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Surveillance des légionelles dans l'eau
publication le 15/10/2018

Surveillance des légionelles

Les légionelles sont des bactéries présentes naturellement dans les eaux douces. Certaines peuvent présenter un risque d’infection pour l’homme s’il respire des gouttelettes d'eau contaminées. C’est pourquoi le contrôle des légionelles dans l'eau est obligatoire pour certaines installations comme les tours aéroréfrigérantes (TAR ), les réseaux d'eau chaude sanitaire des établissements recevant du public (ERP), les brumisateurs d'eau etc… Les modes de prélèvement et les techniques d'analyses sont réglementés et normalisés. Selon les résultats de ces analyses, des mesures correctives spécifiques aux installations doivent ensuite être mises en place.

  1. 1 - Légionelles et valeurs limites dans l'eau
  2. 2 - Analyse des légionelles dans l'eau
  3. 3 - Gestion des installations à risque en fonction des analyses
  4. 4 - Ressources

1 - Légionelles et valeurs limites dans l'eau

1.1 - Risques liés aux légionelles

1.1.1 - Caractéristiques des légionelles

Les bactéries du genre Legionella vivent naturellement dans les eaux douces voire les boues [1]. Elles sont retrouvées dans tous les réseaux d'eau artificiels, comme les fontaines décoratives, les bains à remous ou à jets, les réseaux d'eau chaude sanitaire, les canalisations d'eau industrielles, les circuits de refroidissement associés aux TAR etc…
Ces bactéries se développent particulièrement bien entre 25 et 37°C et peuvent se multiplier à des températures pouvant aller jusqu'à 43°C.
La présence de matières organiques, de zinc, de fer et d'aluminium favorise leur développement. Les légionelles vivent libres ou au sein d'un biofilm adhérant aux surfaces et comportant de nombreux autres micro-organismes (bactéries, micro-algues, champignons microscopiques…) avec lesquels elles interagissent. Les micro-organismes du biofilm sécrètent une couche visqueuse qui les protège contre les agressions physiques et chimiques. Ces biofilms se développent préférentiellement lorsque l'eau stagne ou circule à une faible vitesse (bras morts des circuits d'eau), sur des surfaces entartrées ou corrodées, sur certains matériaux (PVC…).
De plus, les amibes présentes dans l'eau peuvent héberger et protéger les légionelles et, de ce fait, représentent un facteur favorisant leur colonisation des milieux hydriques [2].

1.1.2 - Pathologies dues aux légionelles

Les légionelles se transmettent uniquement par inhalation de bioaérosols d'eau contaminée, telles que ceux provenant des TAR, des douches peu employées, des procédés industriels (contrôle de pommeaux de douches…), des bains à remous... La transmission de Legionella ne se fait pas de personne à personne [3]. Les légionelles peuvent provoquer des légionelloses : fièvre du légionnaire (pneumopathie avec signes digestifs et neurologiques) ou fièvre de Pontiac (syndrome pseudo-grippal sans pneumopathie qui guérit en quelques jours sans traitement).
C'est pourquoi ces agents sont classés dans le groupe de danger 2.
Il existe une cinquantaine d'espèces de Legionella, parmi lesquelles Legionella pneumophila provoque plus de 90% des légionelloses [4].
Aussi, tout système hydraulique doit faire l'objet de mesures de prévention sur toute la durée de son fonctionnement, afin de réduire le biofilm et limiter la concentration de légionelles libres dans l'eau. Un contrôle de la teneur de ces bactéries permet de mettre rapidement en œuvre des mesures correctives en cas de prolifération.

1.2 - Valeurs limites

Certaines installations font l'objet d'un suivi obligatoire de la concentration de Legionella pneumophila dans l'eau et ne doivent pas dépasser une concentration fixée selon l'usage de l'installation.

1.2.1 - TAR

Les tours aéroréfrigérantes servent à refroidir les eaux chaudes des réseaux collectifs ou industriels. L'eau chaude est pulvérisée dans un flux d’air prélevé à l’extérieur : l’eau refroidie retourne vers le procédé et l’air se charge de vapeur d’eau entraînant des bioaérosols dans l’environnement.
Ces tours ont été responsables de nombreuses épidémies de légionellose. Aussi la réglementation prévoit la mise en œuvre de mesures de conception et d’entretien préventif, à l’initiative de l’exploitant, de façon à maintenir en permanence la concentration des Legionella pneumophila dans l’eau à une concentration inférieure à 1 000 unités formant colonies par litre (UFC/L) [5, 6].
Une réglementation particulière concerne l'eau des installations de refroidissement des circuits secondaires des réacteurs électronucléaires à eau sous pression. La concentration de Legionella pneumophila dans ces installations ne doit pas dépasser 10 000 UFC/L et la concentration des amibes Naegleria fowleri (Nf) en aval du rejet doit être inférieure à 100 Nf/L [7]. Les responsables de ce type d'installation doivent ensuite suivre des règles spécifiques qui ne seront pas détaillées dans la suite du document.

