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SC Malattie Infettive e Tropicali I, osp. Amedeo di Savoia, Torino SS Medicina dei Viaggi
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Acqua potabile

Le malattie a trasmissione oro-fecale da fonte idrica costituiscono un rischio concreto per i viaggiatori internazionali (vedi Diarrea del viaggiatore). Alcuni dei suggerimenti validi per i viaggiatori diretti verso paesi tropicali valgono anche per coloro che si recano in regioni rurali dei paesi temperati e utilizzano acque di superficie: basti ricordare recenti epidemie di criptosporidiosi (vedi Malattie intestinali da protozoi) in USA (Barwick RS, et al. Surveillance for waterborne-disease outbreaks United States, 1997-1998. MM WR: CDC Surveill Summ 2000; 49:121). In molti paesi tropicali l'inadeguatezza dei sistemi di igiene e di distribuzione delle acque, la scarsa disponibilità di fonti sicure, il crescente inquinamento rendono l'acqua un possibile veicolo di infezioni. Sono moltissime le aree del mondo in cui non esiste un sistema affidabile di purificazione dell'acqua e in cui di conseguenza le popolazioni non hanno accesso all'acqua potabile (World Health Organization (WHO)/United Nations Children's Fund. Global water supply and sanitation assessment 2000. Geneva: WHO, 2000).  
I viaggiatori, specie in zone remote, possono affidarsi a diversi accorgimenti e dispositivi al fine di rendere l'acqua potabile. Una recente revisione della letteratura sull'argomento è stata recentemente pubblicata:Howard Backer: Water Disinfection for International and Wilderness Travelers, Clinical Infectious Diseases 2002;34:355-364. I principali microrganismi trasmessi con l’acqua sono riportati nella tabella sottostante.


Principali microrganismi potenzialmente trasmissibili con l'acqua 
(evidenziati i più comuni): 
molti di questi agenti sono trasmessi con maggiore frequenza dagli alimenti

Batteri

Virus

Protozoi

Elminti

Escherichia coli
(ETEC)
Calicivirus Cryptosporidium parvum Nematodi
(A.lumbricoides, E.vermicularis,
T.trichiura,
D.medidensis)
Altri E.coli  (es. 0157:H7, enteroinvasivi, enteroadesivi) Enterovirus (Poliovirus e molti altri) Cyclospora cayetanensis
Campylobacter spp. Epatite A, E Entamoeba histolytica  
Salmonella Norwalk Giardia lamblia  
Shigella spp. Rotavirus Isospora belli  
Aeromonas spp.   Toxoplasma
gondii
 
Plesiomonas      
V.cholerae      
Vibrio parahaemolyticus      
Yersinia enterocolitica      

La maggior parte di questi agenti patogeni è particolarmente virulenta ed in grado di causare malattia anche se presente in piccole quantità nell'acqua (130 oocisti di Cryptosporidium parvum sono sufficienti a causare la malattia). La purificazione dell'acqua deve inoltre considerare, oltre alla eliminazione dei microrganismi patogeni, anche la rimozione di materiale organico ed inorganico di altra natura e inquinanti industriali potenzialmente pericolosi.
Non esiste un metodo sicuro per valutare la qualità dell'acqua sulla base dell'aspetto, del colore, dell’odore o del gusto. Non esiste neppure un sistema che elimini tutti i microrganismi dall'acqua. L'obiettivo in genere è quello di ottenere una riduzione del livello di germi tale da rendere l’acqua microbiologicamente sicura.
Il processo che porta ad ottenere un’acqua potabile consiste di tre passaggi successivi, la chiarificazione, la purificazione e la disinfezione.


Chiarificazione

La chiarificazione è il primo procedimento, in grado di facilitare i successivi di purificazione o disinfezione dell'acqua riducendo la torbidità e rimuovendo le particelle di maggiori dimensioni. Per questo scopo si può utilizzare la sedimentazione delle particelle sospese lasciando per almeno un ora l'acqua ferma permettendo alle particelle di depositarsi per gravità. Altre tecniche comprendono la coagulazione (mediante colloidi) o la flocculazione mediante sali di alluminio, composti chimici (contenenti calcio, magnesio o sali di ferro), fino al lievito in polvere o alla cenere in casi di emergenza.


Purificazione

Consiste nella rimozione di sostanze organiche ed inorganiche tale da migliorare le caratteristiche organolettiche dell'acqua. Non significa necessariamente che l'acqua ottenuta sia microbiologicamente sicura. La purificazione può essere ottenuta mediante l'impiego di carbone attivato (quello utilizzato nella maggior parte dei filtri portatili). Pur non eliminando i microrganismi permette di ridurre in modo considerevole le sostanze organiche e gli inorganici chimici migliorando le qualità dell'acqua. Ricordarsi di utilizzare i filtri secondo le istruzioni e di operare la necessaria manutenzione. I filtri trattenendo i batteri vengono facilmente colonizzati.

Disinfezione
E’ il procedimento che porta alla rimozione dei germi patogeni o alla loro riduzione ad un livello tale che l'acqua abbia soltanto un minimo rischio microbico, in sostanza risulti potabile. Per questo scopo esistono diversi metodi utilizzabili secondo le circostanze e le possibilità.

