Hoewel uitbraken van bepaalde ziekteverwekkers die luchtweginfecties kunnen veroorzaken, zoals Legionella, in verband zijn gebracht met recreatief water (vaak als gevolg van een slecht op peil gehouden chloorgehalte), stelt het Amerikaanse Centers for Disease Control and Prevention (CDC) niet op de hoogte te zijn van wetenschappelijke rapporten waaruit blijkt dat SARS-CoV-2, de pathogeen die de ziekte COVID-19 veroorzaakt, zich verspreidt via water in zwembaden, bubbelbaden, waterspeeltuinen of andere locaties met behandeld water.1
Ondanks deze uitspraken blijven mensen bezorgd over de overdracht van het virus via water. Een enquête uit 2021 gaf aan dat 52 procent van de Amerikanen zich zorgen maakt over COVID-19 in openbare zwembaden, en van die groep is 82 procent vooral bezorgd over grote mensenmassa's in zwembaden.2
De bevindingen van een in het Verenigd Koninkrijk uitgevoerde studie kunnen nu wellicht een deel van die angst wegnemen. De studie, gepubliceerd in het tijdschrift Water Research, geeft ons een beter inzicht in het effect van de juiste chlorering en pH-controle bij de bescherming van recreatief water tegen de verspreiding van SARS-CoV-2.3 Wetenschappers van Solenis (voorheen van Sigura Water) droegen hun technische expertise bij aan het project.3
De potentie van transmissie via water – een analyse
Hoewel de consensus is dat lucht de primaire verspreidingsroute van SARS-CoV-2 is, is overdracht via water ook vaak voorgesteld als secundaire route. Het bewijs daarvoor vindt zijn oorsprong in het feit dat veel COVID-19-patiënten gastro-intestinale symptomen vertoonden, wat veel onderzoekers ertoe aanzette op zoek te gaan naar viraal RNA in de ontlasting van geïnfecteerde personen. SARS-CoV-2 RNA is geïdentificeerd in fecale monsters en werd ook wereldwijd gedetecteerd in onbehandeld afvalwater.4
Zelfs in onbehandeld water blijven SARS-CoV-2-virussen niet voor altijd intact. Een aantal onderzoeken toonde aan dat coronavirussen relatief gevoelig zijn voor temperatuurschommelingen, en dat 99,9 procent van de virussen binnen twee of drie dagen inactief werden in afvalwater van 2 °C.5 In met chloor behandeld water treedt inactivering sneller op. Echter, voorafgaand aan dit recente onderzoek – dat werd uitgevoerd onder leiding van onderzoekers van het Department of Infectious Disease van het Imperial College in Londen – was het effect van gechloreerd zwembadwater op de inactivering van SARS-CoV-2 nooit direct aangetoond. De bevindingen illustreren duidelijk hoeveel effect chloor heeft op de inactivering van SARS-CoV-2.3
Een serie aan experimenten
In het onderzoek namen onderzoekers watermonsters van maximaal één liter uit verschillende zwembaden. In het laboratorium pasten ze de monsters aan om een spectrum van verschillende pH- en vrijechloorwaarden te hebben. Vervolgens werd een bekende hoeveelheid besmettelijk SARS-CoV-2 toegevoegd aan twee identieke watermonsters. Na 30 seconden incubatie, werd elk overgebleven infectieus virus getitreerd op cellen van apen, bekend als Vero-cellen, met behulp van de TCID50 assay (Median Tissue Culture Infectious Dose), waarmee de overleving van virussen na behandeling werd gemeten.
Daaropvolgende experimenten werden uitgevoerd met variërende niveaus van vrij chloor, variërende pH-waarden, een reeks van zowel verschillende pH- als vrijechloorniveaus, en een onafhankelijke viruspreparatie bij een bereik van pH- en chloorniveaus. Daarnaast werd in elk experiment een fosfaatgebufferde zoutoplossingscontrole (PBS-controle) opgenomen om de besmettelijkheid van het ingezette virus te valideren.
