2. A réz szerepe a Legionella baktérium visszaszorításában

A réz, a vörös fém antimikrobiális tulajdonságainak köszönhetően, csökkenti a biofilm kialakulását és a baktériumok elszaporodását. Ennek járulékos előnye a légionárius betegség megelőzése is.

A légionárius betegség:

A légionárius betegség, vagy legionellózis, a légutak fertőzése - a tüdőgyulladás egy súlyosabb formája -, melyet a Legionella pneumophila baktérium okoz, ami egyes meleg vagy hideg vizes csőrendszerekben 25°C és 55°C közötti hőmérsékleten szaporodik. Az emberek a baktériumot tartalmazó vízpára belégzésétől fertőződhetnek meg. A zuhanyzót is ellátó csőrendszerek közforgalmú épületekben és az otthonainkban egyaránt, valamint szaunák, pezsgőfürdők a Legionella baktérium kedvelt szaporodási helyei.

Hazánkban nincsen olyan érvényes előírás, ami a legionella fertőzések megelőzése érdekében állítana követelményeket az épületgépészeti berendezések létesítéséhez és üzemeltetéséhez, így a szakirodalomban és a nyugati előírásokban megjelenő követelmények betartása csak a szakemberek tájékozottságán és lelkiismeretességén múlik. Összehasonlításképp Hollandiában a Legionella baktérium megengedett legmagasabb száma a vízben literenként 100 CFU (kolóniaképző egység).⁸ A Flamand Közösségben fertőtlenítést követelnek meg, amennyiben a minták legalább 30%-ában 10,000 CFU/liternél magasabb a csíraszám. A Wallon Régióban 1000 CFU/liter a határérték, a közforgalmú uszodák zuhanyzóiban.⁹ Az Országos Közegészségügyi Intézet néhány kiterjedt vizes rendszert megvizsgálva a várakozások szerinti kitüntetett szakaszokban magas, 1000 CFU/liter koncentrációt megközelítő mennyiségben talált legionellát. Összességében a vizsgált minták mintegy 30%-ában volt kimutatható a baktérium.

Hollandiában a Legionella következtében történt halálozások számát 100 és 800 között becsülik évente. Félmillió ember fertőződhet meg ezzel a baktériummal, és az eindhoveni Műszaki Egyetem munkatársa, Francesco Frenchimon szerint, „nincs okunk feltételezni, hogy máshol más lenne a helyzet, mint a Flamand Régióban”. Magyarországon a Legionella következtében történt, regisztrált halálesetek száma ugyan évente általában nem haladja meg a 10 esetet, ténylegesen azonban mintegy 50-100 ember hal meg legionella fertőzés következtében.

Az épített hálózatok akkor vannak a legnagyobb veszélynek kitéve, amikor a hőmérséklet 25°C és 55°C közötti, és a víz pang, ami felgyorsítja a biofilm kialakulását:

• vízmelegítő berendezések, amelyek bizonyos zónáiban a víz, különböző hőmérsékletű rétegekben áll
• üledék a víztartályokban és vízmelegítőkben, hiányosan karbantartott szűrők
• zsákutcák, pangó szakaszok a csőhálózatban
• vízkő a vízcső belső felületén, a vízcsapokban, zuhanyzókban

Biofilm:

A biofilm egy mikroorganizmusokból álló réteg, amely a vízvezetékek belső felületén alakul ki.

A különálló sejtekbe tokozódott baktériumok védettebbek a fertőtlenítő csatában (a klór és a hőmérsékleti hatások, stb. ellen). A biofilm biztonságos mennyországot teremt az olyan mikroorganizmusok számára, mint a Legionella vagy az E. coli, ahol azok a veszélyes szintig megsokszorozódhatnak.

A KIWA 1 tanulmány: hosszú távú vizsgálat egy teszt csőrendszerben

2003 februárjában a KIWA (KWR) kiadott egy jelentést¹⁰, amely azt mutatja be, hogy 37°C-on a Legionella baktérium koncentrációja a rézcsövekben keringő vízben tízszer alacsonyabb volt, mint a rozsdamentes acél csövekben vagy a térhálós polietilén (PEX) csövekben.

