GROSSFLÄCHIGES AUFTRETEN VON ENTEROKOKKEN IM TRINKWASSER - URSACHEN UND BEWERTUNG

Transkript

1 GROSSFLÄCHIGES AUFTRETEN VON ENTEROKOKKEN IM TRINKWASSER - URSACHEN UND BEWERTUNG - Ergebnisse eines DVGW-Forschungsprojektes - Dr. Andreas Korth, Dr. Heike Petzoldt, M.Sc. Reik Nitsche, Dr. Beate Hambsch, Dr. Michael Hügler

2 EINLEITUNG Im Zeitraum von Oktober bis Dezember 2011 traten in Mecklenburg-Vorpommern und Brandenburg großflächige Belastungen des Trinkwassers mit Enterokokken auf. Die von den Versorgungsunternehmen durchgeführten üblichen Maßnahmen führten häufig zu keiner vollständigen Beseitigung der Belastung. Voruntersuchungen wiesen darauf hin, dass die Belastung durch Enterokokken mit Mücken in Zusammenhang stehen könnte, allerdings waren auf Basis vorliegender Einzeluntersuchungen keine konkreten Aussagen möglich. Hauptziele des Forschungsvorhabens waren die Ursachenanalyse der großflächigen Belastung mit Enterokokken und die Ableitung von Maßnahmen zur Vermeidung einer Trinkwasserbelastung.

3 ERGEBNIS DER LITERATURAUSWERTUNG Das am besten bekannte Habitat von Enterokokken ist der Intestinaltrakt von Säugetieren und Vögeln. Enterokokken wurden bereits in verschiedenen Insekten nachgewiesen. Insekten spielen eine entscheidende Rolle bei der Verbreitung von Enterokokken auf Pflanzen. In den Literatur sind Belastungen von Insekten mit 10 8 Enterokokken/Individuum beschrieben.

4 HERANGEHENSWEISE Beschaffung u. Untersuchung von Insekten (primär Mücken) und weiteren Kleinlebewesen aus verschiedenen Regionen Deutschlands Unterstützung bei Beschaffung von Mücken durch GA s, WVU s und ZALF* Bestimmung der Enterokokkenbelastung einschließlich Identifizierung Untersuchung weiterer hygienisch relevanter Begleitflora (Coliforme, E. coli, Salmonellen, Campylobacter) Beschaffung der im Trinkwasser (Schwerpunkt Brandenburg und Mecklenburg Vorpommern) aufgetretenen Enterokokkenstämme und Identifizierung Unterstützung durch GA s, Auftragslabore und WVU s * Leibnitz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung e.v.

5 UNTERSUCHUNG VON INSEKTEN AUF ENTEROKOKKEN UND ANDERE BEGLEITFLORA 85 % der Proben: Culex pipiens

6 ÜBERSICHTSKARTEN BEFUNDE ENTEROKOKKEN UND MÜCKENPROBEN Enterokokkenbefunde im Trinkwasser Mückenproben deutschlandweit

7 NACHWEIS VON ENTEROKOKKEN UND COLIFORMEN BAKTERIEN IN MÜCKEN Befunde in % Enterok. + Colif. Enterok. Colif. 7

8 REGIONALE VERTEILUNG DER ENTEROKOKKEN IN MÜCKEN BW BAY BB HES MV NR S-AH SAX SHO Enterokokken in KBE / Individuum Bundesland (Region) und Probennummer

9 ZEITLICHE VERTEILUNG DER ENTEROKOKKEN IN MÜCKEN Anzahl Enterokokken in KBE / Individuum Z 1 Z 2 Z 3 Z Probenahmezeitraum und Probennummer

10 REGIONALE VERTEILUNG DER COLIFORMEN BAKTERIEN IN MÜCKEN BW BAY BB HES MV NR S-AH SAX SHO coliforme Bakterien / Individuum Bundesland (Region) und Probennummer

11 ZEITLICHE VERTEILUNG DER COLIFORMEN BAKTERIEN IN MÜCKEN Z Z 2 Z 3 Z 4 Anzahl coliforme Bakterien pro Mücke Probenahmezeitraum und Probennummer

12 IDENTIFIZIERUNG DER ENTEROKOKKEN 100 % Isolate aus Mücken

13 IDENTIFIZIERUNG DER COLIFORMEN BAKTERIEN Probenahmedatum Bundesland Identifikation BB Pantoea spp S-AH Pantoea spp BB Serratia liquefaciens BB Serratia liquefaciens BB unklarer Befund BB Serratia liquefaciens BB Serratia liquefaciens BB Serratia liquefaciens BB Serratia liquefaciens BB Serratia liquefaciens BB Pantoea spp BB Pantoea spp BB Enterobacter cloacae BB Butiauxella agrestis BB Pantoea spp BB Pantoea spp BB Pantoea spp BB unklarer Befund

