크림토스포리디움 난포낭의 특징

크림토스포리디움 난포낭의 특징

정의 및 특징

​​크립토스포리디움 또한 병원성 원생동물의 일종으로, 증식을 위해서는 숙주가 반드시 필요한 절대기생체이다.

현재 20여종이 알려져 있지만, 주로 Cryptosporidium hominis, Cryptosporidium parvum이 사람에게 감염성이 있으며, 이 중 Cryptosporidium parvum은감염된 소에도 다량 배출되는 것으로 알려져 있다. 최근에는 말, 돼지 등의 가축, 개, 고양이, 쥐 등에서도 사람 감염성이 있는 난포낭의 배출이 발견되기도 하였다.
크립토스포리디움은 체내의 장관계통에서는 같은 형태로 기생, 증식하다가 분변에 섞여 체외로 배출되는데 이때는 포낭형태를 띄며, 유성생식을 거치므로 특별히

난포낭(Oocyst)이라 불린다<그림 6.4>.

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​크립토스포리디움의 난포낭(Oocyst)은 직경 4～6 ㎛ 크기의 공 모양으로, 배출된 난포낭은 환경중에서 증식하지 않으며, 매우 두꺼운 벽으로 둘러싸여 있기 때문에 환경에서 수개월까지 생존하며 서서히 사멸된다. 우리가 환경에서 볼 수 있는 형태는 난포낭 뿐이다.

​관련 질병 및 사고사례
복통을 동반한 설사병을 유발하는데, 건강한 사람은 1～2주 이내에 자연 치유되지만, 면역기능이 저하되거나 약한 영유아, 면역결핍환자에겐 탈수로 이어져

치명적일 수 있다. 감염경로는 사람간, 사람- 동물(특히 가축)간 접촉이 주된 경로이며, 드물게 오염된 음식이나 물 섭취가 원인이 되지만 상수계통이 원인인

경우에는 폭발적인 양상을 띈다.
난포낭의 감염력은 특히 매우 강해 미국의 수질사고 시 수돗물중의 난포낭 농도를 추정해보면 한 개 내지 몇 개의 난포낭인데도 감염이 발생한 것으로 밝혀졌다. 미국에서 있었던 자원자실험에 의하면, 난포낭을 섭취한 사람의 절반이 감염되는 개수(ID50)는 132개로 측정되었다.

​크립토스포리디움의 경우, 세계 각지에서 발생한 수인성 집단질병사례는 <표 6.5>와 같다. 가장 큰 사례로는 ’93년 미국 밀워키에서 크립토스포리디움에 오염된

수돗물이 공급되어 40만 명이 감염되고 50여명이 사망한 경우이다. 우리나라에서는 ’12년 5월 23일 한 노후아파트 저수조에 정화조 오수가 유입되어 크립토스

포리디움에 오염된 결과 주민 228명이 설사를 호소한 사례가 있었다.

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다. 환경에서의 거동 및 정수처리 관련 특성
크립토스포리디움에 감염된 사람은 하루에 

개의 난포낭을, 소나 양은 하루에 

개까지 약 14일간 배출한다.

난포낭은 지표수에서 수개월동안 생존할 수 있으며, 습기찬 토양에서도 120일 이상 생존하는 것으로 알려졌다. 따라서 사람 및 가축 감염률은 하수나 하천수의

오염정도를 결정하는 관건이 된다.
우리나라 사람의 감염률은 지역에 따라 매우 다양한데, 대체로 도시지역보다는 농촌지역이나 섬지역에서 더 높은 감염률을 보이고 있다.

소나 개의 감염률도 여러 지역에서 확인되었는데, 경우에 ​따라서는 수십 %로 매우 높은 곳도 있었다.

따라서 하수․분뇨처리장 뿐만 아니라 축산폐수처리장, 도살장 등도 주요한 오염원이 될 수 있다.
염소에 대해서는 극도로 강한 내성을 가져 염소소독공정은 아무 효과가 없다. 수온 25 ℃, pH 7.0일 때, 염소농도 80 mg/L 에서 90분 이상 노출되어야 99 %가불활성화 된다는 연구결과가 있었다(Korich et al., 1990).

실제 정수장의 잔류염소농도에 근접한 0.94 mg/L에서 90 % 불활성화하는데 필요한 CT값이 790 mg･min/L이었다는 보고도 있다(志村有通, 2001).
이처럼 크립토스포리디움은 염소 소독에 의한 일부 제거조차도 불가능하므로, 오존, UV 등의 대체소독제를 사용하지 않는 한, 여과까지의 과정에서 총제거율을

달성해야 한다. 난포낭은 수중 탁질 중 미세입자로 분류되며 수중에서 음전하를 띄는 콜로이드형태로 존재하므로, 응집 ․ 침전 및 여과공정이 최적 운영될 경우99.7～99.9 %(2.5～3.0로그) 정도 제거될 수 있다. 그러나 많은 연구에 따르면 응집이 잘 이루어지지 않을 경우 크립토스포리디움 난포낭 제거율은 50 % 정도에불과하므로 응집여부 및 그 효율이 매우 중요하다고 할 수 있다(Dugan et al. 2000).

미국에서의 크립토스포리디움 관련 몇몇 수질사고에서 응집 불량으로 인한 탁도 급상승 현상이 관찰되었던 것은 이를 잘 보여준다.
오존은 염소보다 강력한 산화제이기 때문에, 원수의 크립토스포리디움 오염정도가 높아 99 % 를 초과하는 제거율이 필요한 경우에는 염소소독에 대한 대체소독

제로 권장된다. 하지만 오존의 경우에는 수온에 따라 소독효율의 차이가 크므로, 주의해야 한다.

예를 들어 20 ℃에서는 3.9 mg･min/L로도 90 % 불활성화가 가능하지만, 수온이 1 ℃일때는 이보다 6배 강한 23 mg･min/L이 필요하다.
크립토스포리디움 난포낭은 3~9 mJ/㎠ 로도 99.9 %가 불활성화될 정도로 자외선 소독에는 매우 약한 것으로 보고되었으며, 미국에서는 12 mJ/㎠을 확보한 경우난포낭이 99.9 % 가 불활성화된 것으로 인정하고 있다.

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​라. 분석방법
표준화된 분석법에는 대체로 면역형광항체법이 사용되며 보통 지아디아와 동시 분석된다.

출처 : 환경부 정수처리기준 해설서(2013) 내용 발췌