Krankheitserreger im Trinkwasser- Epidemiologische Analyse

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1 Dipl.-Ing. Wilfried Soddemann BUND e.v. AK Gesundheit 1 Krankheitserreger im Trinkwasser- Epidemiologische Analyse Ausscheider von Krankheitserregern in Umwelt und Gewässer sind infizierte - Menschen - Nutztiere - wildlebende Tiere. Kläranlagen können Krankheitserreger nicht zurückhalten. Bei ergiebigen Regenereignissen gelangt sogar unbehandeltes Abwasser in die Gewässer. Abwasser gelangt über undichte Kanäle in das Grundwasser. Ausscheidungen von Tieren gelangen mittelbar oder unmittelbar in die Umwelt und die Gewässer. Publizierte Untersuchungen zeigen, dass Norovirus- und Influenzainfektionen zoonotisch von Tier zu Mensch übertragen werden können. Humane Rotavirusinfektionen sind weitgehend wirtspezifisch. Im Folgenden wird gezeigt, dass - bestimmte Virusinfektionen - und auch Salmonellosen - streng saisonal verlaufen. - bestimmte Viren in der Umwelt und im kalten Wasser eine hohe Umweltstabilität besitzen, die mit sinkender Umwelttemperatur zunimmt. - Viren regelmäßig im gewonnenen Rohwasser, auch im Grundwasser, enthalten sind. - Trinkwasseraufbereitungsanlagen Viren regelmäßig nicht oder nur unzureichend filtern und/oder inaktivieren können. - sich die Trinkwassertemperatur im Verlauf des Jahres erheblich und parallel zu der Umwelttemperatur verändert. - die Wellen bestimmter Virusinfektionen parallel zum Verlauf der Trinkwassertemperatur verlaufen und Jahr für Jahr bei derselben Trinkwassertemperatur beginnen und enden. Norovirus-, Rotavirus-, Influenza- und Salmonellen-Infektionen verlaufen streng saisonal. Noro- und Rotaviren besitzen eine hohe Umweltstabilität. In kaltem Wasser bleiben viele Viren länger ansteckend als in warmem Wasser. Beispiel Noroviren:

2 Dipl.-Ing. Wilfried Soddemann BUND e.v. AK Gesundheit 2 Die empfindlichen umhüllten Influenzaviren bleiben im Wasser bei 4 C 18 Tage lang ansteckend, bei 7 C 11 Tage: Eine große Zahl von Fachpublikationen berichtet über den Nachweis von Viren in Oberflächengewässern, im Grundwasser und im Trinkwasser. Regelmäßig gelingt der Virusnachweis bei Untersuchungsreihen mit wiederholten Probenahmen. Mikrobiologische Untersuchungen von Umweltproben ergeben stets Momentaufnahmen, die vom aktuellen Input an Krankheitserregern durch infizierte Ausscheider abhängen. Für den molekularbiologischen Nachweis von Viren müssen in 1 Liter Wasser mindestens 1 Viruspartikel enthalten sein. Mit molekularbiologischen Analysen können vorhandene Viren nachgewiesen werden, nicht jedoch deren Virulenz. Die Befunde müssen deshalb im Zusammenhang mit epidemiologischen Daten und humanen Proben ausgewertet werden. Werden in humanen Proben und im Trinkwasser dieselben Virussubtypen gefunden, ist eine durch Trinkwasser verursachte Virusinfektion labordiagnostisch nachgewiesen. Zu Noro-, Rota- und Influenzaviren werden in der Literatur die Infektionsdosen beim Menschen mit 1 bis 1, max. 1 Viruspartikeln angegeben. Trinkwasser wird in Deutschland nur sehr selten aus durch Deckschichten gut geschützten und tiefen, gut filtrierenden Lockergesteinsgrundwasserleitern mit altem Grundwasser und konstanter Temperatur gewonnen. Die Behauptung, 7% des Trinkwassers in Deutschland entstammen derartigen weitgehend unbelasteten Grundwasservorkommen, ist falsch. In weiten Teilen Deutschlands wird Grundwasser aus nicht filternden Kluft- und Karstgrundwasserleitern gewonnen, kann aus den Grundwassergeringleitern kein Grundwasser gewonnen werden oder ist die Grundwasserneubildung so gering, dass kein echtes Grundwasser gewonnen werden kann. Trinkwasseraufbereitung in Deutschland - Vireneliminationsleistung: Oberflächenwasser: Flockung und Filtration 1.-fach geringer als die WHO fordert (WHO Trinkwasserrichtlinie 24). Grundwasser: Belüftung zur Enteisenung und Entmanganung und Schnellfiltration 1.-fach geringer als die USA fordern: EPA Ground Water Rule. Herkömmliche Desinfektionsverfahren müssen ineffizient sein, weil

3 Dipl.-Ing. Wilfried Soddemann BUND e.v. AK Gesundheit 3 die Viruspartikel im Rohwasser nicht in Suspension, sondern verklumpt vorkommen und deshalb von diesen Verfahren nicht umfassend erreicht werden können. Wasser und Boden speichern die Wärme des Sommers und die Kälte des Winters: - Kältemaximum zum Ausgang des Winters Februar/März. - Wärmemaximum zum Ausgang des Sommers August. Kühlkette der öffentlichen Trinkwasserversorgung (Temperaturminima): Talsperrenwasser: 3 C - Januar - März Flusswasser: 4 C - 6 C Januar - März Grundwasser oberflächennah: März Trinkwasseraufbereitungsanlage: kein T Trinkwasserspeicher/Wasserturm: kein T/Abkühlung (kalte Nächte) Trinkwasserleitungen: 3 C - Februar/März (Boden in 1 Meter Tiefe) Hausinstallation: Das kalte Trinkwasser wird erst am Wasserhahn mit warmem Wasser gemischt. Norovirusinfektionen verlaufen parallel zum Verlauf der Trinkwassertemperaturen. Sie beginnen und enden bei Trinkwassertemperaturen von : Fälle je 1. EW 1 5 Norovirus-Infektionen Deutschland Stand C -5 1 C C

4 Dipl.-Ing. Wilfried Soddemann BUND e.v. AK Gesundheit 4 Rotavirusinfektionen verlaufen parallel zum Verlauf der Trinkwassertemperaturen. Sie beginnen und enden bei Trinkwassertemperaturen von 13 C: 35 Rotavirus-Infektionen -4 Jahre Deutschland Stand Fälle je jährige 2 C 1 C C Influenzainfektionen verlaufen parallel zum Verlauf der Trinkwassertemperaturen. Sie beginnen und enden bei Trinkwassertemperaturen von 7 C: Influenza-Infektionen Deutschland Stand Fälle je 1. EW 2 C 1 C C Salmonellosen verlaufen parallel zum Verlauf der Trinkwassertemperaturen. Die Wärme liebenden Salmonellen verursachen die meisten Infektionen, wenn Trinkwasser sein Temperaturmaximum hat. Sie vermehren sich im warmen Trinkwasser von Mai bis November bei Temperaturen von mehr als 7 C: Salmonellosen Deutschland Stand Fälle je 1. EW 12 Salmonellen vermehren sich im Wasser bei > 7 C. 2 C 1 C C

5 Dipl.-Ing. Wilfried Soddemann BUND e.v. AK Gesundheit 5 Sachsen wird überwiegend aus Oberflächenwasser mit Trinkwasser versorgt, Hessen überwiegend aus Grundwasser: 15 Norovirus-Infektionen Sachsen Stand Norovirus-Infektionen Hessen Stand Fälle je 1. EW C 1 C C Rotavirus-Infektionen -4 Jahre Sachsen Stand Rotavirus-Infektionen -4 Jahre Hessen Stand Fälle je jährige 2 C 1 C C

6 Dipl.-Ing. Wilfried Soddemann BUND e.v. AK Gesundheit 6 Fälle je 1. EW 35 Influenza-Infektionen Sachsen Stand Influenza-Infektionen Hessen Stand C 1 C C Fälle je 1. EW 15 Salmonellosen Sachsen Stand Salmonellosen Hessen Stand C 1 C wurde in Hessen nach den Vorfällen im Klinikum Fulda im April und Mai intensiver auf Salmonellen-Infektionen untersucht, 28 dann wieder wie vor 27. C

7 Dipl.-Ing. Wilfried Soddemann BUND e.v. AK Gesundheit 7 Durch Untersuchungen bewiesene Fakten (Noro- und Rotaviren) - Virulente Viren können im Oberflächen- und Grundwasser enthalten sein. - Virulente Viren können im Trinkwasser enthalten sein. - Virusinfektionen können durch Trinkwasser fäkal-oral ausgelöst werden. - Unsere Trinkwasseraufbereitungsanlagen können Viren regelmäßig nicht umfassend filtern bzw. inaktivieren. Streitig ist allein der Anteil der durch Trinkwasser ausgelösten Virusinfektionen. Übertragungswege von Virusinfektionen - biotisch unmittelbar von Mensch zu Mensch (von Umwelttemperaturen unabhängig) - abiotisch durch Kontakt- bzw. Schmierinfektion z.b. über gemeinsam benutzte Gebrauchsgegenstände, Türklinken, Wasserhähne (von Umwelttemperaturen unabhängig) - abiotisch fäkal-oral durch das Vehikel Lebensmittel (von Umwelttemperaturen unabhängig) - abiotisch fäkal-oral durch das Vehikel Trinkwasser (folgt mit seiner Temperatur den Umwelttemperaturen) Noro- und Rotavirusinfektionen werden - in der Wissenschaft unstreitig - primär durch fäkal-orale Übertragung ausgelöst, bevor sie sich sekundär ausbreiten können. Die gezeigten Infektionsverläufe folgen dem Verlauf der Kältesumme des Jahres. Folgerichtig muss Trinkwasser das seine Temperatur verändernde unbelebte Vehikel sein, das weit überwiegend die Noro- und Rotavirusinfektionen auslöst. Auch die bisher ungeklärte Ursache für die Saisonalität der Noro- und Rotavirusepidemien ist so erklärt. Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit: Ein Drittel der Trinkwasserproben aus dem Alpenraum muss mikrobiologisch beanstandet werden, sonst sind es 2% bis 25% der Trinkwasserproben. In nahezu allen Proben werden Legionellen nachgewiesen.

8 Dipl.-Ing. Wilfried Soddemann BUND e.v. AK Gesundheit 8 Lösung: Trinkwasseraufbereitung durch Ultrafiltration Die Ultrafiltration filtert die sehr kleinen Viruspartikel aus dem Wasser, vergleichbar einem sehr feinmaschigen Sieb, ohne Zugabe von Chemikalien. Der Trinkwasserpreis steigt durch Bau und Betrieb von Ultrafiltrationsanlagen um rund,5 je Person und Monat. Saisonalität der Influenza und der über Fäkalien und Speichel sowie Nasensekret übertragenen H5N1 Vogelgrippe. Grund? Trinkwasser? Die Übertragung der Influenza durch biotische Tröpfcheninfektion ist unbewiesen (BRANKSTON et al. 27) und unwahrscheinlich, weil Influenza-Endemien: - nur in 15% der Fälle (27) zusammen mit erkannten Häufungen auftreten. - virologisch örtlich singulär auftreten (Feintypisierung der Influenza-Subtypen). - geografisch örtlich singulär auftreten. - nicht vorrangig in Großstädten und Ballungsgebieten nachgewiesen werden. - ihre Maxima regelmäßig in bestimmten Kreisen/kreisfreien Städten erreichen. - überwiegend in den kälteren Regionen Deutschlands auftreten. - sich kaum durch Speicheltröpfchen ausbreiten können. Speichel enthält weit weniger Influenzaviren als der - schwerere - Schleim aus Rachen und Nase. - parallel zur Ganglinie der winterlichen Kältesumme verlaufen. Humane Influenzaviren können in den Ausscheidungen von Säugetieren wie Schweinen und Wildschweinen [fäkal und oronasal], Rindern und Ziegen nachgewiesen werden. Untersuchungen an weiteren Tieren werden zu zusätzlichen Erkenntnissen führen. Nager wie Mäuse und Ratten sind den Menschen genetisch sehr ähnlich. Die WHO warnte bereits am vor der H5N1 Vogelgrippe: Wasserversorgungen für den menschlichen Gebrauch sollen nicht von offenen, von Hausenten genutzten Teichen gespeist werden. Darüber hinaus soll das Trink- /Tränkwasser so gespeichert werden, dass der Kontakt mit Enten vermieden wird. Außerhalb der Tropen tritt auch die Vogelgrippe streng saisonal auf. In den Tropen sind Influenza und Vogelgrippe im Zusammenhang mit Starkregen und Überflutungen typisch.

9 Dipl.-Ing. Wilfried Soddemann BUND e.v. AK Gesundheit 9 H7N7 Vogelgrippe in den Niederlanden im Winter 23 Tränkwasser wird in der Fachliteratur als effizientes Übertragungsmedium der H5N1- Vogelgrippe zwischen (Wasser-) Vögeln sowie zwischen Wildvögeln und Geflügel beschrieben. Im Frühjahr 26 waren die Verläufe der H5N1-Fälle bei den wildlebenden Tieren in der EU und der Influenza-Fälle bei den Menschen in Deutschland einander sehr ähnlich. Die Maxima der Infektionen folgten dem Temperaturminimum des Erdbodens in 1 m Tiefe, das etwa dem Temperaturminimum des Tränk- bzw. Trinkwassers entspricht. Übersteigt die Erdbodentemperatur in 1 m Tiefe die 7 C - Marke, laufen die Infektionen aus.

10 Dipl.-Ing. Wilfried Soddemann BUND e.v. AK Gesundheit 1 Fälle je 1. EW Influenza-Infektionen Deutschland Stand Influenza-Infektionen Sachsen 74% Oberflächenwasser Stand Auch 27 waren in Sachsen mit einem Oberflächenwasseranteil von 74% an der Trinkwasserversorgung die Influenza-Inzidenzen gegenüber dem Durchschnitt Deutschlands signifikant erhöht. Das Tauen des Schnees in der südlichen, kälteren Gebirgsregion Sachsens (Trinkwassertalsperren) führte auch 27 zu dem zeitlich verschobenen Abfall der Influenza-Inzidenzen. Die hohe Zahl 27 gemeldeter Influenza-Fälle wird mit der wegen der Vogelgrippediskussion deutlich intensivierten Labordiagnostik (Verfügbarkeit von Schnelltests mit hoher Sensitivität und Spezifität) erklärt. Ende 25/Anfang 26 hatte Dauerfrost mit Eis und Schnee einen "Deckel" auf die Zoonose Influenza gesetzt. Die Influenzaviren konnten nicht aus der Umwelt von den Reservoiren in die Gewässer gelangen. Bei Noro- und Rotaviren ist das anders: Abwasser mit Noro- und Rotaviren ist vergleichsweise warm Die Influenza-Saison beginnt und endet bei Erdbodentemperaturen in 1 m Tiefe von 7 C. 6 C C 2 C 1 C C Schadstoffe im Trinkwasser Chemische Trinkwasserbelastungen werden öffentlich diskutiert: Nitrat, Pestizide, Blei, Arsen, PFT, Tosu, Arzneimittelrückstände, Röntgenkontrastmittel und sonstige Schadstoffe [2 Millionen, von denen nur 5. umweltrelevant sein sollen]. Soweit wie möglich müssen Schadstoffe von der Umwelt und den Gewässern ferngehalten werden. Umfassend wird das jedoch nicht möglich sein, auch wenn die Kläranlagen entsprechend nachgerüstet werden. Was ist mit den Schadstoffen aus den gänzlich ungereinigten Abwasserabschlägen der Mischwasserkanalisation? Was ist mit den Sedimenten der Talsperren und der Stauseen, aus denen noch Jahrzehnte Schadstoffe wie an der Ruhr PFT ausbluten werden? Was ist mit den Ausscheidungen von Menschen [z.b. Medikamentenrückstände] und Nutztieren [z.b. Tiermedikamente], die entweder in den Kläranlagen weder chemisch noch mikrobiologisch gereinigt werden oder aber unmittelbar in die Gewässer gelangen? Was ist mit den staatlichen Grenzwerten für Abwassereinleitungen und das Trinkwasser, die den Giftcocktail im Wasser dauerhaft festschreiben? Fazit Unser Trinkwasser enthält oft einen Giftcocktail und Bakterien, Parasiten, Viren und wohl auch Prionen. Deshalb muss das Trinkwasser mit der Nanofiltration bzw. der Ultrafiltration, ggf. mit Aktivkohlefiltern gegen Schadstoffe, für,5 bis 1, je Monat und Person aufbereitet werden. Wir brauchen rigorosen Gewässerschutz und nachhaltige Trinkwasseraufbereitung!