Projekt twinningowy – mar 2009 ILOŚCIOWA OCENA RYZYKA MIKROBIOLOGICZNEGO DLA ZAPEWNIENIA BEZPIECZEŃSTWA WODY DO SPOŻYCIA fdg

Wytyczne WHO dot. jakości wody do spożycia (Wyd. 3.) Cele określone na podstawie kryteriów zdrowotnych Kontekst zdrowia publicznego I wyniki zdrowotne Plan bezpieczeństwa wodnego Zarządzanie systemem Zarządzanie Nadzór Informacje dodatkowe Mikrobiologiczne Chemiczne Radiologiczne Akceptowalność

Ustawodawstwo Dyrektywa europejska w sprawie jakości wody do spożycia (98/83/EG) Ogólnie: liczba mikroorganizmów w wodzie poniżej poziomów stanowiących niebezpieczeństwo dla zdrowia publicznego Brak standardów dla patogenów Holenderska ustawa o wodzie do spożycia (luty 2001) Ogólne regulacje europejskie Maksymalne roczne ryzyko infekcji 10-4 p.p. jako standard dla (Entero-)wirusów, Cryptosporidium i Giardii (Załącznik A, tabela I uwaga) Wody powierzchniowe (w tym przeniknięcie do gleby) Narażone wody gruntowe Monitoring źródeł wody (Załącznik B) Dodatkowe patogeny

Modelowanie ryzyka Ocena ryzyka Zarządzanie ryzykiem Profil ryzyka Rozpoznanie patogenów przenoszonych przez wodę Ocena narażenia Spożycie mikroorganizmów w wodzie wodociągowej Opis zagrożenia Stosunek dawka-reakcja Opis ryzyka Oszacowanie ryzyka infekcji Zarządzanie ryzykiem Analiza kosztów i korzyści Ocena możliwych interwencji Implementacja wybranych interwencji Nadzór Efektywność wybranych interwencji Informowanie o ryzyku Poinformowanie dotkniętych stron

Profil ryzyka Rozpoznanie patogenów przenoszonych przez wodę Skutki chorobowe związane z patogenami Analiza pojawiających się (ponownie) chorób zakaźnych Patogeny są przenoszone zarówno przez żywicieli wykazujących objawy infekcji jak i tych, u których przebiega ona bezobjawowo Możliwe przenoszenie przez wodę Wybuchy epidemii związanych z patogenami przenoszonymi przez wodę Kryteria wyboru i uszeregowania patogenów pod względem ważności Norowirus Salmonella Cryptosporidium

Wybuchy epidemii przenoszonych przez wodę spowodowanych norowirusami genogrupy 1 (GGI) Hoebe et al. J Infect Dis 2004 189: 699

Kryteria wyboru i uszeregowania pod względem ważności Zakres ryzyka zdrowotnego Powszechność Skutki chorobowe Profilaktyka/ Leczenie Epidemiczne/endemiczne rozprzestrzenianie się Zakażenie przez wodę Wybuchy epidemii przenoszonych przez wodę Zakażenie przez wodę a inne drogi zakażenia Powszechność i dezaktywacja w ściekach i wodach powierzchniowych Redukcja poprzez uzdatnianie Ilościowa ocena ryzyka Dostępny stosunek dawka-reakcja Dostępna odpowiedniej jakości metoda wykrywania patogenów Zbiorniki i źródła skażenia

Skutki chorobowe Cryptosporidium Giardia Enterowirusy Campylobacter Nieżyt żołądka i jelit (biegunka trwająca 1-2 tygodnie) Giardia Nieżyt żołądka i jelit (biegunka trwająca 2-4 tygodnie) Enterowirusy Zapalenie opon mózgowych (wirus Coxsackie) Choroba Heinego-Medina (poliowirusy) Infekcje oczu (ECHO-wirusy) Nieżyt żołądka i jelit (enterowirusy) Campylobacter Nieżyt żołądka i jelit ((krwawa) biegunka trwająca 3-5 dni) Artretyzm reaktywny Zespół Guillaina-Barrégo

Ocena narażenia Spożycie patogenów w wodzie wodociągowej Ocena systemu Niskie poziomy Granica wykrywalności Istotne dla zdrowia publicznego Ocena systemu Jakość wody u źródła Redukcja patogenów przez zastosowanie procesów uzdatniających Objętość spożytej wody wodociągowej

Ocena narażenia Ocena systemu Założenia Jakość wody u źródła w danej lokalizacji Redukcja patogenów w danej lokalizacji Założenia Wydajność metody (R) Chorobotwórczość (I) patogenu Specyfika żywiciela Uzdatnianie (Z) Stężenie w wodzie do spożycia (Cdrw) Spożycie (Cons) D, dawka

