Studiul relaiei dintre calitatea apei potabile i prevalena unor boli hidrice m municipiul Timioara

Lucrarea a fost comunicat la al X-lea Congres Naional de Igien, Craiova, 8 - 10 mai 2008 i va fi publicat n Revista Societii Romne de Igien

Rezumat Introducere: Studiul prezent reprezint etapa III a proiectului de cercetare de excelen Promovarea tehnologiilor inovative i durabile pentru tratarea apei destinate consumului uman. Material i metod: n aceast etap s-au desfurat activitile necesare pentru finalizarea anchetei epidemiologice studiu de caz municipiul Timioara i analiza fizico-chimic i microbiologic a apei potabile la consumator. S-a stabilit relaia dintre prevalena unor boli hidrice la lotul de persoane investigat i calitatea microbiologic i fizico-chimic a apei potabile distribuit prin sistem centralizat de la uzinele de ap: U1, U2-4, U5 i prin sistem local forajele publice. Rezultate: Datorit faptului c nu s-a observat prezena microrganismelor n apa potabil nu s-a evideniat o relaie ntre morbiditatea prin afeciuni gastrointestinale i calitatea apei potabile. n ceea ce privete relaia dintre starea de sntate i calitatea fizico-chimic a apei potabile s-a observat modificarea unor indicatori de sntate. Prevalena bolilor cardiovasculare la persoanele care consum preponderent ap de suprafa 63,1% a fost mai mare dect la persoanele care consum preponderent ap de profunzime (cu o duritate mai mare) 36,9%. Concentraii crecute de clor, amoniac, fier i mangan precum i temperatura crescut a apei au determinat modificri organoleptice. Concentraii mai mici de fluor de 0,5 mg/1 (valori determinate n apa potabil 0,2-0,32 mg/l) au fost corelate cu prevalena cariei dentare -100%. Concluzii: Nencadrarea indicatorilor organoleptici n normele sanitare a avut implicaii asupra psihicului consumatorilor; consumul unei ape fr plcere nu satisface senzaia de sete. Pentru a exclude riscul privind sntatea consumatorilor se impune monitorizarea continu a apei de la uzina 1 pentru trihalometani, fiind identificat prezena temporar a acestora, dar n limitele admise de legislaie. Evaluarea riscurilor pentru sntate are nc o eficacitate limitat datorit lipsei de informaii suficiente, n special n cazul expunerii multiple. Abstract: Introduction: The current study represents the third stage of the research project called Promoting innovative, lasting technologies in the treatment of water for human consumption. Materials and method: The actions necessary for the completion of the epidemiological survey took place during this stage. The case study consisted of the physical-chemical and microbiological analysis of the drinking water at the consumer end in the county of Timisoara. The connection between the prevalence of hydrical diseases in the population group surveyed and the microbiological, chemical and physical quality of the water distributed through the centralised water systems was determined, in particular that distributed by the water plants U1, U2-4, U5 and the local public drilling methods.

Results: Due to the lack of micro organisms in the drinking water, a clear connection between morbidity by gastro-intestinal diseases and the quality of the water could not be established. As far as the connection between general health and the physical-chemical quality of the water is concerned, a change in health indicators was observed. The prevalence of cardiovascular diseases in people who mainly consume surface water (63,1%) was higher than in people who mainly consume deep water (36, %). High concentrations of chlorine, ammonia, iron and manganese, as well as increased water temperatures led to organoleptical changes. Fluorine concentrations lower than 0,5 mg/l (concentrations found in drinking water ranged between 0,2-0,42 mg/l) were connected to the prevalence of cavities in 100% of the cases. Conclusions: Failing to include organoleptical indicators as part of the sanitary norms has had implications on the consumers psyche; not taking pleasure in the consumption of water does not quench the feeling of thirst. To rule out health risks to the consumers, an ongoing monitoring of the water is recommended at the water plant 1, where trihalomethanes have been temporarily detected, though they are at present within legally acceptable levels. Assessing health risks still proves to have minimum efficiency due to insufficient information, especially in the case of multiple exposure. Cuvinte cheie: calitatea apei potabile, sntatea public Key words: drinking water quality, public health Introducere

Studiul prezent reprezint etapa III Identificarea soluiilor tehnologice optime pentru reabilitarea/modernizarea staiilor de tratare neconforme- cercetare fundamental, a proiectului de cercetare de excelen Promovarea tehnologiilor inovative i durabile pentru tratarea apei destinate consumului uman al crui beneficiar este Ministerul Educaiei i Cercetrii, iar contractorul principal Institutul Naional de Cercetare-Dezvoltare pentru Ecologie Industrial INCD ECOIND Bucureti.

