| Abstract |
Groundwater quality is often evaluated using microbial indicators. This study examines data from 12 international groundwater studies (conducted 1992–2013) of 718 public drinking-water systems located in a range of hydrogeological settings. Focus was on testing the value of indicator organisms for identifying virus-contaminated wells. One or more indicators and viruses were present in 37 and 15% of 2,273 samples and 44 and 27% of 746 wells, respectively. Escherichia coli (E. coli) and somatic coliphage are 7–9 times more likely to be associated with culturable virus-positive samples when the indicator is present versus when it is absent, while F-specific and somatic coliphages are 8–9 times more likely to be associated with culturable virus-positive wells. However, single indicators are only marginally associated with viruses detected by molecular methods, and all microbial indicators have low sensitivity and positive predictive values for virus occurrence, whether by culturable or molecular assays, i.e., indicators are often absent when viruses are present and the indicators have a high false-positive rate. Wells were divided into three susceptibility subsets based on presence of (1) total coliform bacteria or (2) multiple indicators, or (3) location of wells in karst, fractured bedrock, or gravel/cobble settings. Better associations of some indicators with viruses were observed for (1) and (3). Findings indicate the best indicators are E. coli or somatic coliphage, although both indicators may underestimate virus occurrence. Repeat sampling for indicators improves evaluation of the potential for viral contamination in a well.La qualité des eaux souterraines est. souvent évaluée à partir d’indicateurs microbiens. Cette étude examine des données de 12 études internationales sur les eaux souterraines (réalisées entre 1992 et 2013) concernant 718 systèmes publics d’alimentation en eau potable situés dans une gamme de contextes hydrogéologiques. L’accent a été mis sur l’évaluation de la valeur des organismes indicateurs pour l’identification des puits contaminés par les virus. Un ou plusieurs indicateurs et virus étaient présents respectivement dans 37 et 15% des 2273 échantillons et 44 et 27% des 746 puits. Escherichia coli (E. coli) et les coliphages somatiques sont 7 à 9 fois plus susceptibles d’être associés à des échantillons mis sous culture positifs pour les virus lorsque l’indicateur est. présent versus quand il est. absent, tandis que les coliphages F-spécifiques et somatiques sont 8 à 9 fois plus susceptibles d’être associés à des puits positifs pour les virus après mises en culture. Cependant, les indicateurs uniques ne sont que marginalement associés aux virus détectés par les méthodes moléculaires, et tous les indicateurs microbiens ont une faible sensibilité et des valeurs prédictives positives concernant la présence du virus, que ce soit par des tests de mise en culture ou des essais moléculaires, par ex., les indicateurs sont souvent absents lorsque les virus sont présents et les indicateurs ont un taux de faux positif élevé. Les puits ont été divisés en trois sous-ensembles de susceptibilité basés sur la présence de (1) bactéries coliformes totales, ou (2) d’indicateurs multiples, ou (3) la localisation des puits dans des contextes karstiques, de socle fracturé, ou de graviers/galets. De meilleures associations de certains indicateurs avec virus ont été observées pour (1) et (3). Les résultats indiquent que les meilleurs indicateurs sont E. coli ou le coliphage somatique, bien que les deux indicateurs peuvent sous-estimer la présence des virus. L’échantillonnage répété pour identifier les indicateurs améliore l’évaluation du potentiel de contamination virale dans un puits.La calidad del agua subterránea se evalúa a menudo utilizando indicadores microbianos. Este estudio examina los datos de 12 estudios internacionales de aguas subterráneas (llevadas a cabo entre 1992–2013) de 718 sistemas públicos de agua potable localizados en una