Perspektywy długoterminowego zastosowania elektrolitycznej metody dezynfekcji jonami miedzi i srebra do usuwania bakterii Legionella występujących w wodzie w wewnętrznych instalacjach wodociągowych budynków

• Autorzy: Matuszewska Renata , Szczotko Maciej

Identyfikatory

DOI

10.15199/17.2019.10.2

Warianty tytułu

EN

Perspectives of long-term use of electrolytic methods of disinfection using copper and silver ions for the removal of the Legionella from the water of the inner water supplies of buildings

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Najczęściej stosowane metody do dezynfekcji wody to metody chemiczne wykorzystujące chlor i jego związki. Jednak metody te, nie zawsze są skuteczne w przypadku usuwania bakterii z rodzaju Legionella. Spośród alternatywnych metod chemicznych duże zainteresowanie wzbudza m.in. metoda elektrolityczna z udziałem jonów miedzi (Cu²⁺) i srebra (Ag⁺), wykorzystująca bakteriostatyczne i bakteriobójcze oddziaływanie tych pierwiastków. W przeprowadzonych badaniach oceniono skuteczność długoterminowego zastosowania elektrolitycznej metody dezynfekcji jonami miedzi i srebra w instalacji wody ciepłej w budynku użyteczności publicznej, gdzie wcześniej stwierdzono średni skażenia wody pałeczkami Legionella. Wyniki badań mikrobiologicznych prowadzonych podczas dezynfekcji wody metodą elektrolityczną, wykazały stopniową redukcję liczby bakterii z rodzaju Legionella. Początkowe stężenie jonów miedzi wynosiło w poszczególnych punktach instalacji od 0,57 mg/l do 0,91 mg/l, przy czym najwyższe stężenie odnotowane podczas dezynfekcji wynosiło 1,27 mg/l. Stężenie jonów srebra w trakcie całego procesu nie przekraczało wartości 0,02 mg/l. Pierwsze wyniki wskazujące na redukcje zanieczyszczenia uzyskano po 42 dniach prowadzenia dezynfekcji. W 70,0% badanych próbek wody nie były wykrywane pałeczki Legionella, w pozostałych próbkach oznaczona liczba bakterii nie przekraczała 18 jtk/100 ml. W tym czasie najwyższe odnotowane stężenie jonów miedzi w wodzie wynosiło 1,09 mg/l. Kontynuacja procesu dezynfekcji, dopiero po ponad sześciu miesiącach pracy systemu elektrodowego, pozwoliła w oparciu o wyniki badań mikrobiologicznych na stwierdzenie, że system wody ciepłej jest pod kontrolą. Potwierdziły to badania kontrolne, prowadzone w kolejnych rocznych odstępach, które nie wykazały wykrycia obecności pałeczek Legionella w badanych próbkach wody. Przeprowadzone badania potwierdziły skuteczność ciągłej dezynfekcji wody ciepłej, metodą elektrolityczną jonami miedzi i srebra. Metoda ta sprawdziła się w warunkach nie dotrzymania reżimu temperaturowego wody oraz zastosowania urządzeń z termostatami, które sprzyjają namnażaniu się tych bakterii.

EN

The most commonly used methods for water disinfection are chemical methods using chlorine and its compounds. However, these methods are not always effective when applied to remove Legionella bacteria. Among the alternative chemical methods a great interest arises from the method involving the electrolytic ions of copper (Cu²⁺)) and silver (Ag⁺), using bacteriostatic and bactericidal effect of these elements. In the research conducted, the effectiveness of the long-term use of the electrolytic copper and silver ion disinfection method applied in the hot water system in a public building where contamination with Legionella was previously found was evaluated. The results of microbiological tests carried out during the process of water disinfection using electrolytic method, showed a gradual reduction of the number of bacteria from the genus Legionella. The initial concentration of copper ions at individual points of the installation was from 0.57 mg/l to 0.91 mg/l, the highest concentration recorded during disinfection process was 1.27 mg/l. The concentration of silver ions during the whole process did not exceed 0.02 mg/l. The first results indicating reductions of microbial contamination were obtained after 42 days of disinfection. In 70.0% of tested water samples, no Legionella bacteria were detected. In the remaining 30% of samples the number of bacteria determined did not exceed 18 cfu/100 ml. At that time the highest recorded concentration of copper ions in water was 1.09 mg/l. Continuation of the disinfection process during next 6 months allowed to conclude that the hot water system was fully under control. Additionally this fact was confirmed by control tests carried out at successive annual intervals, which did not show the presence of Legionella in tested water samples.

Słowa kluczowe

PL

woda; Legionella; dezynfekcja; srebro; miedź

EN

water; Legionella; disinfection; silver; copper

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Gaz, Woda i Technika Sanitarna
• Rocznik: 2019
• Tom: Nr 10
• Strony: 320--323
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., tab.

