Występowanie pałeczek Legionella sp. w instalacjach ciepłej wody

920
Probl Hig Epidemiol 2011, 92(4): 920-923
Występowanie pałeczek Legionella sp. w instalacjach ciepłej
wody użytkowej w zakładach opieki zdrowotnej i domach
pomocy społecznej w województwie podlaskim
Occurrence of Legionella sp. bacteria in hot utility water systems in health care centers and
residential and nursing homes in the Podlaskie voivodeship
Robert Szczerbiński 1/ , Jan Karczewski 2/, Alicja Gabrylewska 3/
Powiatowa Stacja Sanitarno-Epidemiologiczna w Sokółce
Zakład Higieny i Epidemiologii Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku
3/
Wojewódzka Stacja Sanitarno-Epidemiologiczna w Białymstoku
1/
2/
Cel pracy. Ocena występowania pałeczek Legionella sp. w instalacjach
ciepłej wody użytkowej w zakładach opieki zdrowotnej i domach pomocy
społecznej w województwie podlaskim.
Aim. Estimating the occurrence of Legionella sp. bacteria in hot utility
water systems in health care centers and residential and nursing homes
in the Podlaskie voivodeship.
Materiałi metoda. Materiał do badań stanowiło 314 próbek ciepłej
wody, pobranych przez pracowników Państwowej Inspekcji Sanitarnej
województwa podlaskiego z 67 obiektów, w tym: 212 próbek z 29 szpitali,
78 próbek z 29 domów pomocy społecznej oraz 24 próbki z 9 zakładów
opiekuńczo-leczniczych i opiekuńczo-pielęgnacyjnych. Oznaczanie pałeczek
Legionella sp. dokonywano w laboratoriach Państwowej Inspekcji Sanitarnej
województwa podlaskiego. Próbki wody ciepłej pobierano zgodnie z PN-EN
ISO 19458:2004, z uwzględnieniem pkt. 8 PN-ISO 11731-2:2006 bakterii.
Wykrywanie i oznaczanie ilościowe pałeczek Legionella sp. dokonywano
w oparciu o PN-ISO 11731-2:2006.
Material and Method. The research material was comprised of 314
hot water samples taken by Chief Sanitary Inspectorate in the Podlaskie
voivodeship from 67 establishments, and included: 212 samples from 29
hospitals, 78 samples from 29 residential homes and 24 samples from
9 nursing homes. The marking of Legionella sp. bacilli was done in the
laboratories of Chief Sanitary Inspectorate in the Podlaskie voivodeship.
Hot water samples were taken in accordance with PN-EN ISO 19458:2004
with consideration given to point 8 of PN-ISO 11731-2:2006. The detection
and quantitative marking of Legionella sp. bacilli was made in accordance
with PN-ISO 11731-2:2006.
Wyniki. Badania próbek wody, pobranych z instalacji ciepłej wody
w obiektach objętych badaniami, wykazały ponadnormatywną obecność
bakterii Legionella sp. w 21,02% przebadanych próbek, w tym w 26,89%
próbek pobranych w szpitalach. Stwierdzono w 31,34% badanych obiektów
przekroczenia ponadnormatywnej obecności bakterii Legionella sp., przy
czym 62,07% stanowiły szpitale. Stwierdzono, że wraz ze wzrostem
temperatury w punkcie poboru próbek wody liczba bakterii Legionella
sp. malała.
Results. Examinations of water samples taken from hot water systems in
the examined establishments showed an excessive presence of Legionella
sp. bacteria in 21.02% of the examined samples, with 26.89% of the
hospital samples. In 31.34% of the examined establishments an excessive
presence of Legionella sp. bacteria was determined, and 62.07% of them
were hospitals. It was stated that the amount of Legionella sp. bacteria
decreased with the increase of water temperature at a sampling point.
Wniosek. Uzyskane wyniki badań świadczą o zaniedbaniach w konserwacji
instalacji wody ciepłej w obiektach objętych badaniami.
