2. Úloha mědi při snižování výskytu baktérií z rodu Legionella

Díky antimikrobiálním vlastnostem tohoto rudého kovu měděná potrubí snižují tvorbu biofilmu a růst baktérií. Nabízí tak další výhodu při zabraňování šíření legionářské nemoci.

Legionářská nemoc:

Legionářská nemoc (nebo také legionelóza) je onemocnění dýchacích cest. Jedná se o vážný zánět plic, který způsobuje baktérie Legionella pneumophila, rozvíjející se v některých teplovodních či vodovodních potrubích při teplotách v rozmezí od 25 °C do 55 °C. K infekci dochází vdechnutím vodních par, které jsou kontaminovány touto baktérií. Instalační systémy, jejichž součástí jsou sprchy (ať už veřejné nebo v domácnostech), sauny nebo vířivky, jsou těmi místy, ve kterých dochází k rozšiřování baktérií Legionella.

V Nizozemí je stanoven maximální povolený limit výskytu baktérií Legionella na jeden litr vody ve výši 100 jednotek vytvářejících kolonie (CFU). Ve Vlámsku je vyžadována desinfekce, pokud je ve 30% odebraných vzorků nalezeno více než 10 000 CFU/litr.⁸ Ve Valonsku platí limit 1000 CFU/litr ve sprchách veřejných bazénů⁹

Podle odhadů je v Nizozemí každoročně 100 až 800 úmrtí na následky legionářské nemoci. Až půl milionu lidí může být ohroženo touto nákazou a podle Francesca Frenchimona z Technické univerzity v Eindhovenu „nelze předpokládat, že by se situace ve Vlámsku nějak výrazně odlišovala”.

Riziko růstu baktérií hrozí v případě, že se teplota vody pohybuje v rozmezí od 25 °C do 55 °C a v případě stojaté vody, což usnadňuje tvorbu biofilmu:

• horkovodní bojlery se zónami, kde zůstává voda na místě mezi vrstvami s rozdílnou teplotou
• sediment ve vodních nádržích, ohřívačích na vodu a nedostatečně udržovaných filtrech
• zaslepené konce potrubní sítě
• vodní kámen na vnitřní straně trubek vodovodní sítě, kohoutků, sprch apod.

Biofilm:

Biofilm je vrstva mikroorganismů, která se utváří uvnitř vodovodních potrubí.

Patogenní baktérie umístěné mezi částečkami biofilmu jsou lépe chráněny před desinfekčními zásahy (chlórový šok, tepelný šok apod.). Biologický povlak tak nabízí bezpečné útočiště řadě mikroorganismů, mezi které patří i Legionella nebo E. coli. Ty se zde pak mohou množit až na nebezpečnou úroveň.

Zpráva KIWA 1: dlouhodobá studie v testovací potrubní instalaci

V únoru 2003 zveřejnil KIWA (KWR) zprávu¹⁰ , ve které bylo prokázáno, že při 37 °C je koncentrace baktérie Legionella ve vodě v měděných potrubích až 10x nižší než v případě potrubí z nerezové oceli nebo ze síťovaného polyetylenu (PEX). Tato zpráva předkládá výsledky dlouhodobé studie účinků materiálů v instalacích pitné vody.

Studie potvrdila pozitivní účinky mědi při snižování výskytu baktérie Legionella: biologický povlak na stěnách potrubí je menší, což znamená méně příznivé prostředí k rozmnožování této baktérie. Velmi dobrá tepelná vodivost mědi a odolnost vůči rychlému nárůstu teploty znamená, že ve srovnání s ostatními materiály potrubí je měď mnohem účinější při desinfekci pomocí tepelného šoku.

Protokol studie:

Pro potřeby této studie byla použita testovací vodovodní instalace simulující reálné pomínky:

• Instalace simulovala vodovodní síť, včetně cirkulace vody a používání vody z kohoutku. Trubky v délce pět metrů byly sestaveny do okruhů dle jednotlivých materiálů. Všechny byly připojeny k ohřívači ze smaltované oceli. Voda byla v celém systému udržována při teplotě kolem 37 °C, což jsou ideální podmínky k rozvoji baktérií. Každý den bylo odčerpáno přibližně 81 litrů vody.
• Do systému byly přidány baktérie Legionella.

Jak ukazuje druhý níže uvedený graf, nejnižší obsah baktérií Legionella byl nalezen v měděném potrubí, a to jak ve vodě, tak v biofilmu.

Zpráva KIWA 2: dodatečné argumenty

Na základě výsledků první studie byla provedena v roce 2007 další studie¹¹ , jejímž cílem bylo zhodnocení účinků teploty vody na růst baktérií Legionella v testovacím potrubí z různých materiálů. Ke třem dříve zkoumaným materiálům (měď, nerezová ocel a PEX) byl přidán čtvrtý, a sice PVC-c. Po celou dobu zkoušek zkoumal KIWA rozvoj baktérií Legionella při různých teplotách v rozmezí od 25 °C do 60 °C.

Protokol studie:

Testovací potrubí se skládalo z 15 m dlouhého potrubí jednotlivých materiálů, přičemž byl použit vzorec spotřeby v domácnosti . Test se skládal ze 6 fází:

• Do dne 351: technická finalizace instalace.
• Od dne 352 do dne 451: inkubační fáze při 37 °C po inokulaci baktérií Legionella pneumophila.
• Od dne 452 do dne 556: studijní fáze při 25 °C.
• Od dne 557 do dne 819: nová inkubační fáze při 37 °C.
• Od dne 820 do dne 869: studijní fáze při 55°C
• Od dne 870 do dne 941: studijní fáze při 60 °C

Zdá se, že významnou roli při množení baktérií Legionella pneumophila hraje použitý materiál a teplota vody:

• Při 25 °C a vzorci spotřeby v domácnosti zůstávala baktérie Legionella v potrubí z nerezové oceli, PVC-c a PEX. Naopak v případě mědi nebyl na konci této testovací fáze výskyt baktérie zaznamenán.
• Při 55 °C a vzorci spotřeby v domácnosti neprokázala studie žádný (nebo jen velmi malý) pokles výskytu baktérie Legionella v potrubí z nerezové oceli, PVC-c a PEX. Naproti tomu baktérie Legionella zcela zmizela z měděných potrubí.
• Kompletní desinfekce byla dosažena při 60 °C, a to i v případě potrubí z nerezové oceli, PVC-c a PEX.

Množství baktérie Legionella v biofilmu (v jednotkách vytvářejících kolonie na cm²)

Po celou dobu trvání testu byla nejnižší koncentrace baktérie Legionella zjištěna v síti měděného potrubí. Ve srovnání s ostatními materiály bylo v měděném potrubí obtížné udržet baktérie naživu. Bylo tak zapotřebí provést další inokulační a inkubační fáze.

⁸ Nařízení Vlámské vlády ze dne 9. února 2007 týkající se prevence proti rozšíření legionářské nemoci na veřejně přístupných místech. Zveřejněno 4. května 2007.
⁹ MINISTERSTVO VALONSKÉ OBLASTI: 13/3/2004: Nařízení Valonské vlády týkající se sektorových podmínek pro provozování bazénů.

¹⁰ KWR 02.090, D. van der Kooij, J. S. Vrouwenvelder a H.R. Veenendaal, únor 2003.

¹¹ KWR 06.110, červenec 2007, autoři: Ir. F.I.H.M. Oesterholt, H.R. Veenendaal a Prof. Dr. Ir. D. van der Kooij.
¹² Dle nizozemského standardu NEN 5128, třída 1: základní model s několika vodovodními výstupy v
domácnosti včetně sprchy.