Wdrożenie metody badawczej do oceny materiałów przeznaczonych do kontaktu z wodą w zakresie ich podatności na powstawanie biofilmu, zgodnej z EN 16421:2014 Influence of materials on water for human consumption - Enhancement of microbial growth (EMG) - Method 3: Measured by mean dissolved oxygen depletion. Badania porównawcze

• Autorzy: Szczotko Maciej , Orych Izabela , Guśpiel Adam , Maziarka Dorota , Solecka Jolanta

Identyfikatory

DOI

10.36119/15.2021.12.7

Warianty tytułu

EN

Implementation of the research method for the assessment of materials intended for contact with water in terms of their susceptibility to biofilm formation in accordance with EN 16421: 2014 Influence of materials on water for human consumption - Enhancement of microbial growth (EMG) - Method 3: Measured by mean dissolved oxygen depletion. Comparative study

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

System nadzoru nad bezpieczeństwem zdrowotnym wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi nie obejmuje bezpośrednio instalacji wewnątrz budynków, które stanowią znaczący i zróżnicowany pod względem materiałowym element każdego systemu dystrybucji wody. Materiały niskiej jakości, podatne na powstawanie biofilmu na ich powierzchni mogą sprzyjać namnażaniu się drobnoustrojów, co z kolei powodować może liczne problemy zdrowotne u konsumentów. Obecność biofilmu w wewnętrznej instalacji budynków może też wiązać się z występowaniem w niej bakterii potencjalnie patogennych dla ludzi, m. in. z gatunków Legionella pneumophila, Pseudomonas aeruginosa czy Mycobacterium avium. Skuteczne zapobieganie wtórnemu mikrobiologicznemu zanieczyszczeniu wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi możliwe jest jedynie poprzez działania prewencyjne, w tym ocenę i eliminację z użycia wyrobów i materiałów niewłaściwej jakości, które stanowią źródło przenikających do wody substancji toksycznych, mogących niekorzystnie wpływać na ocenę sensoryczną wody, w tym smak, zapach, barwę, mętność. W pracy zaprezentowano wyniki wdrożenia znormalizowanej metody badawczej wg PN-EN 16421:2014 Influence of materials on water for human consumption - Enhancement of microbial growth (EMG) - Method 3: Measured by mean dissolved oxygen depletion, pozwalającej na ocenę podatności materiałów przeznaczonych do kontaktu z wodą do spożycia przez ludzi na tworzenie się biofilmu. W ramach realizowanych prac badawczych przebadano 62 próbki materiałów pochodzące od różnych producentów i o różnym składzie chemicznym. W porównaniu z oceną tych samych materiałów prowadzoną za pomocą dotychczas stosowanej własnej metody badawczej łączny odsetek różnic w ocenie dla wszystkich zbadanych materiałów wyniósł 8,06%. Metoda znormalizowana została wdrożona do stosowania, co stanowi jeden z pierwszych etapów złożonego procesu dostosowania krajowego systemu oceny higienicznej materiałów, prowadzonego od lat w Zakładzie Bezpieczeństwa Zdrowotnego Środowiska NIZP PZH-PIB, do wymagań dyrektywy 2020/2184 Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2020/2184 z dnia 16 grudnia 2020 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi.

EN

The drinking water health safety oversight system does not directly cover installations inside buildings that constitute a significant and materially diverse component of any water distribution system. Low - quality materials can enhance microbial growth on their surface, which can cause numerous health problems for consumers. The presence of biofilm inside installations of buildings may also be associated with the presence of potentially pathogenic bacteria inside of its structure, including: Legionella pneumophila, Pseudomonas aeruginosa or Mycobacterium avium. Effective prevention of secondary microbial contamination of drinking water is possible only through preventive measures, including the assessment and elimination from the use of improper quality products and materials. Low-quality materials can also be a significant source of toxic substances migrating into the water and may adversely affect the sensory assessment of water, including taste, smell, color, turbidity. The paper presents the results of the implementation of the standardized research method according to PN-EN 16421: 2014 Influence of materials on water for human consumption Enhancement of microbial growth (EMG) - Method 3: Measured by mean dissolved oxygen depletion, enabling the assessment of the enhancement of microbial growth by materials intended for contact with drinking water. The 62 samples of various plumbing materials from different producers have been tested and two research methods have been compared. The percentage of differences between the assessment of materials based on the results obtained by standardized method and the custom Polish method for of all tested materials was 8.06%. The implementation of the standardized method is one of the first stages of upgrade and development process of the national system of materials hygienic assessment conducted at the NIPH NIH-NRI to fulfill the requirements of Directive (EU) 2020/2184 of the European Parliament and of the Council of 16 December 2020 on the quality of water intended for human consumption.

