au delà de 50 m, cette population est plutôt composée de bactéries pourpres et vertes.
Au delà de 125 m, il n’y a plus de lumière donc plus de photosynthèse.
4- Turbidité
Elle influence le passage de la lumière.
III. Microorganismes des eaux
II. Facteurs influençant la distribution des microorganismes dans l’eau
5- pH
III. Microorganismes des eaux
II. Facteurs influençant la distribution des microorganismes dans l’eau
5- pH
pH optimal de croissance des microorganismes de l’eau est compris entre 6.5 à 8.5
pH de l’eau de mer : 7.5 à 8.5.
Facteurs qui entrainent le changement de pH: Température, Pression et quantité de
CO2.
III. Microorganismes des eaux
II. Facteurs influençant la distribution des microorganismes dans l’eau
5- pH
pH optimal de croissance des microorganismes de l’eau est compris entre 6.5 à 8.5
pH de l’eau de mer : 7.5 à 8.5.
Facteurs qui entrainent le changement de pH: Température, Pression et quantité de
CO2.
La pression change la distribution des microorganismes car elle change la solubilité
des sel et donc le pH.
III. Microorganismes des eaux
III. Répartition des microorganismes dans l’eau
III. Microorganismes des eaux
III. Répartition des microorganismes dans l’eau
Les microorganismes de l’eau sont très variés.
Ils proviennent du sol, des végétaux bordant le cours d’eau et des plantes
aquatiques.
En général, on trouve deux types de flore: Flore autochtone et Flore de
contamination.
La nature des microorganismes de l’eau dépend du type d’eau.
III. Microorganismes des eaux
III. Répartition des microorganismes dans l’eau
1. Microorganismes des milieux marins
III. Microorganismes des eaux
III. Répartition des microorganismes dans l’eau
1. Microorganismes des milieux marins
On peut trouver toute sorte de microorganismes dans les milieux marins: bactéries,
champignons, virus et protozoaires.
- Gram- (Flavobacterium, Pseudomonas, Aeromonas, Vibrio, Acinitobacter et
Cytophaga).
- Gram+ (Bacillus, Clostridium et syaphylococcus).
- Champignons (spores, phycomycètes et deutéromycètes).
- Protozoaires (Fumaria et Radiolaria).
III. Microorganismes des eaux
III. Répartition des microorganismes dans l’eau
2. Microorganismes des eaux douces (dulçaquicoles)
III. Microorganismes des eaux
III. Répartition des microorganismes dans l’eau
2. Microorganismes des eaux douces (dulçaquicoles)
A. Les lacs
B. Les rivières
III. Microorganismes des eaux
III. Répartition des microorganismes dans l’eau
2. Microorganismes des eaux douces (dulçaquicoles)
A. Les lacs
Les lacs varient sur le plan nutritif:
III. Microorganismes des eaux
III. Répartition des microorganismes dans l’eau
2. Microorganismes des eaux douces (dulçaquicoles)
A. Les lacs
Les lacs varient sur le plan nutritif:
- Eaux pauvre en matières organiques: On trouve les bactéries autolithotrophes
telles que Flavobacterium, Acinetobacter, Caulobacter et Gallionella. Un nombre
faible de Pseudomonas.
III. Microorganismes des eaux
III. Répartition des microorganismes dans l’eau
2. Microorganismes des eaux douces (dulçaquicoles)
A. Les lacs
Les lacs varient sur le plan nutritif:
- Eaux pauvres en matières organiques: On trouve les bactéries autolithotrophes
telles que Flavobacterium, Acinetobacter, Caulobacter et Gallionella. Un nombre
faible de Pseudomonas.
- Eaux riches en matières organiques: On remarque que le nombre de
Pseudomonas est élevée, par contre le nombre de Flavobacterium et
Acinetobacter diminu avec l’apparition de certaines bactéries Hétérotophes
comme les entérobactéries et les bacilliaceae.
III. Microorganismes des eaux
III. Répartition des microorganismes dans l’eau
2. Microorganismes des eaux douces (dulçaquicoles)
B. Les rivières
III. Microorganismes des eaux
III. Répartition des microorganismes dans l’eau
2. Microorganismes des eaux douces (dulçaquicoles)
B. Les rivières
On trouve beaucoup plus les bactéries du sol, essentiellement, Nitrosomonas,
Nitrobacter, Azotobacter et Nocardia.
