Vurdering af risiko for smitte med virus ved badning i svømmebade og badevand

Vurdering af risiko for smitte med virus ved badning i svømmebade og badevand Karsten Arnbjerg-Nielsen & Dorthe B Olsen COWI 2008

Indhold FORORD 5 SAMMENFATNING OG KONKLUSIONER 7 SUMMARY AND CONCLUSIONS 13 1 INDLEDNING 17 1.1 FORMÅL 17 1.2 AFGRÆNSNING 17 2 SYSTEMBESKRIVELSE FOR REKREATIV BRUG AF VAND 18 2.1 SVØMMEBADE 18 2.2 OVERFLADEVANDE 19 3 PRINCIP FOR MIKROBIEL RISIKOVURDERING 20 4 FAREIDENTIFIKATION 22 4.1 FARER I FORBINDELSE MED REKREATIVT BRUG AF VAND 22 4.2 KILDER TIL INFEKTIONER VED REKREATIVT BRUG AF VAND 22 4.3 GENEREL BESKRIVELSE AF VIRUS 23 4.4 UDVÆLGELSE AF VIRUS TIL DENNE UNDERSØGELSE 24 4.5 BESKRIVELSE AF UDVALGTE VIRUS 25 4.6 OPERATIONEL BESKRIVELSE AF VIRUS TIL MODELBEREGNINGER 26 5 DOSIS-RESPONS ANALYSE 27 6 VURDERING AF EKSPONERING 29 6.1 REKREATIV HUMAN EKSPONERING FOR VAND 29 6.1.1 Ufrivilligt indtag af vand som led i rekreativ anvendelse 29 6.1.2 Hyppighed af badning 29 6.2 BESTEMMELSE AF ANTAL HUMANE VIRUS I VAND, DER ANVENDES REKREATIVT 30 6.2.1 Bestemmelse af koncentrationer i overfladevande 30 6.2.2 Bestemmelse af koncentrationer i bassinvand 31 6.2.3 Fjernelsesrater for virus ved behandling i svømmebade 32 7 RISIKOKARAKTERISERING 34 7.1 DISKUSSION AF ACCEPTKRITERIER 34 7.2 OVERFLADEVANDE 34 7.2.1 Risikomodel for overfladevande 34 7.2.2 Beregnet risiko i forbindelse med rekreativ anvendelse af overfladevande 35 7.2.3 Opsamling på risiko for infektion som følge af rekreativ anvendelse af overfladevande 36 7.3 BASSINVANDE 37 7.3.1 Risikomodel for bassinvande 37 7.3.2 Beregnet risiko i forbindelse med badning i bassinvand 38 3

7.3.3 Opsamling på risiko for infektion som følge af badning i bassinvand 39 8 KONKLUSION 41 9 REFERENCER 43 4

Forord Nærværende rapport belyser de mikrobielle risici forbundet med menneskers kontakt med badevand og svømmebade, der er forurenet med virus. Virus menes at være en væsentlig årsag, til at badende i bassinvand og badevand har en forhøjet risiko for infektion. Det er dog særdeles vanskeligt at analysere for virus i badevand og bassinvand, hvorfor risikoen er vanskelig at kvantificere. Projektet blev iværksat, fordi der var en række udviklingsprojekter, der var meget lovende med hensyn til at påvise virus i vandprøver. Resultaterne fra disse udviklingsprojekter kunne kombineres med et metodestudie til kvantificering af virus, specielt Norovirus, i vandprøver. Derved ville det være muligt i langt højere grad end hidtil at kvantificere risikoen for at blive inficeret under badning i såvel bassinvand som badevand. Udviklingsprojekterne viste sig at være sværere at benytte end forventet. Rapporten er derfor baseret på internationale erfaringer og skøn. Rapporten er udarbejdet af Karsten Arnbjerg-Nielsen og Dorthe B Olsen, COWI. Projektet er finansieret af By- og Landskabsstyrelsen under Strategien for Miljø og Sundhed. Linda Bagge har været kontaktperson for By- og Landskabsstyrelsen. 5

6

Sammenfatning og konklusioner Indtagelse af virus er en hyppig årsag til infektioner af mennesker. Når man bader, sluger man vand, der måske indeholder viruspartikler. Badning i svømmebade har en meget lav risiko for at indeholde aktive viruspartikler, fordi kloringen i svømmebade effektivt ødelægger partiklerne. Derfor er risikoen for at blive inficeret med virus ved at sluge vand i svømmebade lav. Badning ved badestrande medfører en højere risiko for infektion når man sluger vand, fordi vandet her ikke er udsat for disinfektion. Undersøgelsen tyder på, at det er rimeligt at antage, at indtagelse af virus via forurenet vand er en dominerende årsag til maveinfektioner efter badning ved badestrande. Baggrund og formål: Virus i Badevand kan medføre infektioner Når mennesker anvender vand rekreativt, kan man komme til at indtage noget af vandet. Hvis vandet indeholder virus-partikler kan man blive inficeret og måske syg. I udlandet er der registreret adskillige udbrud, hvor flere personer er blevet syge efter at have indtaget vand i forbindelse med badning i svømmebade og/eller badning ved badestrande. Der er ikke registreret tilsvarende episoder i Danmark, men det kan skyldes mangelfuld analyse og indrapportering af infektioner. Formålet med undersøgelsen er at vurdere, hvorvidt og under hvilke omstændigheder de fundne niveauer udgør en uacceptabel sundhedsrisiko for de badende. I den forbindelse kan det også vurderes, hvorvidt badning i svømmebade og badning ved badestrande udgør en væsentlig andel af det samlede antal personer, der inficeres med virus. Det er kun humane virus, der udskilles via fækalier, der indgår i undersøgelsen. Undersøgelsen: Risikovurderinger er et godt værktøj til at undersøge betydningen af forskellige smitteveje En risikovurdering er en beregning med en model. Modellen er en matematisk beskrivelse af menneskers adfærd og den risiko som den adfærd indebærer. Hovedparten af undersøgelsen består derfor i at beskrive menneskers adfærd i forbindelse med badevand, sandsynligheden for at det vand, de sluger, er inficeret med viruspartikler, samt udregne en risiko for infektion på den baggrund. Omfang og metode for undersøgelsens svarer til en række andre projekter, som Miljøstyrelsen har fået udført. Disse undersøgelser giver tilsammen et billede af, hvilke mikrobielle risici der er i forbindelse med anvendelse af forskellige typer af vand til forskellige formål. 7

Hovedkonklusioner Der er i undersøgelsen især lagt vægt på at undersøge Rotavirus og Hepatitis A. For Hepatitis A er risikoen for infektion via badning meget lille. Det kan endvidere med stor sandsynlighed konkluderes, at hverken bassinvand eller overfladevand er en dominerende smittevej for Hepatitis A. For rekreativ anvendelse af overfladevande gælder, at modellens resultater understøtter en hypotese om, at Rotavirus er en væsentlig årsag til spredte udbrud af "maveonde" efter ophold på stranden. Således tyder beregningerne på, at med konservative antagelser er en typisk risiko for infektion, at mere end 1 ud af 100 bliver inficeret. Tilsvarende skøn på den usikre side medfører en beregnet typisk risiko for infektion på under 1 ud af 10.000. Det vurderes, at man med forsigtighed kan udstrække konklusionen at gælde for virus generelt. Det stemmer også overens med erfaringstal fra store epidemiologiske undersøgelser, der fastlægger risikoen for infektion som følge af badning i overfladevande til at være i størrelsesordenen promiller til procenter. For bassinvand gælder, at der er lavet meget få undersøgelser af, hvor effektivt kloring virker over for virus. Resultatet af disse undersøgelser tyder på, at kloring er meget effektivt. Det betyder, at den beregnede risiko for infektion for såvel Hepatitis A som Rotavirus er meget lav, ligesom det årligt antal inficerede personer er under 1. Samlet vurderes det, at risikoen for at blive inficeret med virus via oral indtagelse af bassinvand er meget lav. Konklusionerne af beregningerne er behæftet med en væsentlig usikkerhed. Det skyldes, at virus generelt er meget vanskelige at analysere kvantitativt i miljøprøver - for en del virus er det stadig ikke teknisk muligt. Projektresultater Risikovurdering består af fire trin: Fareidentifikation, dosis-respons analyse, vurdering af eksponering og risikokarakterisering. Resultaterne for hvert af de fire trin skitseres kort nedenfor. Fareidentifikation Der er på baggrund af et litteraturstudie identificeret fire virus, der er særligt relevante at undersøge i forbindelse med rekreativt brug af vand og som udskilles via fæces: Adenovirus Norovirus og andre Calicivirus Hepatitis A Rotavirus To af disse, Adenovirus og Norovirus, kan ikke påvises kvantitativt i miljøprøver. Derfor udarbejdes risikovurderingen primært på Hepatitis A og Rotavirus. 8

Dosis-respons analyse Der er kun udført ganske få analyser af dosis-respons sammenhænge på virus. I praksis er de fundne sammenhænge ens uafhængigt af hvilket virus der er undersøgt. Det er derfor valgt at lave én samlet model for sammenhængen mellem dosis og respons. Den fundne model afspejler, at mange mennesker bliver inficerede af at indtage ganske få viruspartikler, mens andre kan indtage høje mængder af viruspartikler uden at blive inficerede. Den samlede model indebærer, at hvis en gennemsnitsperson indtager en enkelt viruspartikel har denne person 23 % risiko for at blive inficeret. Tilsvarende kan "samme" gennemsnitsperson indtage 10.000 viruspartikler og stadig have 10 % chance for ikke at blive inficeret. Vurdering af eksponering ' Eksponeringen overfor virus i badevand bør beskrives forskelligt, afhængigt af om der er tale om bassinvand eller overfladevande. I bassinvand er koncentrationen typisk nul (0), fordi det kræver et fækalt uheld med infektiøst materiale for at der er en eksponering. Ved overfladevande er der mange kilder til viruspartikler, og der vil derfor principielt altid være en risiko for infektion. De data, der er blevet indsamlet og systematiseret, er følgende: Typisk indtag af vand pr. badning Antal badende i Danmark i overfladevande, almindelige svømmebassiner og varmtvandsbassiner Skøn over antal fækale uheld i bassinvande med infektiøst materiale Skøn over henfald af viruspartikler i bassinvande som følge af rensning med sandfiltre og kloring Skøn over koncentrationer af virus i overfladevande En væsentlig del af data er indsamlet som led i tilsvarende undersøgelser for By- og Landskabsstyrelsen. Risikokarakterisering i forbindelse med anvendelse af overfladevande Ud fra risikomodellen kan såvel risikoen for at blive inficeret pr. badedag som det samlede antal inficerede pr. år bestemmes. Alle input-variable er beskrevet som statistiske fordelinger, og derfor er resultaterne også statistiske fordelinger. Svarende til sædvanlig praksis fokuseres på at afrapportere såvel en typisk risiko som en worst-case risiko. Den typiske risiko svarer til 50% fraktilen (dvs. medianen) af resultatet, mens worst-case risikoen svarer til 95% fraktilen i fordelingen. Risikoen er beregnet under to meget forskellige antagelser, svarende til en konservativ og en ikke-konservativ vurdering. Den konservative vurdering er, at virus-partikler i overfladevande udelukkende skyldes fjerntliggende udledninger af spildevand. Dermed er der relativt mange viruspartikler i badevandet sammenlignet med indikatorbakterien E. coli. Den ikkekonservative vurdering er, at virus-partikler i overfladevande udelukkende 9

