SAÚDE, POTABILIDADE E CONTAMINANTES

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1 SAÚDE, POTABILIDADE E CONTAMINANTES Patógenos de Veiculação Hídrica em Águas de Mananciais e Riscos à Saúde Belo Horizonte, 14 de setembro de 2017

2 Bactérias Protozoários Fontes Pontuais Vírus Fontes Difusas ETA Remoção de Patógenos Captação Fonte de Patógenos em Mananciais Consumo Adaptado de Watershare QMRA Treatment Calculator

3 PRINCIPAIS VIAS DE TRANSMISSÃO DE PATÓGENOS VEICULADOS PELA ÁGUA Ingestão (Bebida) Inalação e aspiração (Aerosol) Contato (Recreação) Rota de Infecção Gastrointestinal Respiratória Pele, mucosa, feridas, olhos. Bactéria Campylobacter spp. E.coli Salmonella spp. Shigella spp. Vibrio cholerae Yersinia spp. Vírus Adenovirus Astrovirus Enteroviruses Hepatitis A virus Hepatites E virus Norovirus Rotavirus Sapovirus Protozoários e helmintos Cryptosporidium parvum Dracunculus medinensis Entamoeba histolytica Giardia intestinalis Toxoplasma gondii Legionella pneumophila Mycobacteria (não-tuberculosa) Naegleria fowleri Diversas infecções virais Outros agentes em situação de alta exposição Acanthamoeba spp. Aeromonas spp. Burkholderia pseudomallei Mycobacteria (não-tuberculosa) Leptospira spp. Pseudomonas aeruginosa Schistosoma mansoni Fonte: WHO (2017) Guideline for Drinking Water Quality

4 DEZ PRINCIPAIS CAUSAS GLOBAIS DE MORTALIDADE Doença cardíaca hipertensiva Hypertensive heart disease Acidente rodoviário Road injury Diabete mellitus Diabettes mellitus Doenças diarreicas Diaorrhoeal diseases HIV/SIDA HIV/AIDS Câncer pulmão, brônquio e traquéia Trachea, bronchus, lung cancer Infecções do trato respiratório inferior Lower respiratory infections DPOC COPD Acidente Vascular Cerebral Stroke Doença isquêmica cardíaca Ischaemic heart disase 2,0% 2,0% 3,0% 3,0% 3,0% 3,0% 5,0% Mortalidade* 2005: ,00 pessoas 2015: ,00 pessoas Redução: -20,8% Maioria crianças 6,0% 12,0% 13,0% DPOC: Doença Pulmonária Obstrutiva Crônica SOURCE: World Health Organization, 2012 *GBD 2015 Mortality and Causes of Death Collaborators*Lancet 2016; 388:

5 SURTOS DE VEICULAÇÃO HÍDRICA Cryptosporidium, Milwakee, 1993 E.coli O0157:H7 3 de Agosto, 1998 Cólera, América do Sul, 1990 s

6 Grandes Surtos / Inserir algumas fotos

7 SURTO VEICULAÇÃO HÍDRICA Microcistina, Caruaru, Brazil

8 SURTO DE VEICULAÇÃO HÍDRICA Cyclospora cayetanensis

9 Toxoplasmose Paraná: Maior Surto de Veiculação Hídrica do Mundo - 24/02/2002 Novembro 2001 Janeiro sorologias positivas T.gondii

10 SURTO DE NOROVIRUS ÁGUA DE CONSUMO E RECREACIONAL Rev. Inst. Med. Trop. Sao Paulo 53(2): , March-April, cases doi: /S LETTER TO THE EDITOR LARGE GASTROENTERITIS OUTBREAK DUE TO NOROVIRUS GII IN SÃO PAULO, BRAZIL, SUMMER 2010 São Paulo, March 14th, 2011 Dear Sir: In summer 2010 (January-March 2010), the state of São Paulo (SP), located in Southern of Brazil, experienced a large gastroenteritis outbreak due to Norovirus (NoV), a common viral pathogen associated with diarrhea, with marked seasonality during spring and summer2,4. The coast line area of the state was the most affected, probably due to the increase of population density during the summer vacations, flooding in conjunction with the waterborne and seafood components of the NoV transmission3.

