Forekomst og overlevelse av mikroorganismer i norsk overflatevann

Transkript

1 Forekomst og overlevelse av mikroorganismer i norsk overflatevann Dr. scient. Vidar Lund Nasjonalt folkehelseinstitutt Norsk vannforening 28. mars 2011

2 Disposisjon En presentasjon av aktuelle mikroorganismer i norsk vann. Normalflora Forurensningsflora Hvilke faktorer påvirker overlevelsen av mikroorgansimer i vann? Oversikt over overlevelse av ulike mikroorgansimer i vann Tar dagens valg av mikrobiologiske indikatorer tilstrekkelig hensyn til denne kunnskapen?

3 Påstander: Valg av vannkilde, inkludert beskyttelsestiltak, vil i stor grad være styrende for hvilke mikroorganismer som vi må forvente å finne i vannkilden! Dersom vannkilden ikke er fekalt belastet vil vi forvente å finne naturlige jord og vannbakterier, samt tilfeldige innslag av bakterier fra avføring fra ville/beitende dyr. Dersom vannkilden påvirkes av fekal forurensning kan vi i tillegg forvente å finne alle typer mikroorganismer som vi kan finne i avføring fra friske og syke dyr og mennesker!

4 Vil minne om drikkevannsforskriftens krav i denne sammenheng..for å sikre hygienisk betryggende drikkevann, skal eier av godkjenningspliktig vannverk gjennom valg av vannkilde(r), beskyttelse av denne (disse) og etablering av vannbehandling sørge for at det til sammen finnes minimum 2 hygieniske barrierer i vannforsyningssystemet. En av disse skal sørge for at drikkevann blir desinfisert eller behandlet på annen måte for å fjerne, uskadeliggjøre eller drepe smittestoffer. Fra 14 i Forskrift om vannforsyning og drikkevann (Drikkevannsforskriften), 1. januar 2002

5 Mikroorganismer i vann Normalflora Reservoar: Jord- og vann Forurensningsflora Reservoar: Dyr og mennesker

6 Reservoar: Normal mikroflora i vann Heterotrofe mikroorganismer Økologisk funksjon: Næring: Jord og vann Nedbrytere Antall/ml: Veksttemperatur: Organisk stoff 0 35 o C

7 Normalfloraens betydning Begroing i ledningsnett Lukt og smak på vannet Kvalitetsnedsettere for næringsmidler Noen kan også være patogener

8 Emerging pathogens i biofilm De som kan vokse i norsk overflatevann: Listeria monocytogenes Aeromonas spp. Pseudomonas Sphingomonas paucimobilis Stentotrophomonas Acinetobacter Acromobacter Klebsiella Mycobacterium avium intracellulare Arcobacter butzleri Bacillus spp. (sporer)

9 Sopp finnes også i vann.. Råvann Behandla vann Kaldtvannskran Varmtvannskran dusj Overflatekilde Vanligst: Aspergillus sp., Penicillium sp

10 Resultater fra Gunhild Hageskals Dr.grads arbeide: Totalt 106 ulike arter ble identifisert Nivået av individuelle arter varierte over tid Penicillium, Trichoderma og Aspergillus dominerte Flere av artene assosiert med helseproblemer Flere av artene potensielle toksinprodusenter Arter assosiert med sensoriske endringer i vann Flere arter vanlige næringsmiddelkontaminanter

11 Eksempler på problemer med ulike mikrober med vann som mulig smittekilde: 1. Mikrober som kan vokse i jord/vann Listeria monocytogenes. Finnes i vann og har kontaminert røkelaks. Bløtoster og pateer har også vært årsak til flere utbrudd. Aeromonas spp. Finnes i vann og jord og er spesielt assosiert med matforgiftning fra sjømat, men et utbrudd årsaket av rakfisk nedlagt i Aeromonas-holdig bekkevann fra Norge i Vokser ved kjøleromstemp. og uten O 2. Derfor gir ikke vakuumpakking eller kjøling noen beskyttelse. Yersinia enterocolitica Kan vokse i vann og næringsmidler (rått og kokt kjøtt) ved lav temperatur (ned mot 0 o C). Bacillus cereus jord/vannbakterie. Spesielt et problem i meieriindustrien. Danner toksin i maten. Sporene overlever pasteurisering. Psykrofile stammer vokser ned til 4-6 o C. Nest vanligste årsak til bakteriell matbåren sykdom i Norge. Clostridium perfringens Vanligste årsak til bakteriell matbåren sykdom i Norge. Danner toksiner i maten. Ofte assosiert med storkjøkkenvirksomhet. Muggsopp vanlig forekommende både i råvann og behandlet vann.

12 Forurensningsflora i vann Reservoar: Dyr og mennesker Veksttemperatur: o C Dårlige vilkår for vekst i vann Ugunstig temperatur Lite næring Begrenset overlevelse i vann

13 Smittespredning via drikkevann Hyppigst forekommende sykdom : Gastroenteritt Smitte skyldes avføring fra mennesker eller fugler/dyr som inneholder patogener (fekal kontaminering) Fekal kontaminering kan tilføres: Vannkilden, eller renvann (bassenger eller utette vannledninger ved undertrykk)

14 Smittespredning via drikkevann Noen smittestoff smitter direkte ved at folk drikker vannet, andre må først formere seg i mat! Ikke all avføring inneholder smittestoffer Ikke alle dyr/mennesker som utskiller smittestoffer, er syke!! Smittedose lav høy (selv én viruspartikkel kan gi infeksjon)

