Что такое легионелла в воде
Что такое легионеллёз?
Легионелла – это бактерия-сапрофит, которая получает требуемые ей вещества из разлагающихся органических материалов. Для роста легионеллы испытывают потребность в аминокислоте L-цистеин и ионах железа Fe++. Бактерии представляют собой палочки диаметром 0,5 – 0,7 микрон и длиной около 5 микрон, иногда встречаются варианты длиной до 25 микрон. Идеальная температура для размножения бактерии лежит между 25 °C и 45 °C, а значение pH воды на уровне между 5 и 7; время жизни бактерии составляет около 12 месяцев.
Legionella pneumophila наиболее часто вызывает болезни. Существует два наиболее распространенных патологических результата заражения этой бактерией: понтиакская лихорадка, которая часто не диагностируется, так как имеет схожие симптомы с гриппом; второй, намного более серьезный и опасный – это болезнь легионеров, особая форма пневмонии с уровнем смертности до 15%.
В 14% случаев, если диагностированы грипп или ОРЗ, реальный возбудитель заболевания – легионелла!
В 2% случаев, если диагностирован хронический бронхит, возбудитель заболевания – легионелла!
Дополнительные статьи:
Легионеллез чаще всего встречаются два разных клинических состояния: понтиакская лихорадка и болезнь легионеров.
Понтиакская лихорадка после инкубационного периода в 24 – 28 часов проявляется в острой форме, не затрагивает легкие, похожа на грипп и продолжается 2 – 5 дней. Симптомы: общий дискомфорт, боль в мышцах и головная боль, зачастую сопровождаемая температурой, иногда кашель и боль в горле. Лихорадка может сопровождаться диареей, тошнотой и легкими неврологическими симптомами, такими как головокружение или светобоязнь.
Болезнь легионеров после инкубационного периода, длительность которого варьируется от 2 до 10 дней (в среднем 5 – 6 дней), проявляется со средними или серьезными осложнениями на легкие. Первыми симптомами обычно являются дискомфорт, головная боль, температура и легкий кашель, которые осложняются появлением более серьезных респираторных симптомов.
Где легионелла обитает? Где можно заразиться легионеллезом?
Легионелла обычно обитает в воде с температурой от 5 °C до 55 °C. Диапазон размножения – от 20 °C до 50 °C. Легионелла высеивается из жидкостей кондиционеров, промышленных и бытовых систем охлаждения, бойлеров, душевых установок, оборудования для респираторной терапии. Она размножается в трубах быстрых водонагревателей, в баках с горячей водой и водных трубах. Колонии легионелл по размеру примерно 1 мм и могут быть перемещены на большие расстояния распылением воды с каплями размером 2 – 3 мм. Вот почему различные устройства для распыления воды (душевые, ванны гидромассажа, устройства увлажнения и прочие распылители) могут являться распространителем бактерии, естественно, если вода, которую они распыляют, содержит эти бактерии.
Основные пути передачи легионеллеза – воздушно-капельный и воздушно-пылевой. Главным фактором передачи легионеллеза считается мелкодисперсный бактериальный аэрозоль, то есть распыление бактерий вместе с зараженной водой или с пылью. Поэтому потенциальную опасность в том числе представляют все устройства увлажнения, где вода содержится в непроточной емкости или циркулирует по оборотному контуру, особенно если емкость с водой контактирует с воздухом, откуда бактерии могут попасть в воду, даже если она изначально была обеззаражена.
Основные факторы риска для различных систем обеспечения микроклимата:
Кондиционеры – особую опасность представляют центральные системы кондиционирования с внешними оросительными системами, в которых своевременно не производятся работы по дезинфекции. Для бытовых кондиционеров иногда возможен рост легионелл в конденсате на поверхностях пластинчатых теплообменников и сливном поддоне, особенно для неинверторных моделей (у которых температура влажных пластин периодически становится комнатной). «Простуда от кондиционера» как раз может быть вызвана вдыханием легионелл на фоне ослабленного местного иммунитета.
