7.2.1 Mikrobiyal Tehlikeler için Uygulanan Sağlık Temelli Hedefler
Sağlık temelli hedef belirlemeye yönelik genel yaklaşımlar bölüm 2.1 ve bölüm 3’te açıklanmıştır. Sağlık risklerine ilişkin bilgi kaynakları hem epidemiyolojiden hem de QMRA’dan gelebilir ve tipik olarak her ikisi de tamamlayıcı kaynaklar olarak kullanılır. Birçok patojen için sağlık temelli hedeflerin geliştirilmesi, verideki kısıtlamalarla sınırlandırılabilir. Hem epidemiyolojiden hem de QMRA’dan elde edilen ek veriler giderek daha fazla kullanılabilir hale gelmektedir. Yerel olarak üretilen veriler, ulusal hedefler belirlemede her zaman büyük önem taşır.
Sağlık temelli hedefler, su kaynaklı hastalık yükünün müdahalelerin etkisini ölçmeye izin verecek kadar yüksek olduğuna inanılan durumlarda, yani su kalitesindeki iyileştirmelere atfedilebilecek hastalık azalmalarının epidemiyolojik olarak ölçümünün yapılabileceği durumlarda, doğrudan bir sağlık sonucu yaklaşımı kullanılarak belirlenebilir. Analitik epidemiyolojik çalışmalardan gelen bilgilerin yorumlanması ve ulusal veya yerel düzeyde uygulama için sağlık temelli hedefler türetmek, aşağıdaki sorular da dahil olmak üzere bir dizi faktörü dikkate almayı gerektirir:
- Hastalık azaltımına ilişkin spesifik tahminler veya beklenen azalmanın belirteç aralıkları mı sağlanacak?
- Daha geniş bir grupta sonuçların güvenilirliğine güvence vermek için çalışma örneği hedef popülasyonu ne kadar temsil ediyordu?
- Demografik ve sosyoekonomik koşullardaki ufak farklılıklar, beklenen sonuçları ne ölçüde etkileyecektir?
Daha sıklıkla, mikrobiyal sağlık temelli hedefler belirlemek için QMRA kullanılır, özellikle hastalığın içme suyuna atfedilebilecek kısmının düşük olması veya halk sağlığı gözetimi veya analitik epidemiyolojik çalışmalarla doğrudan ölçülmesi zor olması durumunda.
Mikrobiyal tehlikelerin kontrolü için uygulanan en yaygın sağlık temelli hedef şekli, önceden belirlenmiş makul bir hastalık yüküne sabitlenmiş ve ham su kalitesini dikkate alarak QMRA uygulanarak kurulan performans hedefleridir (bkz. bölüm 3.3.3). Su kalitesi hedefleri (bkz. bölüm 3.3.2) tipik olarak patojenler için geliştirilmez; patojenler için bitmiş suyu izlemek, makul risk seviyelerine eşdeğer patojen konsantrasyonları tipik olarak 104 – 105 litre başına 1 organizmadan daha az olduğundan, uygulanabilir veya maliyet açısından etkili bir seçenek olarak değerlendirilmez.
7.2.2 Referans Patojenler
Tüm potansiyel su kaynaklı patojenler, yani bakteri, virüs, protozoa ve helmintler için performans hedefleri belirlemek pratik değildir ve yeterli veri yoktur. Daha pratik bir yaklaşım, her bir grubun farklı arıtma süreçlerine karşı özelliklerinde, davranışlarında ve duyarlılıklarındaki farklılıkları hesaba katarak, patojen gruplarını temsil eden referans patojenleri tanımlamaktır. Tipik olarak, bakteri, virüs, protozoa ve helmintleri temsil etmek için farklı referans patojenler tanımlanacaktır.
Referans patojenler için seçilim kriterleri aşağıdaki unsurların tümünü içerir:
- su kaynaklı bulaşma bir enfeksiyon yolu olarak belirlenmiştir;
- insanda doz-cevap ilişkileri ve hastalık yükü dahil olmak üzere bir QMRA’nın gerçekleştirilmesine izin verecek kadar yeterli veri mevcuttur;
- kaynak sularda görülme;
- çevrede kalıcılık;
- arıtma süreçleri tarafından uzaklaştırılmaya veya inaktive edilmeye duyarlılık;
- bulaşıcılık, insidans ve hastalığın şiddeti.
Çevresel kalıcılık ve arıtma süreçlerine duyarlılık gibi kriterlerden bazıları, referans patojenlerin özel özelliklerine ilişkindir. Diğer kriterler yerel durumlara ve koşullara tabi olabilir. Bunlar, organizmanın diğer kaynaklardan yaygınlığının etkileyebileceği su kaynaklı hastalık yükünü (örneğin rotavirüs enfeksiyonları yüksek ve düşük gelirli bölgelerde farklı sonuçlara sahiptir) ve organizmanın kaynak sulardaki varlığını içerebilir (örneğin toksijenik Vibrio cholerae ve Entamoeba histolytica varlığı belirli coğrafi bölgelerde daha yaygındır, Naegleria fowleri ise daha sıcak sularla ilişkilendirilir).