Słowa kluczowe: Legionella sp., ciepła woda użytkowa, zakłady opieki
zdrowotnej, domy pomocy społecznej
© Probl Hig Epidemiol 2011, 92(4): 920-923
www.phie.pl
Nadesłano: 10.06.2011
Zakwalifikowano do druku: 03.08.2011
Wstęp
Bakterie z rodzaju Legionella powszechnie występują w środowisku człowieka. W warunkach naturalnych bytują w środowisku wilgotnym lub wodnym.
W przypadku wystąpienia sprzyjających warunków
Conclusion. The results prove that the maintenance of hot water systems
in the examined establishments was neglected.
Key words: Legionella sp., hot utility water, health centers, residential and
nursing homes
Adres do korespondencji / Address for correspondence
prof. dr hab. n. med. Jan K. Karczewski
Zakład Higieny i Epidemiologii Uniwersytetu Medycznego
15-22 Białystok, ul. Mickiewicza 2c
e-mail: [email protected]
życiowych bardzo szybko namnażają się w rezerwuarach sztucznych stworzonych przez człowieka, między
innymi w instalacjach ciepłej wody użytkowej. Liczne
badania wykazują, że wewnętrzne instalacje wodne
dużych budynków bardzo często są skolonizowane
pałeczkami Legionella [1,2,3,4,5]. Do zakażenia tymi
Szczerbiński R i wsp. Występowanie pałeczek Legionella sp. w instalacjach ciepłej wody użytkowej w zakładach opieki ...
bakteriami dochodzi droga inhalacyjną, na wskutek
wdychania aerozolu wodno-powietrznego, a zwłaszcza
kropelek o średnicy do 5 µm umożliwiających łatwe
wniknięcie do dróg oddechowych [1,6]. Obecnie
dawka infekcyjna bakterii Legionella nie jest w pełni
określona [7]. Natomiast szacuje się, że w przypadku
koncentracji w wodzie bakterii Legionella w liczbie
103‑105 jtk/l mogą wystąpić zachorowania sporadyczne, zaś przy liczbie >105 jtk/l może dojść do wystąpienia epidemii legionellozy [1,8]. Decydującym
czynnikiem ryzyka zachorowania, spowodowanego
przez pałeczki Legionella jest obniżona odporność
immunologiczna, a więc zwiększone ryzyko zachorowania występuję u osób przebywających w szpitalach,
domach opieki i innych obiektach o zmniejszonej
odporności immunologicznej.
Cel pracy
Ocena występowania pałeczek Legionella sp.
w instalacjach ciepłej wody użytkowej w zakładach
opieki zdrowotnej i domach pomocy społecznej
w województwie podlaskim.
Materiał i metody
Materiał do badań stanowiły próbki ciepłej wody,
pobrane w 2008 r. i do września 2009 r. w zakładach
opieki zdrowotnej (szpitalach, zakładach opiekuńczoleczniczych, zakładach opiekuńczo-pielęgnacyjnych)
oraz domach pomocy społecznej, przez pracowników
14 powiatowych stacji sanitarno-epidemiologicznych
w województwie podlaskim w ramach monitoringu jakości wody. Oznaczanie pałeczek Legionella sp.
w 2008 r. wykonywano w laboratorium Wojewódzkiej
Stacji Sanitarno-Epidemiologicznej w Białymstoku,
a w 2009 r. także w laboratorium Wojewódzkiej Stacji Sanitarno-Epidemiologicznej w Białymstoku oraz
laboratorium Powiatowej Stacji Sanitarno-Epidemiologicznej w Łomży i laboratorium Granicznej Stacji
Sanitarno-Epidemiologicznej w Suwałkach. Ogółem
pobrano do badań 314 próbek ciepłej wody z 67 obiek-
921
tów w tym: 212 próbek z 29 szpitalach, 78 próbek z 29
domach pomocy społecznej oraz 24 próbki z 9 zakładach
opiekuńczo-leczniczych i opiekuńczo-pielęgnacyjnych.