Ультразвуковые увлажнители всех типов – самый опасный тип увлажнителя, без применения специальных биоцидов практически неизбежен рост микроорганизмов в емкости с водой, под днищем которой расположены ультразвуковые излучатели. Бактерии вместе с образовавшимися микрокаплями воды попадают в воздух и разносятся по помещению. К сожалению, предварительная очистка воды не дает полного эффекта, так как соприкасающийся с водой воздух может быть источником бактериального обсеменения.
Канальные парогенераторы – в случае неправильного проектирования на внутренних стенках воздуховодов, в особенности на разветвлениях и поворотах, может образовываться конденсат, который и служит средой для развития бактерий. В поток воздуха легионеллы попадают после высыхания конденсата вместе с влажной пылью, оставшейся на его месте, то есть после окончания длительного периода увлажнения.
Традиционные увлажнители (комнатные или канальные) – рост легионелл происходит в емкости с водой, а распыление бактериального аэрозоля в воздух наблюдается в результате отрыва микрокапель воды на краях смоченных плоскостей или совместно с пылью, образовавшейся на месте высохшей воды. Заражение емкости с водой, как правило, происходит из контактирующего с водой воздуха.
Канальные распылительные увлажнители (атомайзеры, оросители) – весьма опасное решение из-за роста легионелл на каплеуловителях. Предварительная очистка воды не дает значимого эффекта в силу вероятности постоянного обсеменения от поступающего воздуха. Использование ультрафиолетовых облучателей воздушных камер, решая проблему бактериального загрязнения, может приводить к образованию озона, который является ядом.
Увлажнители прямого распыления – хотя и являются одними из самых безопасных в плане защиты от легионелл, тем не менее при длительных перерывах в работе с полным отключением системы могут создавать условия для роста других бактерий и последующего их распространения в воздух. Поэтому категорически не рекомендуется отключать от сети такие системы на долгое время, так как при этом образуются зоны стоячей воды. В штатном режиме система постоянно очищает и стерилизует воду, а также проводит постоянные промывки для исключения зон стоячей воды.
Единственным типом увлажнителя, дающим полную гарантию защиты от легионелл, является парогенератор с непосредственной, без воздуховода, подачей пара в помещение, бытовой напольный или стационарный настенный варианты исполнения. При этом горячий пар от кипящей воды сразу поступает в воздух комнаты, как, например, происходит в турецкой сауне (хамаме). К сожалению, такие приборы имеют существенные недостатки – шум кипящей воды, большое энергопотребление, выход горячего пара, а также необходимость постоянного доливания воды (для бытовых напольных моделей).
Какие меры могут быть предприняты для предотвращения риска распространения легионеллы?
Меры для снижения риска распространения бактерий
через кондиционеры и увлажнители:
цвет показывает степень суммарного потенциального риска
1. Центральные кондиционеры:
2. Ультразвуковые бытовые увлажнители:
3. Традиционные увлажнители на основе гигроскопичных материалов (губчатые, сотовые):
4. Ультразвуковые канальные увлажнители:
5. Традиционные бытовые увлажнители (мойки воздуха):
6. Бытовые кондиционеры:
7. Канальные парогенераторы:
9. Системы прямого распыления (на сжатом воздухе):
Чтобы сделать любую систему увлажнения еще безопаснее, вся распыляемая вода должна идти от источника питьевой воды, который является бактериологически чистым.
Как победить бактерии в системе водоснабжения: активные и пассивные способы
Выбираете энергоэффективные решения?
Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE
Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)
Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)
Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)
Каждый домовладелец думает о том, чтобы сделать свой дом максимально безопасным. С этой точки зрения особенно пристального внимания требуют системы водоснабжения, которые являются местом обитания возбудителей целого ряда серьезных заболеваний. В этом мастер-классе нашей Академии с помощью специалистов компании REHAU мы расскажем, как повысить гигиену питьевой воды при помощи шлейфовой разводки внутридомовой системы водоснабжения и рассмотрим:
Возбудители «болезни легионеров» в системе водоснабжения загородного дома
Застой в системах водоснабжения домов в последние десятилетия стал довольно частым явлением. Требования к уровню комфорта растут, и в ответ на них современная архитектура меняется таким образом, что количество мест разбора питьевой воды в доме постоянно увеличивается. А это неизбежно приводит к тому, что каждая точка водопотребления в отдельности используется реже.