  1. Calore

    E' il metodo probabilmente più efficace, tuttavia non sempre le fonti di calore sono disponibili; inoltre, il calore non migliora le caratteristiche organolettiche dell'acqua. Tuttavia, rispetto agli altri metodi, l'efficacia non è influenzata dalla presenza di materiale corpuscolato. Tutti i patogeni enterici sono sensibili al calore e la grande maggioranza di essi è sensibili alla pasteurizzazione. Per questo motivo si ritiene che l'acqua che abbia raggiunto e mantenuto la temperatura di ebollizione per un minuto può essere considerata adeguatamente sicura da un punto di vista microbiologico (Centers for Disease Control and Prevention. Health information for international travel 2000-2001. Atlanta: US Department of Health and Human Services, Public Health Service, 2001). Ogni altro metodo di valutazione della temperatura (es. troppo calda per essere toccata) non è un sistema valido di determinazione della temperatura sufficiente alla disinfezione (Groh C, et al. Effect of heat on the sterilization of artificially contaminated water. J Travel Med 1996; 3:113). Nelle situazioni in cui non sia disponibile una fonte di calore, in mancanza di altri sistemi ed in presenza di un clima molto caldo che lo consenta, può essere indicato conservare l'acqua al sole (utilizzando un forno solare o il calore riflesso (McGuigan K, et al. Solar disinfection of drinking water contained in transparent plastic bottles: characterizing the bacterial inactivation process. J Appl Microbiol 1998; 84:1138).


  2. Filtrazione

    Il processo di filtrazione è in grado di rimuovere gran parte dei microrganismi patogeni, tuttavia le caratteristiche del filtro sono determinanti per stabilirne la capacità di disinfezione. Esistono filtri di diverso tipo ed ognuno ha caratteristiche e applicazioni particolari. La rimozione dei patogeni avviene mediante l'intrappolamento dei batteri, virus o protozoi attraverso processi fisici e chimici. Gli inconvenienti possibili comprendono le dimensioni ed il peso dei dispositivi e quindi l'aumento del bagaglio, e la possibilità di ostruzione dovuta alla presenza di particelle in sospensione nell'acqua.
    I filtri disponibili sono costruiti in ceramica, in fibre o carbone attivato. Le dimensioni e la profondità dei dispositivi sono proporzionali alla loro capacità di filtrazione e alla loro durata di impiego. Alcuni filtri sono dotati di un prefiltro che blocca le particelle di maggiori dimensioni proteggendo il filtro interno. In mancanza, è indicato procedere prima di operare ad una chiarificazione maggiore dell'acqua da trattare. Come prima accennato la dimensione dei pori dei filtri è un fattore determinante per la capacità di bloccare tutti gli agenti patogeni trasmissibili con l'acqua. La tabella sotto riportata illustra le caratteristiche necessarie per bloccare i diversi agenti patogeni. I filtri portatili rimuovono con facilità batteri e protozoi, mentre lasciano passere i virus.
     


    Diametro dei pori necessario per eliminare i seguenti microrganismi

    Organismo

    Diametro dei pori (micron)

    Uova e larve di elminti

    20

    Giardia

    5

    Cryptosporidium

    3

    Batteri

    0,4

    Virus

    0,01


    Per avere i migliori risultati si consiglia di scegliere un filtro con un diametro dei pori non superiore a 0,4 micron se si vuole essere protetti da germi come il vibrione del colera, le salmonelle, l’E.coli. Diversi filtri hanno pori di dimensioni maggiori ma hanno tra i componenti una resina allo iodio: questi sono in genere efficaci per virus e batteri. Un filtro senza resine, anche se di pori inferiori ai 0,4 micron non elimina i virus. Soltanto i filtri dotati di membrane semipermeabili in osmosi inversa hanno una intrinseca capacità di rimuovere i virus; questi dispositivi non sono di largo uso per il loro costo e per la modesta resa. Nell'eventualità in cui si debba trattare delle acque di superficie potenzialmente molto contaminate i filtri meccanici possono non essere sufficienti a potabilizzare l'acqua e devono essere associati anche altri metodi come il calore o il trattamento con sostanze chimiche alogenate (vedi dopo). Le caratteristiche dei filtri sono verificate dall'Environmental Protection Agency (EPA) che non li certifica ma li registra sotto due definizioni: quelli che utilizzano metodi meccanici e quelli che associano metodi chimici (US Environmental Protection Agency (EPA). Guide standard and protocol for testing microbiological water purifiers. Report to Task Force. Cincinnati: US EPA, 1987). I filtri definiti dall’EPA come "microbiologic water purifier" devono essere in grado di rimuovere, uccidere o inattivare tutti i tipi di organismi patogeni in modo da rendere l'acqua potabile.
     