Referans Patojenlerin Seçimi
Referans patojenlerin seçimi farklı ülkeler ve bölgeler arasında değişebilir ve yerel koşulları, su kaynaklı hastalıkların görülme sıklığı ve şiddeti ile kaynak su özellikleri dahil olmak üzere dikkate almalıdır (bkz. bölüm 7.3.1). Hastalık prevalansı ve önemine ilişkin kanıtlar, referans patojenlerin seçilmesinde kullanılmalıdır. Ancak, potansiyel referans patojenlerin kapsamı, özellikle QMRA için insan doz-cevap modelleriyle ilgili olarak veri kullanılabilirliği ile sınırlıdır. Referans patojenlerin seçimi ile ilgili karar verme süreci, enfeksiyon hastalıkları gözetimi ve hedefli çalışmalar, salgın araştırmaları ve laboratuvar onaylı klinik vakaların kayıtları dahil olmak üzere mevcut tüm veri kaynaklarından bilgilendirilmelidir. Bu tür veriler, su kaynaklı hastalık yüküne en büyük katkıda bulunması muhtemel olan patojenleri belirlemeye yardımcı olabilir. Bu patojenler, referans patojenler olarak ve sağlık temelli hedefler belirlenirken dikkate alınması için uygun seçimler olabilir.
Virüsler
Virüsler en küçük patojenlerdir ve bu nedenle filtrasyon gibi fiziksel işlemlerle uzaklaştırılmaları daha zordur. Belirli virüsler, bakteri ve parazitlere kıyasla dezenfeksiyona daha az duyarlı olabilir (örneğin, adenovirüs UV ışığına daha az duyarlıdır). Virüsler suda uzun süre kalabilirler. Enfekte edici dozlar genellikle düşüktür. Virüsler genellikle sınırlı bir konakçı aralığına sahiptir ve birçoğu tür özeldir. Çoğu insan bağırsak virüsü hayvanlar tarafından taşınmaz, ancak bazı istisnalar vardır (örneğin, specifık hepatit E virüsü suşları – Tablo 7.1). Rotavirüsler, enterovirüsler ve norovirüsler potansiyel referans patojenler olarak tanımlanmıştır.
Rotavirüsler, çocuklarda gastrointestinal enfeksiyonun en önemli nedenidir ve hastaneye yatış ve ölüm dahil olmak üzere ciddi sonuçlara yol açabilir. Rotavirüsler için bir doz-cevap modeli mevcuttur, ancak enfekte birimleri ölçmek için rutin bir kültür tabanlı yöntem yoktur. Tipik olarak, rotavirüsler enfekte hastalar tarafından çok büyük sayıda atılır ve insan atıklarıyla kirlenmiş sular yüksek konsantrasyonlar içerebilir. Ara sıra su kaynaklı hastalık salgınları kaydedilmiştir. Düşük gelirli ülkelerde, su dışındaki kaynaklar muhtemelen baskın olacaktır.
Poliovirüsler ve son zamanlarda tanınan parechovirüsler dahil olmak üzere enterovirüsler hafif ateşli hastalığa neden olabilir, ancak çocuklarda felç, menenjit ve ensefalit gibi ciddi hastalıkların da önemli nedenleridirler. Enterovirüsler için bir doz-cevap modeli mevcuttur ve enfekte parçacıkları ölçmek için rutin bir kültür tabanlı analiz vardır. Enterovirüsler enfekte hastalar tarafından çok büyük sayıda atılır ve insan atıklarıyla kirlenmiş sular yüksek konsantrasyonlar içerebilir.
Norovirüsler her yaş grubunda akut gastroenteritin başlıca nedenidir. Hastalık belirtileri genellikle hafiftir ve nadiren 3 günden uzun sürer; ancak enfeksiyon kalıcı koruyucu bağışıklık sağlamaz. Bu nedenle, vak başına hastalık yükü rotavirüslerden daha düşüktür. İçecek suyuna çok sayıda salgın bağlanmıştır. Birkaç norovirüs suşu için bulaşıcılığı tahmin etmek için bir doz-cevap modeli geliştirilmiştir, ancak kültür tabanlı bir yöntem mevcut değildir.
Bakteriler
Bakteriler genel olarak dezenfeksiyon tarafından inaktivasyona en duyarlı patojen grubudur. Legionella ve tüberküloz dışı miksobakteriler gibi bazı serbest yaşayan patojenler su ortamında çoğalabilir, ancak enterik bakteriler tipik olarak suda çoğalmaz ve virüslerden veya protozoalardan daha kısa süre hayatta kalır. İnsanlara bulaşıcı olan birçok bakteri türü hayvanlar tarafından taşınmaktadır. Vibrio, Campylobacter, E. coli O157, Salmonella ve Shigella dahil olmak üzere bilinen doz-cevap modellerine sahip bir dizi potansiyel su kaynaklı bakteriyel patojen vardır.
Toksjenik Vibrio cholerae sulu ishale neden olabilir. Tedavi edilmeden bırakıldığında, çatışma ve doğal afetler nedeniyle insanlar yerinden olduğunda olduğu gibi, vaka ölüm oranları çok yüksektir. Enfekte edici doz nispeten yüksektir. Büyük su kaynaklı salgınlar tanımlanmış ve meydana gelmeye devam etmektedir.
Campylobacter, dünya çapında ishalin önemli bir nedenidir. Hastalık çok çeşitli semptom üretebilir, ancak ölüm oranı düşüktür. Diğer bakteriyel patojenlerle karşılaştırıldığında, enfekte edici doz nispeten düşük ve 1000 organizmanın altında olabilir. Çevreye göre nispeten yaygındır ve su kaynaklı salgınlar kaydedilmiştir.
E. coli O157 ve diğer enterohemorajik E. coli suşları tarafından su kaynaklı enfeksiyon, Campylobacter’den çok daha az görülür, ancak enfeksiyonun semptomları daha şiddetlidir, hemolitik üremic sendrom ve ölüm dahil. Enfekte edici doz çok düşük olabilir (100’den az organizma). Shigella her yıl 2 milyonun üzerinde enfeksiyona, çoğunlukla gelişmekte olan ülkelerde olmak üzere yaklaşık 60.000 ölüme neden olmaktadır. Enfekte edici doz düşüktür ve 10-100 organizma kadar az olabilir. Su kaynaklı salgınlar kaydedilmiştir. Tifoid dışı Salmonella nadiren su kaynaklı salgınlara neden olsa da, S. Typhi büyük ve yıkıcı su kaynaklı tifo salgınlarına neden olur.
