home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ DP Tool Club 17 / CD_ASCQ_17_101194.iso / vrac / wtrfltr.zip / WTRFLTR.011 < prev   
Text File  |  1994-07-04  |  80KB  |  1,472 lines

  1. Newsgroups: rec.backcountry
  2. From: eugene@amelia.nas.nasa.gov (Eugene N. Miya)
  3. Subject: [l/m 9/25/92] Water filters & Giardia    Distilled Wisdom (9/28) XYZ
  4. Organization: NAS Program, NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA
  5. Date: Sat, 9 Jan 93 12:20:20 GMT
  6. Message-ID: <1993Jan9.122020.2951@nas.nasa.gov>
  7. Reply-To: tut@sun.com (Bill Tuthill)
  8. Lines: 1461
  9.  
  10. Panel 9
  11.  
  12. Index:
  13.     a. (Title?)
  14.        [Comparison of filters, boiling and iodine]
  15.  
  16.        Filters: First Need, Katadyn, 
  17.        Boiling, 
  18.        Iodine: PolarPure, Potable-Aqua
  19.  
  20.        Bill Tuthill
  21.        1991 - 1992
  22.  
  23.        Based on "Medicine for Mountaineering", owner's manuals and
  24.            personal experience of author
  25.  
  26.  
  27.     b. GIARDIASIS
  28.        Memo from Center from Disease Control
  29.        Dennis D. Juranek 
  30.        Chief, Epidemiology Activity
  31.        Parasitic Diseases Branch
  32.        Division of Parasitic Diseases
  33.        Centers for Disease Control
  34.        1990
  35.  
  36.  
  37.     c. Back-country water treatment to prevent giardiasis.
  38.        American Journal of Public Health
  39.        December 1989, Vol 79, No 12, pp 1633-1637.
  40.        Copyright 1989 AJPH 0090-0036/89$1.50 [used without permission]
  41.        Filters: First Need, H2OK, Katadyn, Pocket Purifier, Water Purifier
  42.        Chemicals: Polar Pure, Coghlan's Emergency Germicidal Drinking
  43.                   Water Tablets, Potable Aqua, 2% iodine, 
  44.                   Sierra Water Purifier, Halazone, commercial liquid bleach
  45.        Jerry E. Ongerth, PhD, PE, 
  46.        Ron L. Johnson, 
  47.        Steven C Macdonald, MPH, 
  48.        Floyd Frost, PhD, 
  49.        Henry H. Stibbs, PhD
  50.  
  51.     d. REI Water Filter Chart (2 similar articles)
  52.        Comparison of specs: pore size, weight, capacity, filter life,
  53.                             cost/gallon, price, replacement cost,
  54.                  elements
  55.        Filters: Katadyn, MSR, PUR, First Need, Basic Designs, Timber Line
  56.  
  57.        199x?
  58.  
  59. Copyright (c) 1991 by Bill Tuthill
  60.  
  61. Unpurified drinking water may contain four things that pose health risks:
  62. protozoan parasites (e.g. giardia), toxic bacteria, harmful viruses, and
  63. poisonous chemicals.  Of the methods available in the field, only boiling
  64. and iodine are entirely effective against the first three, and only charcoal
  65. filtration is effective against the fourth.
  66.  
  67. The First Need(R) water filter is cheap (less than $40), but is effective
  68. merely against protozoan parasites.  Its .4 micron filter pores are smaller
  69. than giardia cysts at 3.5 microns, but larger than some bacteria, such as
  70. E. coli at .3 to .9 microns.  The First Need's charcoal canister is not big
  71. enough to be effective against poisonous chemicals -- you need a pound of
  72. charcoal for this -- so it just adds unnecessary weight, and provides a
  73. potential haven for the growth of harmful bacteria.  If you own a First Need
  74. filter, flush it with iodine after each trip.
  75.  
  76. The Katadyn(R) water filter is expensive (over $200), but is completely
  77. effective against bacteria as well as giardia.  Moreover, it can be cleaned
  78. after it clogs up.  The Katadyn is effective at removing smaller bacteria
  79. such as E. coli.  However, its .2 micron filter is not effective against
  80. any virus.  If you travel abroad (to Nepal for example), you risk viral
  81. infections such as Hepatitis A and Hepatitis non-A non-B, among others.
  82.  
  83. MSR has a new water filter, which may be superior to the Katadyn.  Results
  84. from the field aren't in yet.
  85.  
  86. To be entirely safe, water should be boiled for at least five minutes.
  87. Giardia is killed in less than a minute at 176 degrees, well under the
  88. boiling point.  Bacteria and viruses last somewhat longer, but are probably
  89. killed in less than five minutes at 190 degrees.  Some viruses may last
  90. longer; nobody knows.  At 10,000 feet water boils at 194 degrees; above
  91. this altitude boil water about an extra minute for each 1000 feet.
  92.  
  93. If you have neither the time nor the inclination to boil water, iodine
  94. is equally effective.  After 15 minutes (30 minutes for very cold water),
  95. a sufficient dose of iodine kills all protozoa, bacteria, and viruses.
  96. One readily-available choice is Potable-Aqua(R) tablets.  Dissolve one
  97. tablet per liter of water (two tablets if cloudy) and wait.  The problem
  98. with iodine tablets is that they degrade upon contact with moisture, so
  99. keep that bottle dry, and discard it upon returning home.
  100.  
  101. Avoid halazone and Clorox, because chlorine is volatile, slow to disinfect,
  102. and works differently against protozoa and viruses at various pH levels.
  103. It also reacts with organic compounds to form carcinogenic chloramines.
  104.  
  105. Iodine is not highly toxic, and in fact is an essential ingredient of
  106. human nutrition.  However, continuous ingestion of large doses may cause
  107. health problems, so don't iodinate all your water for more than a few
  108. months at a time.
  109.  
  110. The accepted concentration for iodine disinfection is 8 milligrams per
  111. liter, but this is mostly to get rid of protozoan parasites.  A good way
  112. to reduce overall iodine consumption and minimize that iodine flavor is
  113. to filter first, then use a low concentration of iodine to get rid of
  114. bacteria and viruses.  For this, a concentration of .5 mg/L is deemed
  115. adequate, so one capful of PolarPure or one Potable-Aqua tablet should
  116. disinfect around 16 liters of lightly filtered water.  The Timberline(R)
  117. filter, with its 2 micron pores, is fine for removing protozoa.
  118.  
  119. Giardia has become a well-known, almost fashionable, outdoor hazard.
  120. Many people who experience gastro-intestinal problems after drinking
  121. bad water think they have contracted giardia.  In many cases they have
  122. contracted something else.  Since the only FDA-approved treatment for
  123. giardia (Flagyl) is very nasty, it's wise to make sure you really have
  124. giardia before taking Flagyl.  Most low-grade bacterial infections go away
  125. on their own, and Flagyl is ineffective against viral infections.  One
  126. alternative to Flagyl is quinacrine.  In many parts of the world (Asia
  127. for example) Tinidazole is available, and is preferable to Flagyl because
  128. it is less toxic and quicker acting.
  129.  
  130. [This information based on "Medicine for Mountaineering", various owner's
  131. pamphlets, and personal experience.]
  132.  
  133. Addedum 1992
  134.  
  135. A packet of information arrived recently from Recovery Engineering
  136. in Minneapolis, which I'll summarize as promised.
  137.  
  138. They have a new product, the Pur Scout, which I believe is destined
  139. to replace the First Need as the most popular low-cost filter.  It
  140. has the same 1 micron filter plus iodine matrix as the Pur Explorer,
  141. pumps a quart in 120 seconds, but weighs only 12 oz!  Capacity is
  142. 200 gallons, twice the First Need, but its $60 cost is less than
  143. twice as much.  The Scout is not self-cleaning like the Explorer,
  144. and is only half the speed, with 2/5 the filter life.
  145.  
  146. Unlike other water filters, all Pur products meet EPA's purification
  147. guidelines.  No other filter does this, because no other filter can
  148. remove viruses.  Here is the abstract from a study done at U Arizona
  149. on the Pur Tritek(tm) system:
  150.  
  151.     "Three identical [Pur Traveller water filters] were evaluated
  152.     for their ability to inactivate/remove Klebsiella terrigena,
  153.     poliovirus type1, rotavirus SA-11, and Giardia lamblia cysts.
  154.     The units were operated according to the manufacturer's
  155.     instructions until the designed lifetime of 100 gallons (378
  156.     liters) passed through.  The units were challenged with [the
  157.     micro-organisms mentioned above] after a passage of 0, 50, 75
  158.     and 100 gallons.  At the 75% lifetime challenge, 'worst case'
  159.     water quality of 1500 mg/l dissolved solids, 10 mg/l organic
  160.     matter, 4 degrees C, with a turbidity of 30 NTU and a pH of 9
  161.     was used.  For the 100% lifetime test the worst case water
  162.     quality at pH 5 was used.  The units were also tested after
  163.     stagnation for 48 hours at the 50%, 75%, and 100% [stages].
  164.  
  165.     "At 0 and 50% lifetime test points, > 99.9999% of the bacteria, 
  166.     > 99.9% of the Giardia cysts, and > 99.99% of the test viruses
  167.     were removed.  With worst case water two passages of the test
  168.     water through the units was required to achieve these same
  169.     removals.  These units would comply with criteria guidelines
  170.     suggested by the US EPA...
  171.  
  172.     "One passage of the pH 9 worst case water was not sufficient
  173.     to remove the Klebsiella terrigena and poliovirus type1 to
  174.     the required reduction.  However, the required reduction [was]
  175.     achieved by passage of the test water through the units a
  176.     second time...  Holding the water for 5 to 10 minutes after
  177.     it had passed through the units also resulted in a further
  178.     reduction of test bacteria and viruses."
  179.  
  180. What is Klebsiella terrigena anyway?  I assume it's a bacteria, but
  181. what disease does it cause?  And what does NTU stand for?  Also, is
  182. parts per million (ppm) the same as milligrams per liter (mg/l)?
  183. Here is the residual iodine in ppm after treatment:
  184.  
  185.     cup1    cup2    cup3
  186.   0%    .7    .7    .7
  187.  50%    .6    .5    .6
  188.  75%    .6    .6    .7
  189. 100%    .7    .6    .8
  190.  