skyldes helt friske udledninger, svarende til, at forholdet mellem E. coli og virus-partikler svarer til det forhold, der er i friskt spildevand. Risikoen pr. eksponering med Rotavirus svarer til, at mellem 0,1 og 10 % af alle badende bliver inficerede, såfremt det antages, at risikoen primært skyldes udledninger af spildevand, hvor henfaldet af E. coli bakterier er væsentligt mere fremskredent end henfaldet af virus-partikler. Såfremt risikoen for infektion skyldes andre badende, er risikoen væsentligt mindre. For Hepatitis A er risikoen for infektion under alle omstændigheder lav. Resultaterne er opsummeret i Tabel 1. Tabel 1 Oversigt over beregnede risici ved eksponering under rekreativ anvendelse af overfladevande. Risiko pr. eksponering Antal inficerede pr år Typisk Worst-case Typisk Worst-case Rotavirus Virus udskilles af andre 2,1 10-5 4,3 10-4 130 2700 badende Virus kommer via opspædet 0,028 0,29 170.000 1,8 10 6 spildevand Hepatitis A Virus udskilles af andre 2,1 10-8 4,2 10-7 0,12 2,7 badende Virus kommer via opspædet spildevand 2,0 10-6 4,4 10-5 13 270 Risikokarakterisering i forbindelse med anvendelse af bassinvande Litteraturstudiet viser, at kloringen af bassinet giver en meget effektiv fjernelse af virus-partikler. I Figur 1 er vist, hvor hurtigt henfaldet alene fra kloringen er for Rotavirus og Hepatitis A i et typisk fækalt uheld. Det ses, at henfaldet er så hurtigt, at der i praksis højest vil være ganske få personer, der kan nå at have et ufrivilligt indtag af viruspartikler, inden de inaktiveres af kloringen. Selv om risikoen for disse personer er meget høj, vil det totale antal personer, der bliver inficeret, højst være ganske få personer. Pinf (-) Risiko for infektion pr. fækalt uheld 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Tid (minutter) Pinf, Rotavirus Pinf, HAV Figur 1 Risiko for infektion ved badning i bassinvand umiddelbart efter at der er udledt inficeret fækalt materiale. Beregningen er foretaget under antagelse af, at kloringen virker som tilsigtet. 10

Det er tilsvarende beregnet, at der sker inficerede fækale uheld med en hyppighed på 1,5 år og 70 år for henholdsvis Rotavirus og Hepatitis A. Med skønsmæssigt 30 mio. badninger pr. år er risikoen for infektion altså meget lav. 11

12

Summary and conclusions Oral intake of virus particles is a frequent cause of human infections. When bathing you swallow water that might contain virus particles. Bathing in public swimming pools has a very low risk of containing active virus particles because chlorination in swimming pools efficiently inactivates the particles. Therefore the risk of being infected by a virus by swallowing water in swimming pools is very low. Bathing at beaches has a higher risk of infection when swallowing water because no disinfectants are applied. The study shows that it is reasonable to assume that catching a virus via contaminated water is a dominating cause for gastroenteritis after bathing from the beach. Background and objectives Virus in bathing water may cause infections When people use water for recreational purposes they may swallow some of the water. If the water contains virus particles you may be infected and perhaps even ill. In other countries several outbreaks have been registered where several people have become ill after having taken in water in connection with bathing in swimming pools and/or from beaches. Similar episodes have not been registered in Denmark, but this may be due to insufficient analysis and reporting on infections. The objective of the study is to assess whether and under which circumstances the found levels represent an unacceptable health risk for the bathers. In this connection it may also be assessed whether bathing in swimming pools and bathing from the beach is a considerable part of the total number of persons infected by a virus. It is only human viruses segregated via faeces that are part of the study. The study Risk assessment is a suitable means to examine the importance of different exposures to virus A risk assessment is a model calculation. The model is a mathematic description of human behavior and the risk it implies. The main part of the study is thus to describe human behavior in connection with bathing water, calculate the probability that the water swallowed is infected with virus particles, and calculate a risk for infection on that background. The extent and background of the study are similar to several other projects carried out for the Danish Environmental Protection Agency. These studies give an overview of the existing microbiological risks in connection with use of different types of water for different purposes. 13

Main conclusions The study focuses on Rotavirus and Hepatitis A. For Hepatitis A the risk of infection from bathing is very low. It can be concluded with high certainty that neither pool water nor surface water is a dominating route of transmission for Hepatitis A. When using surface waters for recreational purposes, the results support a hypothesis that Rotavirus is an important cause for sporadic outbreaks of gastroenteritis after having been at the beach. Calculations thus show that with a conservative assumption more than 1 out of 100 will be infected. A similar estimate on the unsecure side gives a calculated risk of infection of less than 1out of 10,000. It is estimated that with precaution you may extend the conclusion to cover viruses generally. This also in accordance with experiences from large field studies determining the risk of the infection from bathing in surface water to be in the same order of magnitude as the calculated risk for Rotavirus. Only very few studies have been made of how efficient a disinfectant chlorination is against virus particles. The result of the few reported studies shows that chlorination is very efficient. This means that the calculated risk of infection for Hepatitis A as well as Rotavirus is very low and that the mean number of infected persons is below 1 per year. From an overall point of view, the risk of being infected by viruses via oral intake of pool water is considered negligible. Conclusions of the calculations are subject to some uncertainty which is due to the fact that generally viruses are very difficult to analyze quantitatively in natural environments - for some viruses it is still not technically possible at all. Project Results A risk assessment consists of four steps: Hazard identification, dose-response assessment, exposure assessment, and risk identification. The results of each step are illustrated below: Hazard Identification Based on a literature review, four viruses have been identified that are specially relevant to examine in connection with recreational use of water with the faecal-oral transmission route as the primary source of infection: Adenovirus Norovirus and other Calici viruses Hepatitis A Rotavirus Two of these, Adenovirus and Norovirus, cannot be detected quantatively in environmental tests. The risk assessment is thus primarily made on Hepatitis A and Rotavirus. 14

Dose-Response Assessment Only very few analysis of dose-response relations on viruses have been made. The uncertainty reported in the studies imply that in fact the same model can be used regardless of the virus in question because the variation in infectivity between different strains of virus is as great as the variation between different virus. It has thus been chosen to make one generic model for the relation between dose and response. The found model reflects that many people are infected by taking in very few virus particles whereas others can take in high quantities of virus particles without being infected. The complete model is a Beta-Poisson model with parameters that imply that if an average person swallows one virus particle, this person has 23% risk of being infected. At the same time the "same" average person can take in 10,000 virus particles and still have 10% chance for not being infected. Exposure Assessment The exposure to virus in bathing water should be described differently depending on whether it is pool water or surface water. In pool water the concentration is typically zero (0) because it requires an accidental faecal release with infectious material to cause a risk of infection. In surface waters there are many sources to virus particles and in principle there will always be a risk of infection. The data collected and systematized are the following: Typical intake of water per bathing Number of bathers in Denmark in surface waters, swimming pools and hot water pools Assessment of the number of accidental faecal releases in pool waters with infectious virus particles and the rate with with the particles are inactivated Estimate of concentrations of viruses in surface waters. Risk Characterization in relation to surface water Based on the risk model, the risk of being infected per bathing day as well as the total number of annually infected persons can be identified. All input variables have been described as statistical distribution and therefore the results is also a statistical distribution. According to customary practice for reporting of the results, the main focus is to report the typical risk as well as a worst-case risk. The typical risk equals the 50% quantile (the median) of the result whereas the worst-case risk equals the 95% quantile in the distribution. The risk has been calculated based on two very different assumptions; a conservative and a non-conservative assessment. The conservative assessment is that virus particles in surface waters only are due to remotely placed outlets of wastewater and thus relatively many virus particles in the bathing water compared to the indicator bacteria E.coli. The non-conservative assessment is that virus particles in surface water only are caused by entirely fresh outlets (other bathers) so that the relation between E.coli and virus particles reflects the concentration in fresh wastewater. 15

The risk per exposure with Rotavirus corresponds to the assumption that between 0.1% and 10% of all bathers are being infected, if it is assumed that the risk is primarily due to remotely placed outlets of wastewater. If the infection risk is caused by other bathers, the risk is considerably lower. At all circumstances, the infection risk of Hepatitis A is low. The results have been summarized in Tabel 2. Tabel 2 Overview of calculated risks at exposure during recreational use of surface waters Risk per exposure Number of infected persons per year Typical Worst-case Typical Worst-case Rotavirus Virus shed by other bathers 2.1 10-5 4.3 10-4 130 2700 Virus via diluted wastewater 0.028 0,.9 170,000 1.8 10 6 Hepatitis A Virus shed by other bathers 2.1 10-8 4.2 10-7 0.12 2.7 Virus via diluted wastewater 2.0 10-6 4.4 10-5 13 270 Risk Characterization in relation to pool water The literature review shows that chlorination of the pool gives a very efficient removal of virus particles. In Figur 2 it is shown how quickly the chlorine disinfection works for Rotavirus and Hepatitis A in a typical faecal release. It can be seen that disinfection is so quick that in practise only very few persons may have experienced an unwilling intake of virus particles before they have been activated by the chlorination. Even if the risk for these persons is very high, the total number of people being infected will only be very small. Pinf (-) Probability of infection given infected accidental faecal release 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Time (minuttes) Pinf, Rotavirus Pinf, HAV Figur 2 Risk of infection when bathing in pool water just after an accidental release of infected faecal material. The calculation has been made assuming that chlorination functions as intended. It has been calculated that infectious accidental faecal releases happen with a return period of 1.5 years and 70 years for Rotavirus and Hepatitis A, respectively. Even with an estimated 30 million annual baths in pools and surface water in Denmark, the infection risk is negligible. 16

