Bakterie i wirusy w wodzie wodociągowej

• Autorzy: Olańczuk-Neyman K. , Sokołowska A.

Warianty tytułu

EN

Bacteria and viruses in the drinking water distribution systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wyprodukowanie w stacji uzdatniania wody do spożycia, spełniającej obowiązujące standardy jakościowe, nie daje gwarancji, iż woda pobierana przez odbiorców jest równie dobrej jakości. Przyczynia się do tego wtórny rozwój mikroorganizmów zachodzący w wodzie rozprowadzanej w sieci wodociągowej i na powierzchni osadów, który jest związany m.in. z obecnością biodegradowalnych substancji organicznych i pierwiastków biogennych. Znaczna część mikroorganizmów rozwijających się w sieci wodociągowej należy do nieszkodliwych heterotrofów, lecz wśród nich mogą występować bakterie oportunistyczne, zagrażające zdrowiu ludzi, głównie osób z uszkodzonym systemem immunologicznym. Zgodnie z raportem Światowej Organizacji Zdrowia, w procesie oczyszczania wody priorytet ma usuwanie z wody mikroorganizmów chorobotwórczych (np.: E. coli, Salmonella, Shigella, Campylobacter jejuni), a ponadto bakterii oportunistycznych chorobotwórczych dla ludzi (np.: Pseudomonas aeruginosa, Aeromonas spp., Legionella spp., Mycobacterium spp.), zdolnych do rozmnażania się w wodzie. Natomiast w mikrobiologicznych badaniach rutynowych kontrolowana jest jedynie obecność bakterii wskaźnikowych, których obecność wskazuje na zanieczyszczenie wody materiałem pochodzenia kałowego, a zatem na potencjalną możliwość występowania organizmów chorobotwórczych pochodzenia jelitowego, przenoszonych drogą wodną. W pracy scharakteryzowano najgroźniejsze wirusy, bakterie chorobotwórcze oraz bakterie oportunistyczne chorobotwórcze dla ludzi, pochodzenia wodnego, ich rozprzestrzenianie w wodzie wodociągowej, a także potencjalne zagrożenie spowodowane spożyciem zanieczyszczonej mikrobiologicznie wody. Podkreślono, że w celu zapobiegania gromadzeniu się mikroorganizmów konieczne jest maksymalne ograniczenie liczby cząstek oraz stężenia substancji organicznych w wodzie produkowanej w stacjach uzdatniania, usuwanie osadów i błony biologicznej gromadzących się w przewodach sieci oraz utrzymanie odpowiedniego stężenia środka dezynfekcyjnego.

EN

Regardless of the fact, that drinking water produced at the water treatment plants fulfils the admissible quality standards, the water received by the consumers usually is not of the same good quality. A drinking-water distribution system provides a habitat for microorganisms, which are sustained by organic and inorganic nutrients present in the pipe and in the conveyed water. The multiplication of bacteria in the distribution system negatively influences on the water quality. Excessive microbial activity can lead to deterioration in aesthetic quality (e.g. taste, odours, turbidity and colour). Most microorganisms developing within the distribution network are harmless heterotrophs but some of them are opportunistic pathogens which are presenting potential health concern to consumers. Opportunistic pathogens are creating risks for vulnerable individuals (e.g. people with acquired immune deficiency syndrome (AIDS) and other immunocompromised individuals). According to the World Health Organization report, the highest attention in the water treatment process should be paid to the removal of not only pathogenic bacteria (E. coli, Salmonella spp., Shigella spp., C. jejuni), as well opportunistic pathogenic bacteria which are able to multiply in water in favourable conditions ((s. aeruginosa, Aeromonas spp., Legionella spp., Mycobacterium spp.). During routine microbiological tests only the presence of indicator bacteria is tested. Presence of these microorganisms indicates pollution of water with faecal material, and potential presence of pathogenic waterborne microorganisms of enteric origin. The most dangerous, waterborne viruses (Adenoviruses, Calciviruses, Coxackieviruses, Echoviruses), pathogenic bacteria (Escherichia coli, Salmonella spp., Yersinia enterocolitica, Campylobacter jejuni, Helicobacter pylori) and opportunistic pathogens (Legionella spp., Aeromonas spp., Pseudomonas aeruginosa, Mycobacterium spp.) are characterized, their presence in the distribution system and relationship to public health is described. The general recommendations on the inhibition of bacterial proliferation in the distribution systems are: the minimizing the number of particles and the restriction on the biodegradable organic content in water leaving the treatment works, together with preventing the accumulation of deposits and biofilms in the distribution system. Additionally, in countries where it is usual to maintain a disinfectant residual to control bacterial multiplication in distributed drinking water, minimizing the factors causing the consumption of residual disinfectant is necessary.

