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

2 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

3 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

4 Modelowanie ryzyka Ocena ryzyka Zarządzanie ryzykiemProfil 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

5 Profil ryzyka Rozpoznanie patogenów przenoszonych przez wodęSkutki 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

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

7 Kryteria wyboru i uszeregowania pod względem ważnościZakres 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

8 Skutki chorobowe Cryptosporidium Giardia Enterowirusy CampylobacterNieżyt 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

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

10 Ocena narażenia Ocena systemu ZałożeniaJakość 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

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

12 Klasyfikacja źródeł wodyWoda 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

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

14 Wahania krótkoterminoweSytuacje 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)

15 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

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

17 Monitoring wody powierzchniowejWskaźnik 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

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

19 Narażenie źródeł wody gruntowejDane 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

20 Monitorowanie wody gruntowejWskaźnik 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

21 Wydajność Cryptosporidium Giardia Enterowirusy Campylobacter0,7-88% Schets et al Giardia 1,8-22% Schets et al Enterowirusy 40 (20-90%) wskaźniki Rutjes et al Campylobacter ?

22 Chorobotwórczość Cryptosporidium Giardia Enterowirusy CampylobacterNiewrażliwa hodowla komórkowa (komórki HCT8/CaCo2) Schets et al 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 Campylobacter Żywotność określona przez użycie pożywek bakteryjnych

23 Zakaźne – Niezakaźne cząstki enterowirusówRT-PCR/Hybryda. Hodowla komórkowa

24 Specyfika żywiciela Cryptosporidium Giardia Enterowirusy CampylobacterC. 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

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

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

27 Opis zagrożenia Teunis et al 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

28 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

29 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

30 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