1 Indledning 1.1 Formål Virus vides fra udlandet at være årsag til en del vandbårne udbrud, men i Danmark har vi kun registreret få vandbårne udbrud som følge af virus. Virus kan forekomme i såvel badevand som bassinvand, men der foreligger ingen viden om indholdet af virus samt hvilke virus, der vurderes at udgøre den største risiko. På fødevareområdet er Norovirus og Hepatitis A virus de vigtigste human fødevarebårne patogener med hensyn til antallet af udbrud. Formålet med det aktuelle projekt var at vurdere, hvorvidt og under hvilke omstændigheder de fundne niveauer udgør en uacceptabel sundhedsrisiko for de badende. 1.2 Afgrænsning Denne rapport består af tre hovedkomponenter, der alle er baseret på dataindsamling og efterfølgende systematisering. Afhængigt af opgavens omfang kan dette ske på flere niveauer. Opgaven er begrænset til en analyse svarende til de undersøgelser, der er foretaget i tilsvarende overordnede analyser for Miljøstyrelsen i perioden 2003-2006. Det indebærer bl.a. følgende: Undersøgelsens metode er i al væsentlighed den samme, som er anvendt for en tilsvarende undersøgelse for protozoer, afrapporteret i Miljøprojekt 1070 (Andersen et al, 2006). Det skyldes, at en række beskrivelser af systemet er helt identiske. Dette gælder primært antallet af personer, der eksponeres over for virus samt de matematiske modeller for overførsel af virus fra inficeret person til person. Dataindsamlingen for forekomster af virus i badevand og svømmebade baseres på WHOs vurderinger samt nyere litteratur, der er offentliggjort via anerkendte tidsskrifter. Der suppleres med anden viden i det omfang, den er tilgængelig for By- og Landskabsstyrelsen og COWI. Der betragtes kun virus, der almindeligvis betegnes som vandbårne virus. Det betyder, at det ikke er den totale smitterisiko ved badning, der vurderes, dels fordi nogle virus primært smitter via indtagelse gennem luftvejene, og dels fordi der kan være forhøjet infektionsrisiko i områderne i tilknytning til den faktiske badning. Beregningerne er dermed udtryk for den ekstra risiko for infektion, der opstår som følge af badning. Den generelle risiko for infektion fra f.eks. ophold i bade- og omklædningsrum, ophold på stranden generelt samt risiko for infektion fra personer, der smitter via hoste, opkast mv., indgår ikke i beregningerne. Der betragtes kun virus, der udskilles fra mennesker. Der er efter SARS epidemierne nogen diskussion om, i hvor høj grad virus fra dyr kan smitte mennesker. Der foreligger dog ikke et eneste tilfælde af infektion, hvor mennesker er blevet inficeret med ikke-human vandbårent virus. Derfor udelukkes denne smittevej fra undersøgelsen. 17

2 Systembeskrivelse for rekreativ brug af vand I det følgende beskrives det system, der matematisk modelleres som led i risikovurderingen. 2.1 Svømmebade I svømmebassiner forurener de badende hyppigt vandet, enten fordi de ikke vasker sig tilstrækkeligt eller utilsigtet defækerer eller urinerer i svømmebassinet. Det er årsagen til, at vandet konstant behandles med klor samt renses i sandfiltre. Smitterisikoen er til stede i den periode, der går fra virus er udskilt fra den inficerede person, til virus er tilbageholdt eller nedbrudt i henholdsvis filter og i bassinet. I Danmark er der ca. 800 svømmehaller, der er omfattet af svømmebadsbekendtgørelsen (Miljøministeriet, 2005). Disse er "beregnet til en større personkreds". I disse svømmehaller er der flere forskellige former for bassiner, men primært er der tale om Spring- og svømmebassiner Undervisningsbassiner Baby- og terapibassiner SPA-bade Der er i Andersen et al (2006) foretaget en risikoscreening af de forskellige typer af badebassiner i forbindelse med risiko for infektioner af protozoer. Risikoscreeningen for infektion med virus er helt tilsvarende. Derfor er målet at foretage en risikoscreening for de to bassintyper, der vurderes at udgøre den største risiko: Almindelige svømmebassiner med offentlig adgang Varmtvandsbassiner med offentlig adgang Svømmebassiners vandbehandling er meget ensartet i Danmark, da bekendtgørelsen om vandkvalitet i svømmebade (Miljøministeriet, 2005) er meget specifik med hensyn til vandbehandlingskrav. Ifølge Vejledning om kontrol med svømmebade (Miljøstyrelsen, 1988) godkendes svømmebadsanlæg ved nybygning og ombygning på baggrund af vejledningen og Dansk Standards Norm for svømmebadsanlæg (Dansk Standard, 1996). Normalt bygges der et separat behandlingsanlæg til hvert bassin, hvis der findes flere bassiner til samme svømmebadsanlæg. Typisk anvendes mindst 2 filtre. Filterhastigheden skal maksimalt være 10 m/h for åbne filtre og 20 m/h for lukkede trykfiltre. Der anvendes flokkuleringsmidler som f.eks. polyaluminiumklorid, aluminiumsulfat eller tilsvarende. I åbne filtre anvendes typisk sandkorn med en størrelse på 0,1-1,2 mm og i lukkede trykfiltre anvendes sandkorn, hvor halvdelen har en størrelse på 0,4-0,7 mm og den anden halvdel har en størrelse på 0,7-1,2 mm (Dansk Standard, 1996). 18

Rensning af vand i svømmebassiner skal foregå ved filtrering og desinfektion ved klorgas eller hypokloritopløsning. Klordosering og ph-justering skal ske automatisk ved bassiner på 25 meter eller større. Anvendelse af andre desinfektionsmidler kræver dispensation fra den godkendende myndighed. ph skal i danske svømmebassiner være mellem 7 og 8 (Miljøministeriet, 2005). Omsætningstiden angiver, hvor lang tid det tager at cirkulere og behandle den samlede vandmængde. Krav til bassinomsætningstider varierer fra 10 minutter til 5 timer (se tabel 3), med kortest omsætningstid for spabade og varmtvandsbassiner og længst tid for sportsbassiner (Miljøministeriet, 2005). Tabel 3 Maksimale omsætningstider for forskellige typer af badebassiner (Miljøministeriet, 2005). Bassintype Maksimal omsætningstid (timer) Spring- og svømmebassin 5 Undervisningsbassin 2 Baby- og terapibassin, vandrutschebane 0,5 Soppebassin 0,5 SPA-bade 0,1 2.2 Overfladevande Den væsentligste del af eksponeringer af mennesker over for overfladevand sker i forbindelse med badning. Andre aktiviteter i forbindelse med vandområder, såsom sejlads og fiskeri, kan også resultere i oralt indtag af vand, men sædvanligvis i mindre omfang end badning. Ved pludselig og uventet kontakt med vand i forbindelse med brætsejlads, vandski, dykning og kanosport kan der dog være tale om relativt høje indtag. I dette projekt er disse risikosituationer ekskluderet. Den afgørende risiko ved rekreativ anvendelse af overfladevand er, ligesom for bassinvand, smitte fra andre mennesker. Infektionen kan skyldes andre badende eller nærliggende spildevandsudledninger. Begge faktorer er særdeles vanskelige at kvantificere, bl.a. fordi der ikke forefindes standardiserede metoder til analyse af virus i overfladevand, herunder badevand. For indirekte at kunne skønne forekomsten af virus i badevand benyttes de mange målinger af fækale bakterier i dansk badevand. Målingerne af bakterier skal korrigeres for følgende faktorer for at kunne vurdere forekomsten af virus: Indikator-bakterierne nedbrydes hurtigere af sollys end virus. Der er derfor en tendens til, at koncentrationen af virus primært fortyndes, mens bakterie-koncentrationen mindskes fra udledningspunktet både på grund af fortynding, og fordi bakterierne nedbrydes Indikator-bakterierne kan stamme fra både dyr og mennesker. En del målinger af bakterier ved badevande vil således skyldes fugle og dyr. De virus, der er infektiøse overfor mennesker, menes alle at stamme fra mennesker. Ud fra forholdet mellem virus og fækale bakterier i friskt spildevand og ovenstående faktorer er det muligt at skønne forekomsten af virus i overfladevand. 19

3 Princip for mikrobiel risikovurdering En risikovurdering er en beregning med en model, der giver det bedst mulige svar på det, man spørger om. Hvis vigtige processer ikke er med eller er modelleret forkert, bliver svaret tilsvarende upræcist. Dette er ikke mindst væsentligt at bemærke, da der er en væsentlig usikkerhed om såvel input parametre som om, hvordan processerne forløber. Antagelserne og scenarierne er dermed vigtige for, hvorvidt der beregnes en høj, acceptabel eller lav risiko. Risikovurderinger har ikke stor værdi isoleret set. Risikovurderingen er et skridt i en iterativ proces, som kan beskrives i en cyklus, se Figur 3. Alle tilstande i denne cyklus er dynamiske. Risikovurderingen er den kvalitative og/eller kvantitative vurdering af forskellige specifikke risici i samfundet under forskellige forhold. Når resultatet af risikovurderingen foreligger, kan det sammenlignes med sundhedsmålene, hvorefter de risici, der er påpeget i risikovurderingen, må håndteres som led i risikohåndteringen. Den ændrede adfærd medfører en ny sundhedstilstand i befolkningen, hvorefter nye risikovurderinger kan være aktuelle. Mål f or sundheden Acceptabel risiko Håndtering af riscisi Vurdere miljømæssig indvirkning Risikovurdering Status for sundheden Figur 3 Fremgangsmåde ved vurdering af humane risici i forbindelse med eksponering over for kemikalier mv. (Efter Fewtrell og Bartram, 2001). 20

Risikovurdering Fareidentifikation Dosis-respons analyse Vurdering af eksponering Risikokarakterisering Figur 4 En Mikrobiologisk risikovurdering består af 4 elementer (Figur fra Arnbjerg- Nielsen, 2004) En risikovurdering består af fire delelementer som skitseret på Figur 4: 1. Fareidentifikation 2. Dosis-respons analyse 3. Vurdering af eksponering 4. Risikokarakterisering Hvert af disse elementer er beskrevet i separate kapitler. Den præcise brug af termerne er i overensstemmelse med Arnbjerg-Nielsen (2004). 21

