Cilj raziskovalnega dela je bil preučiti vpliv načrtovanja in izvedbe industrijskega sistema za shranjevanje in distribucijo prečiščene vode, razkužilnega učinka ozona ter hidrodinamičnih pogojev na vzdrževanje predpisane mikrobiološke kakovosti vode. Znano je, da v vodnih sistemih lahko nastajajo biofilmi, ki kontaminirajo vodo. Zato je bil namen našega raziskovalnega dela proučiti dejavnike, ki vplivajo na mikrobiološko kakovost prečiščene vode v industrijskem sistemu, ki se razkužuje z ozonom, razviti laboratorijsko metodo za ugotavljanje, napoved prisotnosti biofilma ter za raziskave dejavnikov, ki vplivajo na njegovo rast, proučiti odpornost planktonskih in biofilmskih MO na ozon in raziskati korelacijo med številom MO v biofilmu in številom planktonskih MO v prečiščeni vodi.Veliko težje je zagotoviti mikrobiološko kot kemijsko kakovosti vode v celotnem sistemu, ki obsega pripravo vode, shranjevanje in krožno zanko do uporabnikov. MO vstopijo v sistem za pripravo farmacevtskih vod s pitno vodo. V njem lahko tvorijo biofilm, ki predstavlja populacijo MO različnih rodov in vrst. Ti med seboj komunicirajo in koordinirajo rast s signalnimi molekulami, zunajcelično pa izločajo polisaharide, s katerimi se prilepijo na površino in med seboj. Biofilm jim nudi zaščito pred stresnimi pogoji okolja, omogoča privzem hranljivih snovi in predstavlja zaradi občasnega odtrganja posameznih celic ali agregatov stalen vir okužb. Natančno je opisan biofilm, njegov nastanek in obstoj, možnosti za obvladovanje rasti v farmacevtskih vodnih sistemih ter metode za ugotavljanje njegove prisotnosti.Za simulacijo realnih industrijskih parametrov (pretok, mirovanje vode, vsebnost skupnega organskega ogljika – TOC, naravno prisotni MO, specifična prevodnost, temperatura in drugi) smo med različnimi opisanimi modeli, ki se uporabljajo za pitno vodo, izbrali laboratorijski Biofilm Annular Reactor – BAR in ga prilagodili za prečiščeno vodo. Število MO v vodi pred in po razkuževanju ali v biofilmu je bilo določeno z metodo membranske filtracije, gojenjem in štetjem kolonij v skladu z 7. evropsko farmakopejo, prav tako TOC in prevodnost.Zagotavljanje mikrobiološke kakovosti vode z ozonizacijo industrijskega sistema za shranjevanje in razdeljevanje je bilo dokazano s proučevanjem načina in dneva vzorčenja, vpliva vsebnosti TOC, števila MO v vstopni vodi in dveh razkužilnih protokolov z ozonom na mikrobiološko kakovost vode. Rezultati kažejo, da je možno zagotoviti majhno število planktonskih MO v krožni razdelilni zanki s 70 ppb ozona v rezervoarju v času proizvodnje in 250 ppb med razkuževanjem celotnega sistema, ki se izvede enkrat tedensko. Ozon vsakič tako učinkovito zmanjša število planktonskih MO v rezervoarju, da je število MO v vodi, ki vstopa v krožno razdelilno zanko izredno nizko (< 1 MO/100 ml). Raziskava je razkrila, da odvzemna mesta in cevi za dovajanje vode do opreme kritično vplivajo na mikrobiološko kakovost vode, čemur je sledilo ustrezno ukrepanje. Opisani protokol razkuževanja z ozonom preprečuje rast MO in nastanek biofilma v takšni količini, ki bi lahko ogrožala mikrobiološko kakovost vode zaradi občasnih odpuščanj MO.Razkužilni učinek ozona na planktonske in biofilmske mikroorganizme v prečiščeni vodi je bil proučevan v laboratorijskem modelu BAR in z večletnim spremljanjem podatkov o kakovosti prečiščene vode v industrijskem sistemu. Laboratorijsko preskušanje učinkovitosti ozona na planktonske in biofilmske bakterije Stenotrophomonas malthophilia, ki tvorijo največ biofilma v naši prečiščeni vodi, je pokazalo, da so biofilmske bakterije vsaj 533 – krat bolj odporne na razkuževanje z ozonom kot istovrstne planktonske. Ozon v koncentraciji 70 ppb v petih minutah učinkovito uniči 99,98 % planktonskih, medtem ko tudi 450 ppb ozona v 120 minutah ni zmanjšalo števila biofilmskih bakterij te vrste. Po ozonaciji nastane sekundarni biofilm še hitreje kot je nastal primarni, ker so odmrli MO hrana za preživele. Kljub neučinkovitosti ozona na biofilmske MO, kaže pregled desetletnih rezultatov prečiščene vode iz industrijskega sistema trend stalnega vzdrževanja mikrobiološke kakovosti, ki ustreza zahtevam evropske farmakopeje. Dobri mikrobiološki rezultati so predvsem posledica kroženja vode z majhnim številom planktonskih MO skozi rezervoar s 70 ppb ozona in majhne vsebnosti TOC. Rezultati kažejo, da MO niso razvili rezistence v preiskovanem deset letnem obdobju.Vplive hidrodinamike prečiščene vode na rast biofilma je bil dokazan v laboratorijskem modelu BAR, ki simuliral razmere v industrijskem sistemu. Rezultati kažejo, da zraste biofilm v stoječi vodi v 24 urah pri HPC (število heterotrofnih MO) < 1MO/100ml in TOC < 50 ppb in začne takoj po nastanku odpuščati MO, ki kolonizirajo nove, še nezasedene površine. Ob stalnem pretoku vode nastane 40 – krat manjša količina biofilma, ki odpušča manj MO in zato nastane manj novih kolonij. Število MO v biofilmu pozitivno korelira s številom planktonskih MO v vodi. Ugotovljena pozitivna korelacija omogoča napoved obvladovanja obsega biofilma na podlagi pregleda trendov števila MO v vodi iz industrijskega sistema. Analiza na podlagi laboratorijskih poskusov izračunanega števila planktonskih MO v vodi je dokazala ujemanje z dejanskim številom MO v vodi iz industrijskega sistema, kar potrjuje ustreznost izbranega modela BAR za napoved mikrobiološke kakovosti prečiščene vode.Rezultati proučevanj v laboratorijskem modelu BAR in industrijskega sistema za prečiščeno vodo potrjujejo postavljeno hipotezo, da je možno z ustreznim načrtovanjem in obvladovanjem sistema zagotavljati mikrobiološko kakovost prečiščene vode. Dokazali smo, da stalen pretok vode in majhno število planktonskih MO odločilno vplivata za razvoj biofilma in kolonizacijo novih površin pri zelo nizkem TOC. Zato je potrebno pri vzdrževanju industrijskih vodnih sistemov doseči, da se število planktonskih MO in obseg biofilma ne večata, kar je možno zagotoviti le z ustreznim načrtovanjem sistema, ki zagotavlja stalno kroženje vode skozi rezervoar z ustrezno razkužilno koncentracijo ozona.