健康热水系统中军团菌的控制
该模块考虑了应对家庭热水系统中军团菌风险增加的挑战
在Covid-19大流行期间,建筑运营商负有确保建筑物居住者安全的具体责任。然而,挑战在于保持对所有潜在危害的全面控制,如果没有适当的应用知识和理解,可能会造成进一步的 – 和重大的 – 健康问题。这包括军团菌引起的风险。本文将以以前的CPD文章(包括模块94和87)为基础,并利用最近的出版物来研究对抗军团菌风险增加的一些挑战,并举例说明与健康热水(或“生活热水”(DHW))有关的调解方法。
正如CIBSE的综合指南TM13中所讨论的,1许多人接触军团菌,但他们身体的防御系统可以预防疾病。虽然以前健康的人可能会患上军团病 (LD),但有几个因素已被证明会增加个体的易感性,包括:年龄增长;是男性;吸烟者;患有现有的呼吸系统疾病;以及预先存在的疾病,如癌症、糖尿病、肾脏疾病或酗酒。
在2019年发表的一篇特别有先见之明的评论论文中,布拉德利·2 等人指出,“下呼吸道感染仍然是全球最大的死亡原因之一,新疾病的出现仍然是一个令人担忧的问题。在21世纪的前二十年,我们见证了新发现的冠状病毒的出现,这些病毒已迅速传播到全球。
虽然在讨论新出现的呼吸道感染时,我们可能最常想到病毒,但细菌并没有被排除在外,因为我们目睹了军团菌感染数量的增加。欧洲数据报告3Cunha等人认为LD的诊断和报告严重不足。
将欧洲退伍军人病监测网络 2011 年报告的 LD 数据与一项对人群进行积极检测的德国多中心研究的数据进行比较,表明报告的病例可能不到 5%。如果推断,这将推断 – 基于2018年欧盟数据4– 与每百万欧洲人 20 份 LD 报告不同,每百万人可能有 400 多例。
在英国,报告的病例稳步上升——2019年英格兰和威尔士有516例确诊病例5(大约每百万人中有8.5人),这可能比实际病例少得多。与所有可能致命的健康问题一样,存在相关的个人悲剧以及重大的经济后果6,7对于建筑运营商,如果未能正确控制对居住者的风险。
正如AWT所描述的,8 嗜肺军团菌是第一个军团菌物种,在1977年费城爆发疾病后于1976年被发现时命名。确定细菌和疾病都不是新的,军团菌已经存在并引起疾病多年;它存在于地下和地下水中。
嗜肺军团菌被认为是导致80%以上军团菌病病例的单一物种。LD的暴发主要与特定变异(或“血清型”)有关,这些变异统称为嗜肺军团菌血清组1 – 环境样本中最常见的军团菌。
军团菌病主要包括LD(一种严重的肺炎感染)和庞蒂亚克热(一种急性流感样疾病)。尽管军团菌在水系统中的定植可能经常发生,但仅凭这一点不足以对人类构成高风险,除非细菌种群数量达到高水平并通过适当的雾化分散以通过吸入影响易感人群。5
军团菌已经进化为通过寄生虫在不利条件下存在和繁殖。(盒子里,“Prozotoa and amoebae”,提供了一些相关的术语。沙伊德9解释说,术语“自由生活的变形虫”(FLA)适用于在生物膜中发现的一组混合寄生变形虫(可以在视觉上表现为粘液),生物膜是附着在表面上生长的复杂微生物层。
一些FLA具有抗性生命阶段,即囊肿,它在很大程度上保护生物体免受不利环境条件的影响 – 例如更高的温度和化学消毒剂 – 因此提供了极大的韧性。FLA以藻类,细菌和真菌以及较小的原生动物为食,并为细菌提供受保护的宿主。
FLAs棘阿米巴和Vermamoeba vermiformis是微观的,自由生活的变形虫,存在于水和土壤中,被认为是10病原微生物(可引起疾病的细菌)的合适宿主。罗博瑟姆的作品11确定这些FLA可以作为军团菌的宿主,水库,载体和保护剂(图1)。
图1=蚯蚓,橙色,捕获嗜肺军团菌(≈2至20μm长),绿色(来源:pixnio.com/science/microscopy-images/hartmannella-vermiformis)
最近的系统文献综述12Nisar等人表明,嗜肺军团菌与棘阿米巴和Vermamoeba在氯化和热处理水中广泛发现,这表明嗜肺军团菌及其原生动物宿主在各种消毒条件下存活的潜在耐受性。
军团菌不仅从宿主那里获得必要的营养,而且宿主还可以保护军团菌免受有毒和不利环境条件的影响。AWT1注意到对水源进行消毒可导致军团菌种群的根除或减少;然而,大多数军团菌并不以独立和孤立的状态存在(如浮游生物)。相反,军团菌更常存在于原生动物宿主和/或生物膜群落中。
当军团菌从宿主释放时,它被封装在源自宿主细胞膜的囊泡(充满液体的小膀胱)中。单个囊泡中可以有超过一千个军团菌,分散在这些囊泡中的军团菌似乎比寄生在原生动物宿主中的军团菌更具毒性。
