parazitičtí prvoci v pitné vodě

Metodické doporučení SZÚ – Národního referenčního centra pro pitnou vodu k opatřením bránícím výskytu parazitických prvoků v pitné vodě


Pitná voda musí být zdravotně nezávadná, což znamená, že „…nesmí obsahovat mikroorganismy, parazity a látky jakéhokoliv druhu v počtu nebo koncentraci ohrožujících veřejné zdraví.“ (§ 3, odst. 1, vyhlášky . 252/2004 Sb.). Nepřítomnost patogenních mikroorganismů a parazitů se z praktických důvodů neověřuje ve vodě přímo, ale pomocí systému zástupných organismů, tzv. indikátorů fekálního znečištění (fekálních proto, protože naprostá většina zdravotně významných mikroorganismů přenášených vodou je fekálního původu). Tento tradiční systém má své výhody, ale i nevýhody. Mezi nevýhody patří i skutečnost, že indikátorový systém nedokáže vždy indikovat přítomnost patogenních (mikro)organismů a to zvláště u vod dezinfikovaných tradičními způsoby. Důvodem je, že většina používaných indikátorových organismů (Escherichia coli, koliformní bakterie, enterokoky) je vůči dezinfekci citlivější než některé patogenní (mikro)organismy. Vysoká odolnost vůči běžně používaným dávkám chloru nebo oxidu chloričitého je typická zvlášt pro prvoky rod Cryptosporidium a Giardia, resp. pro jejich trvalá stádia (oocysty a cysty).


Zdravotní rizika kryptosporidií a giardií
Parazitičtí prvoci rod Cryptosporidium a Giardia patří k nejvýznamnějším původcům průjmových onemocnění s celosvětovým výskytem. Vykazují mnohé společné epidemiologické znaky. Zdrojem zárodků jsou kromě člověka hospodářsky chovaná zvířata, ale i domácí a divoká zvířata. Oocysty kryptosporidií (o velikosti asi 4-6 m) a cysty giardií (o velikosti asi 8 – 15 m) se vyznačují vysokou odolností k vlivům prostředí, díky níž jsou schopny přežívat po měsíce ve vodním prostředí. V povrchových vodách (a to i v ČR) se oocysty a cysty běžně vyskytují. Infekční dávka je mimořádně nízká: k vyvolání infekce postačí jedna až deset oocyst kryptosporidií a méně než deset cyst giardií. Klinický obraz kryptosporidiózy a giardiózy (jak se onemocnění způsobená těmito parazity nazývají) se vyznačuje širokým spektrem gastrointestinálních příznaků, z nichž převažují chronické průjmy, břišní křeče, únava, nevolnost, nechutenství a ztráta hmotnosti. U některých osob může nákaza proběhnout dokonce bez jakýchkoli příznaků, naopak u osob s poruchou imunity může mít onemocnění kryptosporidiózou těžký a chronický průběh, někdy i s fatálním koncem.


V USA a Velké Británii jsou v posledních 15 letech oba tyto parazité nejčastější příčinou epidemií z pitné a rekreační vody (kryptosporidium bylo příčinou dosud největší – co do počtu postižených osob – dokumentované epidemie z pitné vody na světě, při které v roce 1993 onemocnělo v americkém Milwaukee okolo 400 tisíc osob; voda přitom tehdy ve sledovaných ukazatelích splňovala platné hygienické požadavky na pitnou vodu…). Ojedinělé případy epidemií jsou hlášeny i z některých dalších evropských zemí (mimo Velkou Británii). V České republice nebyla dosud žádná epidemie z pitné vody způsobená těmito parazity hlášena, ale není vyloučen jejich podíl na některé z epidemií, u nichž se původce nepodařilo prokázat. Serologické studie provedené nedávno na vzorcích z roku 1985 ukazují, že před 20 lety přišla významná část tuzemské populace s kryptosporidiem do styku, přičemž populace zásobovaná pitnou vodou z povrchových zdrojů vykazovala vyšší seroprevalenci. I v souasné dob jsou v ČR hlášeny ojedinělé (ne-epidemické) případy obou chorob, ale jejich nízký počet neodpovídá reálné situaci – příčin, pro tomu tak je, je celá řada, počínaje lehčím průběhem nemoci, který nemocného nenutí vyhledat lékařskou pomoc, až po chyby v diagnostice a hlášení.