11 PATÓGENOS EM MANANCIAIS Cryptosporidium - 0, oocysts / L Giardia - 0, cysts / L Campylobacter: 1, MPN / L Enterovirus: 0, / L E.coli O157 e Norovirus poucos dados Fonte: Soyeux et al. Pathogens in source water MICRORISK:

12 PATÓGENOS EM MANANCIAIS - EUA Fonte: King et al. STOTEN. 2016

13 REDE DE MONITORAMENTO CETESB PORCENTAGEM DE AMOSTRAS POSITIVAS Giardia e Cryptosporidium Relatório de Qualidade das Águas Interiores do Estado de São Paulo

14 Relatório de Qualidade das Águas Interiores do Estado de São Paulo

15 CONCENTRAÇÕES MÉDIAS DE CISTOS DE GIARDIA SPP. E OOCISTOS DE CRYPTOSPORIDIUM SPP. EM PONTOS DE CAPATAÇÃO EM AMOSTRAGENS REALIZADAS NOS ANOS DE 2014 A 2016 REDE DE MONITORAMENTO DA

16 MODELO DE ESTUDO PARA AVALIAR O IMPACTO DE PATÓGENOS ENTÉRICOS EM MANANCIAIS DE ABASTECIMENTO PÚBLICO FAPESP/PITE 2012 a 2015 Guarapiranga reservoir São Lourenço river

17 CONCENTRAÇÃO DE PROTOZOÁRIOS E ENTEROVIRUS EM MANANCIAIS DA RMSP Guarapiranga São Lourenço Protozoários % Amostras positivas Concentração % Amostras positivas Concentração Giardia (cistos/l) Cryptosporidiu m (oocistos/l) Enterovirus (UFP/L) 60% (15/25) <0,1 28,1 100% (25/25) 0,3-29,3 24% (6/25) <0,1 1,1 40% (10/25) <0,1 0,6 16% (4/25) <0,1 0,2 52% (13/25) <0,1 1,94 Guarapiranga: captação ABV; São Lourenço: captação São Lourenço da Serra

18 Critérios e Padrões de Qualidade de Água de Consumo Humano Micro-organismos que indicam a possível contaminação da água de consumo por material fecal de origem humana e animal Indicadores Microbianos de Contaminação Fecal Coliformes fecais /termotolerantes E.coli Enterococos Clostridium perfringens (???)

19 Capítulo V - Do Padrão De Potabilidade Anexo I PARÂMETRO Água para consumo humano E.coli (1) VALOR MÁXIMO PERMITIDO (VMP) Ausência em 100 ml Água tratada na saída do tratamento Coliformes totais (2) Ausência em 100 ml Água tratada no sistema de distribuição (reservatório e rede) E.coli Coliformes totais (3) Ausência em 100 ml Ausência em 100 ml em 95% das amostras examinadas por mês (sistemas ou SA população hab.) Apenas uma amostra poderá apresentar mensalmente resultado positivo em 100 ml (sistemas ou SA < hab) (1) Indicador de contaminação fecal; (2) Indicador de eficiência de tratamento; (3) Indicador de integridade do sistema de distribuição (reservatório e rede).

20 Plano de Segurança da Água Conhecer o manancial do manacial- a - torneira Determinar qualidade água captada Controle do tratamento Proteger o sistema distribuição barreiras múltiplas Water Safety Plans - WHO, 2004 Água de consumo segura

21 Portaria 2914/MS Seção IV Do Responsável pelo Sistema ou Solução Alternativa de Água para Consumo Humano Art. 13º Compete ao responsável pelo sistema ou solução alternativa coletiva de abastecimento de água para consumo humano IV manter avaliação sistemática do sistema ou solução alternativa coletiva de abastecimento de água, sob perspectiva dos riscos à saúde, com base nos seguintes critérios: a) ocupação da bacia contribuinte ao manancial; b) histórico das características das águas; c) características físicas do sistema; d) práticas operacionais; e e) na qualidade da água distribuída, conforme os Princípios dos Planos de Segurança da Água (PSA) recomendados pela OMS ou definidos em diretrizes vigentes no País;

22 Barreiras Múltiplas - Prevenção Proteção dos Mananciais: prevenção ou redução de entrada de patógenos nos sistemas de água Processos de Tratamento: Redução da dependência de tratamento para remoção de agentes patogênicos GARANTIA DA SEGURANÇA DA ÁGUA DE CONSUMO Metas de Saúde Avaliação e Gerenciamento de Risco

