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

1. Projekttwinningowy – mar 2009 ILOŚCIOWA OCENA RYZYKA MIKROBIOLOGICZNEGODLAZAPEWNIENIA BEZPIECZEŃSTWA WODY DOSPOŻYCIA

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 Radiologiczne Chemiczne 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, CryptosporidiumiGiardii (Załącznik A, tabela I uwaga) • Wody powierzchniowe (w tymprzeniknięcie do gleby) • Narażonewody gruntowe • Monitoring źródeł wody (Załącznik B) • Dodatkowepatogeny

4. Modelowanie ryzyka • Ocena ryzyka • Profil ryzykaRozpoznaniepatogenów przenoszonych przez wodę • Ocena narażeniaSpożycie mikroorganizmów w wodzie wodociągowej • Opis zagrożeniaStosunek dawka-reakcja • Opis ryzyka Oszacowanie ryzyka infekcji • Zarządzanie ryzykiem • Analiza kosztów i korzyściOcena możliwych interwencji • Implementacjawybranych interwencji • NadzórEfektywność wybranych interwencji • Informowanie o ryzyku • Poinformowanie dotkniętychstron

5. Profil ryzyka • Rozpoznanie patogenów przenoszonych przez wodę • Skutki chorobowe związane z patogenami • Analizapojawiających 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 2004 189: 699

7. 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 idezaktywacjaw 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 • 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

9. 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

10. 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) D, dawka

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

12. Klasyfikacja źródeł wody • Woda powierzchniowa • Bezpośrednio uzdatniana woda powierzchniowa głównie z dużych rzek Rijn i Maas po retencji w zbiornikach • Sztucznie infiltrowanawoda powierzchniowa, głównie z dużych rzek Rijn i Maas powstępnym uzdatnianiu • Przefiltrowane wody przybrzeżne • Woda gruntowa • Swobodna woda gruntowazpiaszczystychstref saturacji • Swobodna woda gruntowaz gruntów wapiennych i marglowych • (Częściowo) związanawodagruntowazpiaszczystych stref saturacji i gruntów wapiennych

13. 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

14. Wahania krótkoterminowe • Sytuacje obfitych opadów deszczu • Odprowadzanie i przepływ wysokiego poziomu rzeki/strumienia • Wysoki poziom wód gruntowych • Zalanieterenu 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 • Stosowanienawozu naturalnegow sąsiedztwie swobodnego źródła • Odprowadzanie wody z polderów w sąsiedztwie ujęcia • Epidemia patogenu u ludzi lub zwierząt

16. 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 • Hoogenboezem et al. report 2001 • 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 liczbana litr wodyw korycie Schijven et al. H2O 2003

17. Monitoring wody powierzchniowej • WskaźnikCampylobacter, Cryptosporidium, Giardia, enterowirusy • LokalizacjaOstatniniezabezpieczonykrokw procesie produkcji wody • CzęstotliwośćW zależności od produkcji co trzy lata z 9, 19 lub 35 pomiarami • ObjętośćUnikać pomiarów poniżej granicy wykrywalności • MetodyZalecane metody ISO lub alternatywnie metody NEN • Jakość metodKontrole, Wydajność, Specyficzność, Selektywność, Reprodukcyjność, Granica wykrywalności, Chorobotwórczość patogenu, Próby pierścieniowe

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

19. 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 lessulub 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 gruntowej • WskaźnikE. coli, bakteriofagi • LokalizacjaStudnie lub źródła • CzęstotliwośćBrak regularnych pomiarów, podczas trzech możliwych przypadków skażenia • ObjętośćUnikać pomiarów poniżej granicy wykrywalności, >10 litrów • MetodyZalecane metody ISO lub alternatywnie metody NEN • Jakość metodKontrole, Wydajność, Specyficzność, Selektywność, Reprodukcyjność, Granica wykrywalności, Chorobotwórczość patogenu, Próby pierścieniowe

21. Wydajność • Cryptosporidium • 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 • ?

22. Chorobotwórczość • Cryptosporidium • 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 • Żywotność określona przez użycie barwnika do żywych komórek • Enterowirusy • Każda płytka powstaje z wirusa • Określone enterowirusy nie mogą zakazić zastosowanych komórek BGM • Rutjes et al. 330000 007 2004 • Campylobacter • Jak dotąd nie istnieje metoda hodowli komórkowej • Żywotność określona przez użycie pożywek bakteryjnych

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

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

25. Uzdatnianie • Analiza zagrożenia i punktów kontroli krytycznej • Zasada „wielu barier” • Redukcja patogenów w danej lokalizacji • Wykorzystanie wskaźników • Cryptosporidium/ Giardia > zarodnieclostridiów redukujących siarczyny • Enterowirusy > F-specyficzneifagi somatyczne • Campylobacter > Escherichiacoli

26. Spożycie • Dzienne spożycie • nieprzegotowanej wodydo picia • Dane z 1996 • Dystrybucja metodą Monte Carlo tuok. 220 ml dziennie

27. Opis zagrożenia Teunis et al. 2845500 002 1996 • Stosunki dawka-reakcja określone dla przyjęcia konkretnych odmian Cryptosporidium, Giardii, enterowirusów iCampylobacter 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 (CdrwiCons) oraz prawdopodobieństwa zakażenia przez przyjęty patogen • Roczne ryzyko infekcji z symulacji Monte Carlo zdystrybucji Pm, prawdopodobieństwo zakażenia

29. DYSKUSJA • Profil ryzyka powinien uwzględniać (ponownie) pojawiające się patogeny, ale również patogeny zoonotyczne • Do źródeł skażeń zaliczają sięoczyszczone 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 przypadkuawarii • Udział systemu dystrybucji wciąż niedostatecznie brany pod uwagę w ocenie ryzyka • W jaki sposób cele określone na podstawie kryteriów zdrowotnych powinnyoceniaćgrupy ryzyka w obrębie ludności • Do zapewnienia efektywnej interwencji potrzebny jest wysokiej jakości nadzór