Rizikové faktory ovlivňující přítomnost kryptosporidií a giardií v surové upravené vodě
Na přítomnost i nepřítomnost parazitů v upravené vodě má vliv množství faktorů týkajících se činností v povodí, zdroje vody, hydrogeologické charakteristiky infiltračního povodí a zabezpečení jímacího objektu (u podzemních vod), způsobu úpravy vody a integrity vodovodní sítě. Výčet rizikových faktorů, které mohou vést k přítomnosti obou parazitů v pitné vodě, je uveden v příloze. V primárním riziku jsou všechny zdroje povrchových vod a podzemních vod ovlivněných povrchovými vodami. Preventivně je však vhodné zhodnotit riziko též u podzemních zdrojů, u kterých provozovatel s jistotou neví, zda jsou (mohou být) ovlivněné povrchovou vodou – lze k tomu např. použít dotazník uvedený v příloze č. 2. Zatímco rizikové faktory zmíněné v předchozím odstavci (resp. přílohách 1 + 2) jsou důležité pro obecné zhodnocení rizikovosti systému zásobování, vedle toho existuje několik indikátorů, které ukazují na možnou aktuální přítomnost životných (oo)cyst obou parazit v upravené pitné vodě. Jedná se zejména o:


 -Zvýšené znečištění surové vody, zejména po silných dešťových srážkách.
 -Nedokonalá úprava vody (ve vztahu ke kvalitě surové vody) – absence postupů odstraujících
 částice (koagulace, filtrace…).
 -Chyby v managementu a provozu by jinak adekvátní technologické linky úpravy – zvlášt při zvýšeném znečištění surové vody.
 -Pronikání odpadních vod do vodovodní sítě v důsledku netěsnosti potrubí a nedostatečného tlaku vody.


Podezření na přítomnost (oo)cyst kryptosporidií a giardií v pitné vodě
Výrobce vody se může o problému rizik kryptosporidií a giardií v jeho vodárenském systému dozvědět (a) předem, (b) aktuálně, nebo až (c) zpětně:


a) Výrobce vody si dobrovolně a preventivně provede rizikovou analýzu celého svého systému zásobování pitnou vodou (odběrů i jímání vody včetně ochranného pásma i příslušné části povodí, jednotlivé stupně v procesu úpravy vody, distribuce vody) a zjistí, že existuje riziko přítomnosti těchto parazitů v upravené vodě. Jedná se o moderní přístup analogický přístupu používanému již delší dobu povinně při výrobě potravin (tzv. systém HACCP – analýza a určení kritických kontrolních bodů při výrobě), který je založen na myšlence, že nezávadnost pitné vody (potravin) nelze zaručit občasnou kontrolou výsledného produktu, ale důslednou kontrolou celého procesu výroby a zvlášt jeho „slabých míst“ (kritických bodů). Podrobnosti lze nalézt v zahraniční i české literatuře.


b) Aktuálně by si měl výrobce uvědomit riziko tehdy, když zajistí výrazné nebo neobvyklé zhoršení provozních parametrů úpravy, například zákalu i počtu částic velikostní kategorie kryptosporidií a giardií.


c) Zpětně zjistí výrobce vody problém např. tehdy, vyskytne-li se epidemie kryptosporidiózy nebo giardiózy a bude-li epidemiologicky prokázáno, že zdrojem nákazy byla pitná voda distribuovaná výrobcem. To však bude v našich podmínkách spíše výjimečné – častějším případem (který také vyvolal potřebu tohoto metodického doporučení) bude pozitivní nález bakterie Clostridium perfringens. Tento mikroorganismus – vzhledem k jeho odolným sporám – byl mezi ukazatele jakosti pitné vody zařazen právě jako možný indikátor parazitů typu kryptosporidií, jak i přímo vyplývá z poznámky k němu uvedené:


Clostridium perfringens: 0 KTJ/100 ml (mezní hodnota) + pozn.: „Stanovuje se u pitných vod upravovaných přímo z povrchových vod nebo u podzemních vod ovlivněných povrchovými vodami. Tam, kde hodnota tohoto ukazatele není dodržena, musí se prozkoumat daný vodní zdroj a technologii úpravy, aby se zjistilo, zda lidské zdraví není
potenciálně ohroženo přítomností patogenních mikroorganismů, např. kryptosporidií. Postup odpovědné osoby stanoví § 4 odst. 53 zákona . 258/2000 Sb., ve znění zákona . 274/2003 Sb.“ (Příloha 1 vyhlášky . 252/2004 Sb.)


Přestože Clostridium perfringens nelze považovat za dokonalý indikátor přítomnosti kryptosporidií a giardií (některé studie korelaci s výskytem zmíněných prvoků prokázaly, jiné nikoliv, a o jeho vhodnosti a oprávněnosti zařazení do evropské směrnice 98/83/ES se vedou mezi odborníky dosud spory), přesto má určitou vypovídací hodnotu. I když nepřítomnost Clostridium perfringens neznamená, že by nemohly být přítomny (oo)cysty parazitů, přítomnost jeho spor svědčí např. o nedostatcích v úpravě vody nebo o ovlivnění podzemní vody vodou povrchovou.

Zákonem vyžadované kroky při podezření na výskyt kryptosporidií a giardií v pitné vodě

Při nálezu Clostridium perfringens v pitné vodě musí výrobce vody podniknout určité kroky, aby zajistil, že distribuovaná pitná voda nemůže ohrozit veřejné zdraví. V již citované poznámce k tomuto ukazateli je konkrétně uvedeno, že se musí prozkoumat daný vodní zdroj a technologie úpravy, a obecně uvedeno, že další postup odpovědné osoby stanoví § 4, odst. 53 zákona o ochraně veřejného zdraví, který zní:

„Nedodržení nejvyšší mezní hodnoty nebo mezní hodnoty jakéhokoli ukazatele, stanoveného prováděcím právním předpisem nebo povoleného nebo určeného podle tohoto zákona příslušným orgánem ochrany veřejného zdraví, je povinna osoba uvedená v § 3 odst. 2 neprodleně prošetřit, zjistit jeho příčinu a přijmout účinná nápravná opatření. O těchto skutečnostech je povinna neprodleně informovat příslušný orgán ochrany veřejného zdraví (OOVZ). OOVZ postupuje při šetření příčiny nedodržení hodnot ukazatel jakosti pitné vody a určení nebo změně nápravných opatření podle § 82 a 84.“


Pro úplnost citujeme též postup orgánů ochrany veřejného zdraví (OOVZ). OOVZ mohou:


„…nařizovat, organizovat, řídit a popřípadě i provádět opatření k předcházení vzniku a zamezení šíření infekčních onemocnění… nařizovat mimořádná opatření při epidemii a nebezpečí jejího vzniku…“ (§ 82),
„…zakázat nebo omezit používání nejakostní pitné vody… a to do doby odstranění závady, jakož i stanovit účel, pro který lze takovou vodu používat; mohou určit nápravná opatření v případě nedodržení jakosti pitné vody, teplé vody nebo vody jiné jakosti, upravené tímto zákonem, nebo změnit nápravná opatření, stanovená kontrolovanou osobou, a to do doby odstranění závady…“ (§ 84).


Uvedený mechanismus by měl být samozejmě spuštěn nejen při nálezu Clostridium perfringens, ale obecně ve všech případech, kdy na základě jiných znaků existuje vážné podezření, že se v upravené pitné vodě mohou vyskytovat parazité. Z citovaných ustanovení zákona na ochranu veřejného zdraví je pak zřejmé, že konat by měl nejen výrobce vody, ale i orgán ochrany veřejného zdraví.

Šetření problému a nápravná opatření
Adekvátní reakce musí zahrnovat okamžité šetření a krátkodobá opatření, která mohou případně ukázat na potřebu provedení opatření dlouhodobých.