1.2.2 - Eau chaude sanitaire des ERP

La réglementation prévoit également des mesures de prévention et de surveillance des légionelles dans les installations collectives de production, de stockage et de distribution d'eau chaude sanitaire qui alimentent les établissements de santé, les établissements sociaux et médico-sociaux, les établissements pénitentiaires, les hôtels et résidence de tourisme, les campings et les autres établissements recevant du public (ERP) qui possèdent des points d'usage à risque. Ces derniers sont définis comme des points d'usage accessibles au public et pouvant produire des aérosols d'eau chaude sanitaire susceptible d'être contaminée par les légionelles (douches, douchettes, bains à remous ou à jets).
Les dénombrements de Legionella pneumophila doivent être inférieurs à 1 000 UFC/L au niveau de tous les points d'usage à risque.
Par contre, dans les établissements de santé, les dénombrements en Legionella pneumophila doivent être inférieurs au seuil de détection de la méthode au niveau de tous les points d'usage à risque accessibles à des patients identifiés comme particulièrement vulnérables au risque de légionellose [8].

1.2.3 - Systèmes collectifs de brumisation d'eau

De même, les eaux employées dans les systèmes collectifs de brumisation utilisés dans les établissements recevant du public et les lieux accessibles au public doivent être contrôlées et ne pas dépasser une concentration en Legionella pneumophila de 10 UFC/L [9].


2 - Analyse des légionelles dans l'eau

2.1 - Prélèvements

Des prélèvements d'eau sont réalisés dans le but de rechercher et quantifier les légionelles dans une installation. Ces prélèvements sont réalisés par un opérateur formé à cet effet, en suivant la norme NF T90-431 [1] et les spécificités réglementaires liées au type d'installation. Un litre d'eau est prélevé stérilement, dans des récipients contenant éventuellement des produits neutralisant les biocides oxydants pouvant être présents dans l'eau en cas de traitement continu. Les échantillons sont remis au laboratoire réalisant l'analyse, au maximum le lendemain du prélèvement. Exceptionnellement, les échantillons remis le surlendemain sont transportés en emballage réfrigéré à 5 ±3°C. Les prélèvements sont réalisés selon une fréquence définie réglementairement (Tableau 1).


Tableau 1
Fréquence de recherche et de dénombrement de Legionella pneumophila selon le type d'installation
Installations Fréquence minimale
TAR soumises à enregistrement Mensuelle
TAR soumises à déclaration Bimestrielle
Installations de refroidissement des centrales nucléaires Bimensuelle
Eau chaude sanitaire des ERP Annuelle
Système collectif de brumisation d'eau Bisanuelle

Des informations sur l'identification et la nature de l'échantillon sont recueillies lors du prélèvement et reportées dans le rapport d'analyse du laboratoire (tableau 2).


Tableau 2
Informations nécessaires à l'identification de l'échantillon et devant être fournies pour le rapport d'analyse
Informations nécessaires à l'identification de l'échantillon TAR Eau chaude sanitaire des ERP Systèmes collectifs de brumisation d'eau
Coordonnées de l'installation, de l'établissement oui oui oui
Date et heure du prélèvement oui oui oui
Date et heure de réception de l'échantillon oui
Date et heure de début d'analyse oui
Référence et localisation des points de prélèvement oui oui oui
Aspect de l'eau prélevée : couleur, dépôt oui
Température de l'eau oui oui oui
pH, conductivité et turbidité de l'eau au lieu du prélèvement oui
Nature (dénomination commerciale et molécules) et concentration cible pour les produits de traitements utilisés dans l'installation (biocides oxydants, non oxydants biodispersants, anticorrosion...) oui
Date de la dernière injection de biocide, nature (dénomination commerciale et molécule) et dosage des produits injectés oui

2.1.1 - TAR

Le prélèvement est effectué sur un point du circuit où l'eau est représentative du risque de dispersion des légionelles dans l'environnement. Ce point de prélèvement, repéré sur l'installation par un marquage, est fixé sous la responsabilité de l'exploitant. Il doit permettre la comparaison entre les résultats de plusieurs analyses successives.
Le prélèvement est effectué au moins 48 h après injection d'un traitement biocide "choc" [5, 6].