15 Forurensningsfloraens betydning Kan inneholde patogene mikrober Bakterier:Salmonella, Campylobacter, Listeria, Yersinia spp. Sporedannende bakterier (Bacillus og Clostridium)(viktige mht kontaminering av næringsmidler) Virus: Norovirus, Hepatitt A, adenovirus Parasitter: Cryptosporidium - Giardia

16 Vannbårne smittestoffer Bakterier Campylobacteriose Salmonellose Yersiniose E. coli diare Shigellose Typhoid Paratyphoid Kolera Tularemi Leptospirosis Helicobacter Aeromonas Legionella Mycobakterier Parasitter Virus Cryptosporidiose Giardiasis Amøbe dysenteri Balantidiasis Cyclosporose Toxoplasmose Calicivirus (noro, sapo) Rotavirus Astrovirus Adenovirus Enterovirus Polio Hepatitt A & E

17 Virus Norovirus Protozooer Robuste smittestoffer Giardia intestinalis Cryptosporidium parvum Entamoeba Bakterier sporeformende bakterier (Bacillus, Clostridier) Mykobakterier Muggsopp Penicillium, Trichoderma og Aspergillus

18 Antall vannbårne utbrudd og antall syke fordelt på agens

19 Faktorer som påvirker overlevelsen av mikrober i overflatevann: Vanntemperatur Sollys ph Beskyttelse i biofilm/slam Turbiditet/partikkelinnhold i vannet Konkurrerende mikrober Tilgjengelige næringstoffer (NB! Kun for de som kan vokse i vann!)

20 Tilpasninger for å motstå ugunstige Bakterier: miljøforhold i vann: Kapseldannelse: Eks. Klebsiella Sporedannelse: Eks. Clostridium og Bacillus Levende-men ikke dyrkbare hvilestadier (eks. Campylobacter) Virus: kappedannelse Parasitter: Cyster (Giardia), oocyster (Cryptosporidium)

21 Egenskaper ved viktige vannbårne smittestoffer i Norge: Forekomst i N: Overlevelse i vann Resistens mot Mennesker Fugler/dyr Klor UV Lav infeksjonsdose Alle aldre, kort/ingen immunitet Campylobacter Salmonella Yersinia Tularemi Norovirus ? Rotavirus Adenovirus Hepatitt A Giardia + +? Cryptosporidium +?? ?

22 Karakteristika for de ulike gruppene av smittestoff: Bakterier: Overlever i kortere eller lengre tid i vann. Enkelte sykdomsbakterier kan også vokse dersom forholdene ligger til rette for det (Klebsiella, Aeromonas, Pseudomonas) Virus: Overlever generelt lengre enn de fleste bakterier i vann, men er avhengig av en tarmkanal for å formere seg. Parasitter: Overlever oftest lengre enn både bakterier og virus i vann, men kan ikke formere seg i ledningsnett. Økende overlevelse: bakterier virus parasitter

23 Normal bakterieflora i menneskers avføring Intestinale Enterokokker (indikator: lever lenger enn E.coli) Andre tarmbakterier Clostridium perfringens (indikator: seiglivede ) Enterobacter Klebsiella Escherichia coli (E. coli) (indikator: fersk forurensning)

24 Mikrobiologiske analyser av vann Hensikt Tradisjonelt Hygienisk: Dokumentere at vannet er fritt for smittestoffer. Bruksmessig: Begroing i ledningsnett (Biofilm) Lukt og smak Bedervelse av matvarer Verktøy Kimtall (Dyrkbare mikroorganismer) Fekale indikatorbakterier (Patogene mikroorganismer)(kun i helt spesielle tilfeller)

25 Siste råd fra EUs ekspertgruppe for mikrobiologi: Det skal ikke analyseres rutinemessig for patogene mikrober i vann; kun i forbindelse med risikokartlegging og ved utbrudd. og du skal ikke ta en mikrobiologisk analyse av vann uten at du på forhånd vet hva du skal bruke resultatet til!

26 Mikrobiologiske undersøkelser Grenseverdier - Drikkevann Parameter Enhet Grenseverdi Tiltakstype Kimtall 22 oc Antall/ml - C Koliforme bakterier Antall/100 ml 0 B E. coli Antall/100 ml 0 A Intestinale enterokokker Clostridium perfringens Antall/100 ml 0 A Antall/100 ml 0 C

27 E. coli som fekal indikator Finnes kun i avføring Begrenset overlevelse i vann (fra noen timer til noen uker (i dype brønner) Påvisning av E. coli i vann dokumenterer en FERSK fekal forurensning! SVAKHET: kortere levetid i vann enn viktige patogene virus og protozoer (Giardia, Crypto)

28 Intestinale enterokokker Genus: Enterococcus Reservoar: Feces Miljø Egenskap: Overlever lengre enn E. coli, spesielt i saltvann Ulike kvantitative og kvalitative forhold hos dyr og mennesker,

29 Clostridium perfringens Egenskaper: Sporer overlever lenge i naturen Sporene er resistente mot desinfeksjon Skal undersøkes ved bruk av overflatevann som kilde Kan indikere forekomst av Cryptosporidium eller Giardia???(jfr. Giardiasutbruddet i Bergen 2004) Kan i enkelte tilfeller benyttes for å kontrollere desinfeksjonseffekt, men Bacillus er mer velegnet da de oftest forekommer i større antall i råvannet. Kan produsere toksiner i næringsmidler NB! Vil sannsynligvis bli fjernet som rapporteringspliktig indikator i EUs drikkevannsdirektiv

30 Ta med dere et godt råd til slutt vedr. valg av vannkilde: Vær etterpåklok på forhånd Det er sannsynlig at det usannsynlige vil skje (Aristoteles f Kr) Takk for oppmerksomheten! 30