Легионела - Биология

Колко горещо е твърде горещо за живота дълбоко под дъното на океана?

питейната вода

Антибиотици от бактерии

Клетъчна миграция: новооткрита функция на известен протеин

Молекулярен компас за подравняване на клетките

Какво кара листата да стареят през есента

Демокрацията на лешоядите токачки

Околната среда на Ekembo: Хората също живееха в открити пейзажи

| Генетика | Земеделие, горско стопанство и животновъдство

Сортът пшеница е създаден чрез кръстосване на диви треви

Колко горещо е твърде горещо за живота дълбоко под дъното на океана?

Легионела

Legionella pneumophila

Легионела (Легионела) са род пръчковидни бактерии от семейство Legionellaceae. Те са грам-отрицателни, не спорообразуващи бактерии, живеещи във вода, които са подвижни от един или повече полярни или субполярни бичури (флагели). Всички легионели трябва да се разглеждат като потенциално патогенни за човека. В момента са известни повече от 48 вида и 70 серогрупи. Най-значимият тип за човешките заболявания е Legionella pneumophila (Дял от около 70 до 90%, в зависимост от региона), той е причинителят на легионерска болест или легионерска болест.

Особеност, че много видове от рода Легионела показва, че те имат висок до преобладаващ дял от разклонени вериги на мастни киселини в техните мембранни липиди. Например в Legionella pneumophila делът на разклонените вериги 64%. [1]

условия на живот

Оптималните условия за живот на легионела са:

  • Прясна и солена вода
  • Температурен диапазон 25–50 ° C
  • Попълване на прясна вода
  • дълго време на престой

Поява на легионела

Легионелите се намират навсякъде, където нагрятата вода им предлага оптимални условия за размножаване. Това може да се случи, например, в

  • Системи за производство на топла вода и разпределение на топла вода
  • Басейни
  • Въздушни шайби в климатичните системи
  • Охладителни кули
  • Биофилми
  • Болници
  • Училищни душове и други обществени душове
  • Вани за вани, вани за отделения
  • Мъртви линии
  • Резервоари за вода
  • Тръби за студена вода с външна топлина или с дълъг престой, напр. Б. умерено използвани пожарогасителни линии с връзка за питейна вода

Предаване на легионела на хората

Легионелата по принцип може да се предава чрез контакт с чешмяна вода, ако легионелата попадне в дълбоките отдели на белите дробове.

Не всеки контакт с вода, съдържаща легионела, води до опасност за здравето. Само вдишването на вода, съдържаща бактерии като аерозол (аспирация или вдишване, например при душ, с климатик, чрез пръскачки за трева или във водовъртежи) може да доведе до заболяване.

Питейната вода, съдържаща легионела, не представлява риск за здравето на хората с непокътната имунна система.

Предаването на легионери е свързано по-специално със следните технически системи: водоснабдяване с топла вода (например в жилищни сгради, болници, домове, хотели), вентилационни системи (климатични системи), овлажнители, басейни за къпане, по-специално джакузи (джакузи) и други системи, атомизирайте водата във водни капчици.

история

Легионела е открита за първи път през юли 1976 г. в хотел Bellevue-Stratford във Филаделфия. Там, на 58-ия конгрес на бивши американски войници (Американски легион) 180 от 4 400 делегати. Заболяването отне живота на 29 души и въпреки че Конгресът стартира на 22 юли, едва на 2 август отделът по обществено здраве разбра, че епидемията се разраства. Въпреки незабавните изследвания едва през януари 1977 г. бактерията е изолирана от белодробната тъкан на починал ветеран. Има и резултати, които предполагат жертви в началото на 1900-те.