4 Fareidentifikation 4.1 Farer i forbindelse med rekreativt brug af vand Man regner helt overordnet med følgende farer i forbindelse med rekreativ anvendelse af vand i svømmebade og overfladevande (WHO, 2006): 1. Fysiske skader (brækkede lemmer, drukneulykker osv.) 2. Sollys, varme og kulde 3. Vandkvalitet 4. Luftkvalitet Nærværende rapport fokuserer på punkt 3, nærmere bestemt mikrobiologisk vandkvalitet. Der er en relativt høj sandsynlighed for skade på mennesker som følge af ringe mikrobiologisk vandkvalitet. Resultatet er infektion, der ofte manifesterer sig i form af diarre og/eller luftvejsproblemer. Det skønnes, at der ved badning i fækalt forurenet overfladevand sker infektion i mere end 1 af 100 eksponeringer(wiedenmann, 2003). Infektioner som følge af dårlig mikrobiologisk vandkvalitet er oftest af kortere varighed, kræver sjældent behandling og efterlader sjældent varige men. En del infektioner medfører ikke symptomer. På grund af den store hyppighed udgør mikrobiologisk vandkvalitet dog alligevel et væsentligt problem, både i form af sygdom for de mennesker, der inficeres, og i form af indtægter fra turisme. 4.2 Kilder til infektioner ved rekreativt brug af vand Infektioner ved rekreativt brug af vand kan skyldes både bakterier, virus og parasitter. Hvor mange, der inficeres, og af hvilke organismer er vanskeligt at bestemme ud fra epidemiologiske data af følgende årsager: Ofte vil de inficerede have kortvarige og/eller få symptomer og vil derfor ikke søge læge Ofte vil kun få blive inficeret. Derved vil årsagen ikke blive fastlagt. Ofte er det ikke muligt at identificere, hvilket patogen der har forårsaget. infektionen. Mange patogener medfører samme symptomer. ofte vil man ikke vide, om infektion skyldes eksponering for badevand eller anden kilde. I WHO (2003, 2006) er der lavet en opsamling af de epidemiologiske udbrud, der er tilskrevet rekreativ anvendelse af overfladevande, se tabel 4. I knapt halvdelen af de epidemiologiske undersøgelser har man ikke kunnet identificere, hvilket patogen der har forårsaget infektionerne. Det menes, at specielt virus er overrepræsenteret i gruppen af "ukendt agens", blandt andet fordi det analyseteknisk er vanskeligere at identificere virus. Undersøgelserne fra USA kan ikke direkte overføres til Danmark, fordi mange udbrud har fundet sted ved, at små grupper (f.eks. spejdere) har badet i små lukkede ferskvandssøer, hvor badningen har medført smitteoverførsel. Specielt 22

for Shigella spp. tilskrives en væsentlig del af udbruddene denne årsag. I Danmark foregår badning udendørs primært i områder med stor vandudskiftning, hvorved risikoen for at en enkelt bader smitter en lang række badende er mindre. I svømmebadene er årsagen til rapporterede udbrud typisk, at desinfektionen ikke fungerede korrekt, se tabel 5. Tabel 4 Udbrud der er tilskrevet badning i overfladevande i USA i perioden 1985-1998 (WHO, 2003). Mikroorganisme Antal smittede Antal udbrud Shigella 1780 20 E. Coli O157:H7 234 9 Leptospira 389 3 Giardia 65 4 Cryptosporidium 429 3 Norovirus 89 3 Adenovirus 595 1 Akut maveinfektion uden kendt kilde 1984 21 Tabel 5 Udbrud forårsaget af virus, der er tilskrevet badning i svømmehaller (WHO, 2006). Virus Antal tilfælde og formodet årsag Behandling Adenovirus 7: 6 ukendt årsag 1 formodet fækalt uheld Hepatitis A 2: 1 formodet fækalt uheld 1 fejltilslutning til kloak Norovirus 5: 1 ukendt årsag 1 formodet toiletaffald 1 formodet fækalt uheld 2 ingen oplysninger Echovirus 1: Opkast Kloring utilstrækkelig eller mangler i alle tilfælde Ingen behandling Behandling fungerede normalt Ingen kloring Manuel kloring 3 gange ugentligt Fejlagtig kloring Ingen oplysninger Behandling fungerede normalt 4.3 Generel beskrivelse af virus Virus er genetisk materiale, som ikke kan reproducere sig selv uden værtscelle. Det er mere end 200 år siden, koppevirus blev isoleret og en vaccine udviklet. Udviklingen af virologi er dog især sket efter 1950, især som følge af udviklingen af analyseudstyr, herunder elektronmikroskopi og genteknologi. Virus har diametre på 20-300 nm, hvilket betyder, at de i bedste fald kan skimtes ved almindelige mikroskopi. De nye analysemetoder har medført, at kriteriet for navngivning og klassifikation i dag primært er baseret på virus' genetiske egenskaber snarere end smittemåde og/eller sygdomsfremkaldende evne. Det betyder også, at der stadig sker omklassificering af virus, ligesom nye virus til stadighed beskrives og klassificeres. Virus har generelt en lav infektionsdosis, og generelt inficeres man kun én gang pr. virus. De mange forskellige virus betyder, at børn har adskillige virusinfektioner årligt, mens voksne er mindre udsat, fordi de har erhvervet immunitet over for de fleste gængse virus. Böttinger (2004) angiver, at alle børn har en række virusinfektioner de første leveår. Hun skønner, at et typisk barn har 2 Rotavirus, 5 Adenovirus, 2 23

Norovirus, 1 Sapovirus, 5 Enterovius og 1 Astrovirus infektion i løbet af de første 5 leveår. Det svarer til omkring 1.000.000 infektioner årligt for børn. Hertil kommer en række infektioner af voksne. Rotavirus og Astrovirus forekommer primært i forårsmånederne. Ethelberg et al (2006) har foretaget den største undersøgelse af årsager til diarre i Danmark. Undersøgelsen er et case-control forsøg foretaget på børn i alderen 0-4 år. Case-gruppen er på 424 personer, hvor fæcesprøver er indsendt til SSI, mens kontrolgruppen på 866 personer blev udvalgt på baggrund af CPR-registeret. I case-gruppen blev et eller flere patogener identificeret i ca. halvdelen af tilfældene. Den virus, der blev hyppigst identificeret i case-gruppen, var Rotavirus, mens der i kontrolgruppen blev identificeret flest Norovirus og Sapovirus. 4.4 Udvælgelse af virus til denne undersøgelse Begrundelsen for valg af relevante virus i denne undersøgelse er, at den væsentlige smittevej er fækal-oral, og at virus skal være vandbåren. På grund af tæt kontakt mellem personer såvel på badestrande som i svømmebade vil det blive beskrevet, hvorvidt den oral-orale smittevej også er relevant. Et andet væsentligt kriterium er, at den pågældende virus skal være hyppig eller medføre risiko for voldsomt sygdomsforløb. WHO har de seneste år revideret retningslinierne for human kontakt med vand. I den forbindelse er den mikrobiologiske kvalitet af vand til forskellige formål blevet vurderet. Retningslinierne kommer med konkrete forslag til, hvilke virus der kan være relevante at undersøge. Endvidere har US EPA udviklet en brutto-liste over relevante vandbårne virus. En oversigt over brutto-listerne er angivet i tabel 6. Ved badning i overfladevand viser litteraturstudiet i WHO (2003), at Adenovirus og Norovirus er påvist som smittevej i epidemiologiske undersøgelser. For bassinvand er de samme to virus nævnt; endvidere nævnes Hepatitis A og Echovirus, sidstnævnte dog i forbindelse med oral-oral smittevej. Alle tilfælde med kendt smittevej skyldes fækale uheld fra badende eller nærliggende udledninger af spildevand. Der er således fire virus, der er særligt relevante i forbindelse med rekreativt brug af vand, og som udskilles via fæces: Adenovirus Norovirus Hepatitis A Rotavirus Såfremt det er muligt at finde data ud fra litteraturen for de pågældende virus, vil de blive inddraget i undersøgelsen. 24

Tabel 6 Oversigt over brutto-lister over relevante virus i forbindelse Drikkevand Drikkevand Badevand Bassinvand Medtages i Kommentar (WHO 2004) (US EPA 1998b) (WHO 2003) (WHO, 2006) aktuel undersøgelse Adenovirus X X X X Nej Norovirus* X X X X Ja Påvist udbrud Coxsackievirus X Nej Echovirus X (X)** Nej Enterovirus*** X Nej Hepatitis A X X X X Ja Selv om den er sjælden, er den relevant pga. alvorlig manifestation Hepatitis E X X (X) Nej For sjælden, ca. 10 inficerede årligt Poliovirus X Nej Ikke relevant i Danmark Rotavirus X X X Ja Almindelig, gode data, "mellem-alvorlig" Sapovirus X Nej * Norovirus er i nogle af referencerne benævnt ved familienavnet Calicivirus. ** Eneste kendte tilfælde havde oral-oral smittevej *** Enterovirus omfatter Echo, Polio, Coxsackie og nummererede virus. 4.5 Beskrivelse af udvalgte virus Hver af de mest relevante virus er beskrevet kort nedenfor med fokus på udbredelse, sundhedseffekt, smittevej og udskilningsmængder. Beskrivelsen er primært baseret på følgende kilder: WHO (2004), CDC (2007), Nielsen (2001) og Høiby (1998). Adenovirus Adenovirus forekommer globalt og kan medføre øjen-, hals- og luftvejssygdomme og er endvidere en hyppig årsag til diarre hos børn. Raske voksne bliver sjældent syge af eksponering. Den dominerende smittevej er fækal-oral, men dråbeinfektion kan forekomme. Smitte sker ofte direkte person-person, men kan også ske indirekte, f.eks. via vand. Der er ringe viden om Adenovirus, fordi den er svær at påvise ved traditionelle metoder. Udskilning sker typisk i 1-2 uger, men kan forekomme i flere måneder efter infektion. Norovirus og andre Calicivirus Norovirus forekommer globalt og menes at være den væsentligste årsag til gastroenteritis i alle aldersklasser, herunder feber, opkast og diarre. I Danmark benævnes Norovirus ofte Roskildesyge. Smittevejen er fækal-oral. Indirekte smitte forekommer hyppigt, og der er mange afrapporterede tilfælde via fødevarer og forurenet vand. Ved indirekte smitte er der rapporteret om sygdom hos mere end 50% af de eksponerede personer. Udskillelse og smitte kan forekomme et par dage efter helbredelse, hvorimod kronisk smittebærere ikke er kendt. Gentagne infektioner kan forekomme i løbet af livet. Hepatitis A Denne virus forekommer globalt og forårsager smitsom leverbetændelse, der kan medføre sygemelding på mere end 6 måneder. Smitte spredes gennem forurenet vand og miljø. Smittevejen er fækal-oral og kan ske indirekte, f.eks. i forbindelse med forurenede fødevarer. Hepatitis A kan overleve i længere perioder i naturen (måneder) og i vand med en lav infektionsdose - nogle få partikler. Udskillelse af virus kan ske i flere måneder. 25

Rotavirus Denne globalt forekommende virus kan forårsage voldsom diarre og opkast. Smitten rammer fortrinsvis børn. Smittevejen er fækal-oral, enten direkte eller gennem forurenet miljø såvel som vand og fødevarer. Overlevelsesperioden for rotavirus i miljøet er lang - måneder. Infektionsdosen er lav og virus udskilles i store mængder. Inkubationstiden er under to dage. Udskillelse begynder inden symptomer på sygdom og varer 8-10 dage. 4.6 Operationel beskrivelse af virus til modelberegninger Der er identificeret fire virus, som anses for at være særligt væsentlige i forbindelse med vurdering af human risiko for virusinfektioner under rekreativ anvendelse af vand. To af disse, Norovirus og Adenovirus, kan hverken dyrkes eller på anden måde påvises kvantitativt i miljøprøver. Det gør det vanskeligt at vurdere dosis-respons sammenhænge generelt og ikke mindst vurdere den humane eksponering i forbindelse med rekreativt brug af vand. Litteraturstudiet omfatter alle fire organismer, men i praksis er informationerne mangelfulde. Det vil risikomodellen afspejle ved i nogle tilfælde at være baseret på "generisk virus", altså en information, der er baseret på den risiko, som en person almindeligvis udsættes for. Dette anses for at være acceptabelt, da det eventuelle sygdomsforløb som følge af en infektion er ret ens for 3 af de 4 virus. 26