Próbki wody ciepłej pobierano zgodnie z PN-EN ISO
19458:2004 Jakość wody. Pobieranie próbek do analiz
mikrobiologicznych [9], z uwzględnieniem pkt. 8 PNISO 11731‑2:2006 Jakość wody. Wykrywanie i oznaczanie ilościowe bakterii z rodzaju Legionella. Część 2:
Metoda filtracji membranowej dla wód o małej liczbie
bakterii [10]. Wykrywanie i oznaczanie ilościowe pałeczek Legionella sp. dokonywano w oparciu o PN-ISO
11731-2:2006 [10]. Interpretacje uzyskanych wyników
dokonywano w oparciu o wartość dopuszczalnego poziomu bakterii Legionella sp. określonego w Rozporządzeniu Ministra Zdrowia z dnia 29 marca 2007 r. [11].
Analizę statystyczną wyników wykonano z zastosowaniem pakietu komputerowego Statistica v. 6.0. Do
analizy danych wykorzystano nieparametryczny test
Chi2 oraz test t-studenta przyjmując poziom istotności
p=0,05.
Wyniki badań i omówienie
Wyniki badań występowania pałeczek Legionella
sp. w ciepłej wodzie użytkowej w zakładach opieki
zdrowotnej i domach pomocy społecznej przedstawia tabela I. Ogółem w 31,34% badanych obiektach
stwierdzono ponadnormatywną obecność pałeczek
Legionella sp. W rozbiciu na grupy obiektów, najczęściej stwierdzano ponadnormatywną obecność pałeczek
Legionella sp. w szpitalach 62,07%, zaś najrzadziej
w domach opieki społecznej (różnice istotne statystycznie). Również istotnie statystycznie częściej
stwierdzano ponadnormatywną obecność pałeczek
Legionella sp. w szpitalach w porównaniu do zakładów
opiekuńczo-leczniczych i pielęgnacyjno-opiekuńczych. Odsetek próbek z przekroczeniami obowiązującego normatywu stwierdzono w 26,85% szpitali,
nieco niższy 25% w zakładach opiekuńczo-leczniczych i opiekuńczo-pielęgnacyjnych, zaś najniższy
3,45% w domach pomocy społecznej (różnice istotne
Tabela I. Występowanie bakterii Legionella sp. w ciepłej wodzie użytkowej w zakładach opieki zdrowotnej i domach pomocy społecznej
Table I. Occurrence of Legionella sp. bacteria in hot utility water systems in health centers and residential and nursing homes
Nazwa obiektu
Liczba/odsetek obiektów
Liczba/odsetek próbek
Liczba
Liczba
z ponadnormatywną
z przekroczeniami
próbek
obiektów obecnością Legionella sp.
obowiązującego
pobranych
w 100 ml wody
normatywu
Liczba/odsetek próbek
Liczba jtk Legionella sp. w 100 ml wody
<100
100-1000
1000-10000
>10000
szpitale
29
18
62,07
212
57
26,89
155
73,11
28
13,21
21
9,91
8
3,77
domy pomocy społecznej
29
1A
3,45
78
3C,D
3,85
75
96,15
–
3E
3,85
–
zakłady opiekuńczo-lecznicze
i opiekuńczo-pielęgnacyjne
9
2B
22,22
24
6D
25,00
18
75,00
4
16,66
1
4,17
1
4,17
Ogółem
67
21
31,34
314
66
21,02
248
78,98
32
10,19
25
7,96
9
2,87
A,B
A, B, C, D, E – różnice istotne statystycznie na poziomie p≤0,05
C
E
922
Probl Hig Epidemiol 2011, 92(4): 920-923
statystycznie miedzy szpitalami i domami pomocy
społecznej oraz zakładami opiekuńczo-leczniczymi
i opiekuńczo-pielęgnacyjnymi. Najwyższy odsetek
próbek w przedziale 100-1000 jtk Legionella sp./100
ml, stwierdzono w zakładach opiekuńczo-leczniczych
i opiekuńczo-pielęgnacyjnych – 16,66%. W przedziale
1000-10000 jtk Legionela sp./100 ml, odsetek próbek był najwyższy w szpitalach – 9,91% a najniższy
w domach opieki społecznej – 3,85% (różnice istotne
statystycznie). Natomiast w liczbie >10000 jtk Legionella sp./100 ml, stwierdzono w próbkach ze szpitali
oraz zakładów opiekuńczo-leczniczych i opiekuńczopielęgnacyjnych, przy czym odsetek próbek w tym
zakresie wynosił odpowiednio 3,77% i 4,17%.