Jakość wody u źródła Rozlewy ścieków Odprowadzanie wody z polderów Odprowadzanie oczyszczonych ścieków Wypłukanie gnojowicy Bezpośrednie skażenie kałowe Sprowadzenie źródeł skażenia z górnego biegu rzeki Należy wybrać najlepiej chronione źródło

Klasyfikacja źródeł wody Woda powierzchniowa Bezpośrednio uzdatniana woda powierzchniowa głównie z dużych rzek Rijn i Maas po retencji w zbiornikach Sztucznie infiltrowana woda powierzchniowa, głównie z dużych rzek Rijn i Maas po wstępnym uzdatnianiu Przefiltrowane wody przybrzeżne Woda gruntowa Swobodna woda gruntowa z piaszczystych stref saturacji Swobodna woda gruntowa z gruntów wapiennych i marglowych (Częściowo) związana woda gruntowa z piaszczystych stref saturacji i gruntów wapiennych

Monitoring jakości wody powierzchniowej Wahania krótkoterminowe Zmiany klimatu Wahania sezonowe dot. zakażonej (bez)objawowo ludności i populacji zwierzęcej Epidemie Należy wybrać taką strategię monitoringu, która dostarczy największej liczby informacji

Wahania krótkoterminowe Sytuacje obfitych opadów deszczu Odprowadzanie i przepływ wysokiego poziomu rzeki/strumienia Wysoki poziom wód gruntowych Zalanie terenu zlewni/produkcji Topienie się (skażonego kałowo) lodu na zbiornikach Mróz, którego skutkiem jest duża liczba ptaków na terenie zbiorników Duża liczba ptaków (lub innej zwierzyny)

Wahania krótkoterminowe (cd.) Miejsca odprowadzania (nie)oczyszczonych ścieków w górze rzeki Budowa oczyszczalni ścieków lub miejsca odprowadzania ścieków w górze rzeki Wykopy lub odwierty w sąsiedztwie terenu produkcji Stosowanie nawozu naturalnego w sąsiedztwie swobodnego źródła Odprowadzanie wody z polderów w sąsiedztwie ujęcia Epidemia patogenu u ludzi lub zwierząt

Stężenie w źródle wody – woda powierzchniowa Cryptosporidium 0.01-1 oocyst na litr wody rzecznej Hoogenboezem et al. report 2001 Giardia 0.1-1 cyst na litr wody rzecznej Enterowirusy 0.01-1 wirus na litr wody rzecznej Lodder i de Roda Husman AEM 2005 Rutjes et al. AEM 2005 Campylobacter 0.01-1 najbardziej prawdopodobna liczba na litr wody w korycie Schijven et al. H2O 2003

Monitoring wody powierzchniowej Wskaźnik Campylobacter, Cryptosporidium, Giardia, enterowirusy Lokalizacja Ostatni niezabezpieczony krok w procesie produkcji wody Częstotliwość W zależności od produkcji co trzy lata z 9, 19 lub 35 pomiarami Objętość Unikać pomiarów poniżej granicy wykrywalności Metody Zalecane metody ISO lub alternatywnie metody NEN Jakość metod Kontrole, Wydajność, Specyficzność, Selektywność, Reprodukcyjność, Granica wykrywalności, Chorobotwórczość patogenu, Próby pierścieniowe

Jakość wody gruntowej Ochrona źródła przed skażeniem Ocena narażenia źródła Analiza ryzyka jeśli źródło jest narażone na skażenia Częstotliwość Czas przebywania (lata) Schijven et al. 2005

Narażenie źródeł wody gruntowej Dane o jakości wody E. coli w studniach lub źródle ponad dwukrotnie w ciągu ostatnich 10 lat Rodzaj źródła Swobodna lub częściowo związana krasowa warstwa wodonośna bez ciągłej 2.5 m warstwy piasku gliniastego lub lessu lub z ograniczoną strefą saturacji Integralność infrastruktury Studnie nie są hermetycznie zamknięte Brak zabezpieczenia studni przed wodą na poziomie powierzchniowym Bliskość źródeł skażenia Obecność kanału ściekowego, dołu gnilnego, zbiornika szlamu lub innych zbiorników z odchodami ludzkimi bądź zwierzęcymi w obrębie strefy 60 dni od studni/odwiertu Woda powierzchniowa może przedostać się do studni/ odwiertu lub wytworzonej wody gruntowej poprzez infiltrację