23 Segurança Microbiológica da Água Metas de Saúde - Patógenos entéricos Efeitos à saúde: Carga de doenças: Indicador DALYs: anos de vida perdidos ajustados por incapacidade (WHO) Risco tolerável: DALY = 10-6 por pessoa/ano Risco de Infecção USEPA e Holanda Risco tolerável: 10-4 por ano

24 Segurança Microbiológica da Água Meta de desempenho Medidas de controle que são capazes de evitar que os agentes patogênicos rompam as barreiras múltiplas Identificar combinações apropriadas de processos de tratamento para reduzir a concentração de patógenos presentes na água captada à um nível que atenda ao risco tolerável, e portanto seja segura Integra carga de doenças toleráveis e avaliação quantitativa de risco microbiológico (Patógenos entéricos)

25 AVALIAÇÃO QUANTITATIVA DE RISCO MICROBIOLÓGICO NATIONAL RESEARCH COUNCIL PARADIGMA Identificação do Perigo Avaliação de Exposição Avaliação Dose- Resposta J.A. Solles, 2006 Caracterização do

26 AVALIAÇÃO QUANTITATIVA DE RISCO MICROBIOLÓGICO AQRM Patógenos de Referência Bactéria Protozoário Vírus

27 Carga Tolerável de Doenças e Qualidade da Água Bruta para Patógenos Referência (WHO, 2017) Manancial Cryptosporidium Campylobacter Rotavirus Água do manancial organismos por litro (C R ) Tratamento requerido para atingir risco tolerável (PT) Redução Log 10 5,89 5,98 5,96 Água de consumo Organismos por litro (C D ) Consumo de água estimado (Litros) Exposição à água de consumo Organismos por litro (E) Dose resposta(r ) Probab Infec /organismos 1,3x10-5 1,05x10-4 1,1x ,3x10-5 1,05x10-4 1,1x10-5 2,0x10-1 1,9x10-2 5,9x10-1 Risco de infecção diário (P inf,d ) 2,6x10-6 2,0x10-6 6,5x10-6 Risco de infecção anual (P inf,a ) 9,5x10-4 7,3x10-4 2,4x10-3

28 Carga Tolerável de Doenças e Qualidade da Água Bruta para Patógenos Referência (WHO, 2017) Manancial Frequência de doença (diarreia) por infecção (%) Risco de doença por ano (P ill = P inf,a x P ill/inf ) Carga de doenças (db) (DALY por caso) Fração susceptível (f s ) (% da população) Meta de efeito à saúde (HT) DALY/ano Cryptosporidium Campylobacter Rotavirus 0,7 0,3 0,5 6,7x10-4 2,2x10-4 1,2x10-3 1,5x10-3 4,6X10-3 1,4x x10-6 1x10-6 1x10-6 Fórmulas C D = C R 10 PT E = C D xv P inf,d = E x r P inf,a = 1 (1 P inf,d ) 365 HT = P ill x db x f s /100

29 WHO, 2017:

30 Figure 7.3. Performance targets for Cryptosporidium in relation to the daily consumption of unboiled drinking- water (to achieve 10-6 DALY per person per day) WHO, 2017:

31

32 Riscos estimados de infecção (média, mediana e 95º percentil) de cada patógeno em adultos e crianças, por ingestão direta de água tratada - São Lourenço da Serra. Probabilidade anual de infecção (Pa) Ingestão direta de água tratada Adultos Média Mediana Q95% Média Crianças Median a Q95% Adenovirus 9,9E-01 9,9E-01 9,9E-01 7,2E-01 7,2E-01 8,2E-01 Coxsackievirus 1,1E-03 1,1E-03 1,3E-03 3,2E-04 3,1E-04 4,6E-04 Cryptosporidium 3,4E-03 3,4E-03 3,9E-03 9,9E-04 9,6E-04 1,3E-03 Echovirus 3,0E-04 3,0E-04 3,2E-04 8,8E-05 8,7E-05 1,1E-04 Enterovirus 6,4E-04 6,4E-04 7,5E-04 1,9E-04 1,8E-04 2,6E-04 Giardia 8,5E-02 8,5E-02 9,4E-02 2,6E-02 2,6E-02 3,3E-02 Rotavirus 2,3E-02 2,2E-02 3,0E-02 6,6E-03 6,3E-03 1,0E-02 Projeto FAPESP/PITE 10/50797

