VDI 4250 Blatt 2-2015 Bioaerosols and biological agents - Environmental health assessment of bioaerosols in ambient air - Risk assessment for aerosols containing Legionella.pdf

1、ICS 13.040.20 VDI-RICHTLINIEN November 2015 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Bioaerosole und biologische Agenzien Umweltmedizinische Bewertung von Bioaerosol-Immissionen Risikobeurteilung von legionellenhaltigen Aerosolen Bioaerosols and biological agents Environmental health assessment of bioaerosols in

2、 ambient air Risk assessment for aerosols containing Legionella VDI 4250 Blatt 2 / Part 2 Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Der Entwurf dieser Richtlinie wurde mit Ankndigung im Bundes-anzeiger einem ffentlichen Einspruchsverfahren unterworfen. Die deutsche Version dieser Richtlinie ist ve

3、rbindlich. The draft of this standard has been subject to public scrutiny after announcement in the Bundesanzeiger (Federal Gazette). The German version of this standard shall be taken as authori-tative. No guarantee can be given with respect to the English translation. Kommission Reinhaltung der Lu

4、ft im VDI und DIN Normenausschuss KRdL Fachbereich Umweltqualitt VDI/DIN-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 1a: Maximale Immissions-Werte VDI/DIN-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 4: Analysen und Messverfahren I Vervielfltigungauch fr innerbetrieblicheZweckenichtgestattet/Reproduction even for in

5、ternalusenotpermittedFrhereAusgabe:05.14Entwurf, deutschFormeredition:05/14 Draft,inGerman onlyZu beziehen durch/AvailableatBeuthVerlagGmbH,10772 Berlin AlleRechtevorbehalten /All rightsreservedVereinDeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2015Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 Einleitung . 2 1 An

6、wendungsbereich . 3 2 Begriffe 4 3 Eigenschaften und Vorkommen von Legionellen 6 4 Umweltmedizinische Relevanz von Legionellen 9 4.1 Legionellenerkrankungen . 9 4.2 Infektionswege . 10 4.3 Ausbruchsgeschehen 12 4.4 Legionellen in Klranlagen 17 5 Quellen fr legionellenhaltige Aerosole . 22 6 Ausbreit

7、ung ber die Luft 24 7 Messmethoden 26 7.1 Wasseranalysen 26 7.2 Emissions- und Immissionsmessungen 27 7.3 Kultivierungsunabhngige Analyse . 32 8 Vorhandene Regelwerke zur Prvention und Kontrolle . 32 9 Umweltmedizinische Bewertung . 36 10 Manahmen und Handlungsempfehlungen 39 Anhang A Messungen von

8、Legionellen in der Luft . 42 Anhang B Manahmen zur Legionellenminderung 44 Schrifttum 47 Preliminary note . 2 Introduction 2 1 Scope . 3 2 Terms and definitions 4 3 Properties and occurrence of Legionella 6 4 Environmental health relevance of Legionella 9 4.1 Legionella diseases 9 4.2 Modes of trans

9、mission . 10 4.3 Outbreak events . 12 4.4 Legionella in sewage treatment plants . 17 5 Sources of aerosols containing Legionella 22 6 Dispersion via the air . 24 7 Measurement methods . 26 7.1 Water analyses . 26 7.2 Emission and ambient air measurements . 27 7.3 Culture-independent analysis . 32 8

10、Existing rules and regulations for prevention and control . 32 9 Environmental health assessment 36 10 Measures and recommended action . 39 Annex A Measurements of Legionella in the air 43 Annex B Legionella reduction measures 44 Bibliography 47 B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461

11、B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1F92DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2015-11 2 VDI 4250 Blatt 2 / Part 2 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2015 Vorbemerkung Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Beachtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richtlin

12、ie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser Richtlinie ist unter Wahrung des Urheberrechts und unter Beachtung der Li-zenzbedingungen (www.vdi.d

13、e/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtlinienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/4250. Preliminary note The content

14、of this standard has been developed in strict accordance with the requirements and rec-ommendations of the standard VDI 1000. All rights are reserved, including those of reprint-ing, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full te

15、xt or of extracts. The use of this standard without infringement of copyright is permitted subject to the licensing con-ditions (www.vdi.de/richtlinien) specified in the VDI Notices. We wish to express our gratitude to all honorary contributors to this standard. A catalogue of all available parts of

16、 this series of standards can be accessed on the Internet at www.vdi.de/4250. Einleitung Die Ermittlung und Bewertung der Emissionen und Immissionen von Partikeln und gasfrmigen Stof-fen sind im Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) und seinen Verordnungen sowie in der TA Luft geregelt. Ziel diese

17、r Regelungen ist es, Menschen, Tiere und Pflanzen, den Boden, das Wasser, die Atmosphre sowie Kultur- und sonsti-ge Sachgter vor schdlichen Umwelteinwirkun-gen zu schtzen und dem Entstehen schdlicher Umwelteinwirkungen vorzubeugen. Die gesetzlichen Vorgaben zur Begrenzung mikro-bieller Emissionen si