Най-голямото огнище на епидемия от легионела в Германия и едно от най-големите в световен мащаб се случи в началото на януари 2010 г. в района на Улм с 5 починали и 64 заразени. [2] [3] Патогенът е пръчковата бактерия Legionella pneumophila от серогрупа 1. [4] Здравните власти, в сътрудничество с Техническия университет в Дрезден, наред с други, определиха хладилните кули, принадлежащи към комбинирана топлоелектрическа централа, като източник на причината В близост до централната гара на Улм. Системата беше инсталирана през септември 2009 г. и по това време беше в пробна експлоатация. [5] [6]

Мерки за намаляване на растежа на легионела

DVGW работен лист W 551 за „Технически мерки за намаляване на растежа на легионела“ от април 2004 г. се отнася за изграждането и експлоатацията на системи за отопление на питейна вода и тръбопроводи за питейна вода. Съгласно това на изхода на системите за генериране на топла вода трябва да се поддържа температура от поне 60 ° C. В системи с циркулационни тръби температурата на горещата вода в системата не трябва да пада с повече от 5 ° C в сравнение с изходната температура. Следователно температурата на връщане на циркулацията във бойлера трябва да бъде най-малко 55 ° C. Освен това питейната вода (студена) трябва да се поддържа възможно най-хладна и да се предпазва от нежелано затопляне, напр. Б. от слънчева радиация или близки нагревателни кабели са защитени.

Това представлява едно от техническите предизвикателства при използване на геотермална енергия, слънчева топлинна енергия и термопомпи за отопление на битова вода.

Със съдържание на 100 CFU (= единици, образуващи колонии)/100 ml, питейната вода се счита за замърсена (нисък риск от инфекция, „стойност на техническата мярка“), незабавно действие се изисква от ниво на замърсяване над 10 000 CFU/100 ml. Работен лист W 551 говори за "изключително високо замърсяване" и изисква незабавни мерки като Б. дезинфекция на тръбната мрежа или налагане на забрана за душ.

Мерки за намаляване на легионела

Ултрафилтрация

При ултрафилтрация патогените се отстраняват механично от водата. Модулите се състоят от пакетирани тръбни ултрафилтрационни мембрани, отлити в облицовъчни тръби от двата края. Размерът на порите на мембраната е 0,01 до 0,05 µm.

За да се постигне сепариращ ефект, водата се насочва навън през стената на мембранния капиляр. Чистата вода се събира от околната тръба на кожуха на модула и преминава през страничната връзка към захранващата система като вода без бактерии и нисковирусна вода. Устройството трябва да се почиства редовно.

Термична дезинфекция

Легионелите се убиват за кратко време при температура над 70 ° C. По време на термичната дезинфекция поне бойлерът и, ако е възможно, цялата тръбна мрежа, включително фитингите за отводняване, се нагряват до над 71 ° C за поне три минути.

Периодична дезинфекция (Легионела верига регулиращите клапани в циркулационната линия, обикновено веднъж седмично) с пълен обемен дезинфекционен поток с последващо охлаждане чрез вливане на студена вода, позволяват безопасно снабдяване с системи за разпределение на топла вода без легионела. Загубата на вар в тръбопроводната мрежа обаче, която настъпва от 60 ° C в зависимост от региона, създава големи проблеми в зависимост от използвания материал на тръбата и степента на твърдост на прясната вода. По-рано използваните железни материали се оказаха особено проблематични.

При термична дезинфекция в домовете и т.н. трябва да се има предвид случайният риск от попарване в точката на извличане. Зададената целева температура в резервоара за гореща вода на отоплителна система без циркулация не трябва да бъде под 55 ° C. Съвременните системи за управление на отоплението за малки отоплителни системи за кратко време повишават температурата на резервоара за съхранение поне веднъж на ден или на кратки редовни интервали.

Термичната дезинфекция естествено покрива само мрежата за топла вода за прясна вода. Легионелата може също така да се размножава масово в студена вода, тъй като тръбната мрежа за студената вода в модерни отопляеми сгради може да се нагрее до над 20 ° C. Ако има допълнителни структурни дефекти (прекалено големи тръби, монтаж в захранващи тръбопроводи с лошо изолирани тръби за топла вода или отоплителни тръби), температурата на студената вода може да се повиши до над 25 ° C.

