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캐나다 식수 품질 지침: 지침 기술 문서
2019년 4월, 캐나다 보건부, 오타와, 온타리오
1부. 개요 및 적용
파트 II. 과학 및 기술 고려 사항
보고서 전체 다운로드(PDF 형식, 1.33MB, 70페이지)
조직:캐나다 보건부
게시 날짜:2019-04-12
부록 A: 약어 목록
부록 B: 테이블
식수 내 장내 바이러스에 대한 지침은 장내 바이러스의 최소 4 로그 제거 및/또는 불활성화라는 건강 기반 치료 목표입니다. 수원 수질에 따라 더 큰 로그 감소가 필요할 수 있습니다. 현재 장내 바이러스 검출에 사용할 수 있는 방법은 일상적인 모니터링에는 적합하지 않습니다. 원수가 분변으로 오염되거나 장내 바이러스가 과거 수인성 발병의 원인이 된 경우 수인성 질병의 위험을 줄이는 것으로 알려진 처리 기술 및 원수 보호 조치를 구현하고 유지해야 합니다.
바이러스는 숙주 세포 외부에서 복제할 수 없는 매우 작은 미생물입니다. 일반적으로 바이러스는 숙주 특이적입니다. 즉, 사람과 동물 모두에서 소수의 장내 바이러스가 발견되었지만 동물이나 식물을 감염시키는 바이러스는 일반적으로 사람을 감염시키지 않는다는 의미입니다. 대부분의 바이러스는 또한 숙주 내의 특정 유형의 세포만을 감염시킵니다. 결과적으로 바이러스 감염과 관련된 건강 영향은 매우 다양합니다. 인간이나 동물의 위장관에서 증식할 수 있는 바이러스를 "장 바이러스"라고 합니다. 인간을 감염시키는 것으로 알려진 장내 바이러스 혈청형은 140개 이상입니다.
캐나다 보건부는 최근 식수의 장내 바이러스와 관련된 건강 위험에 대한 검토를 완료했습니다. 이 지침 기술 문서는 식수 내 장내 바이러스와 관련하여 확인된 건강 위험을 검토하고 평가합니다. 이는 새로운 연구와 접근법을 평가하고 식수에서 바이러스를 검출하는 데 사용할 수 있는 방법의 방법론적 및 해석적 한계를 고려합니다. 이 검토에 따르면 식수 지침은 장내 바이러스의 최소 4 log(즉, 99.99%) 제거 및/또는 불활성화라는 건강 기반 치료 목표입니다.
장 바이러스와 관련된 인간 질병은 다양합니다. 장내 바이러스와 관련된 주요 건강 영향은 위장 질환입니다. 장내 바이러스는 뇌수막염, 소아마비, 비특이성 열성 질환 등 심각한 급성 질환을 유발할 수도 있습니다. 당뇨병, 만성피로증후군 등 만성질환과도 관련이 있는 것으로 나타났다.
잠복기 시간과 건강에 미치는 영향의 심각성은 감염을 일으키는 특정 바이러스에 따라 다릅니다. 바이러스 감염으로 인한 건강 영향의 심각성은 영향을 받은 개인의 특성(예: 연령, 건강 상태)에 따라 달라집니다. 이론적으로 단일 감염성 바이러스 입자가 감염을 일으킬 수 있습니다. 그러나 감염은 바이러스 입자가 숙주 세포 내에서 번식하는 능력에 기초합니다. 많은 장내 바이러스의 경우, 감염을 일으키는 데 필요한 감염성 바이러스 입자의 수가 낮거나 낮은 것으로 추정됩니다.
장내 바이러스는 환경에서 증식할 수 없습니다. 그러나 이들은 장기간(예: 지하수에서 2~3년) 생존할 수 있으며 대부분의 다른 미생물보다 전염성이 더 높습니다. 장 바이러스는 감염된 사람과 동물의 대변으로 배설되며, 일부 장 바이러스는 소변으로도 배설될 수 있습니다. 원수는 폐수 처리장의 폐수, 위생 하수구의 유출, 하수 석호의 배출수, 정화조 시스템 등 다양한 경로를 통해 인간 배설물에 의해 오염될 수 있습니다. 정기적인 운영 및 유지 관리 활동으로 인해 압력 변동이 발생하거나 침수된 지하 구성 요소를 통해 수도 본관 건설 중에 배수 시스템에 바이러스가 유입될 수도 있습니다.