  191. This indicates that the filter still had plenty of life at 100 gallons.
  192. It also indicates that there is enough residual iodine to kill off all
  193. viruses and bacteria overnight (assuming ppm = mg/l).  At these levels
  194. some iodine taste may be present, which can be removed with the optional
  195. charcoal filter.  Since the charcoal filter also removes iodine, it
  196. would be prudent to use it only when filtering good quality water above
  197. 5 degrees C.  It's a tradeoff, though: when travelling thru agricultural
  198. areas, charcoal filtration helps remove pesticides and herbicides.
  199.  
  200. All in all, I've decided to trade in my Katadyn for a Pur Explorer.  I
  201. used an MSR last week on the Rogue, and liked its pump action and bottle
  202. attachment, but it *did* start to clog.  Anybody want to buy my Katadyn
  203. (in excellent condition) for a mere $185?  F*ck the Swiss.
  204.  
  205. =====
  206.  
  207. OCR'ed memo from the Center from Disease Control:
  208.  
  209. GIARDIASIS
  210.  
  211. GIARDIASIS: By Dennis D. Juranek, Chief, Epidemiology Activity
  212. Parasitic Diseases Branch
  213. Division of Parasitic Diseases
  214. Centers for Disease Control
  215.  
  216. Transmission and Control
  217.  
  218. Introduction
  219.  
  220. During the past fifteen years giardiasis has been recognized as one of the
  221. most frequently occurring waterborne diseases in the United States (1).
  222. Giardia lamblia have been discovered in the United States in places as far
  223. apart as Estes Park, Colorado (near the Continental Divide); Missoula,
  224. Montana; Wilkes-Barre, Scranton, and Hazleton, Pennsylvania; and Pittsfield
  225. and Lawrence, Massachusetts just to name a few. In light of recent large
  226. outbreaks of waterborne giardiasis, it seem timely to present reliable
  227. information on the way in which giardiasis is acquired, treated, and
  228. prevented.
  229.  
  230. Giardiasis: Prevalence and Symptoms
  231.  
  232. Giardiasis is a disease caused by a one-celled parasite with the scientific
  233. name Giardia lamblia. The disease is characterized by intestinal symptoms
  234. that usually last one week or more and may be accompanied by one or more of
  235. the following: diarrhea, abdominal cramps, bloating, flatulence, fatigue, and
  236. weight loss (see Table 1). Although vomiting and fever are listed in Table 1
  237. as relatively frequent symptoms, they have been uncommonly reported by people
  238. involved in waterborne outbreaks of giardiasis in the United States. Table 1
  239. also suggests that 13 percent of patients with giardiasis may have blood in
  240. their stool. Giardia, however, rarely causes intestinal bleeding. Therefore,
  241. blood in the stool of a patient with giardiasis almost always indicates the
  242. presence of a second disease.
  243.  
  244. While most Giardia infections persist only for one or two months, some people
  245. undergo a more chronic phase, which can follow the acute phase or may become
  246. manifest without an antecedent acute illness. The chronic phase is
  247. characterized by loose stools, and increased abdominal gassiness with
  248. cramping, flatulence and burping. Fever is not common, but malaise, fatigue,
  249. and depression may ensue (2). For a small number of people, the persistence of
  250. infection is associated with the development of marked malabsorption and
  251. weight loss (3). Similarly, lactose (milk) intolerance can be a problem for
  252. some people. This can develop coincidentally with the infection or be
  253. aggravated by it, causing an increase in intestinal symptoms after ingestion
  254. of milk products.
  255.  
  256. Some people may have several of these symptoms without evidence of diarrhea or
  257. have only sporadic episodes of diarrhea every 3 or 4 days. Still others may
  258. not have any symptoms at all. Therefore, the problem may not be whether you
  259. are infected with the parasite or not, but how harmoniously you both can live
  260. together, or how to get rid of the parasite (either spontaneously or by
  261. treatment) when the harmony does not exist or is lost.
  262.  
  263. Medical Treatment
  264.  
  265. Three drugs are available in the United States to treat giardiasis: quinacrine
  266. (Atabrine*), metronidazole (Flagyl*), and furazolidone (Furoxone*). All are
  267. prescription drugs. In a recent review of drug trials in which the efficacies
  268. of these drugs were compared, quinacrine produced a cure in 93% of 129
  269. patients, metronidazole cured 92% of 219, and furazolidone cured 84% of 150
  270. patients (4). Quinacrine is generally the least expensive of the anti-Giardia
  271. medications but it often causes vomiting in children younger than 5 years
  272. old. Although the treatment of giardiasis is not an FDA-approved indication
  273. for metronidazole, the drug is commonly used for this purpose. Furazolidone
  274. is the least effective of the three drugs, but is the only anti-Giardia
  275. medication that comes as a liquid preparation, which makes it easier to
  276. deliver the exact dose to small children and makes it the most convenient
  277. dosage form for children who have difficulty taking pills. Cases of chronic
  278. giardiasis refractory to repeated courses of therapy have been noted, one of
  279. which responded to combined quinacrine and metronidazole treatment (5).
  280.  
  281. (*) Use of trade names is for purposes of identification only.
  282.  
  283. Etiology and Epidemiology
  284.  
  285. Giardiasis occurs worldwide. In the United States, Giardia is the parasite
  286. most commonly identified in stool specimens submitted to state laboratories
  287. for parasitologic examination. From 1977 through 1979, approximately 4% of 1
  288. million stool specimens submitted to state laboratories were positive for
  289. Giardia (6). Other surveys have demonstrated Giardia prevalence rates ranging
  290. from 1 to 20% depending on the location and ages of persons studied.
  291. Giardiasis ranks among the top 20 infectious diseases that cause the greatest
  292. morbidity in Africa, Asia, and Latin America (7); it has been estimated that
  293. about 2 million infections occur per year in these regions (8).
  294.  
  295. People who are at highest risk for acquiring a Giardia infection in the United
  296. States may be placed into five major categories:
  297.  
  298. 1) People in cities whose drinking water originates from streams or
  299.    rivers and whose water treatment process does not include
  300.    filtration, or filtration is ineffective because of malfunctioning
  301.    equipment. 
  302. 2) Hikers/campers/outdoorspeople.
  303. 3) International travelers
  304. 4) Children who attend day-care centers, day-care center staff, and
  305.    parents and siblings of children infected in day-care centers. 
  306. 5) Homosexual men.
  307.  
  308. People in categories 1, 2, and 3 have in common the same general source of
  309. infections, i.e., they acquire Giardia from fecally contaminated drinking
  310. water. The city resident usually becomes infected because the municipal water
  311. treatment process does not include a filter that is necessary to physically
  312. remove the parasite from the water. The number of people in the United States
  313. at risk (i.e., the number who receive municipal drinking water from unfiltered
  314. surface water) is estimated to be 20 million. International travelers may
  315. also acquire the parasite from improperly treated municipal waters in cities
  316. or villages in other parts of the world, particularly in developing
  317. countries. In Eurasia, only travelers to Leningrad appear to be at increased
  318. risk. In prospective studies, 88% of U.S. and 35% of Finnish travelers to
  319. Leningrad who had negative stool tests for Giardia on departure to the Soviet
  320. Union developed symptoms of giardiasis and had positive tests for Giardia
  321. after they returned home (10,11). With the exception of visitors to Leningrad,
  322. however, Giardia has not been implicated as a major cause of traveler's
  323. diarrhea. The parasite has been detected in fewer than 2% of travelers who
  324. develop diarrhea. Hikers and campers risk infection every time they drink
  325. untreated raw water from a stream or river.
  326.  
  327. Persons in categories 4 and 5 become exposed through more direct contact with
  328. feces of an infected person, e.g., exposure to soiled diapers of an infected
  329. child (day-care center-associated cases), or through direct or indirect
  330. anal-oral sexual practices in the case of homosexual men.
  331.  
  332. Although community waterborne outbreaks of giardiasis have received the
  333. greatest publicity in the United States during the past decade, about half of
  334. the Giardia cases discussed with staff of the Centers for Disease Control in
  335. the past 2 to 3 years have a day-care center exposure as the most likely
  336. source of infection. Numerous outbreaks of Giardia in day-care centers have
  337. been reported in recent years. Infection rates for children in day-care
  338. center outbreaks range from 21 to 44% in the United states and from 8 to 27%
  339. in Canada (12,13,14,15,16,17). The highest infection rates are usually
  340. observed in children who wear diapers (l to 3 years of age). In one study of
  341. 18 randomly selected day care centers in Atlanta (CDC unpublished data), 10%
  342. of diapered children were found infected. Transmission from this age group to
  343. older children, day-care staff, and household contacts is also common. About
  344. 20% of parents caring for an infected child will come infected.
  345.  
  346. It is important that local health officials and managers of water utility
  347. companies realize that sources of Giardia infection other than municipal
  348. drinking water exist. Armed with this knowledge, they are less likely to make
  349. a quick (and sometimes wrong) assumption that a cluster of recently diagnosed
  350. cases in a city is related to municipal drinking water. Of course, drinking
  351. water must not be ruled out as a source of infection when a larger than
  352. expected number of cases are recognized in a community, but the possibility
  353. that the cases are associated with a day-care center outbreak, drinking
  354. untreated stream water, or international travel should also be
  355. entertained.
  356.  
  357. Parasite Biology
  358.  
  359. To understand the finer aspects of Giardia transmission and the strategies for
  360. control, one must become familiar with several aspects of the parasite's
  361. biology. Two forms of the parasite exist: a trophozoite and a cyst, both of
  362. which are much larger than bacteria (see Figure 1). Trophozoites live in the
  363. upper small intestine where they attach to the intestinal wall by means of a
  364. disc-shaped suction pad on their ventral surface. Trophozoites actively feed
  365. and reproduce at this location. At some time during the trophozoite's life,
  366. it releases its hold on the bowel wall and floats in the fecal stream through
  367. the intestine. As it makes this journey, it undergoes a morphologic
  368. transformation into an egglike structure called a cyst. The cyst, which is
  369. about 6 to 9 micrometers in diameter x 8 to 12 micrometers (1/100 millimeter)
  370. in length, has a thick exterior wall that protects the parasite against the
  371. harsh elements that it will encounter outside the body. This cyst form of the
  372. parasite is infectious for other people or animals. Most people become
  373. infected either directly by hand-to-mouth transfer of cysts from the feces of
  374. an infected individual, or indirectly by drinking feces-contaminated water.
  375. Less common modes of transmission included ingestion of fecally contaminated
  376. food and hand-to-mouth transfer of cysts after touching a fecally contaminated
  377. surface. After the cyst is swallowed, the trophozoite is liberated through
  378. the action of stomach acid and digestive enzymes and becomes established in
  379. the small intestine.