33 Riscos estimados de infecção (média, mediana e 95% percentil??) de cada patógeno em adultos e crianças, por ingestão direta de água tratada Guarapiranga. Probabilidade anual de infecção (Pa) Ingestão direta de água tratada Adultos Crianças Média Mediana Q95% Média Mediana Q95% Adenovirus 9,6E-01 9,6E-01 9,8E-01 6,2E-01 6,2E-01 7,5E-01 Cryptosporidium 2,8E-03 2,7E-03 3,6E-03 8,2E-04 7,7E-04 1,3E-03 Enterovirus 1,6E-04 1,6E-04 1,8E-04 4,7E-05 4,7E-05 5,8E-05 Giardia 1,6E-02 1,4E-02 2,9E-02 4,8E-03 3,8E-03 9,6E-03 Rotavirus 2,5E-02 2,5E-02 3,1E-02 7,5E-03 7,2E-03 1,1E-02 Projeto FAPESP/PITE 10/50797

34 Probalidade (%) PROBABILIDADE MÉDIA ANUAL DE INFECÇÃO E DOENÇA NOS AGRUPAMENTOS OBTIDOS NA ANÁLISE DOS PONTOS DE CAPTAÇÃO AMOSTRADOS NOS ANOS DE 2014 A Risco médio anual - Agrupamentos Infecção Doença 0 Giardia Cryptosporidium Giardia Cryptosporidium Giardia Cryptosporidium Melhor Intermediário Pior Infecção 0,38 0,02 8,79 0,92 49,39 4,20 Doença 0,19 0,01 4,39 0,36 24,70 1,64 Monitoramento de Qualidade das Águas Interiores do Estado de São Paulo:

35 Probabilidade (%) PROBABILIDADE MÉDIA ANUAL DE INFECÇÃO E DOENÇA POR INGESTÃO DIRETA DE OOCISTOS DE CRYPTOSPORIDIUM SPP. NAS POPULAÇÕES ABASTECIDAS COM ÁGUA TRATADA PROVENIENTES DOS MANANCIAIS MONITORADOS DURANTE OS ANOS DE 2014 A Risco médio anual - Cryptosporidium spp ATIB2035 ATIB2065 COTI3900 CRUM2500 JAGR2200 PARB2600 PORA2700 Infecção 0,10 0,30 6,32 0,25 0,56 0,59 0,60 Doença 0,04 0,12 2,46 0,10 0,22 0,23 0,23 Monitoramento de Qualidade das Águas Interiores do Estado de São Paulo:

36 Capítulo V Padrão de Potabilidade Art. 29 Recomenda-se a inclusão de monitoramento de vírus entéricos no(s) ponto(s) de captação de água proveniente(s) de manancial(is) superficial(is) de abastecimento, com o objetivo de subsidiar estudos de avaliação de risco microbiológico. PORTARIA 2914/MS 2011 Organismo referência? Qual vírus monitorar? Qual a estratégia?

37 Principais Desafios Fortalecer o uso da ferramenta de avaliação quantitativa de risco microbiológica no país: sistemas produtores, saúde, recursos hídricos, meio ambiente; Obtenção de dados nacionais para inserção nos modelos de avaliações de risco. Ex: volume de água consumida, concentração patógenos, eficiência dos processos de tratamento; Dados epidemiológicos de doenças diarreicas para cálculo DALYs; Definição de risco tolerável para doenças de veiculação hídrica associadas a patógenos Implementação dos Planos de Segurança da Água com a participação de todos os seguimentos envolvidos na gestão

38 Iniciativas Comitê Permanente para Gestão Integrada da Qualidade de Água destinada ao Consumo Humano no Estado de São Paulo Resolução Conjunta SES/SMA/SSRH N o 01 (20/02/ DOE de Seção I Pág. 52) NARA

39 OBRIGADA! PERGUNTAS? Maria Inês Zanoli Sato Departamento de Análises Ambientais - CETESB el_cetesb@sp.gov.br; misato@sp.gov.br