Protozoalar
Protozoalar, kimyasal dezenfeksiyon tarafından inaktivasyona en az duyarlı patojen grubudur. UV ışık ışınımı Cryptosporidium’a karşı etkilidir, ancak Cryptosporidium, klor gibi oksidan dezenfektanlara karşı oldukça dirençlidir. Protozoalar orta büyüklüktedir (> 2 µm) ve fiziksel süreçlerle uzaklaştırılabilirler. Suda uzun süre hayatta kalabilirler. Orta derecede tür özeldir. Hayvanlar ve insanlar, Cryptosporidium ve Balantidium gibi protozoaların kaynakları olabilirken, insanlar, patojenik Cyclospora ve Entamoeba’nın tek rezervuarlarıdır. Enfekte edici dozlar genellikle düşüktür. Giardia ve Cryptosporidium için doz-cevap modelleri mevcuttur.
Giardia enfeksiyonları genellikle Cryptosporidium enfeksiyonlarından daha yaygındır ve semptomlar daha uzun sürebilir. Ancak Cryptosporidium, Giardia’dan daha küçüktür ve bu nedenle fiziksel işlemlerle uzaklaştırılması daha zordur; oksidan dezenfektanlara da daha dirençlidir ve su ortamında daha uzun süre hayatta kaldığına dair bazı kanıtlar vardır.
7.2.3 Kantitatif Mikrobiyal Risk Değerlendirmesi
Kantitatif Mikrobiyal Risk Değerlendirmesi (QMRA), içme suyundaki patojenlere maruz kalmayla ilişkili enfeksiyon olasılığını tahmin etmek için maruz kalma (yani alınan patojen sayısı) ve doz-cevap modellerine ilişkin mevcut bilgileri sistematik olarak birleştirir. Asemptomatik enfeksiyonların sıklığı, hastalığın süresi ve şiddeti hakkındaki epidemiyolojik veriler daha sonra hastalık yüklerini tahmin etmek için kullanılabilir. QMRA, performans hedefleri belirlemek ve iyileştirilmiş su kalitesinin nüfus ve alt nüfuslarda sağlığa yönelik etkilerini değerlendirmek için temel olarak kullanılabilir. Matematiksel modelleme, içme suyundaki düşük patojen dozlarının sağlık üzerindeki etkilerini tahmin etmek için kullanılabilir.
Risk değerlendirmesi, QMRA dahil olmak üzere, kaynaklardan alıcılara kadar tüm olası tehlikeleri ve yollarını tanımlamak için problem formülasyonuyla başlar. Ardından, bireylerin patojenlere maruz kalması (çevresel konsantrasyonlar ve alınan hacimler) ve seçilen (veya referans) organizmalar için doz-cevap ilişkileri riskleri karakterize etmek için birleştirilir. Ek bilgiler (sosyal, kültürel, politik, ekonomik, çevresel vb.) kullanılarak yönetim seçeneklerine öncelik verilebilir. Paydaş desteğini ve katılımını teşvik etmek için sürecin her aşamasında şeffaf bir prosedür ve aktif risk iletişimi önemlidir. Risk değerlendirme yaklaşımının bir örneği Tablo 7.3’te özetlenmiştir ve aşağıda açıklanmıştır. İçme suyu güvenliği bağlamında QMRA hakkında daha ayrıntılı bilgi için, destekleyici belge olan Kantitatif Mikrobiyal Risk Değerlendirmesi: Su güvenliği yönetimi için uygulama (Ek 1) adresine bakın.
Tablo 7.3 Patojen sağlık riskleri için risk değerlendirme paradigması
| Adım | Amaç |
| 1. Sorunun formülasyonu ve tehlikenin tanımlanması | İçme suyuyla ilgili halk sağlığı açısından olumsuz sonuçlara yol açabilecek tüm olası tehlikeleri ve bunların kaynak(lar)dan tüketici(ler)e giden yollarını belirlemek |
| 2. Maruz kalma değerlendirmesi | Maruz kalan popülasyonun büyüklüğünü ve niteliğini ve maruziyetin yolunu, miktarını ve süresini belirlemek |
| 3. Doz-cevap değerlendirmesi | Maruz kalma ile sağlık etkisinin görülme sıklığı arasındaki ilişkiyi karakterize etmek |
| 4. Risk karakterizasyonu | Halk sağlığı sorununun büyüklüğünü tahmin etmek ve değişkenlik ile belirsizliği değerlendirmek amacıyla maruz kalma, doz-cevap ve sağlık müdahalelerinden elde edilen bilgileri entegre etmek |
Kaynak: Haas, Rose & Gerba’dan uyarlanmıştır (1999)
Sorun Formülasyonu ve Tehlike Tanımlama
İçme suyu sisteminin her bir bileşeni için, bileşenin içme suyu tedarikçisinin doğrudan kontrolü altında olup olmadığına bakılmaksızın, mikrobiyal patojenlerin varlığına yol açabilecek tüm potansiyel tehlikeler, kaynaklar ve olaylar tespit edilmeli ve belgelenmelidir. Bu, nokta kirlilik kaynakları (örneğin insan ve endüstriyel atık deşarjları) ve yaygın kaynakları (örneğin tarım ve hayvancılık faaliyetlerinden kaynaklananlar) içerir. Sürekli, aralıklı veya mevsimsel kirlilik kalıpları ile birlikte kuraklıklar ve seller gibi aşırı ve seyrek olaylar da dikkate alınmalıdır. Tehlikelerin daha geniş anlamı, tüketicilerin belirli patojenik mikroorganizmalara maruz kalmasına yol açabilecek olaylar olan tehlike senaryolarını içerir. Bu senaryoda, tehlikeli olay (örneğin, evsel atık suyuyla kaynak suyunun zirve kirlenmesi) tehlike olarak adlandırılabilir.
