Dès la fin du 19e siècle, on a reconnu E. coli comme la seule espèce du groupe des coliformes qu'on trouve exclusivement dans le tractus intestinal des êtres humains et des animaux à sang chaud. À l'époque, les méthodes de détection d'E. coli n'étaient pas pratiques pour la surveillance régulière. On a donc utilisé les coliformes totaux comme substituts d'E. coli pour indiquer la contamination fécale d'approvisionnements en eau potable. On a reconnu, même à l'époque, que les coliformes totaux n'étaient pas spécifiques aux matières fécales; E. coli constituait toutefois la majorité des coliformes totaux que l'on trouvait alors dans l'eau potable.
Les coliformes totaux sont demeurés un indicateur de contamination fécale pendant une grande partie du 20e siècle. Ce n'est qu'au milieu du 20e siècle que l'on a mis au point des méthodes plus spécifiques de détection des coliformes thermotolérants, qui comprennent E. coli et des membres des genres Klebsiella, Enterobacter et Citrobacter. Le test de dépistage des coliformes thermotolérants comme substituts d'E. coli s'est répandu, mais il est devenu rapidement évident que la majorité des organismes isolés dans les réseaux de distribution appartenaient principalement au genre Klebsiella (Edberg et coll., 2000).
La disponibilité des méthodes fondées sur les enzymes pour les tests de dépistage d'E. coli permet maintenant aux fournisseurs d'eau potable d'effectuer des analyses régulières pour dépister la présence de cette bactérie indicatrice de contamination fécale. C'est pourquoi on ne recommande plus le test de dépistage des coliformes thermotolérants, qui est moins spécifique. D'autres études ont en outre confirmé que les coliformes totaux n'étaient pas de bons indicateurs de contamination fécale. Une étude au cours de laquelle on a comparé des réseaux d'approvisionnement en eau en termes d'éclosions et de violations de la règle sur les coliformes totaux n'a révélé, par exemple, aucune différence significative au niveau des violations reliées aux coliformes totaux entre les régions où il y a eu des éclosions de maladies d'origine hydrique et celles où il n'y en a pas eu (Nwachuku et coll., 2002). Il existe des recherches appuyant l'existence d'un lien entre la présence de virus et de coliformes totaux dans les eaux souterraines, mais de plus amples renseignements sont nécessaires (Abbaszadegan et coll., 2003).
Comme indicateurs opérationnels, les coliformes totaux fournissent de l'information sur le caractère adéquat du traitement de l'eau potable et sur la condition microbienne du réseau de distribution. Par exemple, la présence de coliformes totaux dans l'eau qui quitte une usine de traitement ou dans toute eau traitée immédiatement après le traitement signifie que le traitement est inadéquat; cette présence est inacceptable et impose de prendre des mesures correctives sans tarder. Si l'on trouve des coliformes totaux dans le réseau de distribution, mais que l'analyse de l'eau immédiatement après le traitement révèle qu'elle ne contient pas de coliformes totaux, cela peut indiquer qu'il y a eu recroissance ou contamination après le traitement. De nombreuses études (LeChevallier et coll., 1987; LeChevallier et McFeters, 1990; Edberg et coll., 1994) ont démontré qu'Enterobacter et Klebsiella colonisaient souvent les surfaces intérieures des conduites principales d'eau et des réservoirs lorsque les conditions étaient favorables. Il ne faut néanmoins pas ignorer la présence de coliformes qui semblent issus d'une recroissance. Des mesures correctives doivent être prises dans ces cas pour maintenir l'utilité des coliformes totaux comme indicateurs de la qualité globale de l'eau. Il convient cependant de signaler qu'en l'absence d'E. coli, la présence de coliformes totaux dans le réseau de distribution n'a pas d'importance immédiate pour la santé publique. Elle devrait toutefois conduire à la prise de mesures supplémentaires.
