Jätevedet legionellojen ja ympäristömykobakteerien uusia potentiaalisia ympäristölähteitä

Legionellat ja ympäristömykobakteerit esiintyvät yleisesti luonnonvesissä ja maaperässä. Vesijärjestelmiin päästyään, sopivien olosuhteiden vallitessa, nämä patogeenit voivat voimakkaasti lisääntyä ja vapautua aerosolien mukana hengitysilmaan. Teollisuudessa käytettyjen jäteveden puhdistusjärjestelmien on nyt osoitettu altistavan työntekijöitä näille patogeeneille.

Legionellojen aiheuttamien infektioiden laajasti tunnettuja tartuntalähteitä ovat olleet mm. lämmin käyttövesi, kylmä talousvesi sekä erilaiset aerosoleja muodostavat laitteet kuten jäähdytystornit, suihkulähteet ja porealtaat. Ilmitulleita legionellainfektioita on Suomessa ollut n. 20 tapausta vuodessa, mutta alidiagnosoinnin vuoksi infektioiden todellinen määrä on selvästi tätä suurempi (1).

Legionellabakteerit saatetaan edelleen yhdistää helpoimmin vain ulkomailla matkustaneen keuhkokuumeeseen. Kuitenkin vain viidesosa Suomessa ilmitulleista legionellooseista on ollut matkustajilla. Valtaosa, noin 80 % tartunnoista onkin ilmeisesti peräisin vähemmän eksoottisista koti-, sairaala- ja työympäristöistä.

Mykobakteeri-infektioiden tartuntalähteen selvittäminen on vielä vaikeampaa, koska infektion kehittymiseen voi kulua kuukausia tai jopa vuosia, ja tapaukset ilmenevät yleensä yksittäisinä infektioina. Niissä tartuntalähteiksi on silti selvinnyt mm. kukkamulta ja lämmin käyttövesi.

Uudet potentiaaliset tartuntalähteet

Alkusysäys teollisten jätevesiympäristöjen legionella- ja mykobakteeritutkimuksiin tuli Ruotsista, jossa keväällä vuonna 2005 raportoitiin jätevesipuhdistamojen ilmastusaltaiden sisältämistä suurista legionellapitoisuuksista ja paperitehtaan työntekijän sairastumisesta legionellojen aiheuttamaan keuhkokuumeeseen (2).

Suomessakin on nyt havaittu metsäteollisuuden jätevesien puhdistusprosesseissa, erityisesti ilmastusaltaissa, suuria legionella- ja mykobakteeripitoisuuksia, jopa 108–109 pmy/l (=pesäkkeitä muodostavia yksiköitä litrassa vettä) (3,4). Ilmastusaltaissa legionelloja havaittiin noin puolessa ja mykobakteereja kaikissa tutkituista puhdistamoista. Mitä lämpimämpää jätevesi oli, sitä suuremmat olivat legionella- ja mykobakteeripitoisuudet. Ilmeisesti tästä syystä viileämpiä vesiä sisältävillä kunnallisilla jäteveden puhdistamoilla ei viljelykuntoisia legionelloja ole toistaiseksi vielä todettu (3 tutkittua puhdistamoa). Sen sijaan mykobakteereja niissäkin havaittiin runsaasti. Muiden teollisuusalojen puhdistamoilta tarkemmat selvitykset vielä puuttuvat.

Tilanteen tekee torjunnan kannalta ongelmalliseksi se, että ko. jätevesilaitokset poistavat orgaanista ainesta ja ravinteita nimenomaan mikrobien avulla, ja näille hyödyllisille mikrobeille ei saisi legionellojen torjunnasta aiheutua vahinkoa. Toistaiseksi patogeenimikrobien suuria pitoisuuksia ei osata ilmastusaltaista torjua.

Laaja altistumistutkimus

Tutkimusta on jatkettu selvittämällä metsäteollisuuden tehtaiden jätevesipuhdistamojen työntekijöiden altistumista legionellalle vasta-ainemäärityksillä ja oirekyselyllä. Lisäksi puhdistamoympäristössä otetuista henkilökohtaisista ja kiinteiden mittauspisteiden ilmanäytteistä analysoitiin legionellojen ja mykobakteerien pitoisuuksia (4; FEEL-tutkimus 2006–2007).

