Tilaa kuukausittainen uutiskirjeemme vedestä
Saatamme lähettää sinulle sähköpostia, jos meillä on jotain uutisoinnin arvoista, jonka vesiensuojelun ammattilaisemme ovat kirjoittaneet
Biofilmit – pintoihin kiinnittyneiden ja itse tuottamansa matriisin sisään upottautuneiden mikro-organismien yhteisöt – ovat yleisiä sekä luonnollisissa että rakennetuissa ympäristöissä. Teollisissa ja vesijärjestelmissä biofilmit aiheuttavat sekä toiminnallisia haasteita että kansanterveysriskejä. Ne voivat ylläpitää taudinaiheuttajia, kiihdyttää korroosiota, heikentää tehokkuutta ja vaikeuttaa säännösten noudattamista. Tässä artikkelissa tarkastellaan biofilmien roolia avainsektoreilla, niihin liittyviä riskejä ja sääntely-ympäristöä, jonka tavoitteena on niiden hallinta.
Teolliset toimintaympäristöt ja riskit
1. Talousvesijärjestelmät
Biofilmejä voi kehittyä vedenjakelujärjestelmien ja varastosäiliöiden sisäseinille. Vaikka monet näistä biofilmeistä sisältävät harmittomia bakteereja, ne voivat myös tarjota kasvualustan opportunistisille patogeeneille, kuten Legionella pneumophila - bakteerille tai Pseudomonas aeruginosa -bakteerille.
Riskit:
Heikentynyt veden laatu
Disinfiointiaineresistenssi
Maku- ja hajuongelmat
Tautiepidemioiden lisääntynyt riski
2. Jäähdytystornit
Jäähdytystornit tarjoavat ihanteelliset olosuhteet biofilmin kasvulle – lämpimät lämpötilat, korkean kosteuden ja ravinteiden saatavuuden.
Riskit:
Laitteiden korroosio ja likaantuminen
Heikentynyt lämmönvaihtotehokkuus
Legionella-bakteerin lisääntyminen, mikä johtaa legioonalaistautiepidemioihin
3. Elintarviketeollisuuden laitokset
Elintarviketeollisuudessa biofilmejä muodostuu laitteisiin, viemäreihin ja jopa pakkauslinjoihin, mikä johtaa mahdolliseen kontaminaatioon.
Riskit:
Pilaajamikrobit, kuten Lactobacillus tai Pseudomonas
Patogeenien säilyminen (esim. Listeria monocytogenes, Salmonella)
Ristikontaminaatio
Säännösten noudattamatta jättäminen ja tuotetakaaisinvedot
4. Jätevedenpuhdistamot
Biofilmit ovat sekä työkalu että haaste jätevedenpuhdistuksessa. Vaikka biofilmejä käytetään tarkoituksellisesti biosuodattimissa ja valutuslaitteissa orgaanisen aineen hajottamiseen, hallitsematon biofilmin kasvu putkissa ja säiliöissä voi haitata toimintaa.
Riskit:
Tukkeutuminen ja virtauksen heikkeneminen
Pahanhajuisten yhdisteiden muodostuminen
Lietteen paisuminen (bulking)
Havaitseminen ja hallinta
Havaitsemistekniikat
ATP-bioluminesenssi metabolisen aktiivisuuden mittaamiseen
Mikroskopia (konfokaali- tai pyyhkäisyelektronimikroskopia)
qPCR ja uuden sukupolven sekvensointi (NGS) mikrobiprofiliin laatimiseen
Anturipohjainen seuranta älykkäissä vesiverkoissa
Hallintatoimenpiteet
Kemialliset käsittelyt
Edut
Tehokas mikrobien tappamisessa; helppo levittää; laajasti käytetty (kloori, otsoni, biosidit)
Haitat / Rajoitukset
Voi muodostaa haitallisia desinfioinnin sivutuotteita; mikrobiresistenssi; laitteita syövyttävä; ympäristöhaitat
Fyysinen poisto
Edut
Välitön biofilmin rikkoutuminen; kemikaaleja ei tarvita (huuhtelu, putkien puhdistus
Lähteet
Costerton, J. W., Stewart, P. S., & Greenberg, E. P. (1999). Bacterial biofilms: A common cause of persistent infections. Science, 284(5418), 1318–1322.
https://doi.org/10.1126/science.284.5418.1318Hall-Stoodley, L., Costerton, J. W., & Stoodley, P. (2004). Bacterial biofilms: From the natural environment to infectious diseases. Nature Reviews Microbiology, 2(2), 95–108.
https://doi.org/10.1038/nrmicro821Flemming, H.-C., & Wingender, J. (2010). The biofilm matrix. Nature Reviews Microbiology, 8(9), 623–633.
https://doi.org/10.1038/nrmicro2415Donlan, R. M. (2002). Biofilms: Microbial life on surfaces. Emerging Infectious Diseases, 8(9), 881–890.
https://wwwnc.cdc.gov/eid/article/8/9/02-0063_articleLeChevallier, M. W., & Au, K.-K. (2004). Water treatment and pathogen control: Process efficiency in achieving safe drinking water. World Health Organization and IWA Publishing.
https://www.who.int/publications/i/item/9241562552ASHRAE. (2018). Standard 188: Legionellosis—Risk management for building water systems.
https://www.ashrae.org/technical-resources/bookstore/standard-188-2018-legionellosis-risk-management-for-building-water-systemsU.S. Food and Drug Administration. (2011). Food Safety Modernization Act (FSMA).
https://www.fda.gov/food/guidance-regulation-food-and-dietary-supplements/food-safety-modernization-act-fsmaEuroopan unioni. (2020). Direktiivi (EU) 2020/2184 ihmisten käyttöön tarkoitetun veden laadusta.
https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX:32020L2184