В результате в отдельных частях системы водоснабжения происходит застой воды, что представляет риск с точки зрения гигиены.
Наибольшую опасность для людей в этом отношении представляют бактерии легионелла (Legionella pneumophila и Legionella longbeachae). Эта бактерия была обнаружена только в 1976 году, после первой вспышки легионеллеза, или легионнелезной пневмонии, тяжелого заболевания, плохо поддающегося лечению антибиотиками. Тогда ученые выявили целые колонии бактерий в жидкости системы кондиционирования отеля, в котором остановились участники съезда американского легиона. В России самая страшная вспышка заболевания была зафиксирована в Верхней Пышме на Урале 25 июля 2007 года: было госпитализировано около 170 человек, и пятеро из них умерло (это заболевание может стать смертельным для пожилых людей, детей и людей с ослабленным иммунитетом).
Все разновидности бактерии обитают в пресной воде и прекрасно адаптируются в водопроводных системах, душевых комнатах, джакузи и т.п.
Все зависит от качества воды. В некоторых случаях в водопроводных трубах разводится легионелла.
Легионеллы становятся опасными, когда их содержание в воде достигает определенного уровня. Для взрывного размножения им необходимо всего одно условие: температура воды от +25 до +35 °С.
В свежей холодной или свежей горячей воде эти бактерии практически отсутствуют. А вот если холодная вода застоится в трубах и нагреется, а горячая остынет, то в ней начинается размножение легионнел, и их концентрация в течение нескольких часов достигает опасного для здоровья человека значения.
Заразиться легионеллезом можно, просто принимая душ или расслабляясь в джакузи – для этого достаточно вдохнуть воздух, содержащий микроскопические капельки воды с размером менее 5 мкм.
Согласно нормам СанПиН 2.1.4.2496 и СП 30.13330.2016, горячей считается вода с температурой не ниже 60°С (эта температура выбрана как раз с целью недопущения размножения бактерии Legionella pneumophila). Холодной считается вода с температурой не выше 20°С.
Вот почему температура ГВС в домах по САНПИНу не должна быть ниже 60 градусов. Хотели, было, наши законодатели опустить ниже – Минздрав не дал.
Источники легионеллы невозможно полностью ликвидировать: они размножаются в телах амеб, а амебы устойчивы и к термической дезинфекции, и к облучению ультрафиолетом. Амебы, «пряча» легионеллы в своих телах, не позволяют выявить их анализами и обезвредить.
Масштабная проверка целого ряда вполне респектабельных европейских отелей выявила, что 50% из них потенциально опасны с точки зрения легионеллеза. Как уже говорилось, к заражению опасной инфекцией может привести простое мытье под душем.
Пассивные меры борьбы с легионеллами
Для борьбы с болезнетворными бактериями в питьевой воде наши эксперты советуют использовать сначала пассивные методы.
Начинать нужно с усиленной теплоизоляции трубопроводов и фасонных частей. Это делается для того, чтобы в отсутствие водоразбора горячая вода дольше не остывала, а холодная вода продолжительное время не нагревалась.
При конструировании системы следует обращать внимание на правильную прокладку трубопроводов горячего и холодного водоснабжения.
На схеме выше изображены трубопроводы холодной и горячей воды, расположенные в одной шахте. Как видим, по прошествии восьми часов холодная вода нагрелась до недопустимых 31-33°С. В этой температуре неизбежно начинается размножение бактерий Legionella pneumophila.
Простое конструктивное решение с расположением трубопровода холодного водоснабжения за канализационным стояком предотвращает рост температуры холодной воды до критического значения в отсутствии водоразбора холодной воды в течение этих же восьми часов. Это показано на схеме.
С точки зрения гигиены питьевой воды особенно критично будет располагать водопроводные коммуникации под греющими контурами электрического или водяного теплого пола. Отсутствие водоразбора в системе холодного водоснабжения в течение нескольких часов приведет к недопустимо высокому росту температуры в застойных участках и бурному росту численности бактерий в воде даже при эффективной теплоизоляции трубопроводов.