有几个权威指南可以控制和管理建筑环境中的军团菌风险,包括:CIBSE TM13:2013;新修订的ASHRAE指南12-2020;卫生技术备忘录 04-01:2016;以及最近更新的BS 8580-1:2019水质-军团菌控制的风险评估-操作规范,其中包括重要的补充,包括更加强调风险评估和管理。这些都为一个越来越有据可查的主题提供了进一步的参考。
健康与安全执行委员会(HSE)批准的行为准则,军团病:水系统中军团菌的控制(L8),2013年,包含有关如何管理和控制建筑系统风险的实用指南-见 www.hse.gov.uk/legionnaires。
HSG2补充技术指南的第274部分专门涉及热水和冷水系统。实际上,温度控制是降低冷热水系统中军团菌风险的传统策略,因为温度在20°C至45°C之间已被确定为军团菌生长的最佳范围。HSG274特别指出,如果储存热水,则应至少在60°C下进行分配,以便在出口一分钟内达到50°C(医疗保健场所为55°C)的温度。
WRAS信息传单预热生活热水 – 预热水的储存和军团菌细菌的可能生长指出,军团菌的浓度为每升100,000个菌落形成单位(cfu。L-1,活细菌细胞的量度)和更高在保持温度为 20°C 至 45°C 的传统热水储存容器的底部并不少见。
为了进行比较,HSG274第2部分建议审查军团菌浓度在100至1,000cfu范围内的控制措施(和可能的消毒)。L-1,以及超过1,000cfu的纠正措施(随后每隔几天重新测试).L-1.图 2 显示了降低军团菌积聚风险的简单实用系统设计示例,其中直燃式储水器安装包括一个分层泵,该泵通过 60°C 在水缸中从上到下循环水来自动控制以提供每日军团菌保护循环。
巧合的是,可以激活主的健康热水(DHW)再循环泵,以在分配回路周围提供热水循环。虽然这应该在乘员不会抽热水的时候进行——因为60°C的水有烫伤的风险——但如果认为这是不可接受的风险,则应提供当地的恒温混合阀。(TMV本身将对军团菌管理提出进一步的要求。
在最近的综述文件中13由Whiley,H等人报道,高达25%的嗜肺军团菌细胞可以在70°C的热处理中存活,但所有这些都处于可行但不可培养的状态。这在未来对军团菌控制的评估中可能很重要,因为“不可培养”意味着它不会在目前用于确定消毒方案有效性的培养方法中使用的生长培养基上生长。
在较旧、更复杂的建筑物中,几乎不可能保持所需的温度。在覆盖范围中14美国疾病控制和预防中心(CDC)的军团菌保护,它强调“一个建筑健康的水系统,具有广泛的死角,低消毒剂残留,温热的热水温度,最小的水流量和既定的军团菌生物膜可能会在数周或数月内促进军团菌的大量生长和传播”。
因此,除了维持温度控制方案外,在某些情况下,可能需要额外的、适当管理的杀菌剂治疗来有效控制军团菌。HTM 04指出,“由于放气,某些杀菌剂在热水系统中难以达到有效浓度”。
HTM 04提出了另一个问题,在Covid-19控制期间越来越受到关注,即抗菌搓手液的使用如何影响洗手盆的使用频率和分配的水量,从而导致供应洗手盆的停滞和低水温的可能性增加。
在使用杀菌剂来控制水系统中微生物生长的地方,如温度方案,如果要有效,就应该制定细致的控制和监测方案。
审查12Nisar进行的研究表明,常见的消毒程序未能实现长期消除饮用水(健康)水中的嗜肺军团菌和原生动物宿主,并且消毒程序和原生动物宿主可能促进活的嗜肺军团菌的繁殖,这些嗜肺军团菌已被证明对许多水消毒方案具有高度抗性。
在一篇文章中15Scherberger指出,生物膜不是简单地去除的,因为“生物膜的产生是为了保护细菌免受恶劣环境的影响,漂白剂和抗生素等消毒剂属于恶劣环境的定义”。
从供水系统中移除可能需要经过精心管理的过程,并提供专家建议、化学品和适当的个人防护设备 (PPE),以免对操作人员或建筑物居住者产生不利影响。Migliarina报道了新方法16使用次氯酸,据报道,次氯酸提供了一种安全有效的方法来去除现有管道健康水系统中的生物膜。
最近,Cloutman-Green等人17报告了一项关于铜和银电离系统的纵向研究,该系统遵循对现行规则的特定减损,在伦敦的一家临床大楼中使用,该系统具有健康的热水系统(包括存储和供应网络),名义上在 43°C 下运行,这消除了在这种医疗保健环境中烫伤的风险。
在六年的时间里,对系统进行了全面取样,在此期间,出口温度在37°C至42°C之间变化,但没有检测到任何嗜肺军团菌。
铜和银水平维持在>0.2mg的目标水平。L-1和>0.02毫克.L-1分别。与等效的温度控制系统相比,节能和减少碳排放分别达到33%和24%。这些技术需要仔细监测和控制,以确保足够的剂量。
显然可以采取切实可行的措施来降低健康热水系统中军团菌的风险,但是,与建筑物居住者的其他风险一样,持续评估和管理是当务之急。