AVALIAÇÃO QUANTITATIVA DE RISCOS MICROBIOLÓGICOS (AQRM): EXPERIÊNCIAS E

PERSPECTIVAS PARA AMÉRICA LATINA

APLICAÇÃO DA AQRM EM DIFERENTES CONTEXTOS INTERNACIONAIS

III Congresso Latino Americano da SRA-LA 10-13 de maio de 2016

Perspectiva Histórica

AQRM e Regulamentações Internacionais

Documentos orientativos

Desafios

Preocupação com a redução de riscos – desde pré-história

Primeiros relatos Norte da Índia, Egito e Grécia: Registros arqueológicos de cuidados sanitários há 4.000 anos: banhos, sistema de esgoto, drenagem e aqueodutos

AQRM - PERSPECTIVA HISTÓRICA

Índia - 2000 AC “a água impura deveria ser purificada pela fervura no fogo, ou aquecida no sol, ou por imersão de ferro aquecido na mesma, ou poderia ser purificada por filtração através de areia e ou cascalho e então deixada esfriar” (USEPA 1990).

1850’s – reconhecimento dos microrganismos como agentes etiológico das doenças

AQRM - PERSPECTIVA HISTÓRICA

Século XX – Estabelecimento de Leis e Agências para controle da qualidade da águas e alimentos

1906 – Food and Drug Administration (FDA): 1938 - Federal Food, Drug, and Cosmetics Acta padrões baseados na proteção da saúde

US Public Health Service / US Environmental Protection Agency – padrões para água de consumo humano para controle dos perigos, incluindo patógenos microbianos

AQRM - PERSPECTIVA HISTÓRICA

1970’s USEPA e CDC – usam formas sistemáticas e quantitativas para elucidar os riscos a saúde humana

Ferramenta MRA foi proposta 1970s: Mossel e Drion, 1979

Haas, 1983 – Métodos para estimativa de risco com baixas doses de microrganismos de veiculação hídrica (comparação de modelos dose resposta).

Regli et al, 1991 e Rose et al, 1991 – Dose resposta água de consumo humano – embasamento risco tolerável adotado pela USEPA (Giardia e vírus)

Surto de Criptosporidiose – Milwaukee: importância no avanço da avaliação de risco microbiológico

National Primary Drinking Water Regulations (NPDWR)

Giardia, Vírus entéricos e Legionella

Meta: Nível de Contaminação Máxima (MCLG) = zero

Técnicas de Tratamento: filtração e desinfecção

Tratamento mínimo requerido de remoção ou inativação: Giardia - 99,9% (3 log)

Virus - 99,99 % (4 log)

Fonte - Safe Drinking Water Act: 1989 - USEPA (54 FR 27486); Enhanced Surface Water Treatment Regulations (59 FR 38832) – USEPA 1994

USEPA 1998 – 40 CFR, Parts 9, 141 e 142)

Interim Enhanced Surface Water Treatment (IESWT)

Cryptosporidium : Meta (MCLG) = zero

Tratamento mínimo Requerido – 99,0 % (2 log) de inativação e / ou remoção de cistos de Cryptosporidium

Filtração rápida em tratamento convencional e Filtração direta: ≤0,3 UT; Filtração Lenta ≤ 1,0 uT – 95% dos dados mensais

Concentracão (oocistos/L)

Classificação (Créditos)

Tratamento Adicional Requerido Filtração

Alternativa Convencional Filtração

Direta Filtração

Lenta

<0,075 1 NR NR NR NR

0.075 - < 1.0 2 1 log 1.5 log 1 log >4,0 log

1.0 to < 3.0 3 2 log 2,5 log 2 log >5,0 log

≥ 3.0 4 2,5 log 3 log 2,5 log >5,5 log

Remoção Necessária de Oocistos de Cryptosporidium de acordo com a Concentração na Água Bruta e Técnica de Filtração

Fonte: USEPA, 2006 - LT2ESWTR

USEPA 2006 – 40 CFR, Parts 9, 141 e 142. Long Term 2 Enhanced Surface Water Treatment Rule

WORLD HEALTH ORGANIZATION

Guidelines for Drinking Water Quality (2004, 2008, 2011)

Definição de metas para a saúde: abordagem de avaliação de risco

Probabilidade de infecção de doença carga de doença

DALYs = 10-6 por pessoa/ano

Figure 7.3. Performance targets for Cryptosporidium in relation to the daily consumption of unboiled drinking- water (to achieve 10-6 DALY per person per day)

Holanda: Dutch Drinking Water Act 2001

Ausência de E.coli e enterococos

Meta baseada em efeitos à saúde: sistemas produtores de água captadas de mananciais superficiais ou sbterrãneo sob influência de água superficial, sistemas de regarga de água subterrânea artificial água produzida deve atender ao risco teórico máximo de uma infecção por 10.000 pessoas por ano (AQRM)

Inspectorate Guideline 5318 (2005): Environmental Inspectorate, National Institute of Public Health and Environment (RIVM) e indústria – AQRM

Enterovírus, Campylobacter, Cryptosporidium e Giardia

Fonte: Schijven et al. Water Research, 45: 5564-5576, 2011

http://www.rivm.nl/en/Documents_and_publications/Common_and_Present/Newsmessages/2014/Release_of_QMRAspot_v2_for_quantitative_microbial_risk_assessment_of_drinking_water

