Microbiologisch laboratorium

Het Laboratorium voor Microbiologie heeft de volgende speerpunten:

• Specialistische analyses (‘specialties’) – o.a. snelle moleculaire detectiemethoden, celkweekmethoden en analyses op het gebied van biologische stabiliteit en veiligheid
• Onderzoek en Ontwikkeling (R&D) –ontwikkeling van nieuwe, innovatieve testmethode
• Calamiteiten – spoedeisende vragen rondom waterkwaliteit en biologische veiligheid
• Ringonderzoeken – een belangrijk instrument voor de standaardisatie en kwaliteitsborging van analysemethoden

Specialistische analyses

De experts op het microbiologisch laboratorium werken nauw samen met de onderzoekers en hebben uitgebreide ervaring met het bepalen van de biologische waterkwaliteit. We stellen vast of ons (drink)water aan de eisen voor de microbiologische veiligheid voldoet. Daarnaast is de biologische stabiliteit van het (drink)water een speerpunt.

Microbiële verontreinigingen kunnen leiden tot gezondheidsrisico’s, waterkwaliteitsverlies en technische problemen. Wij brengen de oorzaken hiervan in kaart en streven naar biologische stabiliteit van het drinkwatersysteem. Hierbij werken we continu aan de verbetering van bestaande methoden.

Biofilmvorming speelt een belangrijke rol bij microbiële nagroei in het drinkwaterdistributienetwerk. Wij hebben geruime ervaring met het in kaart brengen van de biofilmvormingspotentie, -snelheid en –stabiliteit. Biofilms kunnen ook betrokken zijn bij de verspreiding van pathogenen of verstoppingen door biofouling. Voor de verspreiding van pathogenen hebben we de aanwezigheid van waterpissebedden (Asellus) en Aeromonas in kaart gebracht. De Continue Biofilm Monitor (CBM) speelt daarnaast een belangrijke rol bij de vroegtijdige herkenning van mogelijke problemen, ook gelinkt aan verstoppingen.

Met de bij KWR gevalideerde en gestandaardiseerde biomassaproductie-potentie (BPP)-test kan de groeipotentie van ons drinkwater nauwkeuriger worden bepaald dan met de traditionele ‘assimileerbaar organisch koolstof’ (AOC)-methode. Hierbij kijken we bijvoorbeeld ook naar biofilmvorming op nieuw gebruikte materialen, zoals op polyethyleen (PE) aansluitleidingen.

Daarnaast onderzoeken we ook de parasitologische waterkwaliteit, gericht op de aanwezigheid van Giardia en Cryptosporidium.

Naast het analyseren van de waterkwaliteit voeren we ook effectgerichte waterkwaliteitsmetingen met bioassays uit om de chemische waterkwaliteit te bepalen. Hiermee kijken we of de in het water aanwezige stoffen de gezondheid kunnen beïnvloeden. We werken hiervoor nauw samen met het Chemisch Laboratorium.

Ook voor specifiekere vragen, bijvoorbeeld rondom de aanwezigheid van opportunistische ziekteverwekkers als Legionella pneumophila, Pseudomonas aeruginosa, Aspergillus fumigatus beschikken we over gevalideerde detectiemethoden. We beschikken over technieken als de Hemoflow-methode om grote volumes water te kunnen concentreren voor detectie.

Daarnaast ontstaan nieuwe uitdagingen rondom verstedelijking, klimaatverandering en de energietransitie die Nederland vanaf 2050 klimaatneutraal moet maken. De aanleg van warmtenetten zorgt voor extra uitdagingen om de drinkwatertemperatuur onder de wettelijke grens van 25°C te houden. Dit heeft directe gevolgen voor de microbiologische veiligheid die ook door ons in kaart gebracht worden.