  380.  
  381. Although infection after the ingestion of only one Giardia cyst is
  382. theoretically possible, the minimum number of cysts shown to infect a human
  383. under experimental conditions is ten (18). Trophozoites divide by binary
  384. fission about every 12 hours. What this means in practical terms that if a
  385. person swallowed only a single cyst, reproduction at this rate would result in
  386. more than 1 million parasites 10 days later, and 1 billion parasites by day 15.
  387.  
  388. The exact mechanism by which Giardia causes illness is not yet well
  389. understood, but is not necessarily related to the number of organisms
  390. present. Nearly all of the symptoms, however, are related to dysfunction of
  391. the gastrointestinal tract. The parasite rarely invades other parts of the
  392. body, such as the gall bladder or pancreatic ducts. Intestinal infection does
  393. not result in permanent damage.
  394.  
  395. Transmission
  396.  
  397. Data reported to the CDC indicate that Giardia is the most frequently
  398. identified cause of diarrheal outbreaks associated with drinking water in the
  399. United States. The remainder of this article will be devoted to waterborne
  400. transmission of Giardia. Waterborne epidemics of giardiasis are a relatively
  401. frequent occurrence. In 1983, for example, Giardia was identified as the
  402. cause of diarrhea in 68% of waterborne outbreaks in which the causal agent was
  403. identified (19). From 1965 to 1982, more than 50 waterborne outbreaks were
  404. reported (20). In 1984, about 250,000 people in Pennsylvania were advised to
  405. boil drinking water for 6 months because of Giardia-contaminated water.
  406. Many of the municipal waterborne outbreaks of Giardia have been subjected to
  407. intense study to determine their cause. Several general conclusions can be
  408. made from data obtained in those studies. Waterborne transmission of Giardia
  409. in the United States usually occurs in mountainous regions where community
  410. drinking water is obtained from clear running streams, is chlorinated but is
  411. not filtered before distribution. Although mountain streams appear to be
  412. clean, fecal contamination upstream by human residents or visitors, as well as
  413. by Giardia-infected animals such as beavers, has been well documented. It is
  414. worth emphasizing that water obtained from deep wells is an unlikely source of
  415. Giardia because of the natural filtration of water as it percolates through
  416. the soil to reach underground cisterns. Well-water sources that pose the
  417. greatest risk of fecal contamination are those that are poorly constructed or
  418. improperly located. A few outbreaks have occurred in towns that included
  419. filtration in the water treatment process, but the filtration was not
  420. effective in removing Giardia cysts because of defects in filter construction,
  421. poor maintenance of the filter media, or inadequate pretreatment of the water
  422. before it was filtered. Occasional outbreaks have also occurred because of
  423. accidental cross-connections between water and sewerage systems.
  424.  
  425. One can conclude from these data that two major ingredients are necessary for
  426. waterborne outbreak. First, there must be Giardia cysts in untreated source
  427. water and, second, the water purification process must either fail to kill or
  428. fail to remove Giardia cysts from the water.
  429.  
  430. Although beavers are often blamed for contaminating water with Giardia cysts,
  431. it seems unlikely that they are responsible for introducing the parasite into
  432. new areas. It is far more likely that they are also victims: Giardia cysts
  433. may be carried in untreated human sewage discharged into the water by
  434. small-town sewage disposal plants or originate from cabin toilets that drain
  435. directly into streams and rivers. Backpackers, campers, and sports
  436. enthusiasts may also deposit Giardia-contaminated feces in the environment
  437. that are subsequently washed into streams by rain. In support of this concept
  438. is a growing amount of data that indicate a higher Giardia infection rate in
  439. beavers living downstream from U.S. National Forest campgrounds compared with
  440. a near zero rate of infection in beavers living in more remote areas.
  441.  
  442. Although beavers may be unwitting victims in the Giardia story, they still
  443. play an important part in the transmission scheme, because they can (and
  444. probably do) serve as amplifying hosts. An amplifying host is one that is
  445. easy to infect, serves as a good habitat for the parasite to reproduce, and,
  446. in the case of Giardia, returns millions of cysts to the water for every one
  447. ingested. Beavers are especially important in this regard because they tend
  448. to defecate in or very near the water, which ensures that most of the Giardia
  449. cysts excreted are returned to the water
  450.  
  451. The contribution of other animals to waterborne outbreaks of Giardia is less
  452. clear. Muskrats (another semiaquatic animal) have been found in several parts
  453. of the United States to have high infection rates (30 to 40%) (2l). Recent
  454. studies have shown that muskrats can be infected with Giardia cysts obtained
  455. from humans and beavers. Occasional Giardia infections have been reported in
  456. coyotes, deer, elk, cattle, dogs, and cats, but not in horses and sheep,
  457. encountered in mountainous regions of the United States. Naturally occurring
  458. Giardia infections have not been found in most other wild animals (bear,
  459. nutria, rabbit, squirrel, badger, marmot, skunk, ferret, porcupine, mink,
  460. raccoon, river otter, bobcat, lynx, moose, bighorn sheep) (22).
  461.  
  462. Removal from Municipal Water Supplies
  463.  
  464. During the past 10 years, scientific knowledge about what is required to kill
  465. or remove Giardia cysts from a contaminated water supply has increased
  466. considerably. For example, it is known that cysts can survive in cold water
  467. (4 deg C) for at least 2 months and that they are killed instantaneously by
  468. boiling water (100 deg C) (23,24). It is not known how long the cysts
  469. will remain viable at other water temperatures (e.g., at 0 deg C or in a
  470. canteen at 15-20 deg C), nor is it known how long the parasite will survive
  471. on various environment surfaces, e.g., under a pine tree, in the sun,
  472. on a diaper-changing table, or in carpets in a day-care center. 
  473.  
  474. The effect of chemical disinfection, such as chlorine, on the viability of
  475. Giardia cysts is an even more complex issue. It is clear from the number of
  476. waterborne outbreaks of Giardia that have occurred in communities where
  477. chlorine was employed as a disinfectant that the amount of chlorine used
  478. routinely for municipal water treatment is not effective against Giardia
  479. cysts. These observations have been confirmed in the laboratory under
  480. experimental conditions (25,26,27). This does not mean, however, that chlorine
  481. does not work at all. It does work under certain favorable conditions.
  482. Without getting too technical, one can gain some appreciation of the problem
  483. by understanding a few of the variables that influence the efficacy of
  484. chlorine as a disinfectant.
  485.  
  486. 1) Water pH: at pH values above 7.5, the disinfectant capability of
  487.    chlorine is greatly reduced. 
  488. 2) Water temperature: the warmer the water, the higher the efficacy.
  489.    Thus, chlorine does not work well in ice-cold water from mountain
  490.    streams.
  491. 3) Organic content of the water: mud, decayed vegetation, or other
  492.    suspended organic debris in water chemically combines with chlorine
  493.    making it unavailable as a disinfectant.
  494. 4) Chlorine contact time: the longer Giardia cysts are exposed to
  495.    chlorine, the more likely it is that the chemical will kill them.
  496. 5) Chlorine concentration: the higher the chlorine concentration, the
  497.    more likely chlorine will kill Giardia cysts. Most water treatment
  498.    facilities try to add enough chlorine to give a free (unbound)
  499.    chlorine residual at the customer tap of 0.5 mg per liter of water. 
  500.  
  501. The five variables above are so closely interrelated that an unfavorable
  502. occurrence in one can often be compensated for by improving another. For
  503. example, if chlorine efficacy is expected to be low because water is obtained
  504. from an icy stream, either the chlorine contact time or chlorine
  505. concentration, or both could be increased. In the case of
  506. Giardia-contaminated water, it might be possible to produce safe drinking
  507. water with a chlorine concentration of 1 mg per liter and a contact time as
  508. short as 10 minutes if all the other variables were optimal (i.e., pH of 7.0,
  509. water temperature of 25 deg C, and a total organic content of the water close to
  510. zero). On the other hand, if all of these variables were unfavorable (i.e.,
  511. pH of 7.9, water temperature of 5 deg C, and high organic content), chlorine
  512. concentrations in excess of 8 mg per liter with several hours of contact time
  513. may not be consistently effective. Because water conditions and water
  514. treatment plant operations (especially those related to water retention time
  515. and, therefore, to chlorine contact time) vary considerably in different parts
  516. of the United States, neither the U.S. Environmental Protection Agency nor the
  517. CDC has been able to identify a chlorine concentration that would be safe yet
  518. effective against Giardia cysts under all water conditions. Therefore, the
  519. use of chlorine as a preventive measure against waterborne giardiasis
  520. generally has been used under outbreak conditions when the amount of chlorine
  521. and contact time have been tailored to fit specific water conditions and the
  522. existing operational design of the water utility.
  523.  
  524. In an outbreak, for example, the local health department and water utility may
  525. issue an advisory to boil water, may increase the chlorine residual at the
  526. consumer's tap from 0.5 mg per liter to 1 or 2 mg per liter, and, if the
  527. physical layout and operation of the water treatment facility permit, increase
  528. the chlorine contact time. These are emergency procedures intended to reduce
  529. the risk of transmission until a filtration device can be installed or
  530. repaired or until an alternative source of safe water, such as a well, can be
  531. made operational.
  532.  
  533. The long-term solution to the problem of municipal waterborne outbreaks of
  534. giardiasis will involve improvements in and more widespread use of filters in
  535. the municipal water treatment process. The sand filters most commonly used in
  536. municipal water treatment today cost millions of dollars to install, which
  537. makes them unattractive for many small communities. Moreover, the pore sizes
  538. in these filters are not sufficiently small to remove a Giardia (6 to 9
  539. micrometers x 8 to 12 micrometers). For the sand filter to remove Giardia
  540. cysts from the water effectively, the water must receive some additional
  541. treatment before it reaches the filter. In addition, the flow of water
  542. through the filter bed must be carefully regulated.
  543.  
  544. An ideal prefilter treatment for muddy water would include sedimentation (a
  545. holding pond where the large suspended particles are allowed to settle out by
  546. the action of gravity) followed by flocculation or coagulation (the addition
  547. of chemicals such as alum or ammonium to cause microscopic particles to clump
  548. together). The large particles resulting from the flocculation/coagulation
  549. process, including Giardia cysts bound to other microparticulates, are easily
  550. removed by the sand filter. Chlorine is then added to kill the bacteria and
  551. viruses that may escape the filtration process. If the water comes from a
  552. relatively clear source, chlorine may be added to the water before it reaches
  553. the filter. The point here is that successful operation of a complete water
  554. treatment facility is a complex process that requires considerable training.