A tanulmány megerősíti a réz előnyös hatását a Legionella visszaszorításában: a biofilm a rézcsövek belső falán kisebb, ez azt jelenti, hogy kevésbé előnyös környezet a Legionella sokszorozódásához. A réz nagyon jó hővezető képessége, valamint az a tulajdonsága, hogy ellenáll a hőmérséklet gyors emelkedésének azt jelenti, hogy a többi csőanyagnál sokkal jobban ellenáll a hősokk-szerű fertőtlenítési eljárásoknak.

A tanulmány menete:

Ebben a tanulmányban teszt csőrendszert használtak, ami a valódi körülményeket modellezte:

• Egy vízvezetékrendszert építettek, mely modellezte a keringetést és a vízcsap használatát is. 5 méter csövet szereltek körökbe minden anyagból, és hozzákapcsolták egy zománcozott acél vízmelegítőhöz. A vizet a hálózatban 37°C körüli hőmérsékleten tartották, mely a baktériumok szaporodásának ideális. Naponta körülbelül 81 liter vizet engedtek ki a csapon.
• Legionella baktériumot adtak a rendszerhez.

Ahogy az alábbi két grafikon is mutatja, a rézcsövek tartalmazták a legkisebb mennyiségben a Legionella baktériumot, a vízben, és a biofilmben egyaránt.

Legionella a biofilmben, csíraszámban                  Legionella a vízben
kifejezve (CFU/cm2): átlagértékek                       (CFU/l): maximális értékek

A KIWA 2 tanulmány: további érvek

Az első tanulmányból kiindulva, annak folytatásaként 2007-ben egy másik vizsgálatot indítottak¹¹, hogy kiértékeljék a víz hőmérsékletének hatását a Legionella szaporodására tesztrendszerekben, különböző csőanyagok esetén. Egy negyedik anyagot adtak a korábban vizsgált három mellé (réz, rozsdamentes acél, és PEX), a PVC-t. A vizsgálat egészében a KIWA megfigyelte a Legionella baktérium szaporodását különböző hőmérsékleteken, 25°C és 60°C között.

A tanulmány menete:

Minden anyagból 15 métert használtak a tesztrendszer megépítéséhez, háztartási fogyasztási mintázatot modellezve. A vizsgálat 6 fázisban zajlott:

• A 351.-ik napig: a szerelt rendszer technikai véglegesítése.
• A 352.-től a 451. napig: Legionella baktériummal történő beoltás után 37°C-on lappangás.
• A 452.-től az 556. napig: 25°C-on történő megfigyelés fázisa.
• Az 557.-től a 819. napig: újabb lappangási szakasz 37°C-on.
• A 820.-tól a 869. napig: megfigyelés 55°C-on.
• 870.-től 941. napig: megfigyelés 60°C-on.

A hőmérséklet és a cső anyaga fontos tényezőnek bizonyult a Legionella pneumophila baktérium szaporodásában:

• 25°C-on, és a háztartási fogyasztást modellezve Legionella baktérium maradt vissza a rozsdamentes acél, valamint a PVC és PEX (műanyag) csövekben. A vizsgálat ezen fázisának végeztével a rézcsövekben Legionella baktériumot nem lehetett kimutatni.
• 55°C-on, és a háztartási fogyasztást modellezve a vizsgálat nem mutatott ki (vagy csak nagyon kis mértékben) Legionella baktériumszám csökkenést a rozsdamentes acél, illetve a PVC és PEX csövekben. A rézcsövekben viszont a Legionella baktérium teljes egészében kipusztult.
• 60°C-on teljes fertőtlenítés történt, már a rozsdamentes acél, PVC és PEX csövekben is.

A Legionella baktérium mennyisége a biofilmben, CFU/cm²

A vizsgálat teljes időtartama alatt a Legionella baktérium koncentrációja a rézcsöves hálózatokban volt a legalacsonyabb. A többi anyaggal összehasonlítva, a rézcsövekben kifejezetten nehéz volt a baktériumokat életben tartani, ezért új beoltások és a lappangási időszakok beiktatása vált szükségessé rendszeresen a rézcsöves csőhálózatokban.