Monitorowanie wody gruntowej Wskaźnik E. coli, bakteriofagi Lokalizacja Studnie lub źródła Częstotliwość Brak regularnych pomiarów, podczas trzech możliwych przypadków skażenia Objętość Unikać pomiarów poniżej granicy wykrywalności, >10 litrów Metody Zalecane metody ISO lub alternatywnie metody NEN Jakość metod Kontrole, Wydajność, Specyficzność, Selektywność, Reprodukcyjność, Granica wykrywalności, Chorobotwórczość patogenu, Próby pierścieniowe

Wydajność Cryptosporidium Giardia Enterowirusy Campylobacter 0,7-88% Schets et al. 330000 008 2004 Giardia 1,8-22% Schets et al. 330000 008 2004 Enterowirusy 40 (20-90%) wskaźniki Rutjes et al. 330000 007 2004 Campylobacter ?

Chorobotwórczość Cryptosporidium Giardia Enterowirusy Campylobacter Niewrażliwa hodowla komórkowa (komórki HCT8/CaCo2) Schets et al. 330000 005 2004 Żywotność określona przez użycie barwnika do żywych komórek Giardia Jak dotąd nie istnieje metoda hodowli komórkowej Enterowirusy Każda płytka powstaje z wirusa Określone enterowirusy nie mogą zakazić zastosowanych komórek BGM Rutjes et al. 330000 007 2004 Campylobacter Żywotność określona przez użycie pożywek bakteryjnych

Zakaźne – Niezakaźne cząstki enterowirusów RT-PCR/Hybryda. Hodowla komórkowa

Specyfika żywiciela Cryptosporidium Giardia Enterowirusy Campylobacter C. hominis, C.parvum 2, C.meleagridis, C.muris, C.felis i C.canis powodują zakażenia u ludzi Giardia G. Lamblia Enterowirusy Zakażenia u ludzi powodują ludzkie enterowirusy Campylobacter C. jejuni, C. coli i C. lari powodują zakażenia u ludzi

Uzdatnianie Analiza zagrożenia i punktów kontroli krytycznej Zasada „wielu barier” Redukcja patogenów w danej lokalizacji Wykorzystanie wskaźników Cryptosporidium/ Giardia > zarodnie clostridiów redukujących siarczyny Enterowirusy > F-specyficzne i fagi somatyczne Campylobacter > Escherichia coli

Spożycie Dzienne spożycie nieprzegotowanej wody do picia Dane z 1996 Dystrybucja metodą Monte Carlo tu ok. 220 ml dziennie

Opis zagrożenia Teunis et al. 2845500 002 1996 Stosunki dawka-reakcja określone dla przyjęcia konkretnych odmian Cryptosporidium, Giardii, enterowirusów i Campylobacter w trakcie badań z udziałem ochotników Jeżeli wiadomo, który ułamek stężenia wody do spożycia jest określony przez który rodzaj patogenu, można zastosować konkretny stosunek dawka-reakcja

Opis ryzyka Dzienne ryzyko infekcji oszacowane na podstawie dawki (Cdrw i Cons) oraz prawdopodobieństwa zakażenia przez przyjęty patogen Roczne ryzyko infekcji z symulacji Monte Carlo z dystrybucji Pm, prawdopodobieństwo zakażenia

DYSKUSJA Profil ryzyka powinien uwzględniać (ponownie) pojawiające się patogeny, ale również patogeny zoonotyczne Do źródeł skażeń zaliczają się oczyszczone oraz nieoczyszczone ścieki, które mogą być dość odległe Śledzenie cząstek bardzo użyteczne w ustalaniu pierwotnego źródła skażenia Trudno rozróżnić zakażenie przez wodę od innych dróg zakażenia lub wyróżnić specyficzne skutki chorobowe przenoszone przez wodę Duża liczba danych ilościowych potrzebnych do opisu krótkoterminowych wahań

DYSKUSJA (cd.) Ocena ryzyka powinna być oparta na multidyscyplinarnych badaniach korzystających z różnych metod Wody gruntowe wymagają oceny ryzyka w takim samym stopniu jak wody powierzchniowe Procedury uzdatniania w dużym stopniu zależą od podjęcia właściwego działania w przypadku awarii Udział systemu dystrybucji wciąż niedostatecznie brany pod uwagę w ocenie ryzyka W jaki sposób cele określone na podstawie kryteriów zdrowotnych powinny oceniać grupy ryzyka w obrębie ludności Do zapewnienia efektywnej interwencji potrzebny jest wysokiej jakości nadzór