gama de escenarios hidrogeológicos. El objetivo fue probar el valor de los organismos indicadores para identificar los pozos contaminados por virus. Uno o más indicadores y virus estuvieron presentes en 37 y 15% de las 2273 muestras y 44 y 27% de 746 pozos, respectivamente. Escherichia coli (E. coli) y colifagos somáticos son 7–9 veces más probables de asociarse con muestras cultivables positivas al virus cuando el indicador está presente frente a cuando está ausente, mientras que los colifagos F específicos y somáticos están 8–9 veces más probablemente asociados con pozos cultivables positivos para el virus. Sin embargo, los indicadores individuales sólo están ligeramente asociados con los virus detectados por métodos moleculares, y todos los indicadores microbianos tienen baja sensibilidad y valores predictivos positivos para la ocurrencia del virus, ya sea por ensayos cultivables o moleculares, es decir, los indicadores están a menudo ausentes cuando los virus están presentes y los indicadores tienen una alta tasa de falsos positivos. Los pozos se dividieron en tres subconjuntos de susceptibilidad basados en la presencia de (1) bacterias coliformes totales, o (2) indicadores múltiples, o (3) localización de pozos en rocas kársticas, roca fracturada o configuración de grava/canto rodado. Se observaron mejores asociaciones de algunos indicadores con virus para (1) y (3). Los hallazgos indican que los mejores indicadores son E. coli o colifagos somáticos, aunque ambos indicadores pueden subestimar la ocurrencia del virus. La repetición del muestreo para los indicadores mejora la evaluación del potencial de contaminación viral en un pozo.常常采用微生物指标评估地下水水质。本研究梳理了不同水文地质背景下718个饮用水供水系统其中(1992–2013年进行的)12项国际研究的资料。重点测试指标微生物值以确定病毒污染井。在2,273个样品中及746口井中,一种或更多种指标和病毒分别为37和15%以及44%和27%。存在着指标与指标缺失相比,很可能与可培养的病毒阳性样品相关的埃希氏杆菌属大肠杆菌及体细胞大肠杆菌噬菌体为7–9倍,而很可能与可培养的病毒-阳性井相关的F-特定的、体细胞大肠杆菌噬菌体为8–9倍。然而,单个指标与通过分子法检测出的病毒关系不大,所有微生物指标对病毒的出现具有很低的灵敏度及很低的阳性预测值,无论是通过可培养的或是通过分子实验,也就是说存在病毒时,指标常常缺失,并且指标的假阳性率很高。根据1)总大肠菌细菌存在情况或2)多种指标存在情况或3)岩溶断裂基岩或砾石/鹅卵石环境下井的位置,井被分为三个敏感带子项。对于1)和3),观测到有些指标与病毒关联性较好。这些发现表明,最好的指标是埃希氏杆菌属大肠杆菌及体细胞大肠杆菌噬菌体,尽管这两种指标可能会低估病毒的发生。指标的重复采样提高了井中病毒性污染潜力的评估水平。.A qualidade das águas subterrâneas é muitas vezes avaliada usando indicadores microbianos. Este estudo examina 12 estudos internacionais (conduzidos entre 1992-2013) sobre 718 sistemas públicos de água potável, localizados em uma grande faixa de tipos de regiões hidrogeológicas. O foco foi em testar o valor de organismos indicadores para identificar poços contaminados por vírus. Um ou mais indicador e vírus estavam presentes em 37 % e 15 % das 2,273 amostras e 44 % e 27 % dos 746 poços, respectivamente. Escherichia coli (E. coli) e colifagos somáticos são 7–9 vezes mais prováveis de serem associados com amostras cultivadas positivas para vírus quando o indicador está presente versus quando está ausente, enquanto F-específicos e colifagos somáticos são 8–9 vezes mais prováveis de estarem associados com poços com culturas positivas para vírus. Entretanto, indicadores individuais são apenas associados marginalmente com vírus detectáveis por métodos moleculares, e todos os indicadores microbianos têm baixa sensitividade e valores preditivos positivos para ocorrência de vírus, tanto para testes de cultura ou moleculares, p. ex., os indicadores são muitas vezes ausentes quando vírus estão presentes e os indicadores têm uma alta taxa de falsos positivos. Os poços foram divididos em três subconjuntos de suscetibilidade baseados na presença de (1) bactérias coliformes totais, ou (2) vários indicadores, ou (3) localização de poços em rochas fraturadas e cársticas, ou ambientes com cascalho/pedregulho. Associações melhores de alguns indicadores com vírus foram observados em (1) e (3). Os resultados indicam que os melhores indicadores são E. coli ou colifagos somáticos, apesar que ambos os indicadores podem subestimar a ocorrência de vírus. Amostragens repetidas dos indicadores melhoram a avaliação de possível contaminação por vírus em um poço. |