Proiectul s-a desfurat n cadrul Institutului de Sntate Public Timioara Secia Igiena Mediului Alimentaiei i Colectivitilor IMAC (Compartimentul IMAC i Laboratorul de Evaluarea Riscului Comunitar) n calitate de partener la proiect. Obiectivul general al proiectului a fost: protejarea sntii publice prin consumul unei ape potabile corespunztoare calitativ. Tema de lucru a fost - evaluarea relaiei dintre calitatea apei potabile i starea de sntate a populaiei din municipiul Timioara.

Obiectivele specifice ale proiectului au fost: realizarea anchetei epidemiologice privind evaluarea strii de sntate n relaie cu

factorul hidric municipiul Timioara. stabilirea evoluiei calitii apei la surs, pe fluxul de tratare i evaluarea gradului

de conformare al apei potabile cu cerinele legislaiei romneti i europene n vigoare.

Material i metod

n scopul desfurii activitilor prevzute n planul de realizare al proiectului pentru etapa III 2006 s-au efectuat aciuni comune cu partenerii la proiect - Institutul Naional de Cercetare-Dezvoltare pentru Ecologie Industrial INCD ECOIND Bucureti, precum i cu ali parteneri locali Universitatea Politehnic Timioara, Facultatea de Chimie Industrial i Ingineria Mediului, Catedra de Tehnologie Chimic Anorganic i Protecia Mediului.

n etapa III 2006 a proiectului s-au desfurat activitile necesare pentru finalizarea anchetei epidemiologice studiu de caz judeul Timi - municipiul Timioara i analiza fizico-chimic i microbiologic a apei potabile la surs i la consumator.

S-a stabilit relaia dintre prevalena bolilor hidrice la lotul de persoane investigat i calitatea microbiologic i fizico-chimic a apei potabile distribuit prin sistem centralizat de la uzinele de ap: U1, U2-4, U5 i prin sistem local forajele publice.

Date privind calitatea fizico-chimic a apei potabile distribuit prin sistemul centralizat au fost preluate de la parteneri la proiect INCD ECOIND Bucureti i Universitatea Politehnic Timioara, precum i din baza de date a institutului nostru. Indicatorii urmrii au fost cei prevzui n legislaia n vigoare(Legea apei potabile 458/2002 i 311/2004, iar pentru apa brut din surse de suprafa NTPA 013/02) [17, 18, 22, 23, 24].

Analiza microbiologic a apei a fost efectuat, n dou campanii de recoltare primvara i toamna, n cadrul Laboratorului de Evaluare a Riscului Comunitar din institutul nostru. Date privind calitatea apei potabile de la forajele publice din municipiul Timioara au fost preluate din baza de date a institutului nostru [13, 14, 15, 16, 28, 29, 30, 31].

Fig. 1. Caracterizarea lotului de persoane studiat Pe baza valorilor obinute la analiza fizico-chimic a apei potabile din surse de

suprafa i de profunzime s-au calculat valori medii anuale pentru fiecare punct de recoltare i valorile medii ale mediilor obinute pentru fiecare punct de recoltare pentru apa de reea (avnd n vedere faptul c apa distribuit prin sistem centralizat de la cele

60.20%

39.80%

femeibrbai

trei uzine se amestec n reeaua de distribuie i este n proporie de 80%/20% ap de suprafa/profunzime) i separat pentru apa de foraj.

Toate persoanele cuprinse n studiu consum ap potabil furnizat n municipiul Timioara din diferite surse reea sau foraje publice. Alte surse de ap potabil care au fost identificate au fost: foraje i private, ap mbuteliat i buturi rcoritoare.