Onderzoek en Ontwikkeling (R&D)

Opdrachtgevers met een vraag over een niet-standaardanalyse zijn bij ons aan het goede adres. Naast onze specialistische analyses worden bij ons nieuwe (moleculaire) analysemethoden ontwikkeld. Een voorbeeld hiervan is de RT-PCR-methode waarmee binnen een aantal uur met hoge gevoeligheid en nauwkeurigheid de aanwezigheid van E. coli, een sleutelsoort bij fecale verontreinigingen, kan worden vastgesteld. Momenteel is deze methode gevalideerd voor reinwater.

Wanneer de samenstelling van de microbiële populatie onbekend is, beschikken we over moderne, zogeheten ‘next-generation sequencing’ (NGS)-technieken om deze te ontrafelen. Hiermee brengen we sleutelsoorten, ook soorten die niet met kweekmethoden worden opgepakt, in kaart. Deze DNA-fingerprintingtechnieken kunnen naast drinkwater ook vraagstukken rondom de kwaliteit van oppervlaktewater en de werking van rioolwaterzuiveringsinstallaties (RWZI’s) ophelderen.

Voorbeelden van recent onderzoek

• Rioolwater-analyse voor detectie van het Coronavirus
  Voor vragen rondom de volksgezondheid en het milieu blijken ook veel antwoorden in het riool te vinden met de zogeheten ‘wastewater-based epidemiology’ (epidemiologie op basis van afvalwater).
• Snel meten na werkzaamheden aan het drinkwaternetwerk
  Deze methode biedt een snelle en veilige hervatting van drinkwaterdistributie met minder hinder voor de klant.
• Environmental DNA (eDNA)-methode voor non-invasieve biomonitoring van oppervlaktewater.
  Deze methode biedt een non-invasief alternatief voor de detectie van vismigratie en de analyse van diatomeeën als indicatororganisme voor de ecologische kwaliteit en de biodiversiteit van het oppervlaktewater binnen de Europese Habitatrichtlijn (Natura 2000).
• Zeer gevoelige bepaling van de membraanintegriteit bij installaties voor drinkwaterproductie met behulp van natuurlijke virussen.
  Intacte membranen zijn cruciaal voor de biologische veiligheid van door reverse osmose (RO) gezuiverd water.
• Antibioticaresistentie in de drinkwatervoorziening
  Het waterreservoir biedt een belangrijk reservoir voor antibioticaresistente micro-organismen. Dit geeft bijvoorbeeld ook nieuwe uitdagingen bij hergebruik van stedelijk afvalwater.

Testlaboratorium voor de World Health Organisation (WHO)

Lang niet alle landen beschikken namelijk over een centrale zuivering en distributie van veilig drinkwater. Als Collaborating Centre van de WHO zijn we een testlaboratorium voor Household Water Treatment Systems. De kennis die dit oplevert, kan gebruikt worden door overheden van landen waar het drinkwater van mindere kwaliteit is om te adviseren over producten die geschikt zijn om het water lokaal te zuiveren en de waterkwaliteit te verbeteren.

Ringonderzoeken

Het microbiologisch laboratorium organiseert al 30 jaar ringonderzoeken voor de afstemming van meetmethoden tussen verschillende laboratoria. Ook kan op verzoek een specifiek ringonderzoek worden georganiseerd. Wij doen daarnaast ook de dataverwerking en rapportage op nationaal en internationaal niveau.

Inzet tijdens crises

Werkzaamheden en calamiteiten kunnen gevolgen hebben voor de (drink)waterkwaliteit.

Wanneer door een calamiteit het drinkwater mogelijk in gevaar komt, staan onze experts direct klaar en kan het microbiologisch laboratorium spoedanalyses uitvoeren. Het maakt deel uit van het landelijke crisisorganisatie, zoals het Crisis Expert Team milieu en drinkwater (CET-md). In deze netwerken brengen wij kennis in over waterkwaliteit, watertechnologie, en gezondheidsrisico’s. We beheren analysemethoden voor chemische en microbiologische verontreinigingen en zorgen voor snelle dataverwerking.

De labbrochure

Een overzicht van achtergronden, de uitvoering en de prestatiekenmerken van de verschillende analyses is te vinden in de Brochure Laboratoriumanalyses van het Microbiologisch Laboratorium.