2.1.2 - Eau chaude sanitaire des ERP

Le choix des points de surveillance relève d'une stratégie d'échantillonnage qui tient compte du nombre de points d'usage à risque et du type d'établissement (tableau 3). Les prélèvements aux points d'usage sont réalisés après deux à trois minutes d'écoulement.
Dans le cas où les réseaux d'eau chaude sanitaire ne sont pas utilisés pendant plusieurs semaines, des prélèvements pour l'analyse de légionelles sont réalisés après la purge des réseaux et dans les deux semaines qui précèdent l'accueil du public. Les prélèvements sont programmés de telle sorte que les résultats d'analyses de légionelles soient connus du directeur de l'établissement avant l'accueil du public [8].

Tableau 3
Points de prélèvement pour analyses de légionelles dans l'eau chaude sanitaire des établissements de santé et des établissements sociaux et médico-sociaux, établissements pénitentiaires, hôtels et résidences de tourisme, campings et autres établissements recevant du public
Points de surveillance Dans les établissements de santé Dans les ERP
Fond de ballon(s) de production et de stockage d'eau chaude sanitaire, le cas échéant 1 fois par an
- dans le dernier ballon si les ballons sont installés en série
- dans l'un d'entre eux si les ballons sont installés en parallèle
1 fois par an
- dans le dernier ballon si les ballons sont installés en série
- dans l'un d'entre eux si les ballons sont installés en parallèle
Point(s) d'usage à risque le(s) plus représentatif(s) du réseau et point(s) d'usage le(s) plus éloigné(s) de la production d'eau chaude sanitaire 1 fois par an
Point(s) d'usage à risque le(s) plus représentatif(s) du réseau ou à défaut le(s) point(s) d'usage le(s) plus éloigné(s) de la production d'eau chaude sanitaire 1 fois par an
Points d'usage représentatifs situés dans des services accueillant des patients identifiés comme particulièrement vulnérables au risque de légionellose 1 fois par an
Retour de boucle (retour général), le cas échéant 1 fois par an 1 fois par an

2.1.3 - Systèmes collectifs de brumisation d'eau

La recherche et le dénombrement de Legionella pneumophila sont réalisés au minimum 14 jours après toute opération de nettoyage, désinfection et rinçage [9]. Les prélèvements du premier jet d'écoulement d'eau sont effectués prioritairement :

  • - soit en un point situé au niveau du bac de génération des fines gouttelettes d'eau ;
  • - soit au point le plus éloigné de la rampe de brumisation, ou à défaut en un point de purge spécialement aménagé de la rampe.

2.2 - Analyses

Les analyses sont effectuées selon la norme NF T90-431 [11]. Les analyses sont réalisées par un laboratoire accrédité selon la norme NF EN ISO/CEI 17025 [12].

2.2.1 - Analyse par culture

La recherche et le dénombrement de légionelles par culture est la technique décrite dans la norme NF T90-431.
Les ensemencements des milieux de culture sont réalisés le plus rapidement possible et, exceptionnellement, au maximum le surlendemain du prélèvement.
Les prélèvements d'eau sont ensemencés sur différentes géloses à base de BCYE α(buffered charcoal yeast extract α-keroglutarate). Selon la nature de l'eau, l'ensemencement se fait directement ou après concentration par filtration sur membrane ou centrifugation.
Les boîtes de culture sont incubées à 36 ±2°C pendant 8 à 10 jours, mais sont examinées au moins à trois reprises à partir de 3 à 4 jours d'incubation.
Les colonies caractéristiques présentes sur les boîtes sont repiquées sur différents milieux d'identification afin de confirmer leur appartenance au genre Legionella. Sont considérées comme L. pneumophila les colonies qui sont non fluorescentes sous lampe de Wood et donnent une réaction positive en immunofluorescence ou en agglutination au latex en présence d'anticorps anti-L. pneumophila.
Le dénombrement des colonies est rapporté à 1 L et exprimé en unités formant colonies par litre (UFC/L).