  555. Troubleshooting breakdowns or recognizing potential problems in the system
  556. before they occur often requires the skills of an engineer. Unfortunately,
  557. most small water utilities that have a water treatment facility that includes
  558. filtration cannot afford the services of a full-time engineer. Filter
  559. operation or maintenance problems in such systems may not be detected until a
  560. Giardia outbreak is recognized in the community. The bottom line is that
  561. although, in reference to municipal systems, water filtration is the best that
  562. water treatment technology has to offer against waterborne giardiasis, it is
  563. not infallible. For municipal water filtration facilities to work properly,
  564. they must be properly constructed, operated, and maintained.
  565.  
  566. Water Disinfection in the Out-of-Doors
  567.  
  568. Whenever possible, persons in the out-of-doors should carry drinking water of
  569. known purity with them. When this is not practical, and water from streams,
  570. lakes, ponds, and other outdoor sources must be used, time should be taken to
  571. disinfect the water before drinking it.
  572.  
  573. Boiling
  574.  
  575. Boiling water is one of the simplest and most effective ways to purify water.
  576. Boiling for 1 minute is adequate to kill Giardia as well as most other
  577. bacterial or viral pathogens likely to be acquired from drinking polluted
  578. water.
  579.  
  580. Chemical Disinfection
  581.  
  582. Disinfection of water with chlorine or iodine is considered less reliable than
  583. boiling for killing Giardia. However, it is recognized that boiling drinking
  584. water is not practical under many circumstances. Therefore, when one cannot
  585. boil drinking water, chemical disinfectants such as iodine or chlorine should
  586. be used. This will provide some protection against Giardia and will destroy
  587. most bacteria and viruses that cause illness. Iodine or chlorine concentrations
  588. of 8 mg/liter (8ppm) with a minimum contact time of 30 minutes are recommended.
  589. If the water is cold (less than 10 deg C or 5O deg F) we suggest a minimum
  590. contact time of 60 minutes. If you have a choice of disinfectants, use iodine.
  591. Iodine's disinfectant activity is less likely to be reduced by unfavorable
  592. water conditions, such as dissolved organic material in water or by water with
  593. a high pH, than chlorine.
  594.  
  595. Below are instructions for disinfecting water using household tincture of
  596. iodine or chlorine bleach. If water is visibly dirty, it should first be
  597. strained through a clean cloth into a container to remove any sediment or
  598. floating matter. Then the water should be treated with chemicals as follows:
  599.  
  600. IODINE
  601.  
  602. Tincture of iodine from the medicine chest or first aid kit can be used to
  603. treat water. Mix thoroughly by stirring or shaking water in container and let
  604. stand for 30 minutes.
  605.  
  606. Tincture of Iodine            Drops* to be Added per Quart or Liter
  607.                               Clear Water      Cold or Cloudy Water**
  608.  
  609.     2%                            5                     10
  610.  
  611. * 1 drop = 0.05ml
  612.  
  613. ** Very turbid or very cold water may require prolonged contact time; let
  614. stand up to several hours or even overnight.
  615.  
  616. CHLORINE
  617.  
  618. Liquid chlorine bleach used for washing clothes usually has 4% to 6% available
  619. chlorine. The label should be read to find the percentage of chlorine in the
  620. solution and the treatment schedule below should be followed.
  621.  
  622.                               Drops* to be Added per Quart or Liter
  623. Available Chlorine            Clear Water        Cold or Cloudy Water**
  624.  
  625.      1%                          10                     20
  626.      4% to 6%                     2                      4
  627.      7% to lO%                    1                      2
  628.      Unknown                     10                     20
  629.  
  630. * 1 drop = 0.05ml
  631.  
  632. ** Very turbid or very cold water may require prolonged contact time; let
  633. stand up to several hours or even overnight.
  634.  
  635.  
  636. Mix thoroughly by stirring or shaking water in container and let stand for 30
  637. minutes. A slight chlorine odor should be detectable in the water; if not,
  638. repeat the dosage and let stand for an additional 15 minutes before using.
  639.  
  640. Filters
  641.  
  642. Newcomers in the battle against waterborne giardiasis include a variety
  643. of portable filters for field or individual use as well as some household
  644. filters. Manufacturers' data accompanying these filters indicate that some
  645. can remove particles the size of a Giardia cyst or smaller and may be capable
  646. of providing a source of safe drinking water for an individual or family
  647. during a waterborne outbreak. Such devices, if carefully selected, might also
  648. be useful in preventing giardiasis in international travelers, backpackers,
  649. campers, sportsmen, or persons who live or work in areas where water is known
  650. to be contaminated.
  651.  
  652. Unfortunately, there are yet few published reports in the scientific
  653. literature detailing both the methods used and the results of tests employed
  654. to evaluate the efficacy of these filters against Giardia. Until more
  655. published experimental data become available, there are a few common sense
  656. things that a consumer should look for when selecting a portable or household
  657. filter. The first thing to consider is the filter media. Filters relying
  658. solely on ordinary or silver-impregnated carbon or charcoal should be avoided,
  659. because they are not intended to prevent, destroy, or repel micro-organisms.
  660. Their principal use is to remove undesirable chemicals, odors, and very large
  661. particles such as rust or dirt.
  662.  
  663. Some filters rely on chemicals such as iodide-impregnated resins to kill
  664. Giardia. While properly designed and manufactured iodide-impregnated resin
  665. filters have been shown to kill many species of bacteria and virus present in
  666. human feces, their efficacy against Giardia cysts is less well-established.
  667. The principle under which these filters operate is similar to that achieved by
  668. adding the chemical disinfectant iodine to water, except that the
  669. micro-organisms in the water pass over the iodide-impregnated disinfectant as
  670. the water flows through the filter.
  671.  
  672. While the disinfectant activity of iodide is not as readily affected as
  673. chlorine by water pH or organic content, iodide disinfectant activity is
  674. markedly reduced by cold water temperatures. Experiments on Giardia indicate
  675. that many of the cysts in cold water (4 deg C) remain viable after passage
  676. through filters containing tri-iodide or penta-iodide disinfectants (28). As
  677. indicated earlier, longer contact times (compared to those required to kill
  678. bacteria) are required when using chemical filters to process cold water for
  679. Giardia protection. Presently available chemical filters also are not
  680. recommended for muddy or very turbid water. Additionally, filters relying
  681. solely on chemical action usually give no indication to the user when
  682. disinfectant activity has been depleted.
  683.  
  684. The so-called microstrainer types of filters are true filters. Manufacturer
  685. data accompanying these filters indicate that some have a sufficiently small
  686. pore size to physically restrict the passage of some micro-organisms through
  687. the filter. The types of filter media employed in microstraining filters
  688. include orlon, ceramic, and proprietary materials. Theoretically, a filter
  689. having an absolute pore size of less than 6 micrometers might be able to
  690. prevent Giardia cysts of 8 to 10 micrometers in diameter from passing.
  691. However, when used as a water sampling device during community outbreaks,
  692. portable filters in the 1- to 3- micrometer range more effectively removed
  693. Giardia cysts from raw water than filters with larger pore sizes. For
  694. effective removal of bacterial or viral organisms which cause disease in
  695. humans, microstraining filters with pore sizes of less than 1 micrometer are
  696. advisable. However, the smaller the pores, the more quickly the filters will
  697. tend to clog. To obtain maximum filter life, and as a matter of reasonable
  698. precaution, the cleanest available water source should always be used. Keep
  699. in mind, however, that even sparkling, clear mountain streams can be heavily
  700. contaminated.
  701.  
  702. Secondly, because infectious organisms can be concentrated on the filter
  703. element/media, it is important to consider whether the filter element can be
  704. cleaned or replaced without posing a significant health hazard to the user.
  705. Properly engineered portable filters should also minimize the possibility of
  706. contaminating the "clean water side" of the filter with contaminated water
  707. during replacement or cleaning of the filter element. This is especially
  708. important for filters used in the field where they are often rinsed or
  709. "cleaned" in a stream or river that may be contaminated.
  710.  
  711. Ongerth (29) recently evaluated four filters (First Need, H20K, Katadyn, the
  712. Pockett Purifier) for their ability to remove Giardia cysts from water. Only
  713. the First Need and Katadyn filters removed 100% of the cysts.
  714.  
  715. Conclusion
  716.  
  717. In conclusion, during the past fifteen years, giardiasis has been recognized
  718. as one of the most frequently occurring waterborne diseases in the United
  719. States. The most common sources of water contamination include improperly
  720. treated municipal sewage, infected animals, and indiscriminate defecation by
  721. outdoorsmen. Chlorine concentrations in the 0.1 mg per liter to 0.5 mg per
  722. liter range are largely ineffective against Giardia at the contact times
  723. commonly employed by municipal water utilities. The long-term solution to the
  724. problem of municipal waterborne outbreaks of giardiasis will involve
  725. appropriate pretreatment combined with improvements in and more widespread use
  726. of filters in the municipal water treatment process. While both micrometer-
  727. and submicrometer-rated filters are being employed on a limited scale for
  728. personal or household use, further evaluation of the efficacy of filters
  729. distributed by different manufacturers is needed to enable individuals and
  730. public health personnel to distinguish those that are safe and effective from
  731. those that are not.
  732.  
  733. TABLE I
  734.                                        Percentage     Number
  735.                                                     of Patients
  736.  
  737. Symptoms                   
  738.  
  739.    Diarrhea*                           84             516
  740.    Malaise                             80              56
  741.    Weakness                            72             324
  742.    Abdominal cramps                    63             412
  743.    Weight loss (O.5 - 11 kg)           63             412
  744.    Greasy, foul smelling stools        59             412
  745.    Nausea                              57             444
  746.    Headaches                           53              92
  747.    Anorexia                            49             156
  748.    Abdominal bloating                  45             380
  749.    Flatulence                          41             388
  750.    Constipation                        25              88
  751.    Vomiting                            24             488
  752.    Fever                               22              32
  753.  
  754. Physical finding
  755.  
  756.    Abdomen tender to palpitation       66              92
  757.  
  758. Laboratory findings
  759.    Blood
  760.       Anemia                           15             124
  761.       Leukocytosis                      9              32
  762.  
  763.    Stool
  764.       Increased mucus                  56              32
  765.       Increased neutral fats           50              32
  766.       Blood                            13             156
  767.  