A- Les Algues
III. Microorganismes des eaux
2. Microorganismes des eaux douces (dulçaquicoles)
Tableau 2: Groupes systématiques de la flore algale
III. Microorganismes des eaux
2. Microorganismes des eaux douces (dulçaquicoles)
B- Les bactéries
III. Microorganismes des eaux
Il faut prendre des précautions avant de consommer de l'eau dans la nature.
III. Microorganismes des eaux
IV. Maladies à transmission hydrique
L'eau est un vecteur de nombreux parasites, bactéries et virus.
Tableau 3: Principaux groupes et agents pathogènes responsables de maladies
d’origine hydrique.
IV. Analyse microbiologique de l’eau
L’objectif de l’analyse bactériologique d’une eau n’est pas d’effectuer
un inventaire de toutes les espèces présentes, mais de rechercher soit
celles qui sont susceptibles d’être pathogènes, soit celles qui sont
indicatrices de contamination fécales.
IV. Analyse microbiologique de l’eau
Choix des germes indicateurs de contamination fécale
IV. Analyse microbiologique de l’eau
Choix des germes indicateurs de contamination fécale
IV. Analyse microbiologique de l’eau
4:
L’analyse débute par l’acte de prélèvement qui doit mettre en œuvre
des méthodes assurant l’absence de contamination et la survie
bactérienne.
IV. Analyse microbiologique de l’eau
1. Matériel de prélèvement
Flacons en verre de 250 à 1000 ml.
Flacons en plastique à usage unique stérilisés par le fabriquant.
IV. Analyse microbiologique de l’eau
2. Appareils de prélèvement
Plongeur et canne à prélèvement: utilisés en cas de prélèvement d‘eau de puits,
au centre d’un cours d’eau, en profondeur dans un lac…etc.
plongeur Canne à prélèvement
IV. Analyse microbiologique de l’eau
3. Mode de prélèvement
IV. Analyse microbiologique de l’eau
En fonction de la nature des eaux à analysées et celle des microorganismes
recherchés, les normes fixent des conditions à respecter (volume de
l’échantillon, agent neutralisant, qualité du matériel d’échantillonnage…..).
L’objectif est d’obtenir un échantillon aussi représentatif que possible de l’eau à
examiner, sans contaminer ni modifié l’échantillon.
Des précautions doivent être prises à trois niveau:
Le matériel de prélèvement;
Le mode de prélèvement;
Le transport et la conservation des échantillons.
Méthodes générales de dénombrement
IV. Analyse microbiologique de l’eau
Méthodes générales de dénombrement
Dénombrement sur milieu solide
Méthode par incorporation
Méthode par filtration
Dénombrement sur milieu liquide
Méthode de détermination du nombre le plus probable (NPP)
IV. Analyse microbiologique de l’eau
1- Préparation de la série de dilution de l’échantillon de l’eau à analyser
Dénombrement en milieu solide
2- Ensemencement
Milieu TSA solide
3- Incubation à 20°C ou 37°C /24h
4- Dénombrement
Dénombrement par la Méthode de filtration
Principe
L’échantillon d’eau à analyser est filtré à travers une membrane qui retient les microorganismes.
La membrane est ensuite placée sur un milieu gélosé.
Durant l’incubation, des colonies se forment à la surface de la membrane.
Mode opératoire
Dénombrement en milieu liquide
Principe
Les prise d’essais de l’échantillon d’eau ou de ses dilutions sont incorporées dans un milieu liquide conçu pour permettre la croissance d’un microorganisme ou de groupe de microorganismes.
La croissance se traduit par l’apparition d’un trouble du milieu et, éventuellement, une modification visible ( virage d’un indicateur de pH coloré)
Exemple: Méthode du nombre le plus probable (NPP)
+ + + + + + + + - + - - - - - - - -
Incubation à 37°C /24h
Lecture
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NC: 321 NPP 15 (Table de MacCrady)
Dénombrement en milieu liquide (Méthode NPP)
Table de Mac Crady
Nombre Caractéristique 321 NPP 15
Nombre de bactéries/ml d'eau 15 x 102
Dénombrement des microorganismes revivifiables
On entend par microorganismes : Bactéries, Levures,
Moisissures se développant en aérobiose, lorsque l’essai
est effectué selon la méthode spécifiée.
Le principe consiste à mettre en évidence les bactéries
Qui se développent à 20°C favorisant ainsi les germes spécifiques de l’eau.
Et celles qui se développent à 37°C favorisant ainsi les germes issus de l’homme et des animaux.