2.2.2 - Analyse par qPCR

La réaction de polymérisation en chaîne en temps réel (qPCR), décrite dans la norme NF T90-471 [13], permet de mesurer la quantité initiale de fragments d'ADN spécifiques de Legionella et L. pneumophila. Cette méthode présente de nombreux avantages comme :

  • - obtenir des résultats en moins de 48h,
  • - détecter les légionelles non cultivables,
  • - être insensible à la présence d'une flore interférente.
Elle prend tout son intérêt quand il s'agit de :
  • - suivre l'évolution du nombre de légionelles dans les équipements à risque et d'optimiser les conditions d'exploitation,
  • - repérer rapidement les installations responsables d'une épidémie de légionellose.
L'extraction d'ADN se fait le plus rapidement possible et au maximum le surlendemain du prélèvement. Pour cela, l'échantillon est concentré par filtration, puis les cellules sont lysées pour en extraire l'ADN. L'ADN purifié est mis dans une solution contenant toutes les molécules permettant l'amplification des fragments d'ADN spécifiques de Legionella et L. pneumophila.
Les résultats sont exprimés en unité génome de Legionella spp. et/ou L. pneumophila par litre d'échantillon (UG/L). Il n'existe à ce jour aucune corrélation quantitative directe avec la méthode par culture, rendant toute comparaison difficile.

3 - Gestion des installations à risque en fonction des analyses

3.1 - TAR

Les résultats obtenus font l'objet d'une interprétation par le laboratoire. L'exploitant s'assure que le laboratoire l'informe des résultats provisoires, confirmés et définitifs de l'analyse par des moyens rapides (télécopie, courriel) si :

  • - le résultat provisoire confirmé ou définitif de l'analyse dépasse le seuil de 1 000 UFC/L,
  • - le résultat provisoire confirmé ou définitif de l'analyse rend impossible la quantification de Legionella pneumophila en raison de la présence d'une flore interférente.

Les résultats d'analyses de concentration en Legionella pneumophila sont transmis à l'inspection des installations classées dans un délai de trente jours à compter de la date des prélèvements.

Lorsque la concentration en Legionella pneumophila ou en Legionella spp. est supérieure ou égale à 100 000 UFC/L, l'exploitant de la TAR demande au laboratoire de conserver les souches correspondantes pendant trois mois pour des raisons de traçabilité. L'exploitant effectue alors différentes opérations, comme notamment celles décrites dans le tableau 4, afin de baisser la concentration en Legionella dans l'eau.

L'exploitant reporte toute intervention sur l'installation classée dans un carnet de suivi et adresse un bilan annuel à l'inspection des installations classées [5, 6].

Tableau 4
Principales mesures à prendre selon les concentrations de L. pneumophila retrouvées dans les eaux des TAR
≥ 1 000 et < 100 000 UFC/L ≥ 100 000 UFC/L
Information immédiate de l'inspection des installations classées
Arrêt immédiat de la dispersion des bioaérosols
Action pour abattre rapidement la concentration de L. pneumophila dans l'eau Action immédiate pour abattre rapidement la concentration de L. pneumophila dans l'eau
Recherche et correction des causes de l'augmentation de la concentration de L. pneumophila (à renouveler tant que la concentration en L. pneumophila est ≥ 1 000 UFC/L) Recherche et correction des causes de l'augmentation de la concentration de L. pneumophila
Analyse de L. pneumophila pour vérifier l'efficacité des mesures correctives (à renouveler tant que la concentration en L. pneumophila est ≥ 1 000 UFC/L) Analyse de L. pneumophila pour vérifier l'efficacité des mesures correctives avant remise en service de l'installation (à renouveler tant que la concentration en L. pneumophila est ≥ 1 000 UFC/L)
Analyse de L. pneumophila tous les 15 jours pendant 3 mois
Un rapport global est transmis à l'inspection des installations classées après 3 analyses consécutives montrant des concentrations en L. pneumophila ≥ 1 000 et < 100 000 UFC/L Un rapport global sur l'incident est transmis à l'inspection des installations classées
Dans les 6 mois, vérification de l'installation par un organisme indépendant et compétent agréé

3.2- Eau chaude sanitaire des ERP

Lorsque la concentration en L. pneumophila aux points d'usage des eaux sanitaires est supérieure au seuil de détection de la méthode pour les établissements de santé et à 1 000 UFC/L pour les autres ERP, le responsable des installations demande au laboratoire de conserver les ensemencements correspondants pendant trois mois.
Lorsque les seuils ne sont pas respectés (seuil de détection de la méthode pour les établissements de santé et 1 000 UFC/L pour les autres ERP), le responsable des installations prend sans délai les mesures correctives nécessaires au rétablissement de la qualité de l'eau et à la protection des usagers. La surveillance est renforcée par le responsable des installations en cas d'incident ou de dysfonctionnement sur le réseau d'eau chaude sanitaire de nature à favoriser la prolifération des légionelles.
Le responsable des installations consigne les modalités et les résultats de la surveillance avec les éléments descriptifs des réseaux d'eau chaude sanitaire et ceux relatifs à leur maintenance dans un fichier sanitaire des installations, qui est tenu à disposition des autorités sanitaires [8].