Słowa kluczowe

PL

woda do spożycia; sieć wodociągowa; bakterie chorobotwórcze; bakterie oportunistyczne; wirusy

EN

drinking water; distribution system; pathogenic bacteria; opportunistic pathogens; viruses

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2004
• Tom: T. 7, nr 3/4
• Strony: 259--276
• Opis fizyczny: Bibliogr. 64 poz.

Twórcy

autor

Olańczuk-Neyman K.

• Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska, ul. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk

autor

Sokołowska A.

• Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska, ul. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk

Bibliografia

• [1] Bartram J., Havelaar A.H., Guidelines for Drinking-Water Quality - Second Edition, WHO, Geneva 2004.
• [2] Gerba C.P., Nwachuku N., Riley K.R., Disinfection resistance of waterborne pathogens on the United States Environmental Protection Agency’s Contaminant Candidate List (CCL), J. Water SRT-Aqua 2003,52,81-94.
• [3] Pedley S., Bartram J., Rees G., Dufour A., Cotruvo J.A., Pathogenic Mycobacteria in Water. A Guide to Public Health Consequences Monitoring and Management, WHO, IWA Publishing, London 2004.
• [4] Kocwa-Haluch R., Wirusy i ich występowanie w wodach i ściekach, Politechnika Świętokrzyska, Kielce 2001.
• [5] Lloyd B., Yersinia and yersiniosis, (w:) R.G. Feacham i in., Sanitation and disease, Health aspects of excreta and wastewater management, John Wiley and Sons, Chichester 1983, 327-330.
• [6] LeChevallier M.W., Shawn N.J., Smith D.B., Factors Limiting Microbial Growth in Distribution System, AWWA Research Foundation, Denver 1996.
• [7] Olańczuk-Neyman K., Mikroorganizmy w kształtowaniu jakości i uzdatnianiu wód podziemnych, Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska Polskiej Akademii Nauk, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk 2001.
• [8] Payment P., Robertson W., Safe Piped Water: Managing Microbial Water Quality in Piped Distribution Systems, WHO, IWA Publishing, London 2004.
• [9] Leminor L., The genus Salmonella, (w:) M.P. Starr i in. (ed.), The Prokaryotes, Vol. II, Springer Verlag, Berlin-Heidelberg 1981, 1148-1159.
• [10] Lloyd B., Salmonella, enteric fevers and salmonelloses, (w:) R.G. Feacham i in. (ed.), Sanitation and disease. Health aspects of excreta and wastewater management, John Wiley and Sons, Chichester 1983,251-286.
• [11] Lewis W.J., Foster S.S.D., Dragar B.S., The risk of groundwater pollution by on-site sanitation in developing countries; a literature review, International Centre for Wastes Disposal (Report No. 01/82), Dubendorf, Switzerland 1982.
• [12] Swaminathan B., Harmon M.C., Mehlman J.J., Yersinia enterocolitica, J. Appl. Bacteriol. 1982, 52, 151-183.
• [13] Bercovier H., Mollaret H.H., Yersinia, (w:) N.R. Krieg, J.G. Holt (ed.), Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology, Williams and Wilkins, Baltimore 1984, 498-506.
• [14] Highsmith A.K. i in., Isolation of Yersinia enterocolitica from well water and growth in distilled water, App. and Environ. Microbiol. 1997, 34, 745-750.
• [15] Aleksic S., Bockem H.L.J., Serological and biochemical characteristics of 416 Yersinia strains from well water and drinking water plants in the Federal Republic of Germany: lack of evidence that these strains are of public health importance, Zentralblatt für Bakteriologie, Microbiologie und Higiene, Reihe B 1988, 185, 527-533.
• [16] Smibert R.M., The genus Campylobacter, (w:) M.P. Starr i in. (ed.), The Prokaryotes, Vol. I, Springer Verlag, Berlin-Heidelberg 1981, 609-617.
• [17] Penner J.L., The genus Campylobacter, a decade of progress, Clinical Reviews in Microbiology 1988, 1, 157-172.
• [18] Robinson D.A., Infective dose of Campylobacter jejuni in milk, British Med. Journal 1981, 282, 1584.
• [19] Gondrosen B., Survival of thermotolerant Campylobacters in water, Acta Veterinaria Scandinavica 1986, 27, 1-10.
