ILOŚCIOWA OCENA RYZYKA MI K ROBI OLOGICZNEGO DLA ZAPEWNIENIA BEZPIECZEŃSTWA WODY DO SPOŻYCIA

ILOŚCIOWA OCENA RYZYKA MIKROBIOLOGICZNEGO DLA ZAPEWNIENIA BEZPIECZEŃSTWA WODY DO SPOŻYCIA

Projekt twinningowy – mar 2009

QMRA | [email protected]

Wytyczne WHO dot. jakości wody do spożycia (Wyd. 3.)

S ys tem m an a g em e nt M o n ito ring M a na g e m e nt

M ic ro b ia l C h e m ica l R a d io lo g ica l A cce p ta b ility

S u pp o rtin g in fo rm ation

Surveillance

W ater safety plan

Health basedtargets

P u b lic h ea lth co n te xta n d h ea lth o u tcom es

Nadzór

Plan bezpieczeństwa wodnego

Zarządzanie systemem Zarządzanie

Informacje dodatkowe

Mikrobiologiczne Chemiczne Radiologiczne Akceptowalność

Cele określone na podstawie

kryteriów zdrowotnych

Kontekst zdrowia publicznego

I wyniki zdrowotne


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

1. Ocena ryzyka• Profil ryzyka Rozpoznanie patogenów przenoszonych przez wodę

• Ocena narażenia Spożycie mikroorganizmów w wodzie wodociągowej

• Opis zagrożenia Stosunek dawka-reakcja

• Opis ryzyka Oszacowanie ryzyka infekcji

2. Zarządzanie ryzykiem• Analiza kosztów i korzyści Ocena możliwych interwencji

• Implementacja wybranych interwencji

• Nadzór Efektywność wybranych interwencji

3. 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

Cryptosporidium

Norowirus

Salmonella


Wybuchy epidemii przenoszonych przez wodę spowodowanych norowirusami genogrupy 1 (GGI)

100

9080

EP2002075

EP2002147

EP2002005

EP2002136

EP2002142

EP2002109-21

EP2002109-37

EP2002109-water

EP2002040

OB2002002

EP2002026

Musgrove

Birmingham291

Birmingham291

04

10

01

09

09

06

06

06

02

02

Birmingham291

Birmingham291

Birmingham291

Birmingham291

Birmingham291

Birmingham291

Mikkeli

Mikkeli

01

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– 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– 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– 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)

ZIR

CC ruwdrw 1

ConsCD drw 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

Cryptosporidium0.01-1 oocyst na litr wody rzecznej

Hoogenboezem et al. report 2001

Giardia0.1-1 cyst na litr wody rzecznej

Hoogenboezem et al. report 2001

Enterowirusy0.01-1 wirus na litr wody rzecznej

Lodder i de Roda Husman AEM

2005

Rutjes et al. AEM 2005

Campylobacter0.01-1 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

2 4 6 8Verblijftijd TRHjaarL0

100

200

300

400

500

600

eitneuqerFC

zęst

otli

wo

ść

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

• Cryptosporidium0,7-88% Schets et al. 330000 008 2004

• Giardia1,8-22% Schets et al. 330000 008 2004

• Enterowirusy40 (20-90%) wskaźniki

Rutjes et al. 330000 007 2004

• Campylobacter?


Chorobotwórczość• Cryptosporidium

Niewrażliwa hodowla komórkowa (komórki HCT8/CaCo2)Schets et al. 330000 005 2004

Żywotność określona przez użycie barwnika do żywych komórek

• GiardiaJak dotąd nie istnieje metoda hodowli komórkowej Żywotność określona przez użycie barwnika do żywych komórek

• EnterowirusyKażda płytka powstaje z wirusa Określone enterowirusy nie mogą zakazić zastosowanych komórek

BGM Rutjes et al. 330000 007 2004

• CampylobacterJak dotąd nie istnieje metoda hodowli komórkowej Żywotność określona przez użycie pożywek bakteryjnych


Zakaźne – Niezakaźne cząstki enterowirusów

RT-PCR/Hybryda.

Hodowla komórkowa


Specyfika żywiciela

• CryptosporidiumC. hominis, C.parvum 2, C.meleagridis, C.muris, C.felis i

C.canis powodują zakażenia u ludzi

• GiardiaG. Lamblia

• EnterowirusyZakażenia u ludzi powodują ludzkie enterowirusy

• CampylobacterC. 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 wskaźnikówCryptosporidium/ Giardia > zarodnie clostridiów redukujących

siarczyny Enterowirusy > F-specyficzne i fagi somatyczneCampylobacter > Escherichia coli


Spożycie

• Dzienne spożycie

nieprzegotowanej wody do picia• Dane z 1996• Dystrybucja metodą Monte Carlo

tu ok. 220 ml dziennie


Opis zagrożenia

• 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

Teunis et al. 2845500 002 1996


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

mday PDP inf;

dayyear PdP inf;inf;

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

ILOŚCIOWA OCENA RYZYKA MI K ROBI OLOGICZNEGO DLA ZAPEWNIENIA BEZPIECZEŃSTWA WODY DO SPOŻYCIA

Documents

Transcript of ILOŚCIOWA OCENA RYZYKA MI K ROBI OLOGICZNEGO DLA ZAPEWNIENIA BEZPIECZEŃSTWA WODY DO SPOŻYCIA