5 Dosis-respons analyse Sammenhængen mellem indtagelse af et patogen (dosis) og risikoen for infektion (respons) beskrives generelt ud fra en af to modeller. Modellerne benævnes henholdsvis eksponentialmodellen og Beta-Poisson modellen. Modellerne er beskrevet i Andersen et al (2006). Exponentialmodellen benytter én parameter, k, mens Beta-Poisson modellen benytter to parametre, N 50 og α. Der er kun udført ganske få analyser af dosis-respons sammenhænge på virus. Litteraturstudiet er afrapporteret i tabel 7. I praksis er de afrapporterede værdier ens. Det bemærkes, at dosis-respons modellen for Adenovirus er baseret på eksponentialmodellen i modsætning til modellerne for de øvrige virus. Det skyldes formodentlig, at Beta-Poisson modellen endnu ikke var blevet beskrevet teoretisk i litteraturen. Virus er generelt kendetegnet ved, at mange bliver syge af få viruspartikler, mens andre i praksis er immune. Det er en egenskab, som generelt beskrives bedst med Beta-Poisson modellen. Tabel 7 Oversigt over dosis-respons værdier afrapporteret i anerkendt litteratur. Der er kun udført få forsøg med udvalgte stammer blandt de mange mulige. Der er derfor ret stor usikkerhed på beskrivelsen af sammenhængen mellem dosis og respons for alle typer af virus. Patogen Dosis-respons middelværdi Reference Adenovirus 4 k=2,397 Couch et al (1966) via Fewtrell og Bartram (2001) Norovirus ukendt, men lav WHO (2004), FDA (2001) Hepatitis A N 50 =30; α = 0,2 Shuval et al, 1997 Rotavirus N 50 =5,60; α = 0,265 Haas et al, 1993 baseret på data fra Ward et al, 1986 De tre afrapporterede dosis-respons-modeller er vist på figur 5. Til sammenligning er angivet den teoretisk maksimale dosis-respons kurve og dosis-respons modellen for en protozo, der anses for at være meget infektiv. Det fremgår, at alle de fundne dosis-respons modeller svarer til en høj infektivitet. I Shuval et al (1997) er angivet usikkerhederne på de to parametre i Beta- Poisson modellen for Hepatitis A virus. På baggrund af artiklen kan der beregnes konfidens-intervaller for dosis-respons kurverne. På figur 6 er usikkerheden på dosis-respons kurven for Hepatitis A sammenlignet med den estimerede dosis-respons sammenhæng for Rotavius. Det fremgår af figuren, at usikkerheden er så stor, at dosis-respons kurverne for de to virus kan antages at være ens, idet dosis-respons kurven for Rotavirus ligger inden for konfidensintervallerne for Hepatitis A. Alle fire virus har dosis-respons modeller, der minder meget om hinanden. De nyeste og grundigste undersøgelser viser, at usikkerheden på dosis-respons modellen på to af de undersøgte virus kan antages at være ens. Derfor benyttes i det følgende kun én dosis-respons model for virus. Modellen er en 27

Beta-Poisson model med parametre, som ligger midt mellem de i litteraturen fundne dosis-respons modeller. Medianen af modellen er vist grafiske i figur 6, mens den præcise beskrivelse af modellen er angivet i tabel 8. 1 0.9 0.8 0.7 Respons, P inf 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000 10000 Dosis Max-risk Adenovirus Rotavirus Hepatitis A Cryptosporidium Figur 5 Grafisk afbildning af dosis-respons-kurver for de vigtigste virus sammenstillet med den teoretisk maksimale respons og den sammenhæng, der normalt benyttes for Cryptosporidium. 1 0.9 0.8 0.7 Respons, P inf 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000 10000 Dosis Rotavirus Hepatitis A Generisk Figur 6 Model for dosis-respons for Rotavirus sammenholdt med 90% konfidensintervaller for Hepatitis A. Det ses, at der i praksis ikke er stor forskel på modellerne, og at de kan antages at være ens. Derfor anvendes som dosis-respons kurve en generisk model for alle virus som angivet i tabel 8. Tabel 8 Operationel model for variation af dosis-respons kurven. X ~ N(m,s) betyder, at X er en stokastisk normalfordelt variabel med middelværdi m og spredning s. Medianen af N 50 er dermed exp(2,2), svarende til 9,0. Der er ingen usikkerhed på α i modellen.. N50 α Generisk ln (N50) ~ N(2,2; 1,2) 0,2 28

6 Vurdering af eksponering Der er i Andersen et al (2006) foretaget en beskrivelse af personers risiko for infektioner med protozoeri forbindelse med rekreativ anvendelse af bassinvand og overfladevand. Den samme beskrivelse vil blive anvendt i nærværende undersøgelse. Undersøgelsen anvender også i et vist omfang beskrivelsen af virus fra Arnbjerg-Nielsen et al (2005). 6.1 Rekreativ human eksponering for vand 6.1.1 Ufrivilligt indtag af vand som led i rekreativ anvendelse Indtag af vand under badning er af naturlige årsager vanskelig at bestemme. Der er i litteraturen refereret nogle få undersøgelser, som er karakteriseret ved stor usikkerhed. Ud fra disse undersøgelser er der en del referencer, som i konkrete risikoanalyser anvender forskellige erfaringstal. I tabel 9 er angivet de referencer, som er vurderet at være bedst af bl.a. US EPA og WHO. Denne beskrivelse er gjort operationel til risikovurderingen. I tabel 10 er angivet parametrene, der anvendes i risikomodellen, samt det typiske indtag, som parametrene svarer til. Tabel 9 Typiske vandindtag pr. badning, anbefalede værdier i litteraturen Aktivitet Indtag pr. badning (ml) Reference Normal svømmeaktivitet 50 Borneff, 1979 Under svømning: barn 6 år 500 (maks.) Beech, 1980 Svømning 100 Haas, 1983 Svømning 30 Craptree et al, 1997 Svømning i 2,6 time 30 ml/ h US EPA, 1998a Svømning i 2,6 time 50 ml/h Covello og Merkhofer, 1993 Tabel 10 Operationel model for indtag af vand under badning ifølge Andersen et al (2006). X ~ N(m,s) betyder, at X er en stokastisk normalfordelt variabel med middelværdi m og spredning s. I anden søjle er angivet medianen af indtaget, benævnt det typiske indtag. Model Typisk indtag pr. badning Overfladevande, indtag pr. badedag (ml) N(40; 5) 40 ml Almindeligt bassin Indtag pr. time Længde af badning i alm. bassin (time) Varmtvandsbassin Vandindtag pr. time (ml) Længde af badning (time) N(40; 5) N(1,5; 0,25) N(150; 25) N(1; 0,25) 60 ml 150 ml 6.1.2 Hyppighed af badning Der findes ikke samlede statistikker over, hvor mange personer der bader i Danmark. I Andersen et al (2006) er antallet af badende skønnet på baggrund 29

af data fra Danmarks Turistråd samt henvendelse til en række svømmehaller og badelande. Ud fra det er antallet af badende operationelt fastlagt som angivet i tabel 11. Tabel 11 Operationel model for antal badende i Danmark om året ifølge Andersen et al (2006). X ~ N(m, s) betyder, at X er en stokastisk normalfordelt variabel med middelværdi m og spredning s. Model Forventet antal badende Overfladevande (mio badende) N(6,3; 1,0) 6,3 Almindeligt bassin (mio badende) N(28; 2) 28 Varmtvandsbassin (mio badende) N(2; 0,2) 2 6.2 Bestemmelse af antal humane virus i vand, der anvendes rekreativt De relevante humane virus udskilles fækalt. Der er ingen præcis opgørelse af, hvor ofte mennesker er inficeret med de pågældende virus. Det skyldes blandt andet, at der generelt ikke er pligt til at indrapportere registrerede tilfælde i offentlige registre (Hepatitis A undtaget). Endvidere er der mange personer, som ikke søger læge i forbindelse med infektion af de pågældende virus, fordi symptomerne er relativt ufarlige, og fordi det er almindeligt kendt, at der ikke er gode muligheder for behandling. I Arnbjerg-Nielsen et al (2005) er der udført et litteraturstudie af de faktiske forekomster af infektion af Rotavirus og Hepatitis A virus. Ud fra litteraturstudiet kan prævalensen af de to virus bestemmes, se tabel 12. De relativt lave prevalenser er et udtryk for, at infektionerne generelt er kortvarige. Tabel 12 Skøn over prevalenser for indhold af virus i fækale uheld i almindelige bassiner og varme bassiner baseret på Arnbjerg-Nielsen et al (2005). Prevalens Skønnet interval (10-6) Rotavirus 1,6 10-4 150-350 Hepatitis A 3,3 10-6 2-4 6.2.1 Bestemmelse af koncentrationer i overfladevande Ifølge WHO (2003) forefindes endnu ikke pålidelige målinger af Adenovirus, Norovirus og Hepatitis A i miljøprøver, herunder spildevand. For Rotavirus angives et interval på 400-85000 / 100 ml for råt spildevand. Henze et al (2002) angiver en typisk værdi på 50 rotavirus/ 100 ml og 5000 enterovirus / 100 ml. For E. coli angives værdier på typisk 10 6-10 7 i friskt spildevand. Da der ikke forefindes målinger af virus i overfladevande, må koncentrationen skønnes ud fra målinger af indikatorbakterier. Koncentrationen af E. coli i råt spildevand angives til at være ca. 10.000 gange højere end koncentrationen af rotavirus. For Hepatitis A viser litteraturstudiet i Arnbjerg-Nielsen et al (2005), at der pr. inficeret person udskilles ca. 10.000 gange færre viruspartikler end for rotavirus. Hvis forekomsten af virus i overfladevand udelukkende skyldes fortynding af friskt spildevand, vil koncentrationen af Rotavirus og Hepatitis A dermed være henholdsvis 0,0001 og 0,00000001 gange koncentrationen af E. coli. 30

