Laboratory Manual for the Microbiological Analyses of Public Drinking ...

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Laboratory Manual for the Microbiological Analyses of Public Drinking Water 2001 Cover Art: Immunofluorescence image of several Cryptosporidium parvum oocysts provided by H.D.A Lindquist, USEPA


Laboratory Manual
for the
Microbiological Analyses
of
Public Drinking Water
2001
Donald E. LaSota
Todd W. Bidlack
James W. Evans
Christopher Jones
Ohio EPA Director
Bob Taft
Governor of Ohio ii
T A B L E O F C O N T E N T S
T A B L E O F C O N T E N T S
Chapter I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Certification Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Requirements for Certification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Laboratory Approval Status . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Proficiency Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Drinking Water Analysis for Other Entities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
The Microbiological Water Testing Course . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Chapter II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Sampling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Transportation and Storage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Record of Laboratory Examination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Instructions for submitting the Microbiological SSR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Collection of Samples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Chapter III . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Laboratory Facilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Laboratory Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Laboratory Construction and Remodeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Laboratory Construction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Equipment
Absorbent Pads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Autoclave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Balance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Culture Tubes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Forceps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Hot Air Sterilizing Oven . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Incubator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Inoculating Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Media Preparation Utensils . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Membrane Filters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Membrane Filtration Units . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Microscope and Lamp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 iii
Petri Dish Containers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Petri Dishes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
pH Meter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Pipet Containers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Pipets
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Refrigerator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Sample Containers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Thermometers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Calibration Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
MMO-MUG Test Vessels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Resistivity/Conductivity Meter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Timers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Fecal Coliform Incubator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
UV Light . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Chapter IV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Materials and Media Preparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Cleaning Glassware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Sterilization of Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Microbiologically Suitable Water . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Buffered Rinse Water . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
pH Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Sterilization of Media . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Storage of Media, Reagents, and pH Buffers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Media Quality Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Culture Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Chapter V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Culture Media Specifications and Preparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Lauryl Tryptose Broth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Brilliant Green Lactose Bile Broth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
m-Endo Medium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
EC Broth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
BHI Broth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
TSB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Chapter VI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Membrane Filter (MF) Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Filtering Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Membrane Filter (MF) Quality Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Incubation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Filtration Volumes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Potable water (finished drinking water). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 iv
Identification Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Determination of MF Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Verification Test Procedures For Total & Fecal Coliforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Reporting of MF Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Chapter VII . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
MMO-MUG Test Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Controls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Incubation of MMO-MUG Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Interpretation of MMO-MUG Tests for Total Coliforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Interpretation of MMO-MUG Tests for E. coli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Reporting MMO-MUG Test Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Quality Control Pr