Assessment of Bacteriological Quality of Drinking Water in Khartoum State.

Abstract

Abstract This study is targeted the evaluation of the quality of drinking water in Khartoum State included the three Localities (Khartoum, Bahri, and Omdurman) by investigation the total coliform count(TCC), detection of the isolates of coliform group bacteria, and investigate some physical and chemical parameters which affect microbial quality (residual chlorine, pH, turbidity, and temperature). A total of 164 treated water samples were collected from the treatment plants, storages, and consumers’ taps to assess the microbial quality by investigating the total coliform count by using Most Probable Number technique (MPN), and determining the prevalence of coliform group by using conventional cultural methods, beside investigating residual chlorine, pH, turbidity, and temperature during the period from November 2014 to October 2015 during different seasons (winter, summer, and autumn). Microbial analysis was performed at Microbiology Laboratory- Environmental Science Department- Faculty of Science and Technology- Al Neelain University, pH and turbidity were analyzed in Bahri Treatment Plant, however; residual chorine and temperature were investigated at site. The results showed that 60.4 % (99/164) from samples was positive for total coliform count (TCC) among which 74.7% (74/99) revealed the highest contamination (>18 MPN per 100ml). Moreover, the highest contamination with TCC was found in Khartoum Locality 43.4% (43/99), followed by Bahri and Omdurman Localities 33.3 % (33/99)and 23.2% (23/99) respectively. Contamination in drinking water of Khartoum state with TCC was highest in consumers’ taps 56.6% (56/99), followed by storages 27.3 % (27/99), and treatment plants 16.2% (16/99). Contamination with TCC was higher during both summer and autumn seasons 41.4% (41/99) for each one, however, contamination with TCC، was lower during winter season 17.2% (17/99). Statistical analysis in this study showed that there was a significant correlation (P < 0.05) between some factors (pH, residual chlorine, turbidity) and contamination with TCC. A total of 173 isolates of coliform group bacteria were isolated and identified from 164 collected samples. Citrobacter sp was the most dominant organism among the isolates 48.0 % (83/173), followed by E. coli 34.7. % (60/173), Enterobacter sp 11.0 % (19/173), and Klebsiella sp 6.4% (11/173). The highest contamination with E. coli was detected during rainy season 45.0% (27/60), followed by summer 43.3% (26/ 60), and winter 11.7% (7/ 60). Moreover, consumers’ taps showed the highest contamination with E. coli 53.3% (32/60), followed by storages and treatment plants 26.7% (17/ 60) and18.3% (11/ 60) respectively. Residual chlorine concentration was ranged between (0.0– 0.9mg/liter), Turbidity concentration was ranged between (0.75– 80.0) NTU, pH concentration was ranged between (6.9– 8.9), and temperature was ranged between (13.0- 39.5) C°. This study concluded that drinking water of Khartoum State needs more efforts since highly contamination with TCC and Faecal contamination with E. coli was present and concentrations of residual chlorine and turbidity were not within the limit of WHO guideline standards.

الخلاصة هذه الدراسة هدفت إلى تقييم جودة مياه الشرب بولاية الخرطوم متضمنة المحليات الثلاث (الخرطوم، بحري، وامدرمان) بتحليل الحساب الكلي لمجموعة الكوليفورم، التعرف على العزلات لمجموعة بكتيريا الكوليفورم، وفحص العوامل الكيميائية والفيزيائية المؤثرة على الجودة الميكروبية(الكلور المتبقي، رقم الحموضة، العكارة، و درجة الحرارة). تم جمع مجموع 164 عينات مياه معالجة من أحواض المعالجة، الخزانات، ومواسير المستهلكين لتقييم الجودة الميكروبية بفحص حساب مجموعة الكوليفورم باستخدام تقنية العدد الأكثر احتمالا، وتحديد معدل انتشار مجموعة الكوليفورم باستخدام طرق الاستزراع التقليدية، بجانب فحص الكلور المتبقي، رقم الحموضة، العكارة، ودرجة الحرارة أثناء الفترة من نوفمبر 2014 حتى أكتوبر 2015 خلال الفصول المختلفة (الشتاء، الصيف، والخريف). تم إجراء التحاليل الميكروبية في معمل الأحياء الدقيقة- قسم العلوم البيئية- كلية العلوم والتقانة- جامعة النيلين و رقم الحموضة العكارة تم تحليلها بمحطة مياه بحري.بينما تم فحص الكلور المتبقي ودرجة الحرارة في الموقع. أظهرت النتائج أن60.4% (99/164) من العينات موجبة الحساب الكلي لمجموعة الكوليفورم من بينها 74.7% (74/99) أوضحت التلوث الأعلى (العدد الأكثر احتمالا أكبر من 18 في كل 100مل). علاوة على ذلك أعلى تلوث بالحساب الكلي لمجموعة الكوليفورم وجدت في محلية الخرطوم 43.4% (43/99)، تليها محليتي بحري وامدرمان 33.3% (33/99)، و 23.2%(23/99) على التوالي. أعلى تلوث بالحساب الكلي لمجموعة الكوليفورم في مياه الشرب بولاية الخرطوم كانت في مواسير المستهلكين 56.6% (56/99)، تليها الخزانات 27.3% (27/99 ) ثم أحواض المعالجة 16.2%(16/99). التلوث بالحساب الكلي لمجموعة الكوليفورم كان عاليا في فصلي الصيف والخريف41.4% (41/99) في كل منهما،بينما كان التلوث أقل في فصل الشتاء17.2% (17/99). أظهر التحليل الإحصائي في هذه الدراسة ارتباطا هاما بين بعض العوامل (الكلور المتبقي،رقم الحموضة والعكارة ) والتلوث بالحساب الكلي لمجموعة الكوليفورم. تم عزل والتعرف على مجموع 173 بكتيريا مجموعة الكوليفورم من 164 عينة مجموعة. أجناس السيتروباكتر كانت هي الميكروب السائد من بين العزلات 48.0(83/173)، متبوعة بالاي كولاي 34.7% (60/173)، أجناس الانتيروباكتر 11.0% (19/ 173)، وأجناس الكلبسيلا 6.4% (11/173). أعلى تلوث بالاي كولاي تم التعرف عليه أثناء فصل الأمطار 45.0% (27/60)، متبوعة بفصل الصيف 43.3% (26/60)، وفصل الشتاء 11.7% (7/60). علاوة على ذلك مواسير المستهلكين أظهرت أعلى تلوث بالاي كولاي 53.3 % (32/60)، متبوعة بالخزانات وأحواض المعالجة26.7 % (17/60)و 18.3% (11/60) على التوالي. تركيز الكلور المتبقي تراوح بين (0.0%- 0.9)ملج/لتر، تركيز العكارة تراوح بين (0.75- 80.0)، رقم الحموضة تراوح بين (6.9- 8.9)، ودرجة الحرارة تراوحت بين (13.0-39.5) م° هذه الدراسة خلصت إلى أن مياه الشرب بولاية الخرطوم تحتاج إلى مجهود إضافي نتيجة للتلوث العالي بالحساب الكلي للكوليفورم ووجود التلوث البرازي بالاي كولاي وتركيزات الكلور المتبقي والعكارة التي لم تتطابق مع المواصفات القياسية لمنظمة الصحة العالمية.