При устройстве в доме или в квартире систем напольного отопления коммуникации холодного водоснабжения следует прокладывать в обход греющих контуров, стен и каналов, а также за фальш-стенами. Это продлит допустимое отсутствие водоразбора.
Активные меры борьбы с легионеллами
Самым действенным активным методом борьбы с развитием легионелл вследствие застоя воды в системе водоснабжения станет шлейфовая разводка.
Это такой способ прокладки трубопроводов, при котором настенные угольники (также называемые водорозетками) делаются проточными и последовательно соединяются между собой в ветке. В результате при закрытом смесителе на данной точке водоразбора вода обновится, если откроется водоразборная арматура на следующей по ходу точке водоразбора.
Для квартир с индивидуальными узлами водоучета подойдет шлейфовая разводка с последним тупиковым участком. При этом целесообразно к первым по ходу движения воды точкам водоразбора присоединять души, гидромассажные ванны и других аналогичных потребителей, где человек непосредственно контактирует с водой, а к последним по ходу движения воды точкам водоразбора присоединять стиральные, посудомоечные машины, смывные бачки унитазов, где отсутствует прямой контакт человека с водой.
При пользовании последними точками водоразбора вода в первых по ходу движения точках будет постоянно обновляться.
Данная разводка по своим параметрам (расходам на участках и диаметрам) не будет отличаться от традиционной тройниковой схемы. Если трубопроводы прокладываются по полу, то длина подводок увеличится за счет подъема и спуска. Если же магистраль проложить по оси настенных угольников, то необходимо использовать проточные угольники с отводами под 90°.
В детских садах, школах, отелях, домах отдыха, санаториях, больницах, домах престарелых или других учреждениях с одним общим прибором водоучета на все здание или в индивидуальном жилом доме последнюю точку водоразбора можно также сделать проточной. Закольцевать всю ветку холодной воды на стояк холодной воды, а ветку горячей воды закольцевать на циркуляционный стояк.
При этом для установки на стояках потребуются специальные тройники с повышенным сопротивлением на проходе.
Эти тройники отклоняют поток воды, движущийся по стояку, и заставляют его пройти по горизонтальной ветке. Таким образом, где бы в здании ни открылась точка водоразбора на холодной линии, вода во всех точках водоразбора обновится. Причем, к точкам водоразбора свежая вода может подходить как с одной, так и с другой стороны.
На ветках же горячей воды циркуляция будет идти постоянно. Это повысит комфорт пользователей, т.к. буквально через пару секунд после открытия крана горячей воды из него будет выходить вода требуемой температуры (+60-+75°С). В тупиковых же ветках время ожидания выхода воды с требуемой температурой может доходить до 30 секунд (максимальное время по нормам).
Циркуляционная линия устраивается, если объем воды в ветви более трех литров. Такие системы должны рассчитываться, как кольцевые. Это означает, что каждый участок должен быть рассчитан на пропуск расчетного суммарного расхода с коэффициентом неодновременности. Диаметры ветвей в этом случае окажутся значительно больше, чем в традиционных тройниковых схемах, а значит, затраты на материалы окажутся выше.
Эксплуатационные затраты при этом тоже возрастут, ведь при циркуляции горячей воды по ветвям потребуется больший расход тепла на ее подогрев. Выходит, что за повышенную гигиену и комфорт придется заплатить.
Зарубежные исследователи отмечают, что устройство шлейфовых разводок в ветвях горячего водоснабжения с замыканием на циркуляционную линию при коротких подводках к водоразборной арматуре может привести к нагреву последней.
В этом случае водоразборная арматура начнет играть роль теплообменника и будет подогревать холодную воду, что может негативно сказаться на гигиене и потребительском качестве холодной воды.