Inactivering bereiken
De bevindingen van het onderzoek tonen het belang aan van zowel chloorniveaus als pH om virale inactivering te bereiken. Om te begrijpen hoe inactivatie werkt, is het nuttig om de virale structuur te leren begrijpen. Het is bekend dat SARS-CoV-2 een omhuld virus is, met een lipidemembraan dat een eiwitcapsule omringt die bestaat uit eiwit en glycoproteïne. Chloor werkt als volgt: het penetreert het lipidemembraan en reageert met de interne eiwitten, waardoor deze niet meer op hun normale manier kunnen functioneren. Zodra de interne eiwitten zijn gewijzigd, wordt het virus ingeactiveerd.
Uit de studie bleek dat een lagere pH en hogere niveaus van vrij chloor resulteren in een grotere inactivering van SARS-CoV-2. Een pH die niet boven de 7,4 uitkomt en vrij chloor met een concentratie van meer dan 1,5 deeltjes per miljoen (ppm) leidden tot een vermindering van ten minste 3 log (met ten minste 3 ordes van grootte) van de infectieuze titer. De studie nam waar dat de beschikbaarheid van actief vrij chloor neemt af naarmate de pH stijgt. Een bepaalde hoeveelheid residuele virussen werd gedetecteerd na behandeling in monsters met water met een pH hoger dan 7,4 – zelfs wanneer er ten minste 1,5 ppm vrij chloor aanwezig was.
Op basis van deze gegevens kwamen de onderzoekers tot de volgende conclusie: "Onze bevindingen over de gevoeligheid van SARS-CoV-2 voor inactivering door zwembadwater onderstrepen het belang van onderhoud dat wordt uitgevoerd volgens de Britse richtlijnen voor chlorering – dat zou de zwemmers vertrouwen moeten over de veiligheid van het water."3
Als u andere vragen hebt over de doeltreffendheid van desinfectiesystemen, neem dan contact op met Solenis. Ons portfolio van waterbehandeling voor zwembaden en spa's omvat een verscheidenheid aan waterbehandelingsoplossingen voor pretparken, publieke zwembaden, hotels en resorts. En onze wetenschappers en toepassingsspecialisten werken samen met eigenaren van spa's en zwembaden om ontsmettingsoplossingen te ontwerpen die het hoogst mogelijke niveau van waterzuiverheid en gezondheid garanderen.
Referenties:
- CDC: Guidance for Public Pools, Hot Tubs, and Water Playgrounds During COVID-19 Bijgewerkt op 1 feb 2021.
- Pool & Hot Tub Alliance. (12 mei 2021). Worried About COVID-19 at the Pool? Americans Are Split, Survey Finds [persbericht]. Opgehaald van https://www.phta.org/media-center/newsfeed/worried-about-covid-19-at-the-pool-americans-are-split-survey-finds/
- Bruin JC, Moshe M, Blackwell A, Barclay WS. Inactivation of SARS-CoV-2 in chlorinated swimming pool water. Water Res. 30 sep 2021;205:117718. doi: 10.1016/j.watres.2021.117718.
- La Rosa G, Bonadonna L, Lucentini L, Kenmoe S, Suffredini E. Coronavirus in water environments: Occurrence, persistence and concentration methods - A scoping review. Water Res. 15 jul 2020;179:115899. doi: 10.1016/j.watres.2020.115899.
- García-Ávila F, Valdiviezo-Gonzales L, Cadme-Galabay M, Gutiérrez-Ortega H, Altamirano-Cárdenas L, Zhindón-Arévalo C, Flores del Pino L. Considerations on water quality and the use of chlorine in times of SARS-CoV-2 (COVID-19) pandemic in the community. Case Studies in Chemical and Environmental Engineering. Volume 2, September 2020, 100049. https://doi.org/10.1016/j.cscee.2020.100049.