Słowa kluczowe

PL

biofilm; materiały przeznaczone do kontaktu z wodą; metoda badawcza; ocena higieniczna

EN

biofilm; materials intended to come into contact with drinking water; research method; hygienic assessment

• Wydawca: Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie''
• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2021
• Tom: nr 12
• Strony: 46--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., tab.

Twórcy

autor

Szczotko Maciej

• Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego PZH - Państwowy Instytut Badawczy w Warszawie

• https://orcid.org/0000-0001-7740-5768

autor

Orych Izabela

• Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego PZH - Państwowy Instytut Badawczy w Warszawie

• https://orcid.org/0000-0003-3693-0923

autor

Guśpiel Adam

• Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego PZH - Państwowy Instytut Badawczy w Warszawie

• https://orcid.org/0000-+0003-1960-7497

autor

Maziarka Dorota

• Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego PZH - Państwowy Instytut Badawczy w Warszawie

autor

Solecka Jolanta

• Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego PZH - Państwowy Instytut Badawczy w Warszawie

• https://orcid.org/0000-0002-6052-3423

Bibliografia

• [1] EU Comission, D.W.D. DWD 98/83/EC. O. J. Eur. Communities. 1998, 41, 54.
• [2] Trinkwasserverordnung und Legionellen. Dostępny online: https://www.bundesgesundheitsministerium.de/fileadmin/Dateien/3_Downloads/T/Trinkwasserverordnung/Stammtext_TrinkwV_und_Legionellen_250418.pdf
• [3] Bundesministerium für Wirtschaft. Verordnung Über Allgemeine Bedingungen Für Die Versorgung Mit Wasser (AVBWasserV). 1980. 2014. Dostępny online: https://www.gesetze-im-internet.de/avbwasserv/BJNR007500980.html
• [4] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 7 grudnia 2017 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi; Dz.U. 2017 poz. 2294.
• [5] Ustawa z dnia 7 czerwca 2001 r. o zbiorowym zaopatrzeniu w wodę i zbiorowym odprowadzeniu ścieków (Dz.U. nr 123/2001, poz. 858, z późn. zm.).
• [6] OpenDataZürich. Gebäude und Wohnungen nach Gebäudeart und Stadtquartier seit 2008.
• [7] Neu L., Hammes F. Feeding the building plumbing microbiome: the importance of synthetic polymeric materials for biofilm formation and management. Water. 2020, 12 (6), 1774. https://doi.org/10.3390/w12061774
• [8] Barskey A., Lackraj D., Tripathi P.S., Cooley L., Lee S., Smith J., Edens C. Legionnaires’ Disease Surveillance Summary Report, United States. Dostępny online: https://www.cdc.gov/legionella/health-depts/surv-reporting/2016-17-surv-report-508.pdf
• [9] Bundesamt für Gesundheit BAG. Zahlen zu Infektionskrankheiten: Legionellose. Bern (Switzerland): Bundesamt für Gesundheit BAG. 2019.
• [10] Richards A.M., Von Dwingelo J.E., Price C.T., Kwaik Y.A. Cellular microbiology and molecular ecology of Legionella-amoeba interaction. Virulence. 2013, 4 (4), 307-314. https://doi.org/10.4161/viru.24290
• [11] Matuszewska R., Szczotko M. Ocena występowania punktowego i systemowego zanieczyszczenia bakteriami z rodzaju Legionella w instalacjach wodociągowych wody ciepłej. Instal. 2020, 11, 38-42. https://doi.org/10.36119/15.2020.11.5
• [12] Falkinham J.O., Pruden A., Edwards M. Opportunistic premise plumbing pathogens: increasingly important pathogens in drinking water. Pathogens. 2015, 4 (2), 373-386. https://doi.org/10.3390/pathogens4020373
• [13] Völker S., Schreiber C., Kistemann T. Drinking water quality in household supply infrastructure - a survey of the current situation in Germany. International Journal of Hygiene and Environmental Health. 2010, 213 (3), 204-209. https://doi.org/10.1016/j.ijheh.2010.04.005
• [14] Bédard E., Prévost M., Déziel E. Pseudomonas Aeruginosa in premise plumbing of large buildings. Microbiology Open. 2016, 5 (6), 937-956. https://doi.org/10.1002/mbo3.391