Selecia lotului de persoane s-a efectuat din zonele unde au fost localizate forajele publice investigate (repartizate uniform pe toat suprafaa municipiului Timioara), de ctre medicii de familie din zonele respective. S-a obinut astfel un lot reprezentativ de 528 persoane, dintre care: 318 femei (60,2 %) i 210 brbai (39,8 %). Media de vrst a persoanelor participante la studiu a fost 48,41 ani (DS=16,13) cu limite min i max de 18 i 65 ani [32]. n cadrul anchetei epidemiologice s-a ompletat un chestionar special elaborat de ctre specialitii institutului nostru. Chestionarul cuprinde informaii referitoare la persoanele selectate: date personale, antecedente personale i heredocolaterale, factorul hidric i alimentar, ali factori de risc, morbiditatea prin boli cu transmitere hidric acute sau cronice. S-a efectuat i examenul obiectiv care a furnizat date referitoare la prezena: xantoamelor, arcului corneean, pulsului la arterele periferice precum i determinarea tensiunii arteriale. Prelucrarea i analiza statistic a datelor s-a realizat cu ajutorul softurilor Windows XP, EXCEL i EPI 6.

Rezultate i discuii

Indicatorii de sntate au fost urmrii pentru a identifica problemele de sntate

rezultate din riscurile de mediu. Rezultatele obinute la analiza fizico-chimic a apei potabile distribuite prin reea

au evideniat valori crescute, peste CMA (CMA concentraia maxim admis, VMA-valoarea medie anual, V max. - valoarea maxim determinat) la Uzina 1 la indicatorii: Cl rezidual liber- VMA 0.5mg/L, Vmax-0.6 mg/L i temperatur VMA 16,5 C, Vmax 18 C [8, 17, 18, 23].

n studiul prezent valorile obinute pentru temperatura apei au fost mai crescute la uzina 2-4, VMA 18,5 C i Vmax 19 C, (surs de suprafa) i la uzina 1, VMA 16,5 C, Vmax 18 C (surs de profunzime). Valorile maxime s-au observat n ce-a de-a doua campanie de recoltare, n sezonul cald luna iunie. La peste 15 C apa are un gust neplcut, fad, nu satisface senzaia de sete, iar la unele persoane declaneaz senzaia de grea. [4, 5, 27].

Din analiza apei brute de la cele trei uzine s-au obinut date referitoare la calitatea apei de la foraje de mare adncime (uzina 1 i 5), precum i date referitoare la calitatea apei de suprafa (uzina 2-4). S-au observat valori ale arsenului de VMA - 22 g/L, i Vmax - 34 g/L n apa brut de la foraj (uzina 1), dar care nu s-au mai evideniat n apa potabil de la ieire din staia de tratare. As prezent peste CMA -10 g/L provine din sol. Este posibil prezena As n concentraii crescute i n alte foraje din aceeai zon, utilizate ca i surs de ap potabil. [1, 19].

Valorile indicatorilor determinai n apa potabil de la forajele publice au fost preluate din baza de date a institutului nostru ndicatorii care nu s-au ncadrat n normele admise sunt prezentai n fig.2.

Fierul din apa de reea poate s provin din folosirea coagulanilor cu fier (la prelucrarea apei), a coroziunii conductelor de distribuire din oel i font iar cel din apa de profunzime din sol. La concentraii de fier peste 0,3 mg/L, apar modificri de aspect, culoare i miros.

Amoniacul nu influeneaz direct stare de sntate dar poate determina modificri organoleptice ale apei. Pragul deteciei olfactive este de 1,5 mg/L, iar pragul deteciei gustative pentru amoniu este de 35 mg/dm3.

n contact cu oxigenul, manganul formeaz oxizi insolubili care determin colorarea apei, formarea de depozite negre, detaabile n reeaua de distribuie i, n consecin, modificri de gust, miros i turbiditate i faciliteaz proliferarea microorganismelor, care determin ulterior modificri organoleptice ale apei potabile [4, 5, 27].