Her bir tehlike için bir QMRA gerçekleştirilemeyeceğinden, kontrol edilmeleri durumunda endişe duyulan tüm patojenlerin kontrolünü sağlayacak temsili (veya referans) organizmalar seçilir. Tipik olarak, bu en az bir bakteri, virüs, protozoa veya helmintin dahil edilmesini gerektirir. Bu bölümde, Campylobacter, rotavirüs ve Cryptosporidium, risk değerlendirmesi uygulamasını ve performans hedeflerinin hesaplanmasını göstermek için örnek referans patojenler olarak kullanılmıştır.
Maruz Kalma Değerlendirmesi
İçme suyu tüketimi bağlamında maruz kalma değerlendirmesi, esasen yutulma yoluyla bir bireyin maruz kaldığı patojen sayısının tahmin edilmesini içerir. Maruz kalma değerlendirmesi kaçınılmaz olarak belirsizlikler içerir ve zaman içinde patojenlerin konsantrasyonları ve alınan hacimler gibi faktörlerin çeşitliliğini hesaba katmalıdır. Maruz kalma, bir tüketicinin belirli bir zamanda aldığı tek bir patojen dozu veya birkaç maruz kalma boyunca toplam miktar (örneğin bir yıl boyunca) olarak düşünülebilir. Maruz kalma, içme suyundaki patojen konsantrasyonu ve tüketilen su hacmi tarafından belirlenir.
Patojenleri içme suyunda düzenli olarak doğrudan ölçmek nadiren mümkün veya uygun değildir. Daha sık olarak, ham suardaki konsantrasyonlar varsayılır veya ölçülür ve tedavi yoluyla elde edilen tahmini azaltmalar, tüketilen sudaki konsantrasyonu tahmin etmek için uygulanır. Patojen ölçümü yapıldığında, genellikle patojenlerin en yüksek konsantrasyonda oldukları yerde (genellikle ham sular) yapılır. Ardından, bir dizi kontrol önlemiyle bunların uzaklaştırılması tahmini genellikle, enterik bakteriyel patojenler için E. coli gibi gösterge organizmalar kullanılarak gerçekleştirilir (bkz. Tablo 7.4; ayrıca Ek 1’deki su arıtma ve patojen kontrolü destek belgesine bakınız).
Maruz kalma değerlendirmesinin diğer bileşeni, tüm patojenler için ortak olan, nüfus tarafından tüketilen kaynatılmamış suyun hacmidir. Bu, kişisel tüketim davranışlarındaki varyasyonu ve özellikle de savunmasız alt nüfusların tüketim davranışlarını içerir. Mikrobiyal tehlikeler için, risk değerlendirmesinde kaynatılmamış içme suyu hacminin hem doğrudan tüketilen hem de yemek hazırlamada kullanılan kısmının kullanılması önemlidir, çünkü ısıtma patojenleri hızla inaktive edecektir. Bu miktar, kimyasal rehber değerleri gibi su kalitesi hedefleri için kullanılan miktardan daha düşüktür.
Bir tüketicinin içme suyundaki patojenlere günlük maruz kalması, içme suyundaki patojen konsantrasyonunu içme suyu tüketim hacmi ile çarpılarak (yani doz) değerlendirilebilir. Örnek model hesaplamaları için günde 1 litre kaynatılmamış su içtiği varsayılmış olsa da, bölgeye özgü içme suyu tüketim verileri tercih edilir.
Doz-Cevap Değerlendirmesi
Bir veya daha fazla patojenik organizmaya maruz kaldıktan sonra olumsuz bir sağlık etkisi olasılığı, bir doz-cevap modelinden türetilmiştir. Mevcut doz-cevap verileri, esas olarak sağlıklı yetişkin gönüllüler üzerinde yapılan çalışmalardan elde edilmiştir. Ancak, daha ciddi hastalık sonuçlarına maruz kalabilecek çocuklar, yaşlılar ve bağışıklığı baskılanmış bireyler gibi savunmasız alt nüfuslar için yeterli veri eksiktir.
Doz-cevap modelinin kavramsal temeli, açıklanan doza maruz kalmanın, koşullu bir olay olarak enfeksiyon olasılığına yol açtığı gözlemidir: enfeksiyonun meydana gelmesi için bir veya daha fazla canlı patojenin yutulması gerekir. Dahası, yutulan bu patojenlerden bir veya daha fazlası konakçı vücudunda hayatta kalmalıdır. Önemli bir kavram, tek vuruş prensibi (yani tek bir patojenin bile enfeksiyona ve hastalığa neden olabileceğidir). Bu kavram, eski literatürde sıklıkla kullanılan (minimum) enfekte edici doz kavramının yerini almaktadır (bkz. Ek 1’deki Gıda ve sudaki patojenler için Tehlike Karakterizasyonu destek belgesi).