Det vides, at virus generelt overlever bedre i overfladevand end E. coli. Skønsmæssigt anslås henfaldet af E. coli i dagslys at være i størrelsesordenen timer, mens henfaldet af virus måles i dage og uger. I Andersen et al (2006) skønnes det, at en ren opspædning svarende til 90% fortynding tager 1-2 km, svarende til 1-5 timer. En fortynding ned til en typisk koncentration af E. coli på under 50 E.coli/100 ml i badevand tager derfor typisk op til 1 døgn eller længere. Som et konservativt skøn kan henfaldet af E. coli være op mod 100 gange højere end henfaldet af viruspartikler. Omvendt, hvis udledningen er frisk, f.eks. forårsaget af en anden badende på stranden, vil henfaldet af virus være lige så lille som henfaldet af E. coli. Samlet fremkommer hermed to skøn for koncentrationerne af de to vira i badevand relativt til E. coli, se tabel 13. I Hasling et al (2003) er angivet en samlet fordelingsfunktion for koncentrationer af E. coli i badevand ved overfladevande. Denne fordeling af E. coli benyttes til at beregne de faktiske koncentrationer af virus, baseret på forholdstallene i tabel 13. De resulterende koncentrationer af virus er vist i figur 7. Tabel 13 Skønnede koncentrationer af virus i overfladevande sammenlignet med koncentrationen af E. coli. Det medfører de koncentrationer, der er vist på figur 7. Koncentration i forhold til E. coli ved badevande, virus stammer fra Koncentration i forhold til E. coli ved badevande, virus udskilt af andre badende spildevandsudledning Rotavirus 10.000 100 Hepatitis A 10.000.000 100.000 Sandsynlighed (-) 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 1.E-10 1.E-08 1.E-06 1.E-04 1.E-02 1.E+00 1.E+02 Koncentrationer af virus (antal/100 ml) Rotavirus, fortynding og henfald Rotavirus, fortynding Hepatitis, fortynding og henfald Hepatitis, fortynding Figur 7 Skønnede koncentrationer for rotavirus og Hepatitis A i badevande. Koncentrationerne er skønnet på baggrund af målte koncentrationer af E. coli kombineret med grove skøn for henfald og fortynding. 6.2.2 Bestemmelse af koncentrationer i bassinvand I bassinvand forekommer humane fækale virus kun, når der sker fækale uheld fra andre badende. I bassinvand er hyppigheden af fækale uheld ca. 1 ud af 800 badninger i varmtvandsbassiner og ca. 1 ud af 17.000 badninger i 31

almindelige bassiner (Andersen et al, 2006). Kombineret med prævalensen for virusinfektion (jf. tabel 12) kan en rate af inficerede fækalieuheld beregnes, se tabel 14. Tabel 14 Rate af inficerede fækalieuheld i almindelige bassiner og i varmtvandsbassiner. Resultatet er angivet som en risiko pr. badende. Intervallet i parenteser angiver usikkerheden på resultatet. Estimatet på fækalieuheld er baseret på samme data som i Andersen et al (2006). Almindeligt bassin Varmtvandsbassin Rotavirus 9,8 10-9 2,1 10-7 Hepatitis A 2,0 10-10 4,3 10-9 Med det anførte antal badninger kan det beregnes, at der alt andet lige er ca. 1,5 år mellem fækale uheld med Rotavirus og 70 år mellem fækale uheld med Hepatitis A virus i Danmark. Der er ca. 800 svømmehaller i Danmark. Det anses derfor for helt usandsynligt, at der kan forekomme to fækale inficerede uheld så tæt på hinanden, at de kan have indflydelse på beregningen af risikoen for infektion. Koncentrationen af henholdsvis Rotavirus og Hepatis A antages således generelt at være 0 (nul) i svømmehallerne. Hvert enkelt fækalt uheld beskrives herefter matematisk, fra udledning og indtil risikoen for infektion i det pågældende bassin igen er 0 (nul). Andersen et al (2006) argumenterer for, at der i forbindelse med et fækalt uheld spredes 0,1-10 gram fækalier i bassinet. I Arnbjerg-Nielsen et al (2005) er koncentrationen af henholdsvis Rotavirus og Hepatitis A virus skønnet, givet at en person er inficeret. På den baggrund kan mængden af virus i bassinet givet et inficeret fækalt uheld beskrives som angivet i tabel 15. Tabel 15 Operationel model for den mængde fækalt materiale, der netto spredes i et svømmebassin i forbindelse med et fækalt uheld. X ~ N(m, s) betyder, at X er en stokastisk normalfordelt variabel med middelværdi m og spredning s. Operationel model Typiske værdier Netto udledning (g), U LN U ~N (0,0; 1,15) 1 Rotavirus (antal/g), Cr LN R~N (20,7; 2,3) 10 9 Hepatitis A (antal/g), CHAV LN CHAV~N (11,5; 1,2) 10 5 6.2.3 Fjernelsesrater for virus ved behandling i svømmebade Efter et fækalt inficeret uheld vil virus blive nedbrudt af to årsager: Kloringen virker som oxidationsmiddel og vil dermed nedbryde viruspartiklerne. Viruspartiklerne vil blive delvist fjernet ved passage af renseanlægget (sandfilter med tilsætning af flokkuleringsmidler). I afsnittet om fareidentifikation er det angivet, at hovedparten af de (få) afrapporterede tilfælde om smitte via badning i svømmehaller er fra hændelser, hvor kloringen ikke har fungeret optimalt. Det tyder på, at kloringen generelt renser godt for virus. Der er dog kun foretaget meget få systematiske undersøgelser på området, bl.a. af analysetekniske årsager. I tabel 16 er bl.a. angivet den værdi, som WHO anbefaler i deres guideline på området (WHO, 2006). Såfremt denne værdi anvendes, vil virus typisk være 32

fuldstændigt nedbrudt på under 30 minutter med de antagelser om udskilning, som er omtalt i tabel 15. Tabel 16 Henfald ved kloring. Oversigt over afrapporterede studier og anbefalede værdier. Høiby (1998) angiver endvidere, at Norovirus er mere persistent over for kloring end Rotavirus. Der er ikke fundet litteratur, som særskilt omhandler Adenovirus, Rotavirus og Hepatitis A. Mikroorganisme Varighed, T90 Reference Bemærkninger Norovirus Ingen nedbrydning ved 1 mg/l von Bonsdorff og Maunula (2003) Generic Ct99: 8 mg min/l ved 10 C og ph 7- WHO (2004) 7,5 CT99: 3 mg min/l ved 10 C og ph 6-9 AWWA (1991), citeret i US EPA (1999) Der er ikke fundet studier, som specifikt studerer viruspartiklers tilbageholdelse i sandfiltre. I stedet er der lavet forsøg, hvor rensegraden er bestemt for partikler med forskellige størrelser. De filtre, som benyttes i Danmark, har nominelt kapacitet til at fjerne partikler ned til ca. 7 µm. Viruspartiklerne har imidlertid en størrelse på 0,02-0,3 µm. Det kan dermed ikke påregnes at viruspartikler fjernes effektivt i løbet af en enkelt passage af filteret. Der vil dog ske en vis fjernelse af viruspartiklerne, idet de i et vist omfang vil sorbere til biofilmen i sandfilteret og blive nedbrudt. I WHO (2004) angives en typisk fjernelse på 20 %, i nogle tilfælde noget højere. Den samlede fjernelse af virus består af en kombination af henfald på grund af kloringen og den fysiske fjernelse i renseanlægget. Den operationelle beskrivelse på baggrund af litteraturen er angivet i tabel 17. Det fremgår af tabellen, at med undtagelse af Norovirus er det henfaldet i bassinet på grund af kloring, der er den altdominerende årsag til fjernelse af virus i bassinvand. Tabel 17 Operationel model for fjernelse af virus i svømmebade. X ~ N(m, s) betyder, at X er en stokastisk normalfordelt variabel med middelværdi m og spredning s. Model for T90-værdi (minutter) Typiske værdier for T90 (minutter) Fjernelse ved kloring Rotavirus og Hepatitis N(3;1) 3 Konservativt for Norovirus N (5000; 0) 5000 Fjernelse i renseanlæg: Alm. bassin N(3000; 1000) 3000 Varmt bassin N(300; 100) 300 33

7 Risikokarakterisering Der opstilles en risikomodel for bassinvand og overfladevande hver for sig, fordi de to eksponeringer er forskellige af natur. Begge modellerne svarer til de modeller, som også er benyttet i Andersen et al (2006). 7.1 Diskussion af acceptkriterier Fastlæggelse af acceptkriterier er en myndighedsopgave og ligger derfor uden for kommissoriet for nærværende projekt. For at kunne diskutere de beregnede risici er der dog i dette afsnit kort opsummeret acceptkriterier fra andre lande i andre situationer. Formålet med afsnittet er udelukkende at kvalificere diskussionerne om, hvorvidt en risiko er "lav" eller "høj" i de følgende afsnit. Den amerikanske miljøstyrelse (US EPA) har foreslået, at værdien 1 10-4 (1 ud af 10.000 personer) benyttes som en acceptabel årlig risiko for protozoforårsaget infektion i forbindelse med indtagelse af drikkevand. Der er ikke opstillet en tilsvarende acceptabel værdi for infektioner fra virus, hverken af US EPA, WHO eller andre. Det vil være rimeligt at acceptere en højere risiko for infektion for badende, dels fordi eksponeringen for badevand er frivillig, og dels fordi de fleste virus-infektioner manifesterer sig mindre kraftigt end sygdom som følge af infektion med protozoer. I forbindelse med det forberedende arbejde med udarbejdelsen af badevandsdirektivet blev de mikrobielle krav til badevand oprindeligt fastlagt på baggrund af diskussioner om, hvad der var en acceptabel risiko. I EU (2002) argumenteres der således for, at den mikrobiologiske krav-værdi skal fastlægges, så der er en risiko for badende på 5 % for at få gastrointeritis i de 5 % af tiden, hvor badevandskvaliteten er dårligst. Det svarer alt andet lige til en risiko for sygdom på 2,5 10-3, forårsaget af alle typer af patogener. I det endelige badevandsdirektiv blev en noget højere risiko accepteret, svarende til mindst 5 10-3. I praksis vil kun en del af de inficerede personer opleve at være syge, hvorfor acceptkriteriet for infektion bør være højere. 7.2 Overfladevande 7.2.1 Risikomodel for overfladevande For badevand er modellen den simplest mulige risikomodel: Dosis = C Q (7.1a) patogen patogen indtag Dosis patogen 1 α P inf, patogen = 1 1+ 2 1 (7.1b) N 50 = n P (7.1c) P inf, år, patogen inf, patogen α 34