  768. * Index symptom; may be biased (upward)
  769.  
  770.  
  771.  
  772.  
  773. TABLE 1 - Based on data from Fifty diseases: Fifty Diagnoses, by M.G. Periroth
  774. and D.J. Weiland.
  775. Year Book Medical Publishers, Inc., Chicago, 1981, pp. 158-159. Reprinted by
  776. special arrangement with Year Book Publishers, Inc.
  777.  
  778. References
  779.  
  780. 1.  Craun, Gunther T. Waterborne Giardiasis in the United States: A review.
  781.     American Journal of Public Health 69:817-819, 1979. 
  782.  
  783. 2.  Weller, Peter F. Intestinal Protozoa: Giardiasis. Scientific American
  784.     Medicine, 1985 
  785.  
  786. 3.  Id. 2.
  787.  
  788. 4.  Davidson, R.A. Issues in Clinical Parasitology: The treatment of Giardiasis.
  789.     Am J. Gastroenterol. 79:256-261, 2984 
  790.  
  791. 5.  Id. 2.
  792.  
  793. 6.  Intestinal Parasite Surveillance, Annual Summary 1978, Atlanta, Centers for
  794.     Disease Control, 1979. 
  795.  
  796. 7.  Walsh, J.D. Warren K. s. Selective Primary Health Care: An Interim Strategy
  797.     for Disease Control in developing countries. N. Engl. J. Med., 301:967-974,
  798.     1979. 
  799.  
  800. 8.  Walsh, J.A. Estimating the Burden of Illness in the Tropics, In Tropical and
  801.     Geographic Medicine, Edited by K.S. Warren and A.F. Mahmoud, McGraw-Hill,
  802.     New York, 1981, pp 1073-1085.
  803.  
  804. 9.  Weniger, B.D., Blaser, MlJ., Gedrose, J., Lippy, E.C., Juranek, D.D. an
  805.     Outbreak of Waterborne Giardiasis Associated with Heavy Water Runoff due to
  806.     Warm Weather and Volcanic Ashfall.  Am. J. Public Health 78:868-872, 1983.
  807.  
  808. 10. Brodsky, R.E., Spencer, H.C., Schultz, M.G. Giardiasis in American
  809.     Travelers to the Soviet Union. J. Infect Dis. 130:319-323, 1974. 
  810.  
  811. 11. Jokipii, L., Jokipii, A.M.M. Giardiasis in Travelers: A prospective Study.
  812.     J. Infect. Dis., 130:295-299, 1974.
  813.  
  814. 12. Black, R.E., Dykes, A.C., Anderson, K.E., Wells, J.G., Sinclair, S.P.,
  815.     Gary, G.W., Hatch, M.H., Gnagarosa, E.J. Handwashing to Prevent Diarrhea in
  816.     Day-Care Centers. Am. J. Epidemiol. 113:445-451, 1981.
  817.  
  818. 13. Pickering, L.K., Woodward, W.E., DuPont, H. L., Sullivan, P. Occurrence of
  819.     Giardia lamblia in Children in Day Care Centers. J. Pediatr. 104:522-526,
  820.     1984.
  821.  
  822. 14. Sealy, D.P., Schuman, S.H. Endemic Giardiasis and Day Care. Pediatrics
  823.     72:154-158, 1983. 
  824.  
  825. 15. Pickering, L.K., Evans, D.G., DuPont, H.L., Vollet, J.J., III, Evans, D.J.,
  826.     Jr. diarrhea Caused by Shigella, Rotavirus, and Giardia in Day-care
  827.     Centers: Prospective Study. J. Peidatr., 99:51-56, 1981.
  828.  
  829. 16. Keystone, J.S., Yang, J., Grisdale, D., Harrington, M., Pillow, L.,
  830.     Andreychuk, R. Intestinal Parasites in Metropolitan Toronto Day-Care
  831.     Centres. Can J. Assoc. J. 131:733-735, 1984.
  832.  
  833. 17. Keystone, J.S., Kraden, S., Warren, M.R. Person-to-Person Transmission of
  834.     Giardia lamblia in Day-Care Nurseries. Can. Med. Assoc. J. 119:241-242,
  835.     247-248, 1978.
  836.  
  837. 18. Rendtorff, R.C. The Experimental Transmission of Human Intestinal Protozoan
  838.     Parasites. II. Giardia lamblia cysts Given In Capsules, Am. J. Hygiene
  839.     59:209-220, 1954.
  840.  
  841. 19. Water-related Disease Outbreaks Surveillance, Annual Summary 1983. Atlanta,
  842.     Centers for Disease Control, 1984.
  843.  
  844. 20. Craun, G.F. Waterborne Outbreaks of Giardiasis--Current Status in Giardia
  845.     and Giardiasis, edited by S.L. Erlandsen and E.A Meyer. Pleunu Press. New
  846.     York, 1984, pp 243-261. 
  847.  
  848. 21. Frost, F. Plan, B., Liechty, B. Giardia Prevalence in Commercially Trapped
  849.     Mammals. J. Environ. Health 42:245-249.
  850.  
  851. 22. Id. 21.
  852.  
  853. 23. Id. 18.
  854.  
  855. 24. Bingham, A.K., Jarroll, E.L., Meyer, E.A. Radulescu, S. Introduction of
  856.     Giardia Excystation and the effect of Temperature on cyst Viability
  857.     compared by Eosin-Exclusion and In Vitro Excystation in Waterborne
  858.     Transmission of Giardiasis. Edited by J. Jakubowski and H. C. Hoff, U.S.
  859.     Environmental Protection Agency, Washington, DC, 1979, pp. 217-229.
  860.     EPA-600/9-79-001. 
  861.  
  862. 25. Jarroll, E.L., Bingham, A.K., Meyer, E.A. Effect of Chlorine on Giardia
  863.     lamblia Cyst Viability. Appl. Environ. Microbiol. 41:483-487, 1981.
  864.  
  865. 26. Jarroll, E.L., Jr., Bingham, A.K. Meyer, E.A. Inability of an Iodination
  866.     Method to Destroy completely Giardia Cysts in Cold Water. West J. Med.
  867.     132:567-569, 1980.
  868.  
  869. 27. Jarroll, E.L., Jr., Bingham, A.K., Meyer, E.A. Giardia Cyst Destruction:
  870.     Effectiveness of Six Small-Quantity Water Disinfection Methods. Am. J.
  871.     Trop. Med. Hygiene 29:8-11, 1980.
  872.  
  873. 28. Marchin, B.L., Fina, L.R., Lambert, J.L., Fina, G.T. Effect of resin
  874.     disinfectants--13 and --15 on Giardia muris and giardia lamblia. Appl
  875.     Environ. Microbiol. 46:965-9, 1983.
  876.  
  877. 29. Ongerth JE, Johnson RL, Macdonald SC, Frost F, Stibbs HH. Back-country
  878.     water treatment to prevent giardiasis. Am J Public Health
  879.     1989;79(12):1633-7. 
  880.  
  881. =====
  882.  
  883. Back-country water treatment to prevent giardiasis.
  884. Jerry E. Ongerth, PhD, PE, Ron L. Johnson, Steven C Macdonald, MPH, Floyd Frost,
  885. PhD, and Henry H. Stibbs, PhD
  886.  
  887. American Journal of Public Health December 1989, Vol 79, No 12, pp 1633-1637.
  888.  
  889. Copyright 1989 AJPH 0090-0036/89$1.50 [used without permission]
  890.  
  891. Abstract
  892.  
  893. This study was conducted to provide current information on the effectiveness of
  894. water treatment chemicals and filters for control of Giardia cysts in areas
  895. where treated water is not available.  Four filters and seven chemical
  896. treatments were evaluated for both clear and turbid water at 10C.  Three contact
  897. disinfection devices were also tested for cyst inactivation.  Filters were
  898. tested with 1-liter volumes of water seeded with 3x10^4 cysts of G. lamblia
  899. produced in gerbils inoculated with in vitro cultured trophozoites; the entire
  900. volume of filtrate was examined for cyst passage.  Chemical treatments were
  901. evaluated at concentrations specified by the manufacturer and for contact times
  902. that might be expected of hikers (30 minutes) and campers (eight hours, i.e.,
  903. overnight).  Two of the four filter devices tested were 100 percent effective
  904. for Giardia cyst removal.  Of the other two filters, one was 90 percent
  905. effective and the other considerably less effective.  Among the seven
  906. disinfection treatments, the iodine-based chemicals were all significantly more
  907. effective than the chlorine-based chemicals.  None of the chemical treatments
  908. achieved 99.9 percent cyst inactivation with only 30-minute contact.  After an
  909. eight-hour contact each of the iodine but none of the chlorine preparations
  910. achieved at least 99.9 percent cyst inactivation.  None of the contact
  911. disinfection devices provided appreciable cyst inactivation.  Heating water to
  912. at least 70C for 10 minutes was an acceptable alternative treatment.
  913.  
  914. --------------------------------------------------------------------------------
  915.  
  916. Introduction
  917.  
  918. Giardia lamblia is the most commonly identified human intestinal parasite in the
  919. United States.  Giardiasis is commonly transmitted between humans, especially
  920. among small children.  lt is also transmitted in water, particularly in the
  921. mountainous regions of the U.S.  Since 1965, over 80 waterborne outbreaks of
  922. giardiasis have occurred in community water systems, affecting more than 20,000
  923. persons (1).  Giardiasis in hikers and campers has also been documented (2,3);
  924. indeed, it is commonly considered a backpackers' illness.  Giardia cysts in
  925. concentrations as high as four per gallon have been detected in untreated
  926. surface water in northeastern and western states (4).
  927.  
  928. Concern over waterborne transmission of Giardia has led to development of a
  929. variety of chemical disinfectants and portable filters for individual use in the
  930. backcountry.  Although some information on such methods has been reported
  931. (2,5,6), there is no comprehensive guide to their reliability in actually
  932. removing or inactivating Giardia cysts.  We tested four commercially available
  933. portable filters and one contact disinfection device for their ability to remove
  934. Giardia cysts from water.  We also evaluated the cysticidal effectiveness of
  935. seven chemical disinfectants and three contact disinfection devices.
  936.  
  937. --------------------------------------------------------------------------------
  938.  
  939. Methods
  940.  
  941. Cysts of G. lamblia were prepared for use in both the filtration and
  942. disinfection tests by propagation in gerbils inoculated with trophozoites from
  943. sterile culture.  Trophozoites were of two isolates: one from a beaver (Be-4
  944. isolate from Alberta) and one from a human (H-2 CSU isolate from Colorado). 