Genel olarak, suda iyi dağılmış patojenlerin Poisson dağılımına sahip olduğu düşünülmektedir. Herhangi bir organizmanın hayatta kalıp enfeksiyona başlayacak bireysel olasılığı aynı olduğunda, doz-cevap ilişkisi basit bir üstel fonksiyona indirgenir. Bununla birlikte, bu bireysel olasılıkta bir heterojenlik varsa, bu, “beta”nın patojenler (ve konaklar) arasındaki bireysel olasılıkların dağılımını temsil ettiği beta-Poisson doz-cevap ilişkisine yol açar. Düşük maruz kalmalarda, içme suyunda tipik olarak meydana geleceği gibi, doz-cevap modeli yaklaşık olarak doğrusaldır ve tek bir organizmaya maruz kalmanın neden olduğu enfeksiyon olasılığı olarak basitçe temsil edilebilir (bkz. Ek 1’deki Gıda ve sudaki patojenler için Tehlike Karakterizasyonu destek belgesi).
Risk Karakterizasyonu
Risk karakterizasyonu, maruz kalma, doz-cevap ve hastalığın görülme sıklığı ve şiddeti hakkında toplanan verileri bir araya getirir. Enfeksiyon olasılığı, içme suyuna maruz kalma ile tek bir organizmaya maruz kalmanın enfeksiyona yol açacağı olasılığının çarpımı olarak tahmin edilebilir. Enfeksiyon olasılığı bir günlük 365 ile çarpılarak yıllık enfeksiyon olasılığı hesaplanır. Bu yapılırken, farklı maruz kalma olaylarının bağımsız olduğu, yani koruyucu bir bağışıklık oluşmadığı varsayılır. Bu basitleştirme, yalnızca burada tartışılanlar gibi düşük riskler için haklıdır.
Enfekte bireylerin hepsi klinik hastalık geliştirmez; asemptomatik enfeksiyon çoğu patojen için yaygındır. Enfekte bireylerden klinik hastalık geliştireceklerin yüzdesi patojene, ayrıca konakçının bağışıklık durumu gibi diğer faktörlere de bağlıdır. Hastalık riski bir yıl, enfeksiyon riski ile enfeksiyon verildiğinde hastalık riskinin çarpımıyla elde edilir. Tablo 7.4’teki düşük sayılar, tek bir bireyin belirli bir yılda hastalık geçirme olasılığını temsil edebilir. Örneğin, Campylobacter için 2,2 × 10−4 yıllık hastalık riski, ortalama olarak 4600 tüketiciden 1’inin içme suyu tüketimi nedeniyle kampilobakteriyoza yakalanacağını gösterir.
Belirli bir hastalığı geliştirme riskini hastalık başına yük olarak çevirmek için, Bölüm 3’teki Kutusu 3.1’de (3. bölüm) açıklanan engellilik düzeltmeli yaşam yılı (DALY) metriği kullanılır. Bu metrik, sadece akut sonuçların (örneğin ishali hastalık) etkilerini değil, aynı zamanda ölüm oranlarını ve daha ciddi sonuçların etkilerini de yansıtır (örneğin, Campylobacter ile ilişkili Guillain-Barré sendromu). Hastalık yükü vakadan vakaya büyük ölçüde değişir. Örneğin, düşük gelirli bölgelerde, çocuk ölümlerinin sıklıkla meydana geldiği rotavirüs ishalinin 1000 vakadaki hastalık yükü 480 DALY’dir. Ancak, hastane tesislerinin nüfusu büyük çoğunluğuna erişilebilir olduğu yüksek gelirli bölgelerde 1000 vakada 14 DALY’dir (bkz. Ek 1’deki WHO İçme Suyu Kalitesi Yönergeleri’nde halk sağlığı riskini ölçme destek belgesi). Bu önemli hastalık yükü farkı, aynı riski (kişi başına yıl başına DALY olarak ifade edilir) elde etmek için düşük gelirli bölgelerde aynı ham su kalitesi için çok daha katı arıtma gereksinimlerine yol açar. İdeal olarak, Tablo 7.4’teki 10−6 DALY kişi başına yıl başına sağlık hedefi, belirli ulusal durumlara uyarlanmalıdır. Tablo 7.4’te, bazı ülkelerde önemli olan bağışıklığı baskılanmış kişiler üzerindeki etkiler (örneğin, insan immün yetmezlik virüsü veya AIDS ile birlikte hastalarda kriptosporidiyoz) hesaba katılmamaktadır. Bölüm 3.2, DALY metriği hakkında ve bir referans risk seviyesi türetmek için nasıl uygulandığı hakkında daha fazla bilgi verir.
Tablo 7.4 Referans patojenler için tolere edilebilir hastalık yükü ile ham su kalitesinin ilişkilendirilmesi: örnek hesaplama
| Nehir suyu (insan ve hayvan kirliliği) | Birimler | Kriptosporidyum | Kampilobakter | Rotavirüs a | |||
| Ham su kalitesi (CR) | Litre başına organizmalar | 10 | 100 | 10 | |||
| Tolere edilebilir riske (PT) ulaşmak için gereken tedavi etkisi | Log10 azaltma değeri | 5.89 | 5.89 | 5.96 | |||
| İçme suyu kalitesi (CD) | Litre başına organizmalar | 1.3 × 10−5 | 1.05 × 10−4 | 1.1 × 10−5 | |||
| Isıtılmamış içme suyu tüketimi (V) | Günde litre | 1 | 1 | 1 | |||
| İçme suyuna maruz kalma (E) | Günlük organizmalar | 1.3 × 10−5 | 1.05 × 10−4 | 1.1 × 10−5 | |||
| Doz-cevap (r)b | Organizma başına enfeksiyon olasılığı | 2.0 × 10−1 | 1.9 × 10−2 | 5.9 × 10−1 | |||
| Enfeksiyon riski (Pinf,d) | Günlük | 2.6 × 10−6 | 2.0 × 10−6 | 6.5 × 10−6 | |||
| Enfeksiyon riski (Pinf,y) | Yıllık | 9.5 × 10−4 | 7.3 × 10−4 | 2.4 × 10−3 | |||
| Enfeksiyon nedeniyle (ishal) hastalık riski (Pill|inf) | Enfeksiyon başına hastalık olasılığı | 0.7 | 0.3 | 0.5 | |||
| (İshal) hastalık riski (Pill) | Yıllık | 6.7 × 10−4 | 2.2 × 10−4 | 1.2 × 10−3 | |||
| Hastalık yükü (db) | Vaka başına DALY | 1.5 × 10−3 | 4.6 × 10−3 | 1.4 × 10−2 | |||
| Duyarlı kesir (fs) | Nüfus yüzdesi | 100 | 100 | 6 | |||
| Sağlık sonuç hedefi (HT) | Yıllık DALYc | 1 × 10−6 | 1 × 10−6 | 1 × 10−6 | |||
| FORMÜLLER | CD = CR ÷ 10PT | Pinf,d = E × r | HT = Pill × db × fs ÷ 100 | ||||
| E = CD × V | Pill = Pinf,y × Pill | inf | ||||||
DALY, engelliliğe göre ayarlanmış yaşam yılı
a Yüksek gelirli bölgelerden veriler. Düşük gelirli bölgelerde ciddiyet genellikle daha yüksektir (İçme suyu kalitesine ilişkin DSÖ Kılavuzlarında Halk Sağlığı Riskinin Ölçülmesine ilişkin destekleyici belgeye bakınız; Ek 1).