hvor: Q indtag er indtaget af vand pr. badedag (Se afsnit 6.1.1) C patogen er koncentrationen af patogenet i det pågældende vand under eksponeringen (Se afsnit 6.2.1) N 50, α er parametre i dosis-respons modellen (Se kapitel 5) P inf,patogen er risikoen for at blive inficeret pr. gang (Resultat) N er antallet af eksponeringer pr år(se afsnit 6.1.2) P inf,år,patogen er antallet af inficerede pr år (Resultat) Alle input parametre er beskrevet i kapitel 5 og 6. Modellen svarer til den, der er anvendt i Andersen et al (2006) for overfladevande. 7.2.2 Beregnet risiko i forbindelse med rekreativ anvendelse af overfladevande Ud fra risikomodellen kan såvel risikoen for at blive inficeret pr. badedag som det samlede antal inficerede pr. år bestemmes. Alle input-variable er beskrevet som statistiske fordelinger, og derfor er resultaterne også statistiske fordelinger. Svarende til sædvanlig praksis fokuseres på at afrapportere såvel en typisk risiko som en worst-case risiko. Den typiske risiko svarer til 50% fraktilen (dvs. medianen) af resultatet, mens worst-case risikoen svarer til 95% fraktilen i fordelingen. Af figur 8 fremgår, at risikoen pr. eksponering med Rotavirus svarer til, at mellem 0,1 og 10 % af alle badende bliver inficerede, såfremt det antages, at risikoen primært skyldes udledninger af spildevand, hvor henfaldet af E. coli bakterier er væsentligt mere fremskredent end henfaldet af virus-partikler. Såfremt risikoen for infektion skyldes andre badende, er risikoen væsentligt mindre. For Hepatitis A er risikoen for infektion under alle omstændigheder lav. Sandsynlighed (-) 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 1.E-11 1.E-09 1.E-07 1.E-05 1.E-03 1.E-01 1.E+01 Risiko for infektion pr. badedag Rotavirus, Fortynding og henfald Rotavirus, fortynding HAV, Fortynding og henfald HAV, Fortynding Figur 8 Risiko for infektion pr. badedag ved rekreativ anvendelse af overfladevande. På helt tilsvarende vis kan det beregnes, hvor mange der hvert år inficeres ved danske badevande ud fra de givne forudsætninger. Resultatet er angivet i figur 35

9. Figuren indikerer, at antagelsen om henfald har meget stor betydning for det beregnede antal inficerede pr. år. Opsummeringen af beregningerne af typiske og worst-case risici er foretaget i tabel 18. Sandsynlighed (-) 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0.0001 0.01 1 100 10000 1000000 10000000 Antal infektioner pr. år Rotavirus, fortynding og henfald Rotavirus, fortynding HAV, fortynding HAV, fortynding og henfald Figur 9 Beregningsmæssigt antal inficerede pr år ved rekreativ anvendelse af overfladevand. Tabel 18 Oversigt over beregnede risici ved eksponering under rekreativ anvendelse af overfladevande. Risiko pr. eksponering Antal inficerede pr år Typisk Worst-case Typisk Worst-case Rotavirus Virus udskilles af andre 2,1 10-5 4,3 10-4 130 2700 badende Virus kommer via opspædet 0,028 0,29 170.000 1,8 10 6 spildevand Hepatitis A Virus udskilles af andre 2,1 10-8 4,2 10-7 0,12 2,7 badende Virus kommer via opspædet spildevand 2,0 10-6 4,4 10-5 13 270 7.2.3 Opsamling på risiko for infektion som følge af rekreativ anvendelse af overfladevande Beregningerne af infektion for et typisk virus er udført for Rotavirus. Usikkerheden på koncentrationen af virus er dog så stor (og skønnet så konservativt), at det også kan antages at gælde for enterovirus generelt. For Rotavirus viser beregningerne, at risikoen er ret høj, såfremt det antages, at den fækale forurening ved de danske badevande udelukkende skyldes spildevandsudledninger, hvor transporttiden frem til badestedet har været betydelig. Det er dog også en konservativ antagelse. Under antagelse af, at virus primært udskilles af andre badende, er infektionsrisikoen i forhold til Rotavirus ret lav. Denne antagelse er dog til den usikre side, da koncentrationen af badende ved danske badestrande er ret lav sammenlignet med strømforholdene. 36

Samlet set kan beregningerne ses som en bekræftelse på, at de generelle typetal for risiko for infektion på op til 1 % er rimelige. Endvidere understøtter beregningerne antagelsen om, at virus er en dominerende årsag til gastroenteritis efter badning i overfladevande. 7.3 Bassinvande 7.3.1 Risikomodel for bassinvande For bassinvande er modellen lidt mere kompliceret, fordi den skal opbygges, så konsekvenserne af et enkelt fækalieuheld beregnes, hvorefter der kan ekstrapoleres til de årligt antal inficerede ud fra hyppigheden af inficerede fækalieuheld. Opstilling af modellen er gennemgået i Andersen et al (2006) og er som følger: Dosis t t = t M = V C * Q dt t indtag start Q 0 indtag ln(10) ln(10 ) start slut svømmebad t T90 exp 1 1 = T T 90 1 + T 90 90, kloring T90, filter t exp T 90 (7.2a) (7.2b) Dosis 1 α P = 1 1 + 2 1 inf, t udskilning N 50 (7.2c) n inf,t = λ nbadende, t Pinf, t udskilning (7.2d) α hvor n inf,udskilning ninf,t t=0 (7.2e) n år = Nudskilning ninf,udskilning (7.2f) Q indtag Raten hvormed vand indtages under svømning, enhed ml/minut (Se afsnit 6.1.1) T 90 Den samlede fjernelsesrate fra vandet i bassinet, udregnet som kombination af hendøen og fjernelse i renseanlægget Dosis Indtaget af protozoer ved badning mellem tiden t start og t. N 50, α Parameter i den eksponentielle model for dosis-respons kurven. P inf,t udskilning Risiko for infektion ved badning mellem t start og t givet udskilning til tiden t=0. n badende,t Antallet af badende mellem t start og t. n inf,t Antallet af inficerede mellem t start og t. n inf,udskilning Antallet af inficerede ved det pågældende fækalieuheld λ Rate af inficerede fækale uheld pr. badende Risiko for infektion pr. badning i bassin P inf Formel (7.2a) gælder under antagelse af, at bassinet er ideelt opblandet. Det skønnes at være en rimelig antagelse, såfremt nedbrydningen ikke sker så hurtigt, at der i praksis ingen risiko er. Det skyldes, at der er stor turbulens i svømmebade, dels fra omrøringen via renseanlægget og dels turbulens forårsaget af de badende. Endelig bevæger de badende sig rundt i det meste af 37

bassinet, hvilket også sikrer en eksponering over for den gennemsnitlige koncentration i bassinet. Generelt bygger formel (7.2) på en antagelse om, at alle badende i én beregning påbegynder svømning ved tiden t start efter fækalieuheldets start og bader i lige lang tid, hvorefter de udskiftes af andre badende osv. Alle input parametre er beskrevet i kapitel 5 og 6. Modellen svarer til den, der er anvendt i Andersen et al (2006) for overfladevande. 7.3.2 Beregnet risiko i forbindelse med badning i bassinvand Litteraturstudiet viser, at kloringen af bassinet giver en meget effektiv fjernelse af virus-partikler. I figur 10 er vist, hvor hurtigt henfaldet alene fra kloringen er for Rotavirus og Hepatitis A i et typisk fækalt uheld. Det ses, at henfaldet er så hurtigt, at der i praksis højest vil være ganske få personer, der kan nå at have et ufrivilligt indtag af viruspartikler, inden de er inaktiveret af kloringen. Selv om risikoen for disse personer er meget høj, vil det totale antal personer, der bliver inficeret, højst være ganske få personer. Ifølge udregningerne i afsnit 6.2.2 sker der inficerede fækale uheld med en hyppighed på 1,5 år og 70 år for henholdsvis Rotavirus og Hepatitis A. Med skønsmæssigt 30 mio. badninger pr. år er risikoen for infektion altså meget lav. Pinf (-) Risiko for infektion pr. fækalt uheld 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Tid (minutter) Pinf, Rotavirus Pinf, HAV Figur 10 Risiko for infektion under antagelse af, at kloringen virker som tilsigtet. Bemærk tidsskala. HAV står for Hepatitis A virus. For at checke modellen for grove fejl er sammenlignet med et af de bedst afrapporterede tilfælde af virusinfektion forårsaget af manglende kloring i bassinvandet. Det fremgår af CDC (2004), at et udbrud af Norovirus havde en infektionsrate på 40-60 % i flere dage efter et formodet fækalt uheld. Ifølge artiklen fungerede kloringen ikke, og svømmeanlægget var generelt dårligt vedligeholdt. Det svarer til, at den infektionsrisiko, der er i starten af et velfungerende anlæg, fastholdes i lang tid. Det ses på figur 10, at der er god overensstemmelse mellem den observerede initielle infektionsrisiko og den beregnede. Et typisk velfungerende anlæg vil have fjernet risikoen ved fysisk at 38

have tilbageholdt viruspartiklerne i løbet af et par dage, se figur 11. For varmtvandsbassiner vil tilbageholdelsen ske hurtigere på grund af kravet om kortere omsætningstid. Pinf (-) Risiko for infektion pr. fækalt uheld 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 1440 2880 4320 5760 Tid (minutter) Pinf, Rotavirus Pinf, HAV Figur 11 Risiko for infektion under antagelse af, at kloringen mangler, og kun den fysiske fjernelse i sandfilteret virker. Bemærk skiftet i tidsskala sammenlignet med figur 11. Det er i tabel 16 angivet, at Norovirus er mere resistent over for kloring end Rotavirus og Hepatitis A. Det er derfor ærgerligt, at metodeudviklingen på analyse af Norovirus i vandprøver ikke medførte resultater, der var tilstrækkeligt reproducerbare til, at de kunne indgå i nærværende litteraturstudie. Samtidigt fremgår det dog implicit af figur 11, at Norovirus typisk vil blive nedbrudt af kloring. Norovirus udskilles også i meget store mængder af inficerede og er om muligt endnu mere infektivt end de undersøgte virus. Prevalensen af Norovirus i befolkningen er så høj, at der jævnligt forekommer inficerede fækalieuheld i svømmebade, i hvert fald hvert 10. år. Såfremt op mod 50 % af alle badende i flere dage ville blive smittede, ville det sandsynligvis blive opdaget, at der var en fælles årsag til udbruddet af infektioner. 7.3.3 Opsamling på risiko for infektion som følge af badning i bassinvand Beregningerne tyder på, at virus ikke er en dominerende smittekilde til infektion ved badning i bassinvand. Resultatet er ret usikkert, fordi der kun er lavet meget sparsomme undersøgelser af virus' henfald som følge af kloring. Såfremt der er fejl ved kloringsanlægget, eller undersøgelserne om henfald ikke er repræsentative, vil der være en væsentlig risiko for infektion, når der sker et fækalieuheld. Resultatet skønnes at være korrekt, fordi modellen omvendt viser, at der er en langvarig høj risiko for infektion med virus, såfremt kloringen ikke har nogen effekt. Således vil antallet af inficerede fra et typisk dansk svømmeanlæg være på flere hundrede personer pr. gang der forekommer et fækalieuheld inficeret med virus, såfremt kloringen ikke virker som tilsigtet. 39

40 Beregningerne viser, at infektion via ufrivilligt indtag af vand under badning i bassinvand ikke er dominerende blandt smitteveje for virus. Det bemærkes i den forbindelse, at der er andre steder i svømmeanlæggene, der kan have en væsentligt større risiko. Det gælder f.eks. omklædnings- og baderum, hvor der også er vådt, stor tæthed af personer og fravær af kloring eller andre desinfektionsmidler.