1000 people in Canada (Murphy et al., 2016a). Over 29 million of Canadians (84%) rely on these systems; of these, approximately 25 million (73%) rely on a surface water source, another 0.4 million (1%) rely on a groundwater under the direct influence of surface water (GUDI) supply; and the remaining 3.3 million (10%) rely on a groundwater source (Statistics Canada, 2013a, 2013b). Murphy et al. (2016a) estimated that systems relying on surface water sources treated only with chlorine or chlorine dioxide, or GUDI sources with no or minimal treatment, or groundwater sources with no treatment, accounted for the majority (i.e., 50,121 estimated cases or 0.047 cases/person-year) of the estimated burden of AGI associated with municipal systems that serve >1000 people. In contrast, an estimated 0.007 cases/person-year (or 15,991 estimated cases) were associated with systems relying on lightly impacted source waters with multiple treatment barriers in place. The authors also estimated that over 35% (or 122,608 estimated cases) of the estimated 335,000 AGI cases were attributable to the distribution system. /p> 74%). Overall, these estimates suggest that Canadians served by untreated or inadequately treated small surface water supplies are at greatest risk of exposure to pathogens, particularly norovirus, and, as a result, greater risk of developing waterborne AGI. /p> 4 log) of virus removal. An extensive number of pilot-scale studies using a variety of water sources, membrane materials and operating modes have been reported in the literature. Data reported in these studies indicates that UF membranes (MWCO 10-500 kilodaltons) can achieve between 3 and > 7 log removal of MS2 (Jacangelo, 1991; Jacangelo et al., 1991; Adham et al., 1995; Kruithof et al., 1997; Jacangelo et al 2006). Using data from over 17 pilot-scale studies, the U.S. EPA (2001d) reported that UF systems with MWCOs greater than 100 kilodaltons (kD) were frequently able to reduce MS2 concentrations to below the detection limit. Kruithof et al. (2001) challenge tested a full-scale (15 MGD or 68,190 m3/d) UF surface water treatment plant and demonstrated log removals of MS2 from 4.8 to >5.4. Jacangelo et al. (2006) found that MS2 was a good surrogate for poliovirus, HAV and feline calicivirus during bench-scale testing of UF membranes. These tests demonstrated that UF membranes with MWCOs of 10kD and 100kD were capable of removing 3 to >5 log of polio virus 1, HAV, and feline calicivirus. Full-scale data on the removal of enteric viruses using UF is limited. Qui et al. (2015) reported 4.6 to 7.0 log removal of several enteric viruses including norovirus, rotavirus, enterovirus and adenovirus using UF membranes (0.04 µm pore size) in a full-scale wastewater treatment plant. /p> 6 log removal of MS2 using RO membranes (MWCO not available) and between 3 and 5.5 log removal using NF membranes. Kruithof et al. (2001) demonstrated 3.0-4.8 log removal of MS2 using RO membranes during challenge testing in a full-scale treatment plant. /p> 2 log removal for viruses. Emerging technologies such as pulsed integrity tests using fluorescent dye or nanoscale probes may offer solutions to verifying > 2 log virus removal (Pyper et al., 2016). /p> 3 log reduction for coliphage MS2 through a 25 cm deep colmation layer (i.e., "schmutzdecke") at the bottom of a pond. The authors concluded that the colmation layer was very effective at removing viruses. Dizer et al. (2004) drew similar conclusions regarding the benefits of a colmation layer. /p> 2 log removal. Acceptable verification methods should be approved by the responsible drinking water authority./p> 0.3 NTU. The authors also noted that in unfiltered influent samples (range of 4.4–9.4 NTU), UV disinfection of phage in the presence of humic acid flocs was reduced by a statistically significant degree (roughly 0.5 log) compared with particle-free water (Templeton et al., 2005, 2007)./p> 1000 mJ/cm2; free chlorine = 5 –10 mg/L) and UV/hydrogen peroxide (data not shown). The literature also suggests nitrite formation from nitrate. In contrast, Sharpless and Linden (2001) reported less than 0.1 mg/L nitrite-nitrogen formed with a nitrate-nitrogen concentration of 10 mg/L when dosed up to 400 mJ/cm2. The authors concluded that nitrite formation is unlikely to pose a health concern during UV disinfection using MP lamps. As with chemical disinfectants, the potential impact of DBPs should be considered when using UV. It is essential, however, that efforts made to minimize DBP formation not compromise the effectiveness of disinfection. More information can be obtained from Health Canada (2008a, 2015)./p> 0.90 to 2.0 mg NO3-N/L; > 10 mg/L Cl–) can be indicative of the impact of septic system effluent on well water quality (Robertson et al., 1989; Harman et al., 1996; Katz et al., 2011; Health Canada, 2013; Robertson et al., 2013; Schaider et al., 2016). Studies have also linked the presence of nitrate and chloride (above background) to the presence of enteric viruses in private wells (Borchardt et al., 2003; Francy et al., 2004). Therefore, periodic testing of these parameters is useful for assessing if septic system effluent is impacting a well. /p> 68% UV transmittance (U.S EPA, 2006b). /p>