Vaikka legionelloosit ovat Suomessa hyvin harvinaisia, FEEL-tutkimuksen aikana vuonna 2006 kahden työntekijän legionelloositapaukset ilmenivät yllättäen kahdessa eri metsäteollisuuden tuotantolaitoksessa. Ensimmäinen sairastunut, jolla oli varmistunut legionellakeuhkokuume, työskenteli jätevesipuhdistamolla. Toinen työntekijä, jolla oli todennäköinen legionellakeuhkokuume, työskenteli noin 200 m etäisyydellä puhdistamolta. On mahdollista, että näitä kumpaakaan legionelloosia ei olisi saatu diagnosoitua, jos tutkimukset eivät olisi jo tuoneet tehtaille ja työterveyshenkilöstölle lisää tietoa legionellojen runsaasta esiintymisestä jätevesipuhdistamoilla. Ensimmäisen tapauksen tehdas ehdittiin ottaa mukaan FEEL-tutkimukseen tapaustehtaana, josta tuli mukaan laajempi otos työntekijöitä ja verrokkeja.

FEEL-tutkimuksessa osoitettiin puhdistamotyöntekijöiden yleisesti altistuneen legionellabakteereille, mikä havaittiin kohonneina legionella-vasta-ainepitoisuuksina. Myös ilmanäytetulokset tukivat tätä löydöstä: ilmastusaltaista pääsee niiden tavallisenkin käytön aikana ilmaan sellaisia aerosoleja, jossa on mukana eläviä legionelloja ja mykobakteereja. Hengityssuojaimien käyttöä onkin jo vuodesta 2005 tiukemmin vaadittu ko. jätevesipuhdistamoilla. Legionellojen vuoksi selvää oireilua tai terveyden tilan heikentymistä puhdistamoilla töitä tekevillä ei kuitenkaan FEEL-tutkimuksessa havaittu tapaustehtaan legionelloositapausta lukuun ottamatta.

FEEL-tutkimuksen kuluessa ei tarkemmin selvitetty, miten kauas ilmastusaltaista legionellat ja mykobakteerit elävinä kulkeutuvat. Norjassa ja Ranskassa tehdyissä tutkimuksissa on viljeltäviä legionellabakteereja saatu kerättyä tehokkailla keräimillä jopa 180–270 m päässä ilmastusaltaista (5, 6, 7). Legionellat ja mahdollisesti mykobakteeritkin voivat siten levitä huomattavasti kauemmaksi ilmastusaltaista kuin FEEL-tutkimuksessa käytetyillä heikkotehoisimmilla keräimillä nyt mitattiin (10 ja 20 m). Ilmastusaltailta lähtevien aerosolien lähtönopeus ja määrä eivät ilmeisesti ole niin suuret kuin jäähdytystorneilla tuotettujen aerosolien, joiden on raportoitu levinneen jopa 6 km:n etäisyydelle sairastuttaen ihmisiä legionelloosiin (8).

Jo aiemmin on tiedetty, että mykobakteereita esiintyy aktiivilietteessä, ja osa näistä bakteereista on siellä todennäköisesti tärkeitä orgaanisen aineen hajottajia. Työsuojelulliseen puoleen ei sen sijaan aikaisemmin ole kiinnitetty huomiota. Mykobakteeri-infektioita ei puhdistamotyöntekijöillä ole havaittu, mutta suuret mykobakteeripitoisuudet, tutkimuksessa löydetyt potentiaalisesti patogeenit mykobakteerilajit ja runsas aerosolinmuodostus antavat kuitenkin aihetta kiinnittää huomiota myös tähän altistumismahdollisuuteen.

Täydentävät tulokset

Rinnakkaisessa metsäteollisuuden aloittamassa ympäristötutkimuksessa on edelleen selvitetty vesijärjestelmien mikrobiologista tilannetta sekä puhdistamoilla että tehtailla vuonna 2007. Tutkimuksessa on käynyt ilmi, että osassa puhdistamoista on suuria legionellapitoisuuksia myös jäteveden viilentämiseen käytetyissä jäähdytystorneissa. Näiden jäähdytystornien puhdistaminen onkin seuraavaksi hoidettava asianmukaiseen kuntoon, vaikka siihen liittyy monta ongelmaa, kuten tornille tulevan jäteveden huono laatu ja mahdollisten kemikaalilisäysten vaikutusten ulottuminen ilmastusaltaan mikrobeihin asti.

Aiemmin tutkituista suomalaisista jäähdytystornillisista jäähdytysjärjestelmistä puolessa on ollut havaittavia pitoisuuksia legionellabakteereja. Tavallisesti legionellakontaminaatio niissä on saatu hallittua mikrobitorjunta-aineiden lisäyksin, kunhan tilanteeseen vain ensin on havahduttu. Eurooppalaisessa ohjeistossa, jonka noudattamiseen Suomi sitoutui jo muutama vuosi sitten, suositellaan jäähdytystornien tilanne tarkastettavaksi vähintään neljästi vuodessa, ja kohonneita, yli 1000 pmy/l legionellapitoisuuksia torjuttavaksi (9). Nyt jätevesipuhdistusprosessia ennen käytettävien jäähdytystornien riittävä puhtaanapito saattaa olla tavallista vaikeampaa.