Wyniki badań Matuszewskiej i Krogulskiej, dotyczące koncentracji bakterii Legionella sp. instalacji
wody ciepłej w szpitalach wykazały, że aż w 72,8%
pobranych próbkach wody pałeczki Legionella sp.
przekraczały dopuszczalny normatyw, przy czym
w 39,8% próbek obecność pałeczek Legionella sp.
w liczbie >1000 jtk/100 ml [12]. Natomiast badania Pancer i Stypułkowskiej-Misiurewicz wykazały,
że systemy wodne w wszystkich badanych szpitalach
były skolonizowane przez Legionella pneumophila
(wysoki odsetek próbek dodatnich) w liczbie przekraczającej dozwolone limity, a w jednym szpitalu
limit został przekroczony nawet 1500-krotnie [13].
Również Pancer, Rabczanko, Rogulska i in. w 92%
próbek wody ciepłej pobranych z 9 szpitali stwierdzili
obecność pałeczek Legionella pneumophila w liczbie od
2 do 1,3 × 105 jtk/100 ml [14]. Z przeprowadzonych
badań w innych krajach, wynika, że odsetek obiektów
szpitalnych z zasiedleniem systemów wodnych przez
pałeczki Legionella przekracza 50% [1, 2,15].
Czynnikami niezbędnymi do namnożenia się
pałeczek Legionella sp. w systemach wodnych są:
dogodne warunki do powstania biofilmu (stagnacja
wody), dostęp substancji odżywczych, temperatura
wody w zakresie 20-45°C oraz błędne zaprojektowanie
systemu ciepłej wody, zastosowanie nieodpowiednich
materiałów i niewłaściwe utrzymanie systemu wodnego [16].
Zależność temperatury wody ciepłej w punktach
poboru a liczbą pałeczek Legionella sp. w próbkach
z przekroczeniami obowiązującego normatywu przedstawia tabela II.
Ogółem w badanych obiektach wraz ze wzrostem
temperatury wody średnia liczba jtk Legionella sp. malała. W zakresie temperatury 40-45°C wynosiła 5988
jtk/100 ml wody a w zakresie temperatury 56-60°C
2509 jtk/100 ml, przy czym różnice miedzy poszczególnymi zakresami temperatur nie były istotne statystycznie. W rozbiciu na poszczególne grupy obiektów,
w szpitalach takiej prawidłowości nie stwierdzono.
W zakresie temperatury 40-45°C, w szpitalach liczba
jtk Legionella sp. (3757 jtk/100 ml) była niższa, zarówno w porównaniu do zakresu temperatury 46-50°C
(5732 jtk/100 ml), jak i zakresu temperatury 51-55°C
(4335 jtk/100 ml), co należałoby tłumaczyć zróżnicowaniem występowania innych czynników (pH,
korozyjności zastoin wody w instalacji, oraz czynników
biotycznych) mających wpływ na kolonizacje pałeczek
Legionella. W zakładach opiekuńczo-leczniczych
i opiekuńczo-pielęgnacyjnych w próbkach ciepłej wody
z przekroczeniami obowiązującego normatywu pałeczek Legionella sp. stwierdzono jedynie w zakresie temperatury 46-50°C (2512 jtk/100 ml), zaś w domach
pomocy społecznej w zakresie temperatur 40-45°C
(9706 jtk/100 ml) oraz zakresie temperatur 46-50°C
(4173 jtk/100 ml).