18、nd bislang nur allgemein for-muliert. So schreibt die TA Luft fr bestimmte Anlagen vor, die Mglichkeiten, die Emissionen an Keimen und Endotoxinen durch dem Stand der Technik entsprechende Manahmen zu vermin-dern, sind zu prfen“. Ergnzend wurden zahlreiche technische Regeln im Arbeitsschutz (Technis

19、che Regeln fr Biologische Arbeitsstoffe TRBA) und Umweltschutz erstellt. Weiterfhrende Informationen finden sich in der Schriftenreihe der Kommission Reinhaltung der Luft (KRdL) Band 30 1, Band 35 2, Band 39 3, Band 44 4 und Band 48 5. Der Themenbereich Bioaerosole und biologische Agenzien“ ist aufg

20、rund seiner Komplexitt in meh-rere Richtlinienreihen unterteilt. Die Richtlinienreihe VDI 4250 beschreibt die Wir-kung mikrobieller Luftverunreinigungen auf den Menschen. Introduction The measurement and assessment of particles and gaseous chemical compounds in emissions and ambient air is regulated

21、 by the German Federal Immission Control Act (BImSchG) and the associ-ated implementing ordinances as well as the Tech-nical Instructions on Air Quality Control (TA Luft). The purpose of these regulations is to protect humans, animals and plants, soil, water, the atmosphere as well as cultural objec

22、ts and other material goods from harmful effects on the envi-ronment and to prevent the occurrence of any such harmful effects on the environment. The legal requirements for the limitation of micro-bial emissions have so far not been detailed and are of a general nature only. TA Luft specifies for c

23、ertain facilities, that “the possibilities to reduce emissions of germs and endotoxins by state of the art techniques shall be examined”. Additionally, numerous technical rules have been established in the field of occupational health and safety (Technical Rules for Biological Agents (TRBA) and envi

24、ronmental protection. Further information can be obtained from the publication series by the Commission on Air Pollution Preven-tion (KRdL) Volume 30 1, Volume 35 2, Vol-ume 39 3, Volume 44 4 and Volume 48 5. The subject area “bioaerosols and biological agents” is divided into several series of stan

25、dards due to its complexity. The series of standards VDI 4250 describes the impact of microbial air pollutants on humans. B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1F92DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2015-11All rights reserved Verein Deutscher Inge

26、nieure e.V., Dsseldorf 2015 VDI 4250 Blatt 2 / Part 2 3 Die Richtlinienreihe VDI 4251 legt die Bedingun-gen fest, die bei der Planung von Immissionsmes-sungen und Ausbreitungsmodellierung bercksich-tigt werden mssen. In der Richtlinienreihe VDI 4252 werden die ver-schiedenen Verfahren zur Probenahme

27、 von Bioae-rosolen beschrieben und die Anforderungen an die Durchfhrung der Immissionsmessungen festge-legt. Die Richtlinienreihe VDI 4253 legt die Bedingun-gen fr die Anzucht und Detektion von Mikroor-ganismen sowie fr die Analyse von Viren fest und baut auf der in VDI 4252 und VDI 4257 beschrie-be

28、nen Probenahme auf. Die Richtlinienreihe VDI 4254 beschftigt sich mit der Analyse von gasfrmigen Luftverunreinigun-gen, Zellwandbestandteilen und Stoffwechselpro-dukten mikrobieller Herkunft wie MVOC, Endo-toxinen, Mykotoxinen und Glucanen. Die Richtlinienreihe VDI 4255 stellt die unter-schiedlichen

29、 Emissionsquellen mikrobieller Luft-verunreinigungen dar, beschreibt Verfahren zur Minderung dieser Emissionen und legt Konven-tionswerte fr Emissionsfaktoren fr ausgewhlte Mikroorganismen fest. In der Richtlinienreihe VDI 4256 werden die sta-tistischen Kenngren, die fr die Beschreibung und Vergleic

30、hbarkeit der Verfahren notwendig sind, festgelegt. Die Richtlinienreihe VDI 4257 beschreibt die Pla-nung, die Durchfhrung und die verschiedenen Verfahren der Emissionsmessung von mikrobiellen Luftverunreinigungen. Die Richtlinienreihe VDI 4258 beschreibt die Her-stellung von Prfbioaerosolen zur Vali

31、dierung von Messverfahren. Eine bersicht der aktuellen Richtlinien ist im Internet unter www.vdi.de/bioaerosole abrufbar. The series of standards VDI 4251 defines the con-ditions to be taken into account in ambient air measurement planning and dispersion modelling for microbial air pollutants. In se

32、ries of standards VDI 4252, different bioaero-sol sampling methods are described and the re-quirements for the realisation of the ambient air measurement are laid down. The series of standards VDI 4253 lays down the conditions for cultivation and detection of micro-organisms as well as for the analy

33、sis of viruses and is based on the sampling method described in VDI 4252 and VDI 4257. The series of standards VDI 4254 will deal with the analysis of gaseous air pollutants, cell wall components and metabolites of microbial origin such as microbial volatile organic compounds (MVOC), endotoxins, myc