Аахенска концепция

Концепцията от Аахен е процес, разработен съвместно от клиниката в Аахен и компанията KRYSCHI Wasserhygiene през 1987 г. за защита срещу легионела чрез излагане на ултравиолетова светлина (UV светлина). Според техническия регламент DVGW W 551 (издание от април 2004 г.) той е единствената алтернатива на термичните решения. Използва се там, където повишените температури не са възможни или не са желани. [7]

Концепцията изисква децентрализирани UV устройства в близост до точките за доставка. Трябва да се спазват промените, направени през август 2007 г. в списъка на UBA в раздел 11 от Наредбата за питейната вода, част II. Предимството на този метод е, че не се използват химически добавки. Липсата на депо ефект се компенсира чрез периодично промиване на тръбите.

Химическа дезинфекция

Постоянната дезинфекция може да се извършва и с химикали, одобрени за тази цел; трябва да се спазват граничните стойности и образуването на странични продукти от дезинфекцията (вижте списъка на Федералната агенция по околна среда за раздел 11 от Наредбата за питейната вода, част Iв). Химическите вещества обаче не са се оказали успешни като постоянно решение. [8-ми]

При шокова дезинфекция се използват химикали във високи концентрации, които след това се отстраняват от тръбопроводната мрежа чрез изплакване. По време на мярката трябва да се гарантира, че не се изтегля питейна вода. Дезинфектантите, които не са включени в списъка на Федералната агенция по околна среда, също могат да се използват за шокова дезинфекция, като например Б. Водороден прекис (H2O2).

Електролитно производство на хлор на място

Тези процеси работят с клетки за електролиза и произвеждат хлорен газ или "хипохлорна киселина" (натриев хипохлорит).

Производството на неутрален натриев хипохлорит на място чрез електрохимично активиране чрез мембранна клетъчна електролиза (името на дезинфектанта, произведен по този начин е анолит) е нов процес и е включен в списъка в раздел 11 TrinkwV 2001, част II от август 2007 г. Процедурата е описана в работен лист W229 на DVGW (раздел 6.5.2). Съгласно списъка на §11 TrinkwV 2001, част Iв, разтворът на натриев хипохлорит трябва да отговаря на изискванията за чистота на DIN EN 901.

Anolyte е способен да разгражда биофилма. Неутралният анолит съдържа само малки количества хлорен газ и поради това образува забележими количества хлороформ само когато има силен излишък от ацетилови съединения (протеини, матрица на биофилма), които постепенно се превръщат в хлороформ с Cl2 (халоформна реакция). След разграждането на повърхностните слоеве на биофилма хлороформ вече не може да бъде открит във вода, легирана с анолит.

Наредбата за питейната вода определя изискване за минимизиране. Не трябва да се дезинфекцира по профилактични причини. Освен това недостатъците трябва да бъдат отстранени във възможно най-кратки срокове за дезинфекция и след това да се преминат към редовна работа.

Микробиоциден контактен ефект

Биофизичен процес за борба с легионела с помощта на микробициден контактен ефект на метално сребро е разработен от TU Dresden в сътрудничество с компанията silvertex. Значително намаляване на заселването и размножаването на легионела във водоносни системи се постига чрез въвеждане на специални текстилни системи, съдържащи сребро (дистанционни тъкани). Образуването на биофилми в райони с нисък дебит обаче не може да бъде надеждно изключено.

Антимикробният ефект възниква в резултат на трансфера на метални йони към микроорганизмите, олигодинамичния ефект. Процесът не изисква допълнителна енергия или химически реактивни добавки. Не са необходими допълнителни технически инсталации, когато се използват в системи за контейнери или резервоари. Благодарение на гъвкавата структура, дистанционната тъкан се адаптира към различни профили (напр. Тръбопроводи), така че да има по-висока плътност на материала от "външната страна" поради регулиращото налягане, което води до по-висока плътност на ефективност и по този начин специална ефективност срещу "образуване на колония". „Или растежът на биофилм.

Микробиоциден реакционен ефект

В Германия за биохимична дезинфекция на питейна вода могат да се използват само дезинфектанти, които са изброени в списъка (част Iв) на раздел 11 от Наредбата за питейната вода, поддържана от Федералната агенция по околната среда: калциев и натриев хипохлорит, хлор, хлорен диоксид и озон (към август 2007 г.).