• [20] Feachem R.G., Environmental aspects of cholera epidemiology. III. Transmission and control, Tropical Disease Bulletin 1982, 79, 1-47.
• [21] Taylor D.N., Blaster M.J., The epidemiology of Helicobacter pylori infection, Epidemiol. Rev. 1991, 13,42-58.
• [22] Eurogast Study Group, An international association between Helicobacter pylori infection and gastric cancer, Lancet 1993, 341, 1359-1362.
• [23] Hunter P.R., Waterborne Disease, Wiley, New York 1997.
• [24] Atmar R.L., Estes M.K., Diagnosis of non-cultivatable gastroenteritis viruses, the human caliciviruses, Clin. Microbiol. Rev. 2001, 14, 15-37.
• [25] Hawley H.B., Morin D.P., Geraghty M.E., Tomkow J., Philips L.A., Coxsackievirus 13 epidemic at a boy’s camp, Isolation of virus from swimming water, J. Am. Med. Assoc. 1973, 226, 33-36.
• [26] Denis F.A., Blanchovin E., Poitiers F., Flamer P., Coxsackie A16 infection from lake water, J. Am. Med. Ass. 1994, 226, 1370-1371.
• [27] Kee F., McElroy G., Stewart D., Coyle P., Watson J., A community out break of echovirus infection with an outdoor swimming pool, J. Publ. Hlth. Med. 1994, 16, 145-148.
• [28] Feachem R.G. i in., Sanitation and disease: health aspects of excreta and wastewater management, John Wiley and Sons, Chichester 1983.
• [29] Olańczuk-Neyman K., Bakterie wiążące żelazo i ich rola w wodach podziemnych, Zesz. Nauk. Politechniki Gdańskiej, 453, Budownictwo Wodne XXXII, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk 1990.
• [30] Olańczuk-Neyman K., Goździelewska A., The occurrence and role of sulphate bacteria in groundwaters, Archives of Hydroengineering 1992, 39, 3, 45-55.
• [31] Wargin A., Olańczuk-Neyman K., Skucha M., Occurrence and properties of sulphate reducing bacteria in groundwater in Gdańsk region - selected methods of elimination, Materiały XVIII Krajowej i VI Międzynarodowej Konferencji Naukowo-Technicznej nt. Zaopatrzenie w wodę i ochrona wód, PZITS, Poznań 2004, 421-430.
• [32] Pruszkowska M., Wargin A., Ocena przyczyn zmian jakości wód podziemnych utworów kredowych w regionie gdańskim. Współczesne Problemy Hydrogeologii 2003, 11, 265-271.
• [33] O’Connor T.L., Water quality deterioration in distribution systems: part 1, Wat. Eng. and Management 2000, 147, 10.
• [34] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 4.09.2000 r. w sprawie wymagań dotyczących jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi, DzU Nr 82, poz. 937 z dn. 4.10.2000 r.
• [35] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 19.11.2002 r. w sprawie wymagań dotyczących jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi, DzU Nr 203, poz. 1718 z dn. 5.12.2002 r.
• [36] Mathieu L., Block J.C., Prevost M., Maul A., De Bishop R., Biological stability of drinking water in the city of Metz distribution system, J. Wat. SRT-Aqua 1995, 44, 5, 230-239.
• [37] Ollos P.J., Slawson R.M., Huck P.M., Bench scale investigations of bacterial re-growth in drinking water distribution systems, Wat. Sei. Tech. 1995, 38, 275-282.
• [38] Nawrocki A., Biłłozor S., Uzdatnianie wody, Procesy chemiczne i biologiczne, WN PWN, Warszawa-Poznań 2000.
• [39] Sozański M., Olańczuk-Neyman K., Stan wiedzy i perspektywy rozwojowe technologii uzdatniania wody jako współczesnej dyscypliny nauki, (w:) Inżynieria środowiska stan obecny i perspektywy rozwoju. Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska PAN, Wyd. Druk. Liber, Lublin 2002, 10, 115-172.
• [40] Brenner D.J. i in., Legionella, (w:) N R. Krieg, J.G. Holt (ed.), Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology, Vol. 1, Williams and Wilkins, Baltimore 1984, 279-288.
• [41] Popoff M., Aeromonas, (w:) N.R. Krieg, J.G. Holt (ed.), Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology, Vol. 1, Williams and Wilkins, Baltimore 1984, 545-548.
• [42] van der Kooij D., Hijnen W.A.M., Nutritional versatility and growth kinetics of an Aeromonas hydrophila strain isolated from drinking water, Appl. Envir. Microbiol. 1988, 54, 2824-2851.
