Бактерии легионеллы в системах водоснабжения: медные поверхности значительно снижают риск размножения

Описание:

Водоснабжение является одной из тех сфер деятельности человека, где уделяется особое внимание биологической и гигиенической чистоте продукта - питьевой воде.

Несмотря на то, что смертельная Legionella Pneumophila была обнаружена сравнительно недавно (1976 г.), легче никому от этого не стало. Убийца имеет малый размер - от 0,2 до 0,7 мк в диаметре и от 2 до 20 мк в длину. Медикам известно около 40 разновидностей легионеллы, общим для которых является среда обитания - поверхностная вода.

Ключевые слова: водоснабжение, бактерии, легионеллы

Бактерии легионеллы в системах водоснабжения

Медные поверхности значительно снижают риск размножения

В. С. Ионов, НП «Национальный Центр Меди»

Как это часто случается в медицине, установить причину заболевания хоть и крайне важно, но совсем не достаточно для того, чтобы найти полноценные средства предупреждения, противодействия и лечения заболевания.

Энергозатраты при дезинфекции систем водоснабжения тепловым способом, пример

Статистика наблюдения за очагами вспышек заболевания выявила следующие типичные места обитания бактерии, зоны риска, подлежащие наблюдению со стороны соответствующих служб:

душевые больниц, домов престарелых;
душевые спортзалов;
бассейны и сауны;
санузлы гостиниц;
градирни;
казармы;
авто-мойки;
стоянки кемперов, туристические лагеря, подвижные дома и водные суда;
места расположения систем орошения садов и газонов.

Общим для всех этих столь разных мест является наличие душевых или иных систем распыления воды и появлении брызг с величиной капли менее 5 мк. В госпиталях такими местами становятся душевые комнаты. Существуют различные способы дезинфекции систем хозяйственно-питьевого водоснабжения именно с целью профилактики распространения легионеллы. Так, довольно популярна процедура «теплового шока», поскольку она не влияет на другие свойства воды. Например, в Голландии считался достаточным такой нагрев системы для дезинфекции:

60°С: 20 мин.;
65°С: 10 мин.;
70°С: 5мин.

Зачастую, про опасность заражения Легионеллой и другими бактериями на стадии строительства не задумываются

Известный датский исследователь Лена Багх (Lena Bagh) в 2004 году на Конгрессе по легионелле в Амстердаме привела любопытные данные. Так, при 50 °С легионелла выживает, но не размножается. При 55 °С бактерии погибают в течение 5-6 ч. При 60 °С бактерии погибают за 32 мин. При 65 °С легионелла погибает за 2 мин. Температуры 70-80 °С - диапазон мгновенной безусловной дезинфекции. Как видно, голландского норматива в 20 мин. при 60 °С недостаточно для полноценной защиты системы.

Другой метод состоит в непосредственном воздействии на емкости, саму воду и места распыления аэрозолей жестким ультрафиолетом.

Третий способ - электрохимическое воздействие на воду, использование анодного окисления, насыщения жидкости ионами меди и серебра.

Несмотря на то, что из перечисленных способов первый является не только одним из самых надежных (при условии применения верного температурно-временного графика), но и популярным, необходимо учитывать одно обстоятельство: полный нагрев системы может быть весьма энергозатратен. Моделирование на условной системе выявило, что наиболее энергозатратно нагревание до меньших величин при большем времени дезинфекции.

Все это побуждает искать дополнительные способы профилактики и предупреждения инфицирования систем. К таким мерам относятся:

безусловное разделение холодных и горячих трасс;
полная теплоизоляция как горячего, так и холодных участков;
стремление на стадии проектирования избегать длинных участков с возможностью застоя воды;
устройство смесителей как можно ближе к месту отбора воды;
поддержание температуры воды в баках-накопителях не менее 60 °С;
выбор материала трубопроводов, предотвращающего размножение бактерий.

Безобидный фонтан может нести смертельную угрозу

В связи с последним обстоятельством, интересны различные исследования и подходы в странах с климатом, близким российскому, и уже затронутой проблемой инфицирования воды вредоносной бактерией.

Так, во Франции циркуляр DSG 2002/273 по мерам предупреждения заражения легионеллой санитарно-технических установок рекомендует использование в первую очередь медных санитарно-технических труб по следующим причинам:

легкость монтажа;
нет ограничений на способы дезинфекции;
замедляет рост биопленок на внутренней поверхности в силу бактериостатических свойств.

Этот же нормативный документ не рекомендует использование трубопроводов из оцинкованной стали во внутренних сетях хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Биологическая защита воды для зданий премиум-класса, видимо, должна быть не менее важной, чем теплозащита

Что же касается пластиковых трубопроводов, то французский норматив прямо указывает, что хоть трубопроводы из полибутилена (РВ), полипропилена (РРг), сшитого полиэтилена (ПЕКС, РЕХ) и ХПВХ (PVC-C) и пригодны для регулярной дезинфекции в щадящих (энергозатратных) режимах, сам по себе материал этих трубопроводов провоцирует образование и рост биопленок на внутренней поверхности труб.

Известный авторитет в области водоснабжения - исследовательская организация KIWA - в 2003 году опубликовала результаты экспериментов по установлению влияния материала трубопроводов на рост биопленок на внутренней поверхности труб. В качестве общего правила принято наблюдение, что вещества, выделяющиеся из стенок пластиковых труб в процессе эксплуатации, способствуют росту пленок.

Интенсивность образования биопленок на внутренней поверхности труб водопровода хозяйственно-питьевого водоснабжения (экспериментально) после 200-300 суток, максимальные значения, пг (пико грамм) АТФ/см²:

медь: ±1110;

нержавеющая сталь: ±1300;

сшитый ПЭ (ПЭКС): ±2100;

рост суточный (после учета всех видов измерений), пг АТФ/см²/сут:

медь: ±3,4;

нержавеющая сталь: ± 3,8;

сшитый ПЭ (ПЭКС): ±14,8.

Видно, что скорость образования биопленок на внутренней поверхности труб из сшитого полиэтилена (ПЭКС, РЕХ) в 3,4 раза выше, чем на внутренней поверхности медных труб.

При выделении биопленок именно бактерии легионеллы обнаружилось следующее соотношение (эксперимент 200 дней, периодический нагрев котлов до 70 °С, по содержании Legionella pnuemophila в биопленке), C_fu¹/cм²:

медные трубы: до 600;

трубы из нержавеющей стали: до 800;

трубы и сшитого ПЭ (ПЭКс, РЕХ): до 20000;

На основании этих данных уже можно сделать промежуточные выводы:

легионелла в биопленках: величины значительно выше в трубах из сшитых полиэтиленов, чем из меди и нержавеющей стали;
легионелла в воде: величины на порядок выше в трубах из сшитых полиэтиленов, чем из меди и нержавеющей стали;
легионелла в системах после дезинфекции при t = 60 °С, применительно к величине содержания в биопленках: эффект дезинфекции менее выражен для труб из сшитого полиэтилена.

Окончательные итоги исследования KIWA по вопросу влияния температуры воды на наличие бактерий легионеллы в воде хозяйственно-питьевого водоснабжения будут подведены в 2007 году. Тем не менее, уже сегодня известно, и, как мы видим, в некоторых юрисдикциях эти знания положены в основу государственных нормативов, что медные трубы для воды и газа из-за своих бактериостатических и отчасти бактерицидных свойств предоставляют лучшую или дополнительную защиту при профилактике биозаражения воды.