Czynnikiem dominującym, sprzyjającym rozwojowi i namnażaniu bakterii jest temperatura
wody. Wyniki badań Brundretta cytowane przez
Wolskiego i Kaisera [17] wykazują, że w instalacji,
w której temperatura wody w żadnym jej punkcie
nie spada poniżej 49°C, rozwój bakterii Legionella
jest niemożliwy. Już w temperaturze 55°C następuje kilkusetkrotne zmniejszenie liczby Legionella po
czasie 1 godziny, a w temperaturze 60°C po czasie
1 godziny następuje dezynfekcja termiczna, która
jest jedną z metod dezynfekcji instalacji polegającą na
okresowym podnoszeniu temperatury wody. Nie mniej
jednak, z uwagi na spadki temperatury w rozległych
instalacjach ciepłej wody, przekraczające nieraz 10°C
Tabela II. Liczba Legionella sp. w 100 ml w próbkach ciepłej wody użytkowej z przekroczeniami obowiązującego normatywu w zależności od temperatury wody
w punkcie poboru
Table II. The amount of Legionella sp. in 100 ml samples of hot utility water with exceeds of current standards, depending on water temperature at the
sampling point
TemperaOgółem badane obiekty
tura wody
w punkcie Liczba
Liczba jtk
rozstęp
pobrania °C próbek średnia ± SD
Szpitale
Liczba
próbek
Zakłady Opiekuńczo-Lecznicze
i Pielęgnacyjno-Opiekuńcze
Liczba jtk
średnia ± SD
rozstęp
Liczba Liczba jtk
próbek średnia± SD
40-45
16
5988±10790,17 117-44000
10
3757±442,2
117-12600
–
46-50
25
4839±6254,77
118-18400
16
5732±7096,62
297-18091
5
51-55
17
4335±5857,09
218-20636
17
4334,65±5857,09 218-20636
–
–
56-60
10
2509±5092,42
173-16800
10
–
–
2509±5092,42
140-16800
–
rozstęp
–
Domy Pomocy Społecznej
Liczba
Liczba jtk
próbek średnia ± SD
rozstęp
6
9706±16947,58 7200-44000
4
4173±4547,08
157-9300
–
–
–
–
–
–
–
–
2512±4468,56 118-10450
Test t- studenta -różnice nie istotne statystycznie między poszczególnymi zakresami temperatur w ogółem badanych obiektach na poziomie p ≤ 0,05
Szczerbiński R i wsp. Występowanie pałeczek Legionella sp. w instalacjach ciepłej wody użytkowej w zakładach opieki ...
oraz możliwości występowania stref o obniżonej cyrkulacji, temperatura zasilania podczas dezynfekcji
termicznej powinna być znacznie wyższa. W oparciu
o rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie
warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać
budynki i ich usytuowanie [18], instalacja ciepłej
wody powinna umożliwiać przeprowadzenie jej
okresowej dezynfekcji termicznej przy temperaturze
wody nie niższej niż 70°C oraz zapewniać uzyskanie
w punktach czerpalnych temperatury wody nie niższej
niż 55°C i nie wyższej niż 60°C.
Obowiązek badania ciepłej wody w kierunku
bakterii Legionella sp. w zakładach opieki zdrowotnej
typu zamkniętego oraz budynkach zamieszkania
zbiorowego nakłada rozporządzenie Ministra Zdrowia
w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia
przez ludzi [11]. Rozporządzenie określa miejsce
923
poboru próbek, dopuszczalny poziom pałeczek Legionella sp. (załącznik 1D) oraz częstotliwość pobierania
próbek i procedury postępowania przy stwierdzeniu
skażenia wody w zakresie: 102-103 jtk/100 ml, 103-104
jtk/100 ml oraz powyżej 104 jtk/100 ml.
Wnioski
1. Stwierdzono w 31,34% badanych obiektów przekroczenia ponadnormatywnej obecności bakterii
Legionella sp., przy czym 62,07% stanowiły szpitale.