Valorile obinute la analiza trihalometanilor din apa potabil prelevat de la cele trei uzine se ncadreaz n limitele admise de legislaie. Prezena acestora n apa potabil de la uzina 1 se poate explica prin concentraia crescut de clor utilizat pentru dezinfecie i concentraia crescut de bromuri 1,6 mg/l, din apa brut: THM totali 50,135 g/l, CHCl3 14,476 g/l, CHCl2Br 2,035g/l, CHClBr2 12,503 g/l, CHBr3- - 21,126 g/l; viteza de formare a trihalometanilor crete odat cu temperatura apei, n cazul dezinfeciei cu clor. Pentru a exclude riscul privind sntatea consumatorilor se impune monitorizarea continu a apei de la uzina 1. La uzina 2-4 i 5 nu s-a observat prezena lor [34].

A fost evideniat deficitul unor elemente chimice n ap (F, Ca, Mg), duritatea sczut, care reprezint un factor de risc n apariia unor afeciuni cronice: valorile mici ale duritii, calciului, magneziului reprezint factori de risc n morbiditatea prin boli cardiovasculare i deficitul de fluor factor de risc n apariia cariei dentare [6, 7, 12].

Valorile obinute n studiu pentru F, Ca, Mg i duritate sunt prezentate n fig. 3 Aportul de F pentru organism este asigurat preponderent prin apa potabil. Se

consider c nivelul optim pentru prevenirea cariilor dentare este ntre 0,5-1,0 mg F/L ap, iar peste 1,5 mg/L pot apare semne de fluoroz dentar.[11, 12]

La analiza microbiologic a apei, valorile indicatorilor microbiologici nu au depit CMA din legislaie. Bacteriile coliforme au fost absente n toate probele de ap recoltate, deci n procent de 100%, pe durata celor dou campanii de prelevare a apei, la punctele de ieire din rezervoarele de nmagazinare, de la cele trei uzine.

n cadrul proiectului s-a determinat i Clostidium perfringens (numr/100 ml) pentru apa de reea (sursa de ap a fost mixt - de suprafa i profunzime). S-a evideniat absena i a acestui agent microbian din apa potabil. [10, 17,18].

Afeciunile patologice care au fost urmrite n cadrul anchetei epidemiologice au fost cele cu determinism hidric, n relaie cu indicatorii din ap, pentru care s-au obinut valori care depesc CMA sau au fost sub limita protectoare pentru sntatea consumatorilor: bolile cardiovasculare, caria dentar, afeciunile gastrointestinale (lambliaza, gastroenterite i enterocolite) precum i afeciuni psihice determinate de modificrile organoleptice ale apei (gust, miros, culoare, temperatur).[5, 10, 25, 26, 27,34]

Corelnd consumul de ap de la foraj cu cantitatea cumulat (peste 2 l /zi) i numrul de ani (mai mare de 5 ani), prevalena BCV la persoanele care au consumat ap de foraj a fost de 36,9%, iar la persoanele care au consumat ap de reea sau mixt 63,1%.

0.6 0.5 0.6 0.5

0.17 0.55 0.2

0.68 0.5 0.05

0.39 0.7 0.5

14 16.5 18.5 18 15

0.46 0.6 0.5

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Valori determinate

Cl rezidualliber(mg/L)

Fe(mg/L)

Mn(mg/L)

Fosfati(mg/L)

Temperatura(C)

Amoniac(mg/L)

Indi

cato

rii f

izic

o-ch

imic

i

Valoarea medie anual foraj Valoarea medie re eaValoarea maxim determinat foraj Valoarea maxim determinat reeaConcentraia maxim admis

Fig. 2 Valori ale indicatorilor determinai n apa potabil de foraj

i reea peste CMA S-au obinut date referitoare la existena unor factori de risc pentru BCV (HTA,

ATS, CI, AVC) cum ar fi: HLP la 85,1% persoane, hiperglicemie la 11,2 %, alimentaie neraional la 55,2% (preponderent glucidic sau lipidic asociat cu un consum sczut de fructe i legume), obezitate la 28,4%, consum de sare 30,6% adaug sare la mas, hiperuricemia la 1,90%, antecedente familiale de BCV 73,5%, fumtori 36,2%, sedentarism 53%, stres 72%, consum de cafea 71,6%, EKG patologic 21,6%.