  945. Cysts were concentrated from crushed, filtered gerbil feces by flotation on zinc
  946. sulfate (sp. gr. 1.18), cleaned, and stored in distilled water at 4C for up to
  947. 10 days before use.  Similarly, G. muris cysts of an isolate originally obtained
  948. from hamsters (7) were purified from feces of infected athymic (nu/nu) mice and
  949. stored before use.  Cyst concentrations were determined with a Coulter Counter
  950. (Model ZBI, Coulter Electronics, Hialeah, FL) and a haemacytometer.  Except
  951. where noted, cysts were added to water samples in concentrations of about
  952. 3x10^4/ml.  Cyst viability was assayed by fluorogenic staining (8) and in vitro
  953. excystation (7).  In the former method, live cysts are distinguished by two
  954. fluorescing dyes.  One dye is fluorescein diacetate (FDA), which when absorbed
  955. by cysts produces a fluorescent green only in live cysts; the second dye, either
  956. propidium iodide (Pl) or ethidium bromide (EB), is excluded efficiently by live
  957. cysts but absorbed by dead cysts, resulting in red fluorescence.
  958.  
  959. Filter testing
  960.  
  961. The following backpacker-type water filters were purchased from local retailers:
  962. First Need Water Purification Device (First Need), General Ecology Inc.,
  963. Lionville, PA; H2OK Portable Drinking Water Treatment Unit Model No. 6 (H2OK),
  964. Better Living Laboratories Inc., Memphis, TN; Katadyn Pocket Filter (Katadyn),
  965. Katadyn Products Inc., Wallisellen, Switzerland; and Pocket Purifier, Calco Ltd,
  966. Rosemont, IL.  Also noted in this category is the Water Tech Water Purifier
  967. (Water Purifier), Water Technologies Corp., Ann Arbor, Ml.  Although it is not
  968. advertised as a filter and was not specifically tested for Giardia cyst removal,
  969. we report qualitative observations made during disinfection testing (see below)
  970. because its configuration and mode of operation suggest that particle removal
  971. may occur.  Physical and operating information provided in the filter packaging
  972. is summarized in Appendix A.  Each device was tested when it was new.  Devices
  973. that removed all cysts when new were retested after a period of use
  974. approximating several months for a regular weekend user.
  975.  
  976. Each filter was prepared for testing by filtering four liters of tap water to
  977. purge loose carbon particles or debris.  The cyst removal performance of each
  978. filter was determined by filtering one liter of spring water, turbidity of 0.1
  979. NTU, to which formalin-fixed G. lamblia cysts had been added.  The entire
  980. filtrate volume was passed through a 25-mm dia., 5-um pore size, polycarbonate
  981. membrane (Nuclepore, Pleasanton, CA).  stained with EB (100 ug/ml), and mounted
  982. under a cover slip.  Cysts were counted at x250 magnification with the aid of
  983. epifluorescence microscopy.  A representative portion of each filter was
  984. examined to quantify cyst recovery as described previously (9).  The area
  985. examined was inversely proportional to the number of cysts found and ranged from
  986. 3.5 percent of seeded positive control filters to 25 percent (one quadrant) of
  987. filters with cyst densities less than one per field.  Total numbers of cysts
  988. present were estimated by extrapolation in direct proportion to the area
  989. examined.  In extensive work on recovery of Giardia cysts using the procedures
  990. described above, cyst retention on the 5-um polycarbonate membrane in a single
  991. filtration step has routinely averaged 80 to 90 percent (Ongerth JE:
  992. unpublished).  Accordingly, the ability to identify high levels of cyst removal,
  993. which would result in passage of very few or no cysts, is excellent.  This
  994. ability is unaffected by the factors that contribute to lack of precision in
  995. counting large numbers of cysts on filters; such inaccuracies usually occur when
  996. only small representative subareas are examined and the total numbers are
  997. estimated by extrapolation.  A seeded positive control and an unseeded negative
  998. control were processed with each batch of filter evaluations.  The cyst removal
  999. performance evaluation was replicated three times for each filter device, with
  1000. results expressed as the arithmetic average and corresponding standard
  1001. deviation.
  1002.  
  1003. Contact Disinfection Testing
  1004.  
  1005. The Water Purifier is described in packaging information as a contact
  1006. disinfection device.  Likewise, the H2OK and Pocket Purifier devices are
  1007. described as providing disinfection as well as removing cysts by filtration. 
  1008. These devices were therefore tested for their effect on cyst viability in
  1009. addition to filtration efficiency.  A single 500-ml sample for each device was
  1010. seeded with approximately 2.5 x 10^4 cysts and passed through the device. 
  1011. Filtrate was collected and filtered as described above to recover cysts.  The
  1012. viability of cysts was then assessed by FDA and EB staining as described below.
  1013.  
  1014. Disinfectant Testing
  1015.  
  1016. The cysticidal effects of seven commercially available and commonly used
  1017. disinfectant preparations were tested with identical procedures.  Four of the
  1018. products were iodine based: Polar Pure Water Disinfectant (Polar Pure), Polar
  1019. Equipment, Saratoga, CA; Coghlan's Emergency Germicidal Drinking Water Tablets
  1020. (CEGDWT).  Coghlan's Ltd, Winnipeg. Canada; Potable Aqua Drinking Water
  1021. Germicidal Tablets (Potable Aqua), Wisconsin Pharmacal Inc., Jackson, WI; and 2
  1022. percent iodine prepared from I2 reagent grade (Baker, Phillipsburg, NJ).  The
  1023. remaining three products were chlorine-based: Sierra Water Purifier (Sierra), 4
  1024. in 1 Water Co., Santa Fe, NM; Halazone, Abbott Laboratories, North Chicago, IL;
  1025. and commercial liquid bleach (5.25 percent sodium hypochlorite).  Disinfectant
  1026. solutions were characterized by pH and total halogen concentration (Appendix B),
  1027. the latter being determined colorimetrically using the DPD method.
  1028.  
  1029. Two water sources were used, one to reflect clear high-mountain conditions, the
  1030. other to reflect downstream, more turbid conditions.  Water sources were
  1031. characterized by pH, turbidity, and free chlorine demand (Appendix C).  The
  1032. upstream source was from a small, spring-fed tributary to the Snoqualmie River
  1033. near North Bend, Washington.  Samples were taken from the stream approximately
  1034. 50 yards downstream from the spring.  The downstream source was the discharge
  1035. from Lake Washington in Seattle, Washington.  Samples were taken in midstream at
  1036. the entrance to Portage Bay, adjacent to the University of Washington campus. 
  1037. Water samples were prepared for testing by adding disinfectant, according to
  1038. manufacturers' instructions, to one liter of water in stoppered glass bottles
  1039. (Appendix B).
  1040.  
  1041. Cysticidal properties of the chemical treatments were determined as follows.
  1042.  
  1043. 1) Water was put in 50-ml disposable plastic centrifuge tubes and placed in a
  1044. 10C incubator.
  1045.  
  1046. 2) G. lamblia cysts were added to each test sample at time zero.
  1047.  
  1048. 3) Tubes were vortex-mixed, sampled, and returned to the incubator.
  1049.  
  1050. 4) At each sampling time, i.e., time 0, 30 minutes and 8 hours, a 10-ml sample
  1051. was withdrawn; a portion was used for measuring disinfectant concentration, and
  1052. in the remainder the disinfectant was quenched with 0.1-mM sodium thiosulphate.
  1053.  
  1054. 5) Cysts in the quenched sample portion were exposed to aqueous solutions of the
  1055. viability indicators, FDA (25 ug/ml) and EH (100 ug/ml), filtered on to a 13-mm
  1056. dia. 5-um pore-size filter membrane, and rinsed with distilled water (10 ml).
  1057.  
  1058. 6) Filters were mounted on glass slides, sealed under coverslips and examined by
  1059. epifluorescence microscopy at x250 magnification (Model 16, Carl Zeiss, Inc.,
  1060. Thornwood, NY) to enumerate proportions of red and green fluorescing cysts
  1061. indicating dead and live status, respectively.  The viability baseline of the
  1062. cysts was established by running a control sample of untreated water seeded with
  1063. cysts through each test, using procedures identical to those for disinfectant-
  1064. treated samples.  Data are presented in terms of percent survival relative to
  1065. the controls (Figure 2).  The effectiveness of each disinfectant for killing
  1066. cysts in both upstream and downstream water was determined in triplicate, with
  1067. results expressed as the arithmetic average and corresponding standard
  1068. deviation.
  1069.  
  1070. The Water Tech Water Purifier, a contact disinfectant, was also tested as a
  1071. chemical disinfectant.  The test water was 100 ml of spring-source water seeded
  1072. with Giardia cysts.  The treated water was filtered, stained, and examined for
  1073. cyst viability as described in steps 5 and 6 above.  Three replicates were
  1074. assayed.
  1075.  
  1076. Heat Inactivation
  1077.  
  1078. Inactivation of G. lamblia and G. muris cysts by heating was established as
  1079. follows.  Cysts were added to distilled water in 15-ml glass test tubes.  The
  1080. seeded tubes were incubated for 10 minutes at temperatures ranging from 10C to
  1081. 70C.  Afterwards, cyst suspensions were cooled immediately by swirling in 10C
  1082. water for one minute.  Cyst viability was determined either by excystation or by
  1083. staining.  If by the latter, FDA and EB were added to the samples, the tubes
  1084. were vortex-mixed, and a 1-ml aliquot was filtered through a 13-mm dia. 5-um
  1085. pore-size filter membrane.  Filters were rinsed, mounted, and examined as
  1086. described above to enumerate the live and dead cysts.
  1087.  
  1088. --------------------------------------------------------------------------------
  1089.  
  1090. Results
  1091.  
  1092. Filter Device Tests
  1093.  
  1094. The four filters differed significantly in their ability to remove Giardia cysts
  1095. (Figure 1).  The number of cysts recovered from water having passed through the
  1096. filter devices ranged from zero to greater than 10^4 in individual tests.  The
  1097. performance of individual devices was consistent as indicated by the standard
  1098. deviations for each of the three replicate test sets (Figure 1).  The percentage
  1099. of cysts removed by the devices, corresponding to 100 minus the percent of cysts
  1100. recovered from the filtrate, was 100 percent for the First Need and Katadyn
  1101. filters and approximately 90 percent for the H2OK filter.  The concentration of
  1102. cysts in the Pocket Purifier effluent was not statistically different from the
  1103. seed concentration.