8 Konklusion Der er gennemført en kvantitativ mikrobiologisk risikovurdering af virus i forbindelse med human eksponering ved rekreativ anvendelse af overfladevande og bassinvand. Konklusionerne af beregningerne er behæftet med en væsentlig usikkerhed. Det skyldes, at virus generelt er meget vanskelige at analysere kvantitativt i miljøprøver - for en del virus er det stadig ikke teknisk muligt. Endvidere er det en del af virus-partiklers natur, at de ofte muterer, hvilket kan have indflydelse på, hvor infektive de er. Generelt er virus dog meget infektive, og samme person kan godt erhverve samme virus-sygdom flere gange gennem livet. Der er i undersøgelsen især lagt vægt på at undersøge Rotavirus og Hepatitis A. For Hepatitis A er risikoen for infektion via badning meget lille. Det kan endvidere med stor sandsynlighed konkluderes, at hverken bassinvand eller overfladevand er en dominerende smittevej for Hepatitis A. For rekreativ anvendelse af overfladevande gælder, at modellens resultater understøtter en hypotese om, at Rotavirus er en væsentlig årsag til spredte udbrud af gastroenteritis efter ophold på stranden. Således tyder beregningerne på, at med konservative antagelser er en typisk risiko for infektion, at mere end 1 ud af 100 bliver inficeret. Tilsvarende skøn på den usikre side medfører en beregnet typisk risiko for infektion på under 1 ud af 10.000. Usikkerhederne på Rotavirus er så store, at en ændring af prevalensen med en faktor 10 ikke ændrer konklusionen grundlæggende. Dermed vurderes det, at man, med en vis forsigtighed, kan konkludere, at konklusionen kan udstrækkes til at gælde for virus generelt (herunder specielt Norovirus), og ikke blot Rotavirus. Det stemmer også overens med erfaringstal fra store epidemiologiske undersøgelser, der fastlægger risikoen for infektion som følge af badning i overfladevande til at være i størrelsesordenen promiller til procenter. For bassinvand gælder, at der er lavet meget få undersøgelser af, hvor effektivt kloring virker over for virus. Resultatet af disse undersøgelser tyder på, at kloring er meget effektivt. Det betyder, at den beregnede risiko for infektion for såvel Hepatitis A som Rotavirus er meget lav, ligesom det årligt antal inficerede personer er under 1. Hypotesen om den effektive kloring støttes indirekte af beregninger af konsekvensen af manglende effekt af kloringen. Disse beregninger indikerer, at såfremt kloringen ikke virker, vil et inficeret fækalt uheld medføre, at flere hundrede personer fra et typisk dansk svømmebad vil blive inficeret. Det skønnes, at en sådan hændelse vil medføre presseomtale og opfølgning fra myndighedernes side. Derfor vurderes det, at risikoen for at blive inficeret med virus via oral indtagelse af bassinvand er negligibel. 41

42

9 Referencer Akin, E.W. (1981): Paper presented at the US EPA symposium on microbial health considerations of soil disposal of domestic wastewaters. Andersen, U.T., Albrechtsen, H.-J., Boe-Hansen, R., Arnbjerg-Nielsen. K., Clauson-Kaas, J., Enemark, H.L., Stenström, T.A. og Dalsgaard, A. (2006): Risikovurdering af Giardia og Cryptosporidium i vand. Miljøprojekt 1070. Miljøstyrelsen, København. ISBN 87 7614 987 0. Arnbjerg-Nielsen, K., Hansen, L., Kjølholt, J. Stuer-Lauridsen, F., Hasling, A.B., Hansen, N.J., Stenström, T.A., Schönning, C., Westrell, T., Carlsen, A. og Halling-Sørensen, B. (2005): Risikovurdering af anvendelse af lokalt opsamlet fæces i private havebrug. Økologisk Byfornyelse og Spildevandsrensning nr 54. Miljøstyrelsen, København. ISBN 87-7614-693-6. Arnbjerg-Nielsen, K. (2004): Principper og terminologi for mikrobielle risikovurderinger. Miljøprojekt 955, Miljøstyrelsen, København. ISBN 87-7614-398-8. AWWA (1991): Guidance manual for compliance with the filtration and disinfection requirements for public works systems using surface water sources. American Water Works Association. Citeret i EPA (1999). Beech, J.A. (1980): Estimated worst-case trihalomethane body burden of a child using a swimming pool. Medical Hypotheses, 6, 303-307 Bernasconi, C., Ghiani, M., Daverio, E. og Camozzi, M. (2004): Molecularbased methodologies for the assessment of microbiological status of drinking and surface water. EUR 21085 EN. Institute for Environment and sustainability, Joint Research Center, European Commission. Borneff, J. (1979): Hygiejne. Georg Thieme Verlag, Stuttgart - New York Böttinger, G. (2004): Personlig kommunikation. Ansat på SSI. Couch, R.B., Cate, T.R., Gerone, P.J., Fleet, W.F., Lang, D.J., Griffith, W.R. og Knight, v (1966): Production of illness with a small-particle aerosol of Adenovirus type 4. Bacteriological Reviews, 30, 517-528 CDC (2004): An Outbreak of Norovirus Gastroenteritis at a Swimming Club --- Vermont, 2004. MMWR Weekly, September 3, 2004. Downloaded fra CDCs hjemmeside, www.cdc.gov, marts 2007. CDC (2007): Hjemmesiden for Centers for Disease Control and Prevention, www.cdc.gov. Covello, V.T. og Merkhofer, M.W. (1993): Risk Assessment Methods. Plenum Press, NY. 43

Crabtree, K.D., Gerba, C.P., Rose, J.B. og Haas, C.N. (1997): Waterborne Adenovirus: A risk assessment, Wat. Sci. Tech, 35, 11-12, 1-6. Dansk Standard (1996): Norm for svømmebadsanlæg. DS 477. Ethelberg, S., Olesen, B., Neimann, J., Schiellerup, P., Helms, M., Jensen, C., Böttiger, B., Olsen, K.E.P., Scheutz, F., Gerner-Smidt, P. og Mølbak, K. (2006): Risk Factors for Diarrhea Among Children in an Industrialized Country. Epidemiology, 17(1):24-30. EU (2002): Forslag til Europa-parlamentets og rådets direktiv om kvaliteten af badevand. Kommissionen for de europæiske fællesskaber. Bruxelles, den 24.10.2002 KOM(2002) 581 endelig, 2002/0254 (COD). FDA (2001): Analysis and Evaluation of Preventive Control Measures for the Control and Reduction/Elimination of Microbial Hazards on Fresh and Fresh-Cut Produce. Downloaded fra http://www.cfsan.fda.gov/~comm/ift3-4a.html marts 2007. Fewtrell, L. og Bartram, J. (Eds) (2001): Water Quality: Guidelines, standards and health. Assessment of risk and risk management for waterrelated infectious desease. IWA Publishing for WHO, London. ISBN 1 900222 28 0. Haas, C.N. (1983): Effect of effluent disinfection on risks of viral desease transmission via recreational exposure. Journal of the Water Pollution Control Federation, 55, 1111-16. Citeret via WHO Haas, C.N., Rose, J.B., Gerba, C.P. og Regli, S. (1993): Risk assessment of virus in drinking water. Risk Analysis 13(5):545-552. Hasling, A.B., Arnbjerg-Nielsen, K. og Hansen, L. (2003): Vurdering af konsekvenser af forslaget til nyt badevandsdirektiv fra EU, dateret 24.10.2002. Miljøprojekt nr. 849. Miljøstyrelsen, København. ISBN 87-7972-929-0. Henze, M., Harremoes, P., Jansen, J.l.C. og Arvin, E. (2002): Wastewater Treatment. Biological and Chemical Processes. 2nd. Edition. Springer Verlag. Høiby (Ed.) (1998): Basal og klinisk mikrobiologi, 2. udgave. FADLs forlag. ISBN 87-7749-176-9. Miljøministeriet (2005): Bekendtgørelse om svømmebassiner m.v. og disses vandkvalitet. BEK nr 288 af 14/04/2005. Miljøstyrelsen (1988): Kontrol med svømmebade. Vejledning fra Miljøstyrelsen nr. 3. Vejledning nr. 14011 af 31/01/1988. Nielsen, L.P. (2001): Kompendium i virologi, 1. udgave. FADLs forlag. ISBN 87-7749-288-9. Shuval, H., Lampert, Y. og Fattal, B. (1997): Development of a risk assessment approach for evaluating wastewater reuse standards for agriculture. Water Science and Technology, 35, 11-12, 15-20. 44

USEPA (1998a): Ambient water quality criteria derivation methodology human health. Technical support document,. Final draft. www.epa.gov/waterscience/humanhealth/awqc-tsd.pdf US EPA (1998b): Announcement of the drinking water contaminant candidate list. EPA-815-A-98-001. Citeret i Bernasconi et al (2004) US EPA (1999): Alternative disinfectants and oxidants guidance manual. US Environmental Protection Agency, Office of Water. EPA 815-R-99-014. von Bonsdorff, C.-H., og Maunula, L. (2003): Microbiology and the investigation of waterborne outbreaks: Typing of Norwalk-like Virus. In: Hunter, P.R., Waite, M., Ronchi, E. (Ed): Drinking water and infectious disease. Establishing the links. IWA publishing, London, UK. ISBN 1 84339 027 2. Ward, R.L., Bernstein, D.I.,Young, E.C., Sherwood, J.R., Knowlton, D.R. og Schiff, G.M. (1986): Human rotavirus studies in volunteers: Determination of infectious dose and serological response to infection. The Journal of Infectious Diseases 154(5):871-880. WHO (2003): Guidelines for safe recreational water environments. Volume 1: Coastal and fresh waters. ISBN 92 4 154580 1. WHO (2004): Guidelines for drinking water quality. Third edition, Volume 1: Recommendations. ISBN 92 4 154638 7 WHO (2006): Guidelines for safe recreational waters. Volume 2 - Swimming pools and similar recreational-water environments. ISBN 92 4 154680 8. Wiedenmann, A., Krüger, P., Gommel, S., Eissler, M., Hirlinger, M., Paul, P. og Jüngst, K. (2003): Epidemiological Determination of Disease Risks from Bathing. Institute of General and Environmental Hygiene, Eberhard Karls University Tübingen. Draft Report. 45