Valorile obinute pentru prevalena afeciunilor gastrointestinale sunt prezentate n fig. 4; nu a existat o relaie cu calitatea apei potabile.[2, 3, 21,32, 33]

11.8 14.6

35.81 54.5

16.5 28.78

0.2 0.32

0% 20% 40% 60% 80% 100%

valori medii anuale

Duritate(grd.Ge)

Ca mg/L

Mg(mg/L)

F(mg/L)

inic

ator

ii fiz

ico-

chim

ici

Timioara re ea Timioara foraj

Fig. 3 Valori medii anuale ale indicatorilor determinai n apa potabil cu rol n determinismul BCV i cariei dentare La un procent de 10,9% persoane au fost evideniate modificri organoleptice ale

apei potabile (metalic, de medicament, slciu, dezagreabil). Procentul persoanelor care percep modificrile organoleptice ale apei a fost mai mare pentru consumatorii de ap de foraj (6,06%) fa de consumatorii de ap de reea (4,9%), explicat prin coninutul mai crescut n minerale Fe, Mn, Ca, Mg (gust metalic, slciu) fig. 4. Persoanele care au consumat preponderent ap de reea au semnalat un gust modificat de medicament, dezagreabil, datorit clorului utilizat pentru dezinfecia apei sau datorit temperaturii crescute din perioada sezonului cald. [34]

36.963.1

100

5.5 1.715.9 6.06 4.9

020406080

100120

Ap

fora

j

Aap

ree

a

Lam

blia

za

BD

A

Gas

troe

nter

ite

Ap

fora

j

Aap

ree

a

BCV Cariadentar

Afect gastrointestinale Efectesenzoriale

dezagreabile

Fig. 4 Prevalena bolilor hidrice la consumatorii de ap potabil n

funcie de sursa de ap

Alte modificri organoleptice au fost: modificri de miros 6,5%, aspect 1,9%, temperatur 11%, culoare 1,9% pentru persoanele care au consumat ap de reea i modificri de miros 2,3%, aspect 2,3%, temperatur 8,7%, culoare 3% pentru persoanele care au consumat ap de foraj [4, 5, 9, 27, 32]. Urmrind prevalena cariei dentare la persoanele din lotul studiat s-a evideniat prezena cariei la toate persoanele investigate; media dinilor afectai a fost de 17,04 (DS = 10,25), iar un procent de 16,5% persoane au prezentat carii la toi dinii [11, 12, 34]. Concluzii

Studiul s-a concentrat asupra msurilor de sntate public viznd identificarea persoanelor cu risc, precum i reducerea riscului la nivel populaional prin educaia populaiei n scopul respectrii unor msuri: consumul de ap preponderent din surse de profunzime, alimentaie sntoas, creterea gradului de activitate fizic i scderea concomitent a fumatului.

Datorit faptului c nu s-a observat prezena microrganismelor n apa potabil nu s-a evideniat o relaie ntre morbiditatea prin afeciuni gastrointestinale i calitatea apei potabile [20, 26].

Din punct de vedere al relaiei dintre sntatea populaiei i calitatea fizico-chimic a apei potabile s-au identificat modificarea unor indicatorii de sntate.

S-a observat o prevalen mai mare a BCV la persoanele care consum preponderent ap de suprafa 63,1%, dect la persoanele care consum preponderent ap de profunzime 36,9%.

Concentraii crecute de clor, amoniac, fier i mangan precum i temperatura crescut a apei creeaz probleme organoleptice consumatorilor. Nencadrarea indicatorilor organoleptici n normele sanitare are implicaii ale psihicului consumatorilor datorit consumului unei ape fr plcere, care nu satisface senzaia de sete [5, 10, 34].

Concentraii mai mici de F (fluor) de sub 0,5 mg/L (valori de 0,2-0,32 mg/L n apa potabil) au fost corelate cu apariia cariei dentare (prevalena de 100%) [11, 12].

Pentru a exclude riscul privind sntatea consumatorilor se impune monitorizarea continu a apei de la uzina 1 pentru trihalometani fiind identificat prezena temporar acestora dar n limitele admise de legislaie [10, 34].

S-au identificat concentraii ale As de 22-34 g/l n apa brut de la forajele de mare adncime de la Uzina 1 i 5 fapt care impune continuarea investigaiilor prin studii mai aprofundate, avnd n vedere faptul c apa de foraje din aceast zon este utilizat ca i surs local de ap potabil iar CMA pentru As n apa potabil este de 10 g/L [1, 19].