  1104.  
  1105. The First Need and Katadyn filters were then subjected to a period of moderate
  1106. use and then retested.  The volume of water processed during the simulated use
  1107. period was not the same for the two filters owing to differences in their
  1108. operation.  The difference in volume had no apparent effect on performance of
  1109. the two filters.  A total of 88 liters of tap water (turbidity of 0.3 NTU) was
  1110. filtered with the First Need.  During the process it was back-flushed, as
  1111. recommended in package instructions, because the filtration rate decreased after
  1112. 50, 71, and 75 liters had been filtered.  After 88 liters had been processed,
  1113. the filtration rate was about 25 percent lower than when the filter was new, and
  1114. it was retested in that condition.  The Katadyn filter was subjected to use by
  1115. filtering one liter of tap water four times a day for five days.  At the end of
  1116. each day, the filter was cleaned according to package instructions by
  1117. disassembling, brushing the filter element, and allowing it to air-dry overnight
  1118. before reassembly.  After the respective periods of use, these two filters were
  1119. tested in triplicate for efficiency of cyst removal.  Performance of these
  1120. filters was the same, 100 percent cyst removal, when they were retested.
  1121.  
  1122. Cyst Inactivation
  1123.  
  1124. Contact Disinfection Devices - The effect of each of the contact disinfection
  1125. devices on G. lamblia cyst viability was limited.  The Water Purifier
  1126. inactivated about 15 percent of the cysts added in 100 ml of upstream (low
  1127. turbidity) water; the H2OK filter inactivated about 5 percent of the cyst
  1128. challenge, and the Pocket Purifier inactivated about 2 percent of the cyst
  1129. challenge.
  1130.  
  1131. Chemical Disinfectants - The effectiveness of seven disinfecting chemical
  1132. preparations ranged from only a few percent to greater than 99.9 percent,
  1133. depending on the chemical and its concentration, the contact time, and the
  1134. disinfectant demand of the water (Figure 2).  None of the disinfectants was more
  1135. than 90 percent effective after a contact time of 30 minutes.  After eight-hour
  1136. contact, the four iodine-based disinfectants, each caused a greater than 99.9
  1137. percent reduction in viable cysts.  The chlorine-based disinfectants were
  1138. clearly less effective than the iodine-based ones at both contact times.
  1139.  
  1140. Heating in Water - Experiments conducted with cysts of G. lamblia and of G.
  1141. muris indicated that the two species have virtually the same sensitivity to
  1142. inactivation by heating.  Cysts at both species were completely inactivated by
  1143. heating to 70C for 10 minutes.  Heating to 50C and 60C for 10 minutes produced
  1144. 95 and 98 percent inactivation, respectively (Figure 3).
  1145.  
  1146. --------------------------------------------------------------------------------
  1147.  
  1148. Discussion
  1149.  
  1150. To remove Giardia cysts from water, one must use a filter with sufficiently
  1151. small pores to trap the cysts and sufficiently large capacity to produce a
  1152. useful volume of treated water before backwashing or replacement is necessary. 
  1153. Although a number of manufacturers advertise that their filters remove Giardia
  1154. cysts, the only previously published account of filter performance was for the
  1155. Katadyn unit (6).  Our filter evaluation study showed that only the First Need
  1156. and the Katadyn filters removed cysts with at least 99.9 percent effectiveness. 
  1157. Under the same test conditions, the H2OK filter was approximately 90 percent
  1158. effective and the Pocket Purifier was less than 50 percent effective for cyst
  1159. removal.  The analysis of viability for the cysts collected in the effluent of
  1160. the Water Purifier, H2OK, and Pocket Purifier indicates that passage through the
  1161. device did not significantly reduce the percentage of viable cysts.
  1162.  
  1163. The current study showed that none of the chemical treatments could inactivate
  1164. more than 90 percent of cysts with 30 minutes of contact time at 10C.  At both
  1165. 30 minutes and eight hours of contact time, the iodine-based disinfectants
  1166. inactivated a higher fraction of cysts than did the chlorine-based products. 
  1167. All methods inactivated a lower percentage of cysts in cloudy or turbid water
  1168. than in clear water.  All disinfectants performed better with eight hours of
  1169. contact time than with 30 minutes.  Only the iodine-based compounds inactivated
  1170. 99 to 99.9 percent of cysts, within eight hours of contact time for both turbid
  1171. and clear water.  As observed by Jarroll, et al (5), the 2 percent tincture of
  1172. iodine was less effective than the other iodine preparations with 30 minutes of
  1173. contact time, but it was as effective as the others at eight hours.  Comparison
  1174. of our results with those of Jarroll, et al (5), is complicated by differences
  1175. between test conditions used.  However, our results generally indicate more
  1176. stringent requirements for effective inactivation of Giardia cysts.  Differences
  1177. between cyst populations used in the two studies could account for the observed
  1178. differences, even though both were G. lamblia.  Cysts produced in our
  1179. trophozoite - gerbil system had consistently high intrinsic viability (>80
  1180. percent), excysted efficiently when fresh (80 to 90 percent), and have appeared
  1181. more resistant to halogen disinfectants than reported previously (Ongerth J.E.:
  1182. unpublished).
  1183.  
  1184. The results of heat inactivation in our study correspond to previous reports
  1185. indicating that heating to between 60C and 70C kills Giardia cysts efficiently. 
  1186. In addition, our data illustrate the correspondence between the fluorogenic
  1187. staining and in vitro excystation procedures for assessing cyst viability.  When
  1188. applied to cysts of the same condition.  Staining indicates a slightly higher
  1189. proportion of viable cysts than does excystation.  Overall, however, the two
  1190. procedures provide comparable information.
  1191.  
  1192. --------------------------------------------------------------------------------
  1193.  
  1194. Figure 1 - Effectiveness of Four Portable Water Filters for Removal of Giardia
  1195. Cysts from One-Liter Volumes of Water Each containing approximately 3x10^4 Cysts
  1196. (dotted line).  [A bar chart showing the positive and negative controls and
  1197. results from the filters, on a log scale.  The First Need and Katadyn results
  1198. and the negative control were all zero.  The Pocket Purifier and the positive
  1199. control were approximately the same - i.e. the Pocket Purifier did not remove
  1200. cysts at all.  The H2OK results were somewhat below the positive control,
  1201. actually -- due to the log scale -- indicating 90% removal.]
  1202.  
  1203. Figure 2 - Effect of Time and Disinfectant Concentration of Seven Chemical
  1204. Disinfectants on Survival of G. lamblia Cysts in Turbid and in Clear Water.  [A
  1205. rather striking bar chart comparing chemical treatments under varying
  1206. conditions.  The chlorine compounds were basically ineffective, with no
  1207. significant effect at 30 minutes; at 8 hours the Sierra was still totally
  1208. ineffective, the bleach killed about half the cysts, and the Halazone killed 70-
  1209. 90% of the cysts (better in clear water).  The iodine compounds were poor at 30
  1210. minutes in turbid water (half killed), only a little better at 30 minutes in
  1211. clear water (70-90% killed, with Potable Aqua the best), but completely
  1212. effective (100% killed) after 8 hours.]
  1213.  
  1214. Figure 3 - Inactivation of Giardia Cysts as a Function of Temperature (10-minute
  1215. exposures) as Indicated by Ethidium Bromide Staining and by in vitro
  1216. Excystation.  [A line chart showing cyst survival at different temperatures. 
  1217. Four combinations of Giardia species, source, and laboratory technique are
  1218. shown, but all show approximately the same results.  40C kills no cysts; 50C
  1219. kills a lot of cysts, 60C kills most cysts, 70C kills all cysts.]
  1220.  
  1221. --------------------------------------------------------------------------------
  1222.  
  1223. Acknowledgements
  1224.  
  1225. References to commercial products shall not be construed to represent or imply
  1226. the approval or endorsement by project investigators or sponsors.
  1227.  
  1228. Grant support was provided in part by the REI Environment Committee which
  1229. assumes no responsibility for the content of research reported in this
  1230. manuscript.
  1231.  
  1232. --------------------------------------------------------------------------------
  1233.  
  1234. References
  1235.  
  1236. (1) Craun GF: Waterborne outbreaks of giardiasis: current status.  In: Erlandsen
  1237. SL, Meyer EA (eds): Giardia and Giardiasis.  New York: Plenum Press, 1984; 243-
  1238. 262.
  1239.  
  1240. (2) Kahn FH, Visscher BR: Water disinfection in the wilderness.  West J Med
  1241. 1975; 122:450-453.
  1242.  
  1243. (3) Barbour AG, Nichols CR, Fukushima T: An outbreak of giardiasis in a group of
  1244. campers.  Am J Trop Med Hyg 1980; 25:384-389.
  1245.  
  1246. (4) Ongerth JE, Butler R, Donner RG, Myrick R, Merry K: Giardia cyst
  1247. concentrations in river water.  In: Advances in Water Treatment and Analysis,
  1248. Vol 15.  Denver: Am Water Works Assoc, 1988; 243-261.
  1249.  
  1250. (5) Jarroll EL, Bingham AK, Meyer EA: Giardia cyst destruction: effectiveness of
  1251. six small quantity water disinfection methods.  Am J Trop Med Hyg 1980; 29:8-11.
  1252.  
  1253. (6) Schmidt SD, Meier PG: Evaluation of Giardia cyst removal via portable water
  1254. filtration devices.  J Freshwater Ecol 1984; 2:435-439.
  1255.  
  1256. (7) Schaefer FW III, Rice EW, Hoff JC: Factors promoting in vitro excystation of
  1257. Giardia muris cysts.  Trans R Soc Trop Med Hyg 1984; 78:795-800.
  1258.  
  1259. (8) Schupp DG, Erlandsen SL: A new method to determine Giardia cyst viability:
  1260. correlation of fluorescein diacetate and propidium iodide staining with animal
  1261. infectivity.  Appl Environ Microbiol 1987; 53:704-707.
  1262.  
  1263. (9) Ongerth JE, Stibbs HH: Identification of Cryptosporidium oocysts in river
  1264. water.  Appl Environ Microbiol 1987; 53:672-676,
  1265.  
  1266. (10) American Public Health Assoc: Chapter 408E In: Standard Methods for the
  1267. Examination of Water and Wastewater, 15th ed.  Washington, DC: Am Public Health
  1268. Assoc, 1980; 309-310.
  1269.  
  1270. --------------------------------------------------------------------------------
  1271.  