Recherche et dénombrement des coliformes totaux et fécaux
Les coliformes totaux:
Bacilles Gram négatif, non sporulé, oxydase négatif, aérobie et
anaérobie facultatifs, capables de se multiplier en présence de sels
biliaires et de fermenter le lactose avec production de d’acide et de gaz
en 24/48h à une température de 37°C.
Recherche et dénombrement des streptocoques fécaux ou entérocoque
bactéries Gram positif, sphériques ou ovoïdes, formant
des chainettes, non sporulées, catalase négative, possédant l’antigène D, cultivant en anaérobiose à 44°C, et à pH 9.6, et capables d’hydrolyser l’esculine en présence de bile.
Ils se répartissent en deux genres :
Streptococcus Enterococcus.
Recherche et dénombrement des spores des bactéries sulfito-réductrices et Clostridium sulfito-réducteurs
Spores de bactéries anaérobies sulfitoréductrices : formes de résistance de micro-organismes se développant en
anaérobiose à 37°C ± 1 en 24h et ou 48h en gélose viande foie et donnant des colonies typiques réduisant le sulfite de sodium.
Spores de clostridium sulfitoréducteurs : même définition que la précédente pour des bacilles à Gram
positif, ne possédant pas de catalase et ayant l’aspect morphologique des clostridium.
III. Méthode de Recherche et Dénombrement des
germes témoignant d’une pollution fécale
Analyse Technique Volume
de PE Milieu utilisé Températures
d’incubation Confirmation
µ-organismes
revivifiables
Incorporation
en milieu
solide
1 ml Gélose à
l’extrait de
levure
37° ou 20° C
-
Coliformes
totaux
filtration
100 ml Gélose
lactosée au
TTC (chlorure
de
triphényltétrazoli
um)
37° C
Colonies typique
OX-
Coliformes
fécaux
filtration
100 ml Gélose
lactosée au
TTC
44° C
Colonies typique
Streptocoque
du Grp D
filtration
100 ml Gélose
Slanetz et
Bartley
37° C Colonies
typiques +Litsky
Clostridiums
sulfito-
réducteurs
Incorporation
en milieu
solide
20 ml Gélose
tryptone sulfite à
la D- cyclosérine
37 ° C
Colonies
typiques
IV. Recherche des bactéries pathogènes
IV.1 Recherche de salmonella
Des bacille Gram négatifs
(x) à la température de 36 ± 2°C en 24 à 48 h, sur milieu Hektoen, formant de petites colonies, lisses à contours réguliers, pigmentées en vert ou en bleu vert à centre noir.
Les Salmonelles se divisent en deux grands groupes : les typhoidiques (Hautement pathogènes) et les non typhoidiques.
Méthode de recherche des Salmonelles
Recherche de vibrion cholérique
Bacille Gram négatif droits ou incurvés,
Très mobiles,
Oxydase (+),
Fermentant le glucose sans production de gaz ni d'H2S, Hautement pathogènes.
Méthode de recherche de Vibrio
Recherche de Staphylocoques à coagulase positive :
Cocci à Gram (+) Isolées seules ou en grappes de raisin, Catalase (+) et coagulase (+) (x) en 24 à 48 h à 36 ± 2°C sur un milieu sélectif Chapman au mannitol.
L’espèce type du genre est Staphylococcus
aureus. Elle est pathogène et très redoutée.
Méthode de recherche de Staphylocoques
Recherche de Pseudomonas aérugénosa
– Un bacille Gram négatif
– Oxydase (+)
– Capable de produire de l’ammoniac à partir de l’acétamide.
• Pseudomonas aeruginosa, est également une bactérie hautement pathogène et résistante à plusieurs antibiotiques.
Méthode de recherche de Pseudomonas
Critères microbiologiques d’une eau potable
Germes Eau de
forage
Eau de boisson
traitée
Eau de
piscine
Aérobies 100/ml (20°C) 100/ml (20°C)
Revivifiables 20/ml (37°C) 20/ml (37°C) 100/ml (37°C)
Coliformes totaux 0/100 ml 0/100 ml 10/100 ml
Coliformes fécaux 0/100 ml 0/100 ml 0/100 ml
Streptocoques fécaux 0/100 ml 0/100 ml
ASSR (Anaérobies Sporulés Sulfito-Réducteurs) 1/20 ml 1/20 ml
Staphylocoques 0/100 ml 0/100 ml 20/ml
Vibrios absence absence
Salmonelles 0/5 litres 0/5 litres
Entérovirus 0/10 litres 0/10 litres