Legionelloja on satunnaisesta havaittu myös tehtailla jo prosessivesijärjestelmissä, mikä aiheuttaa uudenlaisia työsuojelullisia paineita. Aikaisempi prosessivesijärjestelmiä selvittänyt Työsuojelurahaston rahoittama selvitys vuodelta 1990 ei löytänyt niistä legionelloja, mutta menetelmät ovat siitä ajasta oleellisesti edistyneet. Erityisesti näytteen laimentaminen konsentroinnin lisäksi on tuonut uutta tietoa suurista pitoisuuksista, jotka ennen saattoivat jäädä kokonaan havaitsematta.

Ohjeita ja ehdotuksia

Sosiaali- ja terveysministeriön Turvallisuustiedote 43 biologisten tekijöiden luokituksesta ja muu sitä edeltävä työturvallisuuteen liittyvä lainsäädäntö sisältää perusteet mm. sille, että jäteveden puhdistamoilla on suojauduttava legionelloja ja mykobakteereja vastaan (10). Sen sijaan muualla prosessiteollisuudessa saatetaan edelleen altistua suurille patogeenimikrobipitoisuuksille prosessien epätoivottuina oheistuotteina, koska tehtailla mikrobiologista altistumista on tähän mennessä selvitetty hyvin vähän. Tehtailla ja puhdistamoilla olisikin syytä tehdä hengitysteitse leviävien patogeenien vuoksi tarkempaa riskinarviointia esimerkiksi WHO:n uusien ohjeiden mukaan (11).

Tehdastyöntekijöiden legionelloille altistumista olisi myös syytä tarkemmin tutkia työsuojelullisen ohjeistuksen pohjaksi. Nyt tiedetään jo varmuudella, että ilmastusaltaallisilla puhdistamoilla näille haitallisille mikrobeille altistutaan, jos suojautumisesta ei huolehdita. Tutkimusryhmä julkaisee yksityiskohtaisia tuloksia edellä mainituista suomalaista tutkimuksista kansainvälisissä sarjoissa mahdollisimman pian. Jo sitä ennen legionelloosien ja mykobakterioosien todellisen esiintymisen ja niiden tartuntalähteiden selvittämiseen tarvittaisiin laajaa ja vireää kansallista yhteistyötä.

Jaana Kusnetsov, tutkija,
Eila Torvinen, tutkija,
KTL, Ympäristömikrobiologian laboratorio
Tran Minh Nhu Nguyen, epidemiologi
KTL, Infektioepidemiologian ja -torjunnan osasto


Kirjallisuutta

1. Tran Minh N, Asikainen M, Kusnetsov J. Legionellainfektio ympäristölähteistä-edelleen alidiagnosoitu Suomessa. Kansanterveyslehti 2007;8:12–13.
2. Allestam G., Långmark J. 2007. Legionella i bioregningsanläggningar, kartläggning och riskbedömning 2005-2005. Smittskyddsinstitutets rapportserie 3/2007.
3. Kusnetsov J, Torvinen E, Lehtola M, Miettinen IT. 2006. High concentrations of legionellae and mycobateria in waste water systems of Finnish forest industry. The 21st Meeting of the European Working Group for Legionella Infections (EWGLI), Lisboa, Portugal, May 20-23, 2006. Abstract book page 90.
4. Kusnetsov J, Martimo K-P, Aho J, ym. Metsäteollisuuden työntekijöiden altistuminen legionelloille ja muille hengitysteitse infektioita aiheuttaville ympäristöbakteereille (FEEL-tutkimus). Loppuraportti Työsuojelurahastolle 31.12.2007 Työsuojelurahaston hanke nro 105304.
5. Blatny J, Skogan G, Reif B ym. Sampling and identification of Legionella spp. at Borregaard Ind. Ltd. FFI-rapport 2007/00643, Forsvarets forskningsinstitutt, May 7th 2007.
6. Blatny J, Skogan G, Reif B ym. Påvisning av Legionella spp. I luft ved Borregaard. FFI-rapport 2007/00560, Forsvarets forskningsinstitutt, 7. Mai 2007.
7. Mathieu L, Robine E, Deloge-Abarkan M ym. Legionella bacteria in aerosols: sampling and analytical approaches used during the Legionnaires' Disease outbreak in Pas-de-Calais. J Infect Dis 2006;193:1333–5.
8. Tran Minh NN, Ilef D, Jarraud S ym. A community outbreak of Legionnaires’ disease linked to industrial cooling towers –how far can airborne transmission spread. J Infect Dis 2006;193:102–11.


suomi/ktlehti2008/nro_2/kt_2_kuva_8.jpg

Kuva: Ilmastusaltaan aerosoleja tutkimuskohteessa.