Austrália 2005: Água reciclada – EPA Victoria 10-4 Pinf

Australian Guidelines for Water Recycling (AGWR) – National Water Quality Management Strategy: duas fases

2006: uso não potável

2008 - 2009: aumento suprimento de água de consumo, reuso de águas pluviais e recarga de aquíferos

10-6 DALY por pessoa/ano

Não tem valor compulsório ou legal

Fonte: Bichai & Smeets. Water Research, 47: 7315-7326, 2013

Guidelines for Canadian Drinking Water Quality, Health Canada, 2012

Meta para tratamento mínimo: Protozoários: 3 logs de redução/inativação (oo)cistos

(Giardia e Cryptosporidium). Recomenda monitoramento na água captada para subsidiar o tratamento com base na avaliação de risco – estratégia de multi barreiras.

Vírus entéricos: 4 logs de redução/inativação. Não recomenda o monitoramento, apenas caracterização do manancial para avaliar a necessidade de maior remoção

Revisão da Direta Européia EU Drinking Water Directive

Estratégia do Plano de Segurança da Água

Patógenos Não realizar a pesquisa de patógenos em

monitoramento de rotina Quando Pesquisar Patógenos? Em situações de surto, para perigos conhecidos

identificados no PSA ou outra evidência que mostre a relevância do patógeno

Desenvolvimento de metodologias mais práticas e sensíveis

Fonte: Draft minutes of the 2nd and 3rd Expert Group on Microbiology – October 2007 and February 2008 at the JRC Ispra, Italy

Volume II: Wastewater use in agriculture

Estabelece métodos, procedimentos e critérios quantitativos para o uso seguro de águas residuárias na agricultura: boas práticas de gerenciamento.

Objetivo:

Assegurar que os riscos à saúde associados com o uso de águas residuárias para irrigação de culturas sejam avaliados e gerenciados

Nível globalmente tolerável de proteção à saúde

10-6 DALYs por pessoa por ano

(proteção dos trabalhadores e consumidores) Os países podem determinar o nível de carga de doença tolerável de acordo com a realidade do contexto socioeconômico nacional

Seleção três patógenos indicadores: Rotavírus (vírus) - Pinf pppa: 1,4x10-3 (PI); 7,7x10-4 (PD)

Campylobacter (bactéria) - Pinf pppa: 3.1x10-4

Cryptosporidium (protozoa) - Pinf pppa: 2,2x10-3

WasteWaterquality (E.coli/100mL

Median infection risk pppy

Rotavirus Campylobacter Cryptosporidium

107 - 108 0,99 0,28 0,50

106 - 107 0,65 6,3x10-2 6,3x10-2

105 - 106 9,7x10-2 2,4x10-3 6,3x10-3

104 - 105 9,6x10-3 2,6x10-4 6,8x10-4

104 2,2x10-3 1,3x10-4 4,5x10-4

103 - 104 1,0x10-3 2,6x10-5 3,1x10-5

100 - 1000 8,6x10-5 3,1x10-6 6,4x10-6

10 – 100 8,0x10-6 3,1x10-7 6,7x10-7

a. 100g lettuce eaten per person per 2 days; 10-15 mL wastewater remaining on lettuce after irrigation; 0.1-1 rotavirus and Campylobacter, and 0.01-0.1 oocyst, per 105 E.coli; 102-103 rotavirus and Campylobacter die-off, and 0-0.1 oocyst die-off, between last irrigation and consumption

Fonte: A Numerical Guide to volume 2 of the Guidelines and Parctical Advice on How to Transpose them into National Standards. WHO, FAO, IDRC/CRDI, IWMI

Figure 4.1. Exemples of options for the reduction of viral, bacterial and protozoan pathogens by diferent combinations of health protection measures that achieve the health-based target of ≤10-6 DALY per person per yera

Fonte:WHO Guidelines - Volume II: Wastewater use in agriculture. 2006

Capítulo 5: Health Risk Analysis in Water Reuse Applications

5-7 Microbial Risk Assessment

5-8 Application of Microbial Risk Assessment in water Reuse Applications

Exemplos: campo de golfe, irrigação, recreação, recarga de aquífero

5-9 Limitations in Applying Risk Assessent to Water Reuse Applications

EPA-820-R-14-009: Microbiological Risk Assessment (MRA) Tools, Methods, and Approaches for Water Media

O documento traz uma estrutura flexível de avaliação de risco à saúde que pode ser usado para informar decisões de saúde pública relacionadas com os riscos microbianos em vários matrizes (por exemplo, patógenos em água tratada, água captadas para tratamento, águas recreacionais, aquicultura, águas residuárias/ biosólido).

https://www.epa.gov/wqc/microbiological-risk-assessment-mra-tools-methods-and-approaches-water-media

Fortalecer o uso da ferramenta da AQRM na América Latina

Melhorar a eficiência do monitoramento

Sensibilizar os tomadores de decisão e agências regulamentadoras quanto ao uso dessa ferramenta

O estabelecimento de meta à saúde permite um balanço entre investimentos e proteção à saúde pública, e auxilia a entender os riscos de soluções alternativas (Bichai & Smeets, 2013)

Maria Inês Zanoli Sato Departamento de Análises Ambientais _CETESB misato@sp.gov.br

OBRIGADA!