3.3- Systèmes collectifs de brumisation d'eau

Lorsque la concentration en L. pneumophila est supérieure à 10 UFC/L, l'exploitant demande au laboratoire de conserver les souches correspondantes pendant trois mois et réalise différentes opérations correctives afin de faire baisser la concentration de cette bactérie dans l'eau (tableau 5).
L'exploitant d'un système de brumisation consigne dans un fichier sanitaire le schéma de principe de l'installation, les informations relatives à l'exploitation du système, ainsi que les modalités et les résultats de la surveillance de la qualité de l'eau. Le fichier sanitaire est tenu à disposition des autorités sanitaires par l'exploitant du système [9, 10].

Tableau 5
Principales mesures à prendre selon les concentrations de L. pneumophila retrouvées dans les eaux des systèmes collectifs de brumisation [5]
Entre 10 et 1 000 UFC/L > 1 000 UFC/L
L'exploitant procède sans délai à l'arrêt du système en vue de protéger le public
L'exploitant prend des mesures préventives telles que le renforcement de la surveillance de la qualité de l'eau et l'amélioration de l'entretien du système. L'exploitant met en œuvre les actions correctives visant à rétablir la qualité de l'eau telles que la vérification du système en vue d'identifier et de résoudre les dysfonctionnements du système.
Avant toute remise en service, l'exploitant s'assure de l'absence de prolifération de légionelles dans le système et que la concentration en L. pneumophila est inférieure à 10 UFC/L.

4 - Ressources

  • [1] Fiche BAOBAB sur Legionella pneumophila
  • [2] Article NT10 du magazine HST : Traitement des réseaux d'eau : les amibes peuvent cacher des légionelles
  • [3] Fiche Eficatt sur la légionellose
  • [4] Fiche maladie "Légionellose" de l'Institut Pasteur
  • [5] Arrêté du 14 décembre 2013 relatif aux prescriptions générales applicables aux installations relevant du régime de l'enregistrement au titre de la rubrique n° 2921 de la nomenclature des installations classées pour la protection de l'environnement. (La puissance thermique évacuée maximale est supérieure ou égale à 3 000 kW)
  • [6] Arrêté du 14 décembre 2013 relatif aux prescriptions générales applicables aux installations relevant du régime de la déclaration au titre de la rubrique n° 2921 de la nomenclature des installations classées pour la protection de l'environnement. (La puissance thermique évacuée maximale étant inférieure à 3 000 kW)
  • [7] Arrêté du 13 janvier 2017 portant homologation de la décision n° 2016-DC-0578 de l'Autorité de sûreté nucléaire du 6 décembre 2016 relative à la prévention des risques résultant de la dispersion de micro-organismes pathogènes (légionelles et amibes) par les installations de refroidissement du circuit secondaire des réacteurs électronucléaires à eau sous pression
  • [8] Arrêté du 1er février 2010 relatif à la surveillance des légionelles dans les installations de production, de stockage et de distribution d'eau chaude sanitaire
  • [9] Arrêté du 7 août 2017 relatif aux règles techniques et procédurales visant à la sécurité sanitaire des systèmes collectifs de brumisation d'eau, pris en application de l'article R. 1335-20 du code de la santé publique
  • [10] Décret 2017-657 du 27 avril 2017 relatif à la prévention des risques sanitaires liés aux systèmes collectifs de brumisation d'eau"
  • [11] NF T90-431 : Qualité de l'eau - Recherche et dénombrement de Legionella spp et de Legionella pneumophila - Méthode par ensemencement direct et après concentration par filtration sur membrane ou centrifugation
  • [12] NF EN ISO/CEI 17025 : Exigences générales concernant la compétence des laboratoires d'étalonnages et d'essais
  • [13] NF T90-471 : Détection et quantification des Legionella et/ou Legionella pneumophila par concentration et amplification génique par réaction de polymérisation en chaîne en temps réel (qPCR)
  • - Tours aéroréfrigérantes site Inspection des installations classées (Ministère de la transition écologique et solidaire dans le cadre de la prévention des risques et lutte contre les pollutions)