Utilisation de l’ATP- Métrie comme Mesure Instantanée de la Qualité de l’Eau dans un Système de Collecte des Eaux de Pluie

Tsiry A. Andriamanampisoa, Jemima Andrianarison, Harry Chaplin, Andrew Ward, Edouard Andrianarison

Abstract


L’ATP-Métrie, par l’analyse instantanée de l’ATP libre, de l’ATP Total et par conséquent de l’ATP Microbien (ATP Total — ATP libre), permet une évaluation rapide de la quantité de cellules vivantes, de particules non microbiennes et de particules microbiennes dans un échantillon d’eau. Lors des deux visites sur site des installations de l’Entreprise Sociale Tatirano concernant le système de récupération d’eau de pluie dans le Sud Est de Madagascar, côté Fort-Dauphin, une recherche de remplacement des analyses longues a été menée. Il s’agissait du comptage des colonies de coliformes thermotolérants (TTC) par des analyses rapides d’ATP libre et d’ATP Total ; et l’analyse du chlore libre (CLR), du chlore total (CTR) par les mesures des solides dissouts totaux (SDT) et de la conductivité électrique (CE). 10 variables avec 32 échantillons analysés ont été regroupées en une base de données. Une analyse en composantes principales a été réalisée pour identifier une première tendance générale de la relation entre les variables. Ensuite, une analyse détaillée des proximités des groupes identifiés a été effectuée avec la matrice de similarité des coefficients de corrélation de Pearson et de Spearman. Globalement, à l’issue de l’analyse en composantes principales, 4 axes principaux sont identifiés permettant d’interpréter 88,4 % des données. En combinant l’analyse des cosinus carrés des variables avec la représentation graphique sur le biplot, 2 groupes naturels sont observés. D’abord, l’ATP libre, l’ATP Total, l’ATP Microbien, TTC et le Log(TTC) sont principalement portés par l’axe 1. Puis, le CLR, le CTR, le SDT et la CE sont principalement portés par l’axe 2. Dans l’analyse détaillée de chaque groupe, une faible corrélation linéaire et une corrélation monotone positive et modérée sont observées entre l’ATP microbien et le TTC dont le Rho de Pearson 0,142, p=0,445, et le Rho de Spearman 0,403, p=0,025. Une corrélation linéaire modérée et une corrélation monotone positive et modérée sont observées entre l’ATP microbien et le Log (TTC) dont le Rho de Pearson 0,392, p=0,029, et le Rho de Spearman 0,403, p=0,025. Puis, il a été montré qu’il y a une corrélation linéaire modérée négative entre le CE, le CTR et le CLR, avec un Rho de Pearson -0,346, p=0,056 et un Rho de Spearman de -0,422, p=0,018. Une corrélation linéaire modérée négative a également été observée entre le SDT, le CTR et le CLR dont le Rho de Pearson est -0,369, p=0,041 et le Rho de Spearman -0,521, p=0,003. Ces résultats montrent que les valeurs mesurées instantanément par l’ATP-Métrie telles que l’ATP libre et l’ATP Total combinées à la mesure des STD et CE permettent une lecture instantanée d’un niveau de qualité de l’eau comparable à d’autres appareils de mesure. À ce stade, cela peut être utilisé comme une pré-analyse pour identifier une tendance avant des analyses de plus longues durées. La raison est que certains contextes tels que le niveau réel de pollution de l’eau (matières organiques et inorganiques) n’ont pas été pris en compte. Cela permet également de conclure que la valeur calculée de l’ATP Microbien ne peut pas encore être utilisée et interprétée comme des éléments de mesure de la qualité de l’eau.


Keywords


ATP-Métrie, Analyse en Composantes Principales, Qualité de l’eau, Système de collecte des eaux de pluie, Corrélation de Pearson, Corrélation de Spearman.

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References


Jamie Bartram and Richard Ballance ; Water Quality Monitoring - A Practical Guide to the Design and Implementation of Freshwater Quality Studies and Monitoring Programme, UNEP/WHO, 1996

Sanyukta Kanwal, Evaluation of Microbial Drinking Water Quality and Related Health Impacts in Thoomba Ka Goliya Rajasthan India, Hamburg University of Applied Sciences, 2017

Dile Y.T., Karlberg L., Temesgen M., Rockstrom J., The role of water harvesting to achieve sustainable agricultural intensification and resilience against water related shocks in sub-Saharan Africa. Agriculture Ecosystems and Environment, 2013, 181, 69-79

D. Singh, M. K. Choudhary, M. L. Meena, Chandan Kumar, Rain Water Harvesting for Food and Livelihood Security: A case study from Pali Indi, Open Agriculture. 2019; 4: 767-777

Förster, J. 1998 The influence of location and season on the concentrations of macroions and organic trace pollutants in roof runoff. Water Sci. Technol. 38(10), 83–90.

Evans, C. A., Coombes, P. J. & Dunstan, R. H. 2006 Wind, rain and bacteria: the effect of weather on the microbial composition of roof-harvested rainwater. Water Res. 40(1), 37–44.

Simmons, G., Hope, V., Lewis, G., Whitmore, J. & Gao, W. 2001 Contamination of potable roof-collected rainwater in Auckland. NZ Water Res. 35(6), 1518–1524.

Yaziz, M. I., Gunting, H., Sapari, N. & Ghazali, A. W. 1989 Variations in rainwater quality from roof catchments. Water Res. 23(6), 761–765.

Scott, R. & Waller, D. 1987 Water quality analysis of a rainwater cistern system in Nova Scotia, Canada. In: Proceedings of the 3rd International Rainwater Collection System Association Conference. Khon Kaen, Thailand, January 1987

Kim, R.-H., Lee, S. & Kim, J.-O. 2005 Application of a metal membrane for rainwater utilization: filtration characteristics and membrane fouling. Desalination 177, 121–132.

Carolyn Payus and Kui Jun Meng, Consumption of rainwater harvesting in terms of water quality, Int. J. of GEOMATE, Dec., 2015, Vol. 9, No. 2 (Sl. No. 18), pp. 1515-1522

E. Delahayea,*, B. Welte!b, Y. Levic, G. Leblond, A. Montiel, An ATP-based method for monitoring the microbiological drinking water quality in a distribution network, Water Research 37 (2003) 3689–3696

https://www.instat.mg, 2018

Katarzyna Ochromowicz, Eddo J. Hoekstra, ATP as an indicator of microbiological activity in tap water, Joint Research Center, European Communities, 2005

van Arkel, A., Willemsen, I. & Kluytmans, J. The correlation between ATP measurement and microbial contamination of inanimate surfaces. Antimicrob Resist Infect Control 10, 116 (2021). https://doi.org/10.1186/s13756-021-00981-0




DOI: http://dx.doi.org/10.52155/ijpsat.v36.1.4866

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