Okamžité šetření
Zahrnuje jak šetření, tak (pokud je možné) i určitá nápravná opatření:
a) Odebrání nových vzorků vody a to neprodleně, tj. týž den a/nebo ráno den následující (§ 9 vyhl. 252/2004 Sb.): vzorek i vzorky upravené vody na klostridium (na výstupu z úpravny, popř. též v síti pokud je ještě předpoklad, že voda, u které byl zjištěn pozitivní nález, je stále ještě akumulována v síti) a dále vzorek upravené vody před dezinfekcí na další fekální indikátory (E. coli, koliformní bakterie). Laboratoř musí být rovněž požádána, aby neprodleně provedla rozbor a oznámila výsledek.
b) Provení provozních záznamů úpravny, které by mohly naznačit příčinu pozitivního nálezu klostridií (kvalita surové vody, dávkování chemikálií (koagulantu, prostředků na předúpravu pH), funkce filtrů, stálost tlaku v síti apod.).
c) Pokud je opakovaným rozborem nález klostridií nebo jiných fekálních indikátorů před dezinfekcí potvrzen, následuje intenzivní vyšetření kvality vody: během krátké doby (1-2 dny) je nutné odebrat minimálně 20 dalších vzorků vody před desinfekcí a testovat je na přítomnost koliformních bakterií a E. coli. Pokud se ani v jednom vzorku neprokáže kontaminace, je možné upustit od dalšího intenzivního šetření a případně se zaměřit na preventivní opatření. V případě pozitivního nálezu je však nutné odebrat nejméně 20 dalších vzorků (opět v krátkém časovém úseku jednoho dne) na přítomnost koliformních bakterií a E. coli.
d) Nápravná opatení ke zlepšení kvality vody jsou nezbytná u těchto výsledků:
v případě prokázání E. coli před desinfekcí
· ve čtyřech a více na sebe navazujících vzorcích nebo
· ve více než pěti vzorcích ze série 20 vzorků nebo
· když více než ve 2 následných vzorcích je více než 10 E. coli ve 100 ml;
nebo při prokázání koliformních bakterií před desinfekcí
· ve více než polovině z 20 následných vzorků nebo
· ve více než 5 ze série 20 vzorků je překročena koncentrace 10 KTJ/100 ml nebo
· ve více než 2 z 20 vzorků je překročena koncentrace 100 KTJ/100 ml.
e) Šetření původu kontaminace.


Nápravná opatření (krátkodobá)
a) Dočasné odstavení zdroje (i zdroj) s výrazně zhoršenou kvalitou surové vody, která neodpovídá technologii a kapacitě úpravny (pokud je to možné).
b) Dočasné odstavení „závadného“ filtru.
c) Zlepšení separační účinnosti stávající úpravy vody. Účinnost by měla být taková, aby před dezinfekcí byly hodnoty E.coli a koliformních bakterií prakticky nulové a počty kolonií při 22ºC byly méně než 100 KTJ/ml.
d) Pokud není žádné z řešení (a, b) možné, ani není možné napojení na jiný zdroj/systém, a  kontaminace přetrvává, doporučujeme preventivně vyhlásit vodu za nepitnou nebo vydat doporučení o převařování vody (nejméně 1 minutu klokotavého varu, při kterém bublá celá hladina v nádobě). Od tohoto opatření je možné upustit jen tehdy, je-li opakovaným rozborem na přítomnost (oo)cyst kryptosporidií a giardií potvrzeno, že není dosažena hodnota 10 oocyst kryprosporidií/ 100 l, resp. 3 cysty giardií/ 100 l. Nálezy (oo)cyst pod touto hodnotou však neznamenají, že by nebylo potřeba provést některá dlouhodobá nápravná opatření.