b Haas, Rose & Gerba'dan (1999) Campylobacter ve rotavirüs için doz-cevap ve destekleyici belgeden Cryptosporidium için Cryptosporidium'un içme suyunda risk değerlendirmesi (Ek 1).
c Günde 1 litre içen bir kişi için (V).
Bazı patojenlere karşı nüfusun yalnızca bir kısmı hassas olabilir, çünkü ilk enfeksiyon veya hastalık epizodundan sonra geliştirilen bağışıklık ömür boyu koruma sağlayabilir. Hepatit A virüsü ve rotavirüsler buna örnektir. Gelişmekte olan ülkelerde, 5 yaşın üzerindeki tüm çocukların, yaşamın ilk yıllarında tekrarlanan maruz kalma nedeniyle rotavirüslere karşı bağışık olduğu tahmin edilmektedir. Bu, nüfusun ortalama %17’sinin rotavirüs hastalığına hassas olduğu anlamına gelir. Gelişmiş ülkelerde de rotavirüs enfeksiyonu yaşamın ilk yıllarında yaygındır ve hastalık çoğunlukla küçük çocuklarda teşhis edilir, ancak toplam nüfusun bir parçası olarak küçük çocukların yüzdesi daha düşüktür. Bu, gelişmiş ülkelerde nüfusun ortalama %6’sının hassas olduğu anlamına gelir.
Risk sonucunun belirsizliği, risk değerlendirmesinin çeşitli aşamalarında toplanan verilerin belirsizliğinden ve çeşitliliğinden kaynaklanır. Risk değerlendirme modelleri ideal olarak bu çeşitliliği ve belirsizliği hesaba katmalıdır, ancak burada yalnızca nokta tahminleri sunuyoruz (aşağıda bakın).
Risk değerlendirmesinde her bir değişken için en uygun nokta tahmini seçmek önemlidir. Teorik değerlendirmeler, risklerin alınan dozun aritmetik ortalamasına doğrudan orantılı olduğunu göstermektedir. Bu nedenle, ham suda konsantrasyon, arıtma ile uzaklaştırma ve içme suyu tüketimi gibi değişkenlerin aritmetik ortalamalarının kullanılması önerilir. Bu öneri, mikrobiyologlar ve mühendisler arasında konsantrasyonları ve arıtma etkilerini log değerlerine çevirme ve hesaplamaları veya özellikleri log ölçeğinde yapma konusunda alışılmış uygulamadan farklıdır. Bu tür hesaplamalar, aritmetik ortalama yerine geometrik ortalama tahminlerine yol açar ve bunlar riski önemli ölçüde hafife alabilir. Bu nedenle, bölgeye özgü verilerin analizi, belirsizlik yaratan log dönüştürülmüş değerlere güvenmek yerine, ham verilere (yani sayımlara ve test edilen hacimlere) geri dönmeyi gerektirebilir.
Büyük fırtına ve sel gibi acil durumlar, kaynak suyunun kalitesinde önemli bozulmalara, özellikle de patojen konsantrasyonlarında kısa vadeli büyük artışlara yol açabilir. Bunlar, aritmetik ortalama hesaplamalarına dahil edilmemelidir. Dahil edilmesi, sürekli olarak daha yüksek arıtma seviyelerinin uygulanmasına yol açacak ve önemli maliyet etkileri doğuracaktır. Bu tür olay ve acil durumlarla başa çıkmak için özel planlar geliştirmek daha verimlidir (bkz. bölüm 4.4). Bu tür planlar, acil durumlarda gelişmiş arıtma veya (mümkünse) alternatif su kaynaklarının seçilmesini içerebilir.
7.2.4 Risk Temelli Performans Hedef Belirleme
Yukarıda özetlenen süreç, ham su kalitesi ve kontrolün etkisini hesaba katarak nüfus düzeyinde riski tahmin etmeyi sağlar. Bu, referans risk seviyesi (bkz. bölüm 3.2) veya yerel olarak geliştirilmiş bir tolerable risk ile karşılaştırılabilir. Hesaplamalar, belirli bir düzeyde tolere edilebilir riski elde etmek için ihtiyaç duyulan kaynak koruma veya arıtma seviyesinin nicelenmesini ve kontrol önlemlerindeki değişikliklerin tahmini etkisinin analizini sağlar.
