En ganska ny analysmetod för att förstå riskerna av kombinationer av kemiska ämnen är effektbaserad övervakning (eng. effect based monitoring, EBM). Kombinationseffekten kallas ibland cocktail-effekten. Forskare har sammanställt uppgifter om EBM från olika vattenförsörjningssystem världen runt och ställt frågorna om och hur EBM kan användas för att öka kunskapen om vattenkvaliteten och riskmedvetandet hos vattenproducenten.
Av: Kenneth M Persson
Vattentjänstföretagen kommer att behöva undersöka också råvattnen från 2026 enligt de nya (föreslagna) dricksvattenföreskrifterna. Detta är på sätt och vis en renässans för den blå boken, Dricksvattenkungörelsen, som Livsmedelsverket tog fram 1989, långt innan Sverige blev medlem av EU. Livsmedelsverket specificerade ett antal kvalitetskontroller som huvudmannen måste genomföra för att följa råvattenkvaliteten i vattentäkten under året vilka fanns kvar fram till att Dricksvattenföreskrifterna började gälla 2001. Men det är kanske än mer en ambition att få in ytterligare verktyg för att arbeta förebyggande i dricksvattenförsörjningen för att alltid ha marginaler när det gäller det centrala uppdraget att leverera ett hälsosamt och rent vatten. Det är en utvidgning av arbetet med HACCP (eng. Hazard Analysis and Critical Control Points, på svenska faroanalys (HA) och kritiska styrpunkter (CCP) som kom in i dricksvattenföreskrifterna för fem år sedan.
Världshälsoorganisationen WHO:s metodik för vattensäkerhetsplaner (eng water safety plans, WSP) måste inte användas i svenska vattenverk än, men med ökande krav på huvudmannen att veta om hur dricksvattenkvaliteten faktiskt ser ut, behöver allt större ansträngningar göras för att kontrollera denna i avrinningsområdet, brunnsområdet, i vattenverket och på ledningsnätet.
En ganska ny analysmetod för att förstå riskerna av kombinationer av kemiska ämnen är effektbaserad övervakning (eng. effect based monitoring, EBM). Kombinationseffekten kallas ibland cocktail-effekten. Flera olika kemiska ämnen, var för sig i låga halter, kan tillsammans åstadkomma en biologisk förändring i en cell som exponeras för dem.
EBM består av ett antal biologiskt baserade mätmetoder som istället för att identifiera specifika ämnen i kemisk analys mäter en biologisk effekt. Man använder en cellmodell som exponeras för ett vattenprov som skall undersökas. Typiskt används modifierade celler från däggdjur för att kunna upptäcka och mäta specifika oönskade effekter men också andra celler, som jästceller eller algceller används. Cellresponsen yttrar sig genom att särskilda proteiner frisläpps från cellen. De kan undersökas med hög noggrannhet. Proteinsvaret blir ett mått på om provet är förorenat av kemikalier som kan ändrar cellens metabolism. Mätningen blir ett biologiskt svar på hur mycket den samlade mängden av kemiska ämnen i vattenprovet påverkar cellreceptorn.
Peta A. Neale och medförfattare har sammanställt uppgifter om EBM från olika vattenförsörjningssystem världen runt och ställt frågorna om och hur EBM kan användas för att öka kunskapen om vattenkvaliteten och riskmedvetandet hos vattenproducenten. De föreslår att EBM integreras i kontroll och övervakning av dricksvattensäkerheten med utgångspunkt i Världshälsoorganisationen WHO:s metodik för vattensäkerhetsplaner (eng water safety plans, WSP) och ger många exempel på hur och var effektbaserade mätningar kan göra skillnad i arbete med ett säkert dricksvatten. WSP bygger till stor del på HACCP-principerna men vidgar kraven på kunskap om vatten och åtgärder i råvattentäkten (vattenskyddsområde) och leveranssäkerhet och för in ett större systemtänkande kring vattenkvalitet från källan till kranen.