• [43] Klein P.D., Graham D.Y., Gaillor A., Opekun A.R., O’Brian Smith E., Water source as risk factor for Helicobacter pylori infection in Peruvian children, Lancet 1991, 337, 1503-1506.
• [44] MacKenzi W.R., Hoxie N.J., Proctor M.E., Gradus M.S., Blair K.A., Peterso D.E., Kazmierczak J.J., Fox K.R., Addias A.G., Rose J.B., Davis J.P., Massive waterborne outbreak of Cryptosporidium infection associated with a filtered public water supply, Milwaukee, Wisconsin, March and April 1993, New England Journal of Medicine 1994, 331, 3, 161-167.
• [45] Lee J.V., West A.A., Survival and growth of Legionella species in the environment, Soc. of App. Bacteriol. Symposium Series 1991, 20, 121-129.
• [46] Rowbotham T.J., Pontiac fever explained? Lancet 1980, 2, 969.
• [47] Hadaś E., Sułek A., Derda M., Pełzaki wolnożyjące z rodzaju Acanthamoeba jako nosiciele patogenicznych bakterii, Materiały XVIII Krajowej i VI Międzynarodowej Konferencji Naukowo-Technicznej nt. Zaopatrzenie w wodę i ochrona wód, PZITS, Poznań 2004, 345-356.
• [48] Kim B.R., Anderson J.E., Mueller S.A., Gaines W.A., Kendall A.M., Literature review - efficacy of various disinfectants against Legionella in water system, Wat. Res. 2002, 36, 4433-4444.
• [49] LeChevallier M.W., Control, treatment and disinfection of Mycobacterium avium complex in drinking water, (w:) Pathogenic Mycobacteria in Water: A Guide to Public Health Consequences, Monitoring and Management, ed. S. Pedley, J. Bartram, G. Rees, A. Dufour, J. Cotruvo, WHO, IWA Publishing, London 2004.
• [50] Block J.C., Servais P., Werner P., Proceedings of Technology Conference on Bacterial Regrowth, Molecules and Surfaces 1993, 3-35.
• [51] Servais P., Laurent P., Gatel D., Characterization of dissolved organic matter biodegradability in waters; impact of water treatment and bacterial re-growth in distribution systems, AWWAWQTC Proceedings 1995, 2175-2190.
• [52] Van der Kooij D., Assimilable organic carbon as an indicator of bacterial re-growth, J. Am. Water Works Assoc. 1992, 84, 57-152.
• [53] Van der Kooij D., AOC Manual, KIWA Water Research, Nieuwegein 2001.
• [54] Lehtola M.J., Miettinen I.T., Vartiainen T., Martikainen P.J., A new sensitive bioassay for determination of microbially available phosphorus in water, Appl. Environ. Microbiol. 1999, 65, 5, 2032-2034.
• [55] Donolan R.M., Pipes W.O., Selected drinking water characteristics and microbial population density, J. Am. Waterworks Assoc. 1988, 80, 70-76.
• [56] Piriou P., Duncan S., Levi Y., Jarrige P. A., Prevention of bacterial growth in drinking water distribution system, Wat. Sei. Tech. 1997, 35, 283-287.
• [57] LeChevallier M.W., Cawthon C.D., Lee R.G., Inactivation of biofilm bacteria, Appl. Environ. Microbiol. 1988, 54, 2492-2499.
• [58] Bois F.Y., Fahmy T., Block J.C., Gatel D., Dynamic modeling of bacteria in a pilot drinking-water distribution system, Wat. Res. 1997, 31, 3146-3156.
• [59] O’Connor T.L., O’Connor J.T., Microbially-mediated corrosion and water quality deterioration during distribution, Water Engineering and Management 2001, 147, 148, 10-12.
• [60] LeChevallier M.W., Lowry C.D., Lee R.G., Gibbon D.L., Examining the relationship between iron corrosion and the disinfection of biofilm bacteria, J. AWWA 1993, 85, 11-123.
• [61] Beck G.S., Deposition and pipe corrosion, Wat. Environ. Tech. 1995, 46-49.
• [62] Holden B., Greetham M., Croll B. T., Scutt J., The effect of changing inter process and final disinfection reagents on corrosion and biofilm growth in distribution pipes, Wat. Sei. Tech. 1995, 32,8,213-220.
• [63] Randon G., Servais P., Laurent P., Tanghe N., Cavard J., Study of the behavior of a distribution system supplied by a nanofiltration unit, AWWA-WQCT Proceedings 1995, 1019-1032.
• [64] Volk C.J., LeChevallier M.W., Impacts of the reduction of nutrient levels on bacterial water quality in distribution system, App. Environ. Microbiol. 1999, 65, 11.