Performans hedefleri en sıklıkla arıtma performansına uygulanır – yani, su güvenliğini sağlamak için gerekli mikrobiyal azalmayı belirlemek için. Bir performans hedefi, belirli bir sisteme (yani yerel ham su özellikleriyle uyumlu olarak formüle edilmiş) uygulanabilir veya genelleştirilebilir (örn. belirli bir kaynak türüne dayalı ham su kalitesi varsayımlarına göre formüle edilmiş) (bkz. Ek 1’deki Su arıtma ve patojen kontrolü destek belgesi). Şekil 7.2, ham suda bulunan çeşitli patojenler için arıtma performansı hedeflerini göstermektedir.
Örneğin, litre başına 10 mikroorganizma, yüksek gelirli bölgelerde 10−6 DALY kişi başına yıl başına (bkz. ayrıca Tablo 7.5 aşağıda) ulaşmak için Cryptosporidium için 5,89 log (veya %99,999 87 oranında azalma) veya rotavirüsler için 5,96 log (%99,999 89 oranında azalma) performans hedefine yol açacaktır. Rotavirüsler için yüksek ve düşük gelirli ülkelerdeki performans hedeflerindeki fark (5,96 ve 7,96 log; Şekil 7.2), bu organizmanın neden olduğu hastalığın şiddetindeki farklılıktan kaynaklanmaktadır. Düşük gelirli ülkelerde, çocuk vakada ölüm oranı nispeten yüksektir ve sonuç olarak hastalık yükü daha fazladır.
Ayrıca, düşük gelirli ülkelerde nüfusun daha büyük bir kısmı 5 yaşın altında ve rotavirüs enfeksiyonu riski taşımaktadır. Bu performans hedeflerinin türetilmesi, Tablo 7.5’te açıklanmaktadır. Tablo, su ile bulaşan patojenler için bir risk değerlendirme modeli oluşturmak için normal olarak kullanılacak verileri ve hesaplamaları örneklendirmektedir.
Tablo, çeşitli kaynaklardan üç ana patojen grubu (bakteri, virüs ve protozoa) temsilcileri için veri sunmaktadır. Bu örnek hesaplamalar, bölüm 3.2’de açıklandığı gibi, 10−6 DALY kişi başına yıl başına referans risk seviyesine ulaşmayı hedeflemektedir. Tablodaki veriler, bir risk tahminine varmak için gereken hesaplamaları göstermektedir ve kılavuz değerleri değildir.
7.2.5 Performans Hedefi Geliştirme Sonucunun Sunulması
Tablo 7.5, Tablo 7.4’teki bazı verileri risk yöneticileri için daha anlamlı bir formatta sunmaktadır. İçme suyundaki ortalama patojen konsantrasyonu bilgi amaçlı dahil edilmiştir. Bir su kalitesi hedefi değildir ve bitmiş suda patojen izlemesini teşvik etme amacı taşımaz. Örnek olarak, litre başına 1,3 × 10−5 Cryptosporidium konsantrasyonu (bkz. Tablo 7.4), 79.000 litre başına 1 oosist’e karşılık gelir (bkz. Tablo 7.5). Risk değerlendirme tablosunda “Arıtma etkisi” satırında ifade edilen performans hedefi (log10 azaltma değeri olarak) en önemli yönetim bilgisidir. Ayrıca yüzde azalma olarak da ifade edilebilir. Örneğin, rotavirüsler için 5,96 log10 birimlik azalma, %99,999 89’luk bir azalmaya karşılık gelir.
7.2.6 Yerel Koşullara Uyarlanmış Risk Temelli Performans Hedefi Belirleme
Önceki bölümlerde anlatılan referans patojenler, dünyanın tüm bölgelerinde öncelikli patojenler olmayacaktır. Mümkün olduğu durumlarda, bu tür değerlendirmelerde ülke veya bölgeye özgü bilgiler kullanılmalıdır. Belirli veriler mevcut değilse, varsayılan değerlere (aşağıdaki Tablo 7.6’ya bakın) dayalı bir yaklaşık risk tahmini yapılabilir.
Tablo 7.5, sadece arıtmadan kaynaklanan su kalitesi değişikliklerini hesaba katmaktadır, kaynak koruma önlemlerinden kaynaklanan değişiklikleri hesaba katmamaktadır. Kaynak koruma önlemleri genellikle genel güvenliğe önemli katkılar sağlar, patojen konsantrasyonunu ve/veya değişkenliğini etkiler. Tablo 7.4’te sunulan risk tahminleri ayrıca, dağıtım şebekesinde su kalitesi bozulmasının olmadığını varsaymaktadır. Bu varsayımlar her durumda gerçekçi olmayabilir ve mümkün olduğunda bu faktörleri hesaba katılması tavsiye edilir.
Tablo 7.5 Tablo 7.4’teki örnek hesaplamadan elde edilen sağlık temelli hedefler
| Kriptosporidyum | Kampilobakter | Rotavirüs | |
| Ham suda litre başına düşen organizmalar | 10 | 100 | 10 |
| Sağlık sonuç hedefi | Kişi başı yıllık 10−6 DALY | Kişi başı yıllık 10−6 DALY | Kişi başı yıllık 10−6 DALY |
| İshal hastalığı riski b | Yılda 1500’de 1 | Yılda 4600’de 1 | Yılda 14.000’de 1 |
| İçme suyu kalitesi | 79.000 litrede 1 | 9500 litre başına 1 | 90.000 litrede 1 |
| Performans hedefi c | 5,89 log10 adet | 5,98 log10 adet | 5,96 log10 adet |
a Yüksek gelirli bölgelerden veriler. Düşük gelirli bölgelerde şiddet genellikle daha yüksektir, ancak içme suyu iletiminin baskın olması pek mümkün değildir.
b Duyarlı popülasyon için.
c Performans hedefi, ham su kalitesine dayalı olarak patojenlerin log azaltımının bir ölçüsüdür.