  1272. Appendix A: Water Filter characteristics Listed by Manufacturers on Packaging or
  1273. Instruction Insert
  1274.  
  1275. [Manufacturer column omitted.  See text for this information.]
  1276.  
  1277. Name        Filter Type            Operating Operating Useful     Restrictions
  1278.                                    Mode      Rate      Life       /Limitations
  1279.  
  1280. First Need  0.4 um microscreen     hand pump 1 pt/min  up to 800  A
  1281.             plus adsorber                              pints
  1282.  
  1283. H2OK        6 um mesh, 3 in.       gravity   1 qt/min  2000 gal   A, B
  1284.             activated carbon w/Ag
  1285.  
  1286. Katadyn     0.2 um ceramic,        hand pump  1 qt/min many years A
  1287. Pocket      Ag-impregnated
  1288. Filter
  1289.  
  1290. Pocket      10 um (nominal), halo- mouth     -         -          A
  1291. Purifier    genated resin (38% I), suction
  1292.             Ag-impregnated carbon
  1293.  
  1294. Water Pur-  Polystyrene resin bed  gravity   -         100 gal    A, C
  1295. ifier (a)   (46% I2 as I5)
  1296.  
  1297. A - Does not desalinate; not for saltwater or brackish water.
  1298. B - Pretreat with I2 for bacterially contaminated water.
  1299. C - Not for use with muddy water.
  1300. (a) Not described as a filter by package information.
  1301.  
  1302. --------------------------------------------------------------------------------
  1303.  
  1304. Appendix B: Characteristics of Disinfectant Preparations
  1305.  
  1306. [Manufacturer column omitted.  See text for this information.]
  1307.  
  1308. Name        Active Chemical        Recommended Application  Total Halogen    pH
  1309.                                                             Concentration    (b)
  1310.                                                             (a), (mg/liter)
  1311.  
  1312. Polar Pure  Crystalline iodine,    1-7 capfuls per quart    2.4 (1           6.1
  1313.             99.5%                  depending on temperature cap/quart)
  1314.  
  1315. CEGDWT      Tetraglycine hydro-    1 tablet per liter or    4.5 (1           5.6
  1316.             periodate 16.7% (6.68% quart                    tab/quart)
  1317.             titrable iodine)
  1318.  
  1319. Potable     Tetraglycine hydro-    1 tablet per liter or    5.3 (1           5.6
  1320. Aqua        periodate 16.7% (6.68% quart                    tab/quart)
  1321.             titrable iodine)
  1322.  
  1323. 2% Iodine   Iodine                 0.4 ml per liter         4.5              6.5
  1324.  
  1325. Sierra      Calcium hypochlorite & 100 crystals (50 mg)     11.6             6.7
  1326.             hydrogen peroxide      Ca(OCl)2 + 6 drops H2O2
  1327.                                    per gallon
  1328.  
  1329. Halazone    p-dichloro-sulfamoyl   5 tablets per quart      7.5              6.7
  1330.             benzoic acid, 2.87%
  1331.  
  1332. Chlorine    sodium hypo-chlorite,  5 ml per gallon          3.9              7.1
  1333. bleach      5.25%
  1334.  
  1335. (a) As prepared according to package instructions.
  1336. (b) In water treated according to package instructions.
  1337.  
  1338. --------------------------------------------------------------------------------
  1339.  
  1340. Appendix C: Characteristics of Disinfectant Test Water
  1341.  
  1342. Source               pH     Turbidity (NTU)   Chlorine Demand (a)
  1343.                                               (mg.liter)
  1344.  
  1345. Spring-fed           6.8    0.09              0.3
  1346.  
  1347. Lake Washington      7.1    0.75 - 0.80       0.7
  1348.  
  1349. (a) 30 minutes, free chlorine demand (5).
  1350.  
  1351. --------------------------------------------------------------------------------
  1352.  
  1353. The authors
  1354.  
  1355. Address reprint requests to Jerry E. Ongerth, PhD, PE, Assistant professor,
  1356. Department of Environmental Health, SB-75, University of Washington, School of
  1357. Public Health and Community Medicine, Seattle, WA 98195.  Dr. Stibbs is with the
  1358. Department of Pathobiology, also at the School, and Mr. Macdonald is with the
  1359. Department of Medical Education, School of Medicine, both at the University of
  1360. Washington; Mr. Johnson is with the Department of Biological Chemistry, Johns
  1361. Hopkins School of Medicine, Baltimore; Dr. Frost is with the Office of
  1362. Environmental Programs, Department of Social and Health Sciences, Olympia, WA. 
  1363. This paper, submitted to the Journal January 12, 1289, was revised and accepted
  1364. for publication June 22, 1989.
  1365.  
  1366. =====
  1367.  
  1368. REI Water Filter Chart
  1369.  
  1370. REI Water Filters Comparison Chart:
  1371.               Katadyne         MSR            PUR        First Need
  1372. ------------+--------------+-------------+-------------+------------+
  1373. Minimum     |  .2 absolute | .1 absolute | 1.0 nominal |.4 absolute | 
  1374. Pore Size   |              |             |             |            |
  1375. ------------+--------------+-------------+-------------+------------+
  1376. Weight      |  23 oz.      |  19 oz.     |  21 oz.     |  14 oz.    |
  1377. ------------+--------------+-------------+-------------+------------+
  1378. Number of   |              |             |             |            |
  1379. Filter      |   2          |   4         |   2         |   1        |
  1380. Elements    |              |             |             |            |
  1381. ------------+--------------+-------------+-------------+------------+
  1382. Types of    |  Screen,     |Foam, Screen | Glass Fibre,| Charcoal   |
  1383. Elements    |  Ceramic     |Carbon,Paper | Iodine resin|            |
  1384.             |              |Membrane     |             |            |
  1385. ------------+--------------+-------------+-------------+------------+
  1386. Cost Per    |  $.25        | $.28        |  $.24       | $.37       |
  1387. Gallon      |              |             |             |            |
  1388. ------------+--------------+-------------+-------------+------------+
  1389. Appr.Filter |              |             |             |            |
  1390. Life        |  1000        |  500        |  500        |  100       |
  1391. (in Gallons)|              |             |             |            |
  1392. ------------+--------------+-------------+-------------+------------+
  1393. Approximate |              |             |             |            |
  1394. Filtering   | 120 seconds  |  90 seconds | 60 seconds  | 90 seconds |
  1395. Time        |              |             |             |            |
  1396. (in Quarts) |              |             |             |            |
  1397. ------------+--------------+-------------+-------------+------------+
  1398. Cost of     |              |  Two Parts  |             |            |
  1399. Replacement |  $89.00      |  $20.00 &   |  $40.00     |  $24.00    |
  1400. Filter      |              |  $30.00     |             |            |
  1401. ------------+--------------+-------------+-------------+------------+
  1402. Price       |  $225.00     |  $140.00    |  $130.00    |  $37.00    |
  1403. ------------+--------------+-------------+-------------+------------+
  1404.  
  1405. For room reasons I left off two filters. Its specs are in order:
  1406. Basic Designs
  1407. 1.0 absolute, 12 oz., 2, Granular active carbin & ceramic, $.07,
  1408. 1000, 60 MINUTES!, $40.00, $60.00.
  1409. Timber Line:
  1410. 2.0 absolute, 6 oz., 1, Spun Polypro, $.30,
  1411. 100, 70 Seconds, $??.??, $30.00.
  1412.  
  1413. The filtering times are probably based on a new unit. Some units are
  1414. easy to clean, one can't be properly, and one can be cleaned on the fly.
  1415.  
  1416. Lower prices can be found elsewhere than REI. REI charges list mostly.
  1417.  
  1418. Also note some units are easier to use (and clean) than others.
  1419.  
  1420.           Katadyn    MSR    PUR    1stNeed    line    Designs
  1421. min pore size    .2    .1    1 + I    .4    2    1
  1422. dry weight    23 oz    19 oz    21 oz    14 oz    6 oz    12 oz
  1423. seconds/qt    120    90    60    90    70    grav-    (when new)
  1424. seconds/qt    120    180    60    180    140     ity    (after usage)
  1425. filter life    1000    500    500    100    100    1000    (in gallons)
  1426. cost/gallon    $.25    $.28    $.24    $.37    $.30    $.07
  1427. retail price    $225    $140    $130    $ 38    $ 30    $ 65
  1428. replacement    $ 89    $ 50    $ 40    $ 24    n/a    $ 40    (filter cost)
  1429. # elements    2    4    3    1    1    2
  1430. elements    screen    foam    screen    carbon    polypro    carbon
  1431.         ceramic    screen    glassfiber        ceramic
  1432.             carbon    iodine
  1433.             paper
  1434.  
  1435. Notes: 1st Need, Timberline, and Basic Designs require iodine to treat
  1436. bacteria and viruses.  Katadyn and MSR require iodine to treat viruses.
  1437. Only PUR requires no additional iodine.  With carbon elements, only MSR,
  1438. 1st Need, and Basic Designs remove harmful chemicals.
  1439.  
  1440. TABLE OF CONTENTS of this chain:
  1441.  
  1442. 9/ Water Filter wisdom                    <* THIS PANEL *>
  1443. 10/ Words from Rachel Carson
  1444. 11/ Snake bite
  1445. 12/ Netiquette
  1446. 13/ Questions on conditions and travel
  1447. 14/ Dedication to Aldo Leopold
  1448. 15/ Leopold's lot.
  1449. 16/ Morbid backcountry/memorial
  1450. 17/ Information about bears
  1451. 18/ Poison ivy, frequently ask, under question
  1452. 19/ Lyme disease, frequently ask, under question
  1453. 20/ "Telling questions" backcountry Turing test
  1454. 21/ AMS
  1455. 22/ Words from Foreman and Hayduke
  1456. 23/ A bit of song (like camp songs)
  1457. 24/ What is natural?
  1458. 25/ A romantic notion of high-tech employment
  1459. 26/ Other news groups of related interest, networking
  1460. 27/ Films/cinema references
  1461. 28/ References (written)
  1462. 1/ DISCLAIMER
  1463. 2/ Ethics
  1464. 3/ Learning I
  1465. 4/ learning II (lists, "Ten Essentials," Chouinard comments)
  1466. 5/ Summary of past topics
  1467. 6/ Non-wisdom: fire-arms topic circular discussion
  1468. 7/ Phone / address lists
  1469. 8/ Fletcher's Law of Inverse Appreciation and advice
  1470.  
  1471. END.
  1472.