Avbrottsfri distribution har gjort en jätteskillnad för den mikrobiella dricksvattenkvaliteten i ett ledningsnät i den indiska staden Nagpur.
Av: Kenneth M Persson
Avbrottsfri dricksvattendistribution är eftersträvansvärt eftersom trycket i ledningsnätet minskar och i bästa fall omöjliggör intrång av omgivande vatten in i ledningarna. Att hålla ledningarna trycksatta dygnet om skyddar vattenkvaliteten och minskar risken för vattenburen smitta. Men det är långt ifrån alla ledningsnät i världen som är avbrottsfria. I en intressant artikel i senaste numret av Water Research skriver Bivins och medarbetare vilken skillnad avbrottsfri distribution gjort för den mikrobiella dricksvattenkvaliteten i ett ledningsnät i den indiska staden Nagpur (Bivins och medarbetare, 2021).
I jättelandet Indien är det fortfarande sällsynt med helt avbrottsfri dricksvattendistribution. Nästan en halv miljard människor som bor i indiska städer får sitt dricksvatten från ledningsnät som blir trycklösa minst några timmar per dygn. Kontaminering med avföring i ledningsnät med intermittent vattenförsörjning kan troligtvis orsaka minst 17 miljoner vattenburna infektioner och 4,5 miljoner fall av diarré per år i landet. Snart sagt inga städer i Indien förmår att leverera avbrottsfritt dricksvatten. Men staden Nagpur i delstaten Maharashtra, som ligger i västra Indien och vars internationellt mest kända stad nog är Bombay (Mumbai), håller på att modernisera sitt ledningsnät.
Nagpurs 2,5 miljoner invånvare förbrukar dagligen 660 000 kubikmeter. Staden ligger väl till ur hydrologisk synvinkel och har tillgång till tillräckliga råvattentäkter för att möta stadens behov av vatten. Annars är vattenbrist en stor utmaning i många indiska städer. I Nagpur har man tillgång till tre större ytvattentäkter (floden Kanhan, sjön Gorewada och en stor damm vid namn Pench Dam). Sammanlagt fem ytvattenverk hämtar vatten från ytvattentäkterna, bereder dricksvattnet och distribuerar ut det via ett nätverk med huvudreservoarer, servicereservoarer, 64 tryckzoner och ett 210 mil långt ledningsnät, så att varje Nagpurbo har tillgång till drygt 1 m ledningsnät. (I Sverige är snittet 8 m ledningsnät per person).
En utvärdering av ledningsnätet i staden gjordes 2007 innan övergången till avbrottsfria leveranser inleddes. Då hade abonnenterna tillgång till trycksatt vatten i genomsnitt 4,3 timmar per dygn. 51,9% av vattnet var icke debiterbart medan 40% av abonnenterna hade vattenmätare. Från 2009 till 2011 genomfördes ett pilotprojekt i en av tryckzonerna varvid vattenmätare sattes upp hos alla abonnenter och 30% av ledningarna i tryckzonen byttes ut till en sammanlagd kostnad på 4 miljoner US$. Detta ledde till att Nagpurs VA-verk kunde leverera helt avbrottsfritt dricksvatten i detta område samtidigt som ekonomin förbättrades.
VA-verket tecknade avtal med Orange City Water, ett indiskt dotterbolag till Veolia, om att hela stadens distribution skulle bli avbrottsfri med början från 2011 till en beräknad kostnad på 70,5 miljoner US$. Ett antal andra kontraktuella villkor om icke-debiterbart vatten och sätt att ta betalt för vattnet ingicks, varefter omvandlingen inleddes. Fram till 2016 byttes 50 mil ledningsnät ut och 10 av de 64 tryckzonerna fick avbrottsfri distribution.
Av olika skäl tar övergången till avbrottsfri försörjning längre tid än planerat. Det är ingen trivial uppgift att ändra och modernisera ledningsnätet men det går naturligtvis, vilket har demonstrerats i andra städer i världen (med början i Nottingham i England, 1832). Då givetvis är det också möjligt i Nagpur. Men vad händer i praktiken med vattenkvaliteten när ledningsnätet inte längre kontamineras varje dygn av externa källor? Bivins med kollegor jämförde vattenkvaliteten i en tryckzon som fått avbrottsfri distribution med tre tryckzoner som fortfarande hade intermittent distribution i två olika provtagningsomgångar 2015 och 2017. Vid 146 tillfällen togs vattenprover för traditionell odling på agarmedium. Vidare togs 90 prover efter upparbetning i en ultrafilteranläggning för att koncentrera organiskt material i vattnet så att PCR-analyser och andra avancerade molekylärbiologiska analyser av virus, protozoner och DNA från mera sällsynt förekommande patogena bakterier kunde göras. Totalt togs 6 925 liter vattenprov ut. I tryckzonerna med intermittent distribution togs proverna ut 20 minuter eller mer efter att trycksättning hade inletts för att inte ta prov av stillastående vatten. E.coli mättes med traditionell odling medan PCR-analyserna av de ultrafilterkoncentrerade vattenproven gjordes enligt ett särskilt protokoll för dropp digital PCR för DNA-bestämning av vattenburna patogener. Baserat på de vanligast förekommande vattenburna patogenerna i sydöstra Asien undersöktes förekomsten av enterotoxigenic E. coli, Shigella spp., enteroinvasiv E. coli, norovirus GI och GII, adenovirus A-F, Cryptosporidium spp. och Giardia duodenalis i vattenproverna. För att minska påverkan från ytvattentäkt och variationer i vattenverken togs alla prover i ett område av staden som betjänades av ett och samma vattenverk med ett och samma råvatten.
Resultat
Kanske inte helt överraskande visade den avbrottsfria distributionen på signifikant förbättrad mikrobiell kvalitet i dricksvattnet jämfört med intermittent distribution. För samtliga undersökta mikrobiella parametrar förbättrades vattenkvaliteten betydligt, även om det förekom odlingsbara E. coli även i det avbrottsfria ledningsnätet. 48% av proven från tappkranar som betjänades med intermittent vatten innehöll E.coli jämfört med 11% av proven i den avbrottsfria tryckzonen. Antalet kolonibildande enheter var också betydligt lägre i proverna från den ständigt trycksatta zonen (medel 0,6 CFU/100 ml) jämfört med dem med intermittent försörjning (medel 25 CFU/100 ml). En djupare analys av den statistiska fördelningen av de olika virus, bakterier och protozoer som undersöktes redovisas i artikeln. Sammanfattningsvis hittades olika genetiska bevis för patogener i 61% av proverna från