WSP består förenklat av elva moduler:
- Förberedelser
- Beskrivning av vattenförsörjningssystemet
- Identifiera faror och bedöma risker
- Bestämma och validera kontrollåtgärder, ompröva och prioritera kontroller
- Utveckla, genomföra och upprätthålla en ständigt förbättrad övervakningsplan för vattensäkerhet
- Definiera övervakning av kontrollåtgärder
- Verifiera att vattensäkerhetsplanen fungerar och är effektiv
- Förbereda administrativ ledning och procedurer för management
- Utveckla stödprogram för organisationen (kompetens, introduktion av nyanställda mm)
- Planera och genomföra en periodisk översyn av WSP
- Vid konstaterad eller befarad skada på vattenkvaliteten skall WSP revideras
De effektbaserade mätningarna ökar insikten om hur systemet fungerar (modul 2). De passar väl in att karaktärisera vattenresurserna. Vidare kan EBM användas för att identifiera kemiska faror (modul 3). Till exempel kan mycket specifika bioanalyser som indikerar receptormedierade effekter som östrogenaktivitet användas för att identifiera kemiska faror kopplat till avloppsvattenpåverkan eller bekämpningsmedelsrester. EBM passar också till att bedöma och validera befintliga kontrollåtgärder som används för att minska eller ta bort effekter av kemiska föreningar (modul 4). Till exempel kan vatten provtas före och efter förebyggande åtgärder, såsom olika reningsprocesser, för att utvärdera deras effektivitet. EBM kan också användas för att jämföra olika behandlingsalternativ, som till exempel när valet står mellan ozonering eller aktivt kol för att avskilja läkemedelsrester från ett vatten.
Om EBM bidrar till att identifiera att befintliga kontroller inte är fullt effektiva för att minska kemiska faror, är det nödvändigt att utveckla, implementera och underhålla en förbättring/uppgraderingsplan (modul 5). Ofta bedöms reningssteg på deras förmåga att avskilja enskilda substanser, men sällan på helhetseffekten.
EBM kan användas för att säkerställa att förebyggande åtgärder fungerar korrekt (modul 6). Operativ övervakning av förebyggande åtgärder måste genomföras i tid för att ge en tidig varning. EBM kan användas för verifikationsövervakning av kontrollåtgärder och för att bekräfta kvaliteten på det behandlade vattnet (modul 7), med observerad effekt av vattenreningen. Detta kan användas även för återkoppling till den administrativa ledningen av verksamheten (modul 8). Givetvis gör EBM nytta för att utbilda och utveckla människors färdigheter och kunskaper (modul 9) liksom forskning och utveckling för att förbättra förståelsen för vattenkvalitet. Om något förändras i ett avrinningsområde eller om processerna inne i ett reningsverk eller vattenverk ändras, behöver förändringen följas upp och kontrollen kanske ändras (modul 10). Neale och medarbetare ger ett exempel från hur recipientvattenkvaliteten i ett schweiziskt vattendrag kunde dokumenteras efter att avloppsreningsverket kompletterats med läkemedelsrening genom ozon.
Artikeln kom till min kännedom från IWA Publishings nyhetsbrev om ”Mest lästa artiklar i november från IWA:s tidskrifter”. Från ett svenskt perspektiv kan vi också se fram emot resultaten från Svenskt Vatten Utvecklingsprojektet MiKE MiKe – Mikrobiologiska och Kemiska risker i dricksvatten (projekt 22-104) med Elin Lavonen som projektledare. 11 vattenverk undersöks bland annat med avseende på effekter av kemiska föroreningar och samband mellan AOC-halt, vattnets biostabilitet och biofilmtillväxt. Resultaten avses att sammanställas och jämföras med analysföretagens databaser, tidigare publicerade data, i litteraturen befintliga förslag på riktvärden och benchmarking inom projektet står det på Svenskt Vattens hemsida.
Källa: Peta A. Neale, Beate I. Escher, Milo L. de Baat, Magali Dechesne, Daniel A. Deere, Jérôme Enault, Stefan A. E. Kools, Jean-François Loret, Patrick W. M. H. Smeets, Frederic D. L. Leusch (2022). Effect-based monitoring to integrate the mixture hazards of chemicals into water safety plans. Journal of Water and Health jwh2022165.