  3. Composti chimici alogenati

    Gli alogeni (cloro e iodio) sono i composti maggiormente utilizzati. La loro azione richiede che vengano rispettati due principali requisiti: la concentrazione (2-8 parti per milione) e il tempo di esposizione. Sono inoltre fattori determinanti l’efficacia, la temperatura (più l'acqua è fredda, maggiore deve essere il tempo di esposizione o la concentrazione del prodotto), l'acidità (l'acqua alcalina richiede maggiore concentrazione di alogeno) e la presenza di materiale organico sospeso: quest'ultimo infatti, reagendo con il composto alogenato, inibisce la capacità di disinfezione. In linea di massima a parità di concentrazione il tempo di esposizione deve essere raddoppiato o triplicato se si passa da temperature > 25°C a circa 15°C e quadruplicato se si opera a temperature intorno ai 5°C. Infine, la sensibilità dei diversi microrganismi è variabile: i batteri sono molto sensibili (meno di un minuto anche a concentrazioni basse), mentre i virus hanno una suscettibilità intermedia (resistono fino ad un'ora a basse concentrazioni); i protozoi sono al contrario piuttosto resistenti e richiedono alte concentrazioni anche per periodi di tempo prolungato (in particolare le oocisti di Cryptosporidium resistono al cloro ad alta concentrazione per molte ore, tanto da rendere poco affidabile questo metodo per inattivarle). Tra i due composti lo iodio è meno influenzato dalla presenza di materiale organico e dal pH.
    La concentrazione di composto alogenato da utilizzare si misura in milligrammi o in parti per milione, mentre il tempo di esposizione (inversamente proporzionale alla concentrazione) può variare da alcuni minuti ed alcune ore. Non è possibile dare a priori delle indicazioni sui tempi e le concentrazioni ma si consiglia di verificare molto bene le indicazioni sulla confezione del prodotto che si impiega. Innanzitutto conviene trattare delle acqua rese limpide con un primo trattamento di chiarificazione (vedi sopra) ed eventualmente di purificazione che permetteranno di utilizzare dosi di alogeno inferiori. In linea di massima si consigliano concentrazioni da 2 a 8 parti per milione (ppm) (4 ppm per acqua chiarificata, 2 ppm per acqua non potabile proveniente da serbatoi o condutture). Si possono dare soltanto alcune indicazioni generiche come quelle riportate in tabella.


    Dosi di alogeni da aggiungere ad 1 litro d’acqua

    4 ppm

    Tintura di iodio 2 %

    0,2 mL = 5 gocce

    Iodio povidone 10 %

    0,35 mL = 8 gocce

    Ipoclorito di sodio 1 %

    0,5 mL = 10 gocce

    Ipoclorito di sodio 5 %

    0,1 mL = 2 goccce

    Ipoclorito di sodio 7-10 %

    0,05 mL = 1 goccia

    Attendere, in tutti i casi 30' prima di bere


    Il cattivo gusto dell’acqua trattata con alte concentrazioni di questi prodotti può essere migliorato, dopo avere ottenuto la disinfezione dell’acqua, con l’impiego della vitamina C o filtrando l’acqua su filtri di carbone attivato.
    L’impiego dello iodio può creare dei problemi a causa della attività biologica, della possibile tossicità e della allergenicità. Esistono precise controindicazioni al suo uso: donne gravide, soggetti con nota ipersensibilità allo iodio, o con anamnesi positiva per patologia tiroidea (anche se controllata dal trattamento), o con patologia tiroidea familiare (tiroidite) e individui provenienti da paesi in cui sia presente un deficit cronico di iodio non devono utilizzarlo. Inoltre, se ne sconsiglia l’impiego per periodi prolungati (superiori ad 1 mese), si suggerisce di effettuare un controllo preliminare della funzione tiroidea prima di utilizzarlo per periodi prolungati e dopo 6-12 mesi (informazioni dettagliate possono essere tratte dal lavoro di Backer H, et al. Use of iodine for water disinfection: iodine toxicity and maximum recommended dose. Environ Health Perspect 2000; 108:679.


Conservazione dell'acqua

L’acqua potabile ottenuta mediante le tecniche sopraindicate deve essere conservata in modo da mantenere la sicurezza microbiologica per lunghi periodi. A questo scopo si impiega ancora il cloro (meglio dello iodio) o l’argento ionizzato e si deve conservare l’acqua in recipienti a chiusura ermetica.


In molti paesi ed in numerosi siti Internet sono reperibili sistemi di purificazione e disinfezione dell’acqua utilizzabili in situazioni di emergenza. Si indicano alcuni indirizzi Internet senza per altro poterne assicurare l’attendibilità e la sicurezza: si consiglia di verificare se i prodotti sono certificati da istituti Scientifici o Organizzazioni Nazionali o sopranazionali [es. FDA, Environmental Protection Agency (EPA), CDC].


  1. Fitfortravel http://www.fitfortravel.nhs.uk/advice/general-travel-health-advice/water-purification.aspx 
  2. Travel Medicine http://www.travmed.com/  
  3. Nomad travel http://www.nomadtravel.co.uk/ 
  4. Backpacker.com http://www.backpacker.com/ 
  5. McNett (Aquamira) http://www.mcnett.com/aquamira 
  6. Miox (Disinfection Pens) http://www.miox.com/News/news.html


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