D'autres pays ont adopté la même position. L'Inspectorat de l'eau potable de l'Angleterre et du Pays de Galle a inclus dans ses règlements une valeur obligatoire de 0 coliforme par 100 ml dans l'eau qui quitte l'usine de traitement et de 0 coliforme par 100 ml dans 95 % des échantillons d'eau prélevés dans des réservoirs en service, et une valeur non obligatoire de 0 coliforme par 100 ml au robinet du consommateur. Il n'est pas nécessaire de se conformer aux valeurs non obligatoires prévues dans ces règlements, mais il faut enquêter sur tout dépassement et intervenir si celui-ci représente un risque pour la santé (DWI, 2000). Ces règlements reposent sur la Directive relative à la qualité des eaux destinées à la consommation humaine du Conseil de l'Union européenne (Conseil de l'Union européenne, 1998).
Dans les systèmes semi-publics et privés désinfectés, on considère aussi les coliformes totaux comme des indicateurs opérationnels. Leur présence témoigne de l'insuffisance de la désinfection ou de la dégradation de la qualité de l'eau dans le système. La présence de coliformes totaux dans des puits non désinfectés indique que le puits est vulnérable à l'infiltration des eaux de surface et, par conséquent, à risque de contamination fécale, ou qu'il y a recroissance des bactéries dans le puits ou la plomberie. Des mesures correctives comme le choc de chlore et la purge donnent des renseignements précieux sur la source des coliformes totaux. Ces mesures doivent généralement régler les problèmes de recroissance. La présence continue de coliformes totaux est probablement attribuable à une infiltration, ce qui indique que le système est vulnérable à la contamination par des micro-organismes pathogènes. L'étendue de la contamination peut aider à en déterminer la cause et à décider des mesures de protection provisoires et des mesures correctives à prendre. La section 3.2, Systèmes semi-publics et privés d'approvisionnement en eau potable, contient des exemples de mesures correctives.
On traite l'eau potable afin d'offrir un produit dont la consommation ne pose aucun danger microbiologique et chimique. Dans tous les systèmes publics et semi-publics qui pratiquent la désinfection, il faut maintenir en tout temps une concentration résiduelle de désinfectant dans tout le réseau de distribution. Le maintien et la surveillance d'une concentration résiduelle de désinfectant offrent deux avantages. Premièrement, une concentration résiduelle limite la multiplication des organismes à l'intérieur du système et peut protéger contre la contamination de l'extérieur. Deuxièmement, la disparition de la concentration résiduelle de désinfectant constitue une indication immédiate de la pénétration de matières oxydables dans le réseau ou d'une défaillance du traitement. Il est donc recommandé de maintenir une concentration résiduelle de désinfectant dans tout le réseau et de la surveiller tous les jours. Les concentrations résiduelles minimales de désinfectant à maintenir sont déterminées par l'autorité compétente et peuvent varier selon les secteurs de compétence. On reconnaît toutefois qu'un excès de désinfectant peut causer des problèmes de goût et d'odeur. Dans de tels cas, l'autorité compétente peut donner des conseils sur le type et la concentration résiduelle de désinfectant nécessaires pour garantir l'innocuité microbiologique de l'eau. Lorsque la concentration résiduelle mesurée en un point d'échantillonnage est inférieure à celle exigée par l'autorité compétente, il faut prélever un nouvel échantillon immédiatement. Si cet échantillon donne lui aussi un résultat insatisfaisant, il faut purger la conduite et poursuivre l'échantillonnage jusqu'à ce que l'on obtienne une concentration satisfaisante. Si l'on ne parvient pas à rétablir la concentration résiduelle à la valeur minimale admissible, il faut augmenter la dose de désinfectant. Si cette augmentation ne produit aucun résultat, ou si une désinfection excessive s'impose, il faut entreprendre, en collaboration avec l'autorité compétente, une enquête sanitaire pour déterminer les sources possibles de contamination et procéder à un échantillonnage spécial pour l'analyse des coliformes. Si toutes ces mesures s'avèrent inefficaces, il faut consulter à nouveau l'autorité compétente et prendre les mesures qui s'imposent.