Nápravná opatření (dlouhodobá) – kvalita surové vody
a) Vyhledání bodových zdrojů znečištění, pokus o jejich sanaci.
b) Stanovení maximálních limitů znečištění (a to i krátkodobého – nárazového) surové vody ve vztahu k separační účinnosti úpravy.
c) Monitoring kvality surové vody, zejména při rizikových situacích (silné deště, tání sněhu, havárie čistírny odpadních vod, aplikace hnoje na pole v okolí zdroje…) – např. on-line monitoring zákalu i analýza částic nebo stanovení fekálních indikátorů.
d) Prověření, zda podzemní voda není ovlivňována vodou povrchovou (např. kolísání zákalu, výskyt E.coli nebo koliformních bakterií).


Nápravná opatření (dlouhodobá) – úprava vody
a) Zavedení separačního stupně na odstraňování částic, pokud chybí (např. u podzemních vod pod vlivem povrchové vody). Pouhá dezinfekce nestačí zajistit nezávadnost vody.
b) Zavedení vhodné předúpravy surové vody (břehová filtrace…).
c) U povrchové vody zdokonalení účinnosti stávajících nebo zavedení nových separačních stupňů (pomalá písková filtrace, membránová filtrace…) a definice jejich separační účinnosti ve vztahu ke kvalitě surové vody. Za vyhovující účinnost nutno považovat stav, kdy v upravené vodě před dezinfekcí jsou hodnoty E.coli a koliformních bakterií prakticky
nulové a počty kolonií při 22ºC jsou pod hodnotu 100 KTJ/ml.
d) Zpracování havarijního plánu pro případ, kdy hodnoty znečištění surové vody přesáhnou kapacitu separace. Pouhé zvýšení dezinfekční dávky zde nestačí, protože voda, která je jen díky dezinfekci zbavena své prokazatelné fekální kontaminace, nemůže být pokládána za hygienicky nezávadnou.
e) Jestliže se úprava provádí ve více krocích, je nutné zaručit, že každý krok bude v souladu s multibariérovým systémem vždy vykazovat požadovanou výkonnost. To předpokládá, že separační účinnost každého kroku úpravy je známa a také je odpovídajícím způsobem kontrolována.


Nápravná opatření (dlouhodobá) – vodovodní síť
Zajištění integrity rozvodného systému a stálého přetlaku v distribuční síti.


Závěr
Toto metodické doporučení seznamuje s rizikem výskytu parazitárních prvků rodů Cryptosporidium a Giardia v pitné vodě a s faktory, které vedou k jejich výskytu v surové vodě a průniku do pitné vody. Vyhláška MZ . 252/2004 Sb., kterou se stanoví hygienické požadavky na pitnou a teplou vodu a četnost a rozsah kontroly pitné vody, požaduje po výrobcích pitné vody šetření na přítomnost těchto prvoků v případě, že se ve vodě prokáže indikátorový organismus Clostridium perfringens, a provedení nápravných opatření. Doporučení nabízí standardní postup šetření založený na běžně používaných a finančně nenáročných vyšetovacích metodách, jakož i výčet adekvátních nápravných opatření. Přímý průkaz (oo)cyst kryptosporidií nebo giardií ve vodě je sice možný, ale vzhledem k tomu, že jde o náročné a nákladné vyšetení, které je schopné provést jen omezený okruh laboratoří, nejde o metodu vhodnou pro systém pohotového rozhodování a pro provedení rychlého a účinného nápravného opatření. Metodu přímého průkazu je však vhodné použít při preventivním hodnocení rizik systému zásobování, jakož i pro ověření účinnosti provedených opatření.


MUDr. František Kožíšek, CSc.
vedoucí NRC pro pitnou vodu

Licence:creativecommons

 

Metodické doporučení připravili: MUDr. F.Kožíšek, CSc., Mgr. P.Pumann, RNDr. J.Šašek a Doc. Ing. P.Dolejš, CSc.
Autoři děkují RNDr. Josefu Datlovi (PF UK) za pomoc s překladem hydrogeologických termínů.
Metodické doporučení bylo vypracováno v rámci Programu podpory cíleného výzkumu a vývoje AV R S6022006
„Riziko výskytu oocyst Cryptosporidium spp. v pitné vodě“ a Výzkumného záměru (dílčí výzkumný záměr III)
„Zdravotní rizika životního prostředí“