Tablo 7.5 sadece nokta tahminleri sunar ve değişkenlik ve belirsizliği hesaba katmaz. Tam risk değerlendirme modelleri, girdi değişkenlerini nokta tahminleri yerine istatistiksel dağılımlar ile temsil ederek bu tür faktörleri dahil edecektir. Ancak, bu tür modeller şu anda birçok ülkenin imkanlarının ötesindedir ve bu tür dağılımları tanımlamak için gerekli veriler nadirdir. Bu tür verileri üretmek, zaman ve kaynak açısından önemli çaba gerektirebilir, ancak gerçek ham su kalitesi ve arıtma performansı hakkında çok daha iyi bir anlayış sağlayacaktır.
Gerekli arıtma seviyesi, risk değerlendirme modelinde hesaba katılabilen değişkenler için varsayılan değerlere de bağlıdır. Bu tür bir değişken, içme suyu tüketimidir. Şekil 7.3, günlük kaynatılmamış içme suyu tüketimindeki değişimin Cryptosporidium için performans hedefleri üzerindeki etkisini göstermektedir.
Ham su konsantrasyonu litre başına 1 oosiste ise, performans hedefi tüketim değerleri 0,25 ile 2 litre arasında değişirse 4,3 ile 5,2 log10 birim arasında değişir. Diğer bir değişken ise hassas nüfus oranıdır. Bazı salgın verileri, gelişmiş ülkelerde 5 yaşın üzerindeki nüfusun önemli bir kısmının rotavirüs hastalığına karşı bağışık olmadığını düşündürmektedir. Şekil 7.4, hassas nüfus oranındaki değişimin etkisini göstermektedir. Ham su konsantrasyonu litre başına 10 rotavirüs partikülü ise, hassas oran %6’dan %100’e çıktıkça performans hedefi 5,96’dan 7,18’e yükselir.
7.2.7 Sağlık Sonuç Hedefleri
Bir toplulukta hastalık azalmalarını belirleyen sağlık sonuç hedefleri, su güvenliği planlarında belirlenen kontrol önlemleri ve ilgili su kalite müdahaleleri tarafından topluluk ve ev seviyesinde ele alınmalıdır. Bu hedefler, müdahaleleri alan topluluklarda beklenen hastalık azalmalarını belirler. Su kalitesi müdahalelerinin önceliklendirilmesi, bir hastalığın yükünün (örneğin, toplam ishalin %5’i) %5’inden fazlasına katkıda bulunacağı tahmin edilen yönlere odaklanmalıdır. Dünyanın birçok yerinde, tahmini sağlık kazancı %5’i aşan bir su kalitesi müdahalesinin uygulanması son derece değerli olarak kabul edilecektir.
Şekil 7.3 Kaynatılmamış içme suyunun günlük tüketimine ilişkin Cryptosporidium için performans hedefleri (kişi başına yıllık 10−6 DALY’ye ulaşmak için)
Şekil 7.4 Nüfusun hastalığa duyarlı kısmıyla ilişkili olarak rotavirüsler için performans hedefleri (kişi başına yıllık 10−6 DALY’ye ulaşmak için)
E. coli’nin tüketim noktasında azaltılmasıyla değerlendirilen su kalitesinin iyileştirilmesinden kaynaklanan sağlık kazançlarını doğrudan göstermek, hastalık yükünün yüksek olduğu ve etkili müdahalelerin uygulandığı durumlarda mümkün olabilir ve kademeli içme suyu güvenliği iyileşmesinde ilk adımı göstermek için güçlü bir araç olabilir.
Tablo 7.6 Seçilen göstergelerin ve patojenlerin dışkı, atık su ve ham sudaki oluşumuna örnek (yerel veriler değişiklik gösterebilir)
| Mikrop | Dışkı gramı başına sayı | Arıtılmamış atık sudaki litre başına sayı | Ham suda litre başına sayı |
| Dışkı koliformları (E. coli ve Klebsiella) | 107 (çoğunlukla patojenik değildir) | 106 −1010 | 100–100 000 |
| Kampilobakter spp. | 106 | 100−106 | 100–10 000 |
| Vibrio kolera a | 106 | 100−106 | 100–108 |
| Enterovirüsler | 106 | 1−1000 | 0.01–10 |
| Rotavirüsler | 109 | 50–5000 | 0.01–100 |
| Kriptosporidyum | 107 | 1–10 000 | 0–1000 |
| Giardia bağırsakları | 107 | 1–10 000 | 0–1000 |
a Vibrio su ortamında büyüyebilir.
Kaynaklar: Feachem ve ark. (1983); Stelzer (1988); Jones, Betaieb ve Telford (1990); Stampi ve ark. (1992); Koenraad ve ark. (1994); Gerba ve ark. (1996); AWWA (1999); Maier, Pepper ve Gerba (2000); Metcalf ve Eddy, Inc. (2003); Bitton (2005); Lodder ve Roda Husman (2005); Schijven ve de Roda Husman (2006); Masini ve ark. (2007); Rutjes ve ark. (2009); Lodder ve ark. (2010)
Belirli bir nicelendirilmiş hastalık azaltma sağlık sonucu hedefi tanımlandığında, su kalitesi müdahalelerinin etkinliğini ölçmek için temsili topluluklar arasında sürekli proaktif halk sağlığı gözetimi yapılması tavsiye edilir.
Yorum yap