34、otoxins and glucanes. The series of standards VDI 4255 presents the different emission sources of microbial air pollu-tants, describes methods for reduction of such emissions and lays down conventional values for emission factors of selected microorganisms. The series of standards VDI 4256 defines t

35、he sta-tistical characteristics required for the description and comparability of the methods. The series of standards VDI 4257 describes the planning, the procedure and the different methods for emission measurements of microbial air pollu-tants. The series of standards VDI 4258 describes the prepa

36、ration of test bioaerosols for validation of measurement methods. An overview of the current standards is obtainable on the Internet at www.vdi.de/bioaerosole. 1 Anwendungsbereich Aufgrund der erwiesenen gesundheitlichen Risiken bei der Exposition gegenber Legionellenaerosolen zeigt diese Richtlinie

37、 die Methoden der Messung von Legionellen auf und beschreibt die umweltme-dizinische Relevanz dieser Bioaerosole. Es werden Hinweise fr Expositionsquellen und ihre Bewer-tung gegeben. Mglichkeiten einer umweltmedizi-nisch angemessenen Begrenzung der Risiken einer Legionellenexposition in der Luft we

38、rden aufge-zeigt. Die umweltmedizinische Bewertung von Legionellen im Sinne dieser Richtlinie umfasst die Bewertung der Wirkung von Legionellen in der Auenluft auf die menschliche Gesundheit. Dabei 1 Scope Owing to the proven health risks from exposure to Legionella aerosols, the present standard ex

39、plains the methods for measuring Legionella and de-scribes the environmental health relevance of these bioaerosols. It supplies information on exposure sources and their assessment as well as showing the scope for appropriately limiting the environ-mental health risks of exposure to Legionella in th

40、e air. The environmental health assessment of Le-gionella under the terms of this standard encom-passes the assessment of the effects of Legionella in ambient air on human health. Consideration has to be given here to aspects of preventive medicine B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C

41、461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1F92DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2015-11 4 VDI 4250 Blatt 2 / Part 2 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2015 sind prventivmedizinische Aspekte ebenso wie das Einbeziehen empfindlicher Personengruppen zu beachten 90. Hierz

42、u wird in dieser Richtlinie zunchst der Kenntnisstand zu Eigenschaften und Vorkommen von Legionellen und zu ihren gesundheitlichen Wirkungen sowie Expositionsquellen und Mess-methoden dargestellt. Ferner werden vorhandene Regelwerke zur Pr-vention und Kontrolle von Legionellenexpositio-nen aufgefhrt

43、. Schlielich werden Mglichkeiten und Grenzen der umweltmedizinischen Bewertung aufgezeigt und konkrete prventive Handlungs-empfehlungen gegeben. and to sensitive sections of the population 90. To this end, the standard initially presents the state of knowledge of the properties and occurrence of Leg

44、ionella and its effects on health as well as the exposure sources and measurement methods. The standard goes on to list existing rules and reg-ulations for the prevention and control of Legionel-la exposure. Finally, it explains the scope for and limits to environmental health assessment and rec-omm

45、ends specific preventive measures. 2 Begriffe Fr die Anwendung dieser Richtlinie gelten die folgenden Begriffe: Aerosol fester oder flssiger Spurenstoff, der in der Luft schwebt oder langsam absinkt (Sedimentation) VDI 3782 Blatt 5 Anmerkung: Whrend der Begriff Aerosol“ formal sowohl den Spurenstoff

46、 als auch das Trgergas (Luft) beinhaltet, wird hiermit im Anwendungskontext dieser Richtlinie blicher-weise nur der Spurenstoff allein bezeichnet. Diesem Sprach-gebrauch wird auch in dieser Richtlinie gefolgt. VDI 3782 Blatt 5 Ambe eukaryotischer Einzeller, der keine feste Krper-form besitzt, sonder

47、n durch Ausbildung von Scheinfchen die Gestalt laufend ndert und sich berwiegend durch Phagozytose ernhrt (z. B. Acanthambe) Bakterium prokaryotischer Mikroorganism us mit einer dop-pelstrngigen DNA (Nukleoid) ohne Zellkern, der sich fast ausschlielich asexuell durch Zellteilung vermehrt in Anlehnun

48、g an DIN EN 13098, Bakte-rien Anmerkung: Die derzeitige Klassifizierung der Bakterien, das heit die Einordnung in Gattungen und Arten, wird auf-grund nukleinsurebasierender, chemotaxonomischer und physiologischer Eigenschaften durchgefhrt. Bioaerosol Aerosol biologischer Herkunft in Anlehnung an DIN

49、 EN 13098 Anmerkung: Bioaerosole im Sinne dieser Richtlinie sind alle im Luftraum befindlichen Ansammlungen von Partikeln, denen Pilze (Sporen, Konidien, Hyphenbruchstcke), Bak -terien, Viren und/oder Pollen sowie deren Zellwandbestandtei-le und Stoffwechselprodukte (z. B. Endotoxine und Mykotoxi-ne) anhaften bzw. die diese beinhalten oder bilden. 2 Terms and definitions For the purposes of this standard, the following terms and definitions apply