• [15] Feazel L.M., Baumgartner L.K., Peterson K.L., Frank D.N., Harris J.K., Pace N.R. Opportunistic pathogens enriched in showerhead biofilms. PNAS. 2009, 106 (38), 16393-16399. https://doi.org/10.1073/pnas.0908446106
• [16] Falkinham JO 3rd. Reducing human exposure to Mycobacterium avium. Annals of the American Thoracic Society. 2013, 10 (4), 378-382. https://doi.org/10.1513/AnnalsATS.201301-013FR
• [17] Gebert M.J., Delgado-Baquerizo M., Oliverio A.M., Webster T.M., Nichols L.M., Honda J.R., Chan E.D., Adjemian, J., Dunn R.R., Fierer N. Ecological analyses of Mycobacteria in show-erhead biofilms and their relevance to human health. MBio. 2018, 9 (5), e01614-18. https://doi.org/10.1128/mBio.01614-18
• [18] Krzeminski P., Vogelsang C., Meyn T., Köhler S.J., Poutanen H., de Wit H.A., Uhl W. Natural organic matter fractions and their removal in full-scale drinking water treatment under cold climate conditions in Nordic Capitals. Journal of Environmental Management. 2019, 241, 427-438. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2019.02.024
• [19] Park S.K., Lee S.H., Choi S.C., Kim Y.K. Characteristics of biofilm community formed in the chlorinated biodegradable organic matter limited tap water. Environmental Technology. 2006, 27 (4), 377-386. https://doi.org/10.1080/09593332708618650
• [20] Schiller M. PVC Additives. München (Germany): Carl Hanser Verlag; 2015.
• [21] Erythropel H.C., Maric M., Nicell J.A., Leask R.L., Yargeau V. Leaching of the plasticizer di(2-ethylhexyl)phthalate (DEHP) from plastic containers and the question of human exposure. Applied Microbiology and Biotechnology. 2014, 98, 9967-9981. https://doi.org/10.1007/s00253-014-6183-8
• [22] Wen G., Koetzsch S., Vital M., Egli T., Ma J. BioMig - A method to evaluate the potential release of compounds from and the formation of biofilms on polymeric materials in contact with drinking water. Environmental Science and Technology. 2015, 49 (19), 11659-11669. https://doi.org/10.1021/acs.est.5b02539
• [23] Jamsheer-Bratkowska M., Stankiewicz A., Maziarka D., Szczotko M. Aktualne zasady oceny higienicznej wyrobów kontaktujących się z wodą przeznaczoną do spożycia przez ludzi. Rynek Instalacyjny. 2016, 9. Dostępny online: http://www.rynekinstalacyjny.pl/artykul/id4118,aktualne-zasady-oceny-higienicznej-wyrobow-kontaktujacych-sie-z-woda-przeznaczona-do-spozycia-przez-ludzi?p=1
• [24] PB-04-LHK/M z dnia 21.12.2012 - Ocena podatności materiałów kontaktujących się z wodą na powstawanie biofilmu metodą pomiaru bioluminescencji, z zastosowaniem dwóch kontrolnych materiałów odniesienia. NIZP PZH-PIB, Warszawa, Polska.
• [25] EN 16421:2014 Influence of materials on water for human consumption - Enhancement of microbial growth (EMG) - Method 3: Measured by mean dissolved oxygen depletion.
• [26] Szczotko M., Krogulski A. Assessment of microbial growth on the surface of materials in contact with water intended for human consumption using ATP method. Polish Journal of Microbiology. 2010, 59 (4), 289-294. https://doi.org/10.33073/pjm-2010-043
• [27] Bucheli-Witschel M., Koetzsch S., Darr S., Widler R., Egli T. A new method to assess the influence of migration from polymeric materials on the biostability of drinking water. Water Research. 2012, 46 (13), 4246-4260. https://doi.org/10.1016/j.watres.2012.05.008
• [28] Proctor C.R., Gächter M., Kötzsch S., Rölli F., Sigrist R., Walser J.-C., Hammes F. Biofilms in shower hoses - choice of pipe material influences bacterial growth and communities. Environmental Science: Water Research and Technology. 2016, 2 (4), 670-682. https://doi.org/10.1039/C6EW00016A
• [29] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2020/2184 z dnia 16 grudnia 2020 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi (Dz. U. L. 435).

Uwagi

1. Badania zaprezentowanie w niniejszej pracy finansowane były w ramach realizacji Projektu Badań Własnych NIZP PZH-PIB nr 2BKBW/19, realizowanego w latach 2019-2020.

2. Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).