Подведем итоги
Случаи заражения легионеллезом от контакта с застоявшейся водой из систем водоснабжения, которые приводят к тяжелым заболеваниям и даже смертельным случаям, свидетельствуют о том, что требования к гигиене питьевой воды должны быть ужесточены. Рассмотренные решения по устройству шлейфовых разводок способны, в сочетании с другими мероприятиями, значительно повысить гигиену питьевой воды за счет уменьшения застойных зон в системах внутридомового водоснабжения и уменьшить риск заражения человека легионеллезом при пользовании водой.
Легионеллы в системе горячего водоснабжения: решение проблемы
Легионеллы встречаются и в природных, и в искусственных водных экосистемах. В системах горячего водоснабжения в большинстве случаев речь идет о крайне низкой концентрации легионелл, однако в некоторых случаях возможен резкий рост численности микроорганизмов, именуемый амплификацией. Существует несколько критериев для среды, при которых легионеллы в системе горячего водоснабжения быстро размножаются – температура в пределах от 25 до 42 градусов по Цельсию, застойная вода, наличие осадочных отложений, биопленки, другие микроорганизмы (в особенности амебы). Таким образом, вирус распространяется в микробных сообществах, и потому загрязненная вода становится основной причиной распространения заболевания.
Для того, чтобы предотвратить попадание легионелл в систему горячего водоснабжения, необходимо обеспечить надежную водоочистку – это позволит снизить численность микроорганизмов, а значит, для легионелл не будет питательной среды для размножения. В системах, обеспечивающих водоснабжение, существует достаточно много объектов, которые могут выступать в качестве амплификаторов – это горячее, питьевое и аварийное водоснабжение, все многообразие декоративных фонтанчиков и водопадов, системы башенного охлаждения, испарители, системы очистки и увлажнения воздуха.
На сегодняшний день против легионеллы в системе горячего водоснабжения используется преимущественно предварительное хлорирование. Тем не менее, если речь идет об автономной системе, не исключено, что легионеллы будут активно размножаться на открытых участках системы – например, в накопительных емкостях. Если вода не используется на протяжении долгого времени, количество вредоносных микроорганизмов в воде может стать избыточным, вследствие чего возникнет угроза распространения инфекционного заболевания.
В связи с тем, что размножение бактерий характеризуется экспоненциальной зависимостью, риск заражения может быть снижен за счет слива некоторого объема воды, однако более эффективное средство – это химическая чистка теплообменников или установка обеззараживающего устройства на выходе из системы горячего водоснабжения. В качестве такого устройства может быть использован угольный фильтр, бактерицидная ультрафиолетовая установка или же комбинированная система. В то же время обратный осмос в большинстве случаев не может рассматриваться как эффективное средство в виду того, что легионеллы могут накапливаться в концентрате.
Для того, чтобы исключить риск появления легионеллы в системе горячего водоснабжения, применяется хлорирование. Тем не менее, легионелла обладает значительной устойчивостью к хлору, и в низкой концентрации присутствует в системах, обеспечивающих центральное водоснабжение. Следовательно, они попадают и в систему горячего водоснабжения, где температура воды в большинстве случаев находится на уровне 25 градусов по Цельсию, что соответствует условиям, благоприятным для амплификации. Чтобы предотвратить размножение микроорганизмов, температура должна превышать 42 градуса.
Итак, чтобы легионелла не размножалась в системах горячего водоснабжения, необходимо прибегнуть к тщательному температурному контролю воды; в противном случае будет необходима дорогостоящая промывка системы отопления. Например, хранение холодной воды должно осуществляться при температуре, не превышающей 20 градусов. Что касается горячей воды, то для нее рекомендуемая температура составляет 60 градусов. Для рециркуляции температурный режим ниже – 51 градус. Важнейшее условие профилактики размножения легионеллы в системе горячего водоснабжения – нагрев воды в резервуаре должен быть равномерным. Для этого нагреватель размещают непосредственно под резервуаром, или же используют в накопительной системе встроенный теплообменник, имеющий большую площадь контакта с нагреваемой средой. Естественно, что термостаты должны находиться под постоянным контролем, что достигается за счет регулярного обследования системы. Если проектируемая система предполагает высокую степень риска, необходимо воспользоваться замкнутыми контурами водоснабжения. Риск заражения будет ниже, если в трубопроводе не будет продолжительных участков.