Twórcy

autor

Matuszewska Renata

• Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego - Państwowy Zakład Higieny, ul. Chocimska 24, 00-791 Warszawa

autor

Szczotko Maciej

• Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego - Państwowy Zakład Higieny, ul. Chocimska 24, 00-791 Warszawa

Bibliografia

• [1] Borkow G., Gabbay J. 2005. “Copper as a biocidal tool” Curr. Medi. Chem., 12, 18, 2163-2175.
• [2] Chen YS, Lin Y.E., Liu Y.C. i wsp. 2008. “Efficacy of point-of-entry copper-silver ionisation system in eradicating Legionella pneumophila in a tropical tertiary care hospital: implications for hospitals contaminated with Legionella in both hot and cold water” J Hosp Infect, 68: 152-158.
• [3] Domańska M., Łomotowski J. 2009. „Badania nad szybkością zaniku chloru i dwutlenku chloru w wodzie w sieci wodociągowej” Ochrona środowiska, 31, 4.
• [4] Dyrektywa Rady 98/83/WE z dnia 3 listopada 1998 r., w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi. Dz. U. L. 330, 32 z poźn. zm.
• [5] Guidelines for drinking-water quality. World Health Organization 2017, https://www.who.int/water_sanitation_health/publications/drinking-water- quality-guidelines-4-including-1st-addendum/en/
• [6] Hsiu-Yun S., Lin Y.E. 2010. “Efficcacy of copper-silver ionization in controlling biofilm - and plankton-associated waterborne pathogens” Appl. Environ. Microbiol., 76, 2032-2035.
• [7] Kusnetsov J., Iivanainen E., Elomaa N. i wsp. 2001. “Copper and silver ions more effective against legionellae than against mycobacteria in a hospital warm water system” Water Res, 35, 4217-4225.
• [8] Matuszewska R., Święcicka D., Bartosik M., Krogulska B. 2012. „Ocena skuteczności zastosowania ditlenku chloru do eliminacji bakterii z rodzaju Legionella z instalacji wody ciepłej” GWiTS (11): 503-508.
• [9] Lin Y.S.E., Vidic R.C., Stout J.E., Yu V.L. 1996. “Individual and combined effects of cooper and silver ions on inactivation of Legionella pneumophila”, Wat Res. 30, 8, 1905-1913, 34-35.
• [10] Lin Y.U., Vidic R.D., Stout JE, Yu VL. 2002. “Negative effect of high pH on biocidal efficacy of copper and silver ions in controlling Legionella pneumophila” Appl. Environ. Microbiol (68): 2711-2715.
• [11] Lin E.Y., Stout J.E., Yu L.V. 2011. “Controlling Legionella in hospital drinking water: an evidence-based review of disinfection methods” Infect. Control. Hosp. Epidemiol., 32 (2): 166-173.
• [12] Liu, Z., Stout, J.E., Tedesco, L., Boldin, M., Hwang, C., Divert, W.F. i wsp. 1994. “Controlled evaluation of copper-silver ionization in eradicating LegionelIa pneumophila from a hospital water distribution system” J. Infect. Dis., 169: 919-22.
• [13] Liu, Z., Stout, J.E., Boldin, M., Rugh, J., Diven, W.F., Yu, V.L. 1998. “Intermittent use of copper-silver ionisation for Legionella control in water distribution systems: A potential option in buildings housing individuals at low risk of infection” Clin. Infect. Dis. (26): 138-140.
• [14] PN-EN ISO 19458: 2007. Jakość wody - Pobieranie próbek do analiz mikrobiologicznych.
• [15] PN-ISO 11731-2:2008. Jakość wody - Wykrywanie i oznaczanie ilościowe bakterii z rodzaju Legionella - Cz. 2. Metoda filtracji membranowej dla wód o małej liczbie bakterii.
• [16] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. 2002 nr 75 poz. 690, z późn. zm.).
• [17] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 29 marca 2007 roku w sprawie ja-kości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi (Dz. U. Nr 61, poz. 417).
• [18] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 13 listopada 2015 roku w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi (Dz. U. 2015, poz. 1989).
• [19] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 7 grudnia 2017 roku w sprawie ja-kości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi (Dz. U. 2017, poz. 2294).
• [20] Silver as a drinking-water disinfectant. World Health Organization 2018, https://www.who.int/water_sanitation_health/publications/silver- 02032018.pdf?ua=1
• [21] Solioz M., Abicht K.H., Mermod M., Mancini S. 2010. “Response of Gram-positive bacteria to copper stress” J. Biol. Inorg. Chem., 15, 3-14.
• [22] Stout J.E., Y.E. Lin, A.M. Goetz, and R.R. Muder. 1998. “Controlling Le-gionella in hospital water systems: Experience with the superheat-and-flush method and copper silver ionization” Infect. Control. Hosp. Epidemiol, 19(12): 911-914.
• [23] Stout J.E., Yu, V.L. 2003. Experiences of the first 16 hospitals using cop- per silver ionisation for Legionella control: Implications for the valuation of other disinfection modalities. Infect. Control. Hosp. Epidemiol., 24(8): 563-568.
• [24] Unger C., Luck C. 2012. Inhibitory ejfects of silver ions on Legionella pneumophila grown on agar, intracellular in Acanthamoeba castellanii and in artficial biofilms, J. Appl. Microb. 112, 1212-1219.
• [25] Warens S.L., Keevil C.W. 2011. Mechanism of copper surface toxicity in vancomycin-resistant enterococci following wet or dry surface contact, Appl. Environ. Microbiol. 77, 6049-6059.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).