2. Wykazano, że wraz ze wzrostem temperatury
w punkcie poboru próbek wody liczba bakterii
Legionella sp. malała.
3. Uzyskane wyniki badań świadczą o zaniedbaniach
w konserwacji instalacji wody ciepłej w obiektach
objętych badaniami.
Piśmiennictwo / References
1. Bocca S, et al. Prospective 3-years surveillance for nosocomial
and environmental Legionella pneumophila: Implications for
infection control. Infect Control Hosp Epidemiol 2006, 27:
459-465.
2. Kool JL, et al. Hospital characteristics associated with
colonization of water systems by Legionella and risk of
nosocomial Legionnaires’ Disease: A cohort study of
15 hospitals. Infect Control Hosp Epidemiol 1999, 20:
798‑805.
3. Leoni E, et al. Control of Legionella pneumophila
contamination in respiratory hydrotherapy system with
sulfurous spa water. Infect Control Hosp Epidemiol 2006,
27: 716-721.
4. O’Neill E, Humprhreys H. Surveillance of hospital water and
primary prevention of nosocomial legionellosis: what is the
evidence? J Hosp Infect 2005, 59: 273-279.
5. Stout EJ, et al. Role of Environmental Surveillance in
Determining the Risk of Hospital-Acquired Legionellosis:
A National Surveillance Study With Clinical Correlations.
Infect Control Hosp Epidemiol 2007, 28: 818-824.
6. Fields BS, Benson RF, Besser RE. Legionella and Legionnaires’
Disease: 25 years of investigation. Clin Microb Rev 2002,15:
506-526.
7. United States Environmental Protection Agency: Legionella:
Drinking Water Health Advisory, Office of Science and
Technology Office of Water Washington, DC 20460, EPA822-B-01-005 March 2001. www.epa.gov
8. Butler JC, Breiman RF. Legionellosis. [in:] Evans AS, Barchman
PS (ed). Bacterial Infection of Human. Epidemiology and
Control, NY-London 1998, 18, 355-75.
9. PN-EN ISO 19458:2004 Jakość wody. Pobieranie próbek do
analiz mikrobiologicznych.
10. PN-ISO 11731-2:2006 Jakość wody. Wykrywanie i oznaczanie
ilościowe bakterii z rodzaju Legionella. Cz. 2: Metoda filtracji
membranowej dla wód o małej liczbie bakterii.
11. Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 29 marca 2007 r.
w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez
ludzi. Dz.U. nr 61, poz. 417.
12. Matuszewska R, Rogulska B. Problemy występowania pałeczek
Legionella w instalacjach i urządzeniach wytwarzających
aerozol wodno-powietrzny w obiektach służby zdrowia
w Polsce. Nowa Med 2009, 1: 56-60.
13. Pancer K, Stypułkowska-Misiurewicz H. Zagrożenia
Legionelozą w szpitalach – Problem techniczny czy
mikrobiologiczny? Post Mikrobiol 2008, 47,3: 325-330.
14. Pancer K, Rabczanko D, Rogulska B i wsp. Mikrobiologiczna
ocena zagrożenia legionelozą oraz zastosowanie metody
eliminacji Legionella pneumophila z sieci wodnych budynków
szpitalnych. Prz Epidemiol 2008, 62, 2: 439‑446.
15. Hall KK, et al. Ultraviolet Light disinfection of hospital
water for preventing nosocomial Legionella infection:
a 13‑year follow-up. Infect Control Hosp Epidemiol 2003,
24: 580‑583.
16. European Guidelines for Control and Prevention of Travel
associated Legionnaires’ Disease. EWGLI January 2005.
http://www.ewgli.org/data/ european_guidelines.htm
17. Wolski A, Kaiser K. Legionella w instalacjach budynków. Ośr
Inf „Technika instalacji w budownictwie”, Warszawa 2009.
18. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia
2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny
odpowiadać budynki i ich usytuowanie Dz.U. nr 75, poz.
690 z późn. zm.