14 Berechnung Kontaminationspotenzial Enterokokken Coliforme Bakterien Maximale Belastung Mittlere Belastung Maximale Belastung Mittlere Belastung KBE/Individuum Wasservolumen in m³ mit theoretischem Nachweis von 1 KBE/100 ml ,8

15 ERGEBNISSSE DER UNTERSUCHUNG WEITERER KLEINLEBEWESEN Organismen Anzahl Enterokokken Coliforme Bakterien E. coli Salmonellen + Campylobacter Würmer Spinnen Ameisen Schnaken Eintagsfliegen Asseln Tausendfüßler Marienkäfer Blattläuse

16 IDENTIFIZIERUNG VON ENTEROKOKKEN AUS TRINKWASSERPROBEN 40 Enterokokkenbefunde aus Brandenburg und Mecklenburg- Vorpommern von Wasserwerken Reinwasserbehälter TW-Verteilungsnetze Kunden Ergebnis: ausschließlich Enterococcus silesiacus / Enterococcus caccae Enterokokkenspezies aus Mücken und Wasserproben waren identisch

17 SITUATION BEI ORTSBEGEHUNGEN

18 LEBENSZYKLUS VON CULEX PIPIENS Die Gemeine Stechmücke Culex pipiens ist weltweit verbreitet. Bei den Weibchen ist ein langer Stechrüssel ausgebildet, mit dem sie Blut saugen. Die Männchen besitzen nur einen Saugrüssel, mit dem sie Nektar und Pflanzensäfte aufnehmen. Befruchtete Weibchen überwintern an geschützten Stellen (z.b. Keller oder Schuppen). Im Frühjahr werden Eier zusammengeklebt und als schwimmendes Schiffchen auf der Wasseroberfläche abgelegt. Die großflächigen Befunde von Enterokokken im Mecklenburg- Vorpommern und Brandenburg traten ab Mitte 10/2011 bei Beginn von Tiefsttemperaturen im Bereich von 2 C auf. Es ist davon auszugehen, dass eine bestimmte Temperatursituation den Auslöser für die Weibchen darstellte, eine Überwinterungsmöglichkeit zu suchen.

19 ZUSAMMENFASSUNG In 50 % der untersuchten Mücken wurden Enterokokken mit einer Belastung von 1 bis ca KBE/Individuum nachgewiesen. Salmonellen und Campylobacter wurden nicht detektiert Coliforme Bakterien traten bei ca. 25 % der Mücken auf, wobei 1 bis Coliformen/Individuum bestimmt wurden. Für die Enterokokken war kein regionaler Effekt zu verzeichnen. Coliforme Bakterien wurden, mit einer Ausnahme, nur bei den Mücken aus Brandenburg detektiert. Alle untersuchten Enterokokken-Isolate aus Mücken waren identisch und wurden E. silesiacus/e caccae aus der Enterococcus faecalis-gruppe zugeordnet. Bei den Enterokokkenbefunden im Rahmen von Trinkwasseruntersuchungen handeltes es sich ebenfalls E. silesiacus/e caccae

20 SCHLUSSFOLGERUNGEN Es ist davon auszugehen, dass die großflächigen Befunde von Enterokokken im Trinkwasser in Mecklenburg- Vorpommern und Brandenburg im Winter 2011/2012 mit dem Eindringen von Mücken in wasserwirtschaftliche Anlagen in Zusammenhang stehen. Im Focus stehen hierbei insbesondere Trinkwasserbehälter, bei denen die Möglichkeiten des Eindringens von Mücken vorhanden ist. Um eine Beeinträchtigung der Beschaffenheit des Trinkwassers bei der Speicherung zu vermeiden, sind die Hinweise des DVGW-Regelwerkes umzusetzen. Enterokokken werden als Indikator für eine möglicherweise länger zurückliegende fäkale Verunreinigung gewertet. Auf Basis der Ergebnisse ist zu prüfen, ob die Bewertungsgrundlage anzupassen ist.

21 DANKSAGUNG Das TZW bedankt sich bei dem Deutschen Verein des Gas- und Wasserfaches e.v. (DVGW) für die Förderung des Kurzprojektes Gesundheitsämtern, Wasserversorgungsunternehmen und Laboren, die das Projekt durch die Zusendung von Mücken-/ Insektenproben und Enterokokkenbefunden sowie informell unterstützt haben ZALF für die Zusendung von Mücken von verschiedenen Standorten deutschlandweit sowie die Unterstützung bei der Identifizierung der Mücken und anderer Insekten

22 DVGW-Forschungsvorhaben W 3/01/11: Enterokokkenbelastungen im Trinkwasser - Ursachenanalyse DVGW- Technologiezentrum Wasser Karlsruhe Außenstelle Dresden Wasserwerkstraße Dresden Tel.: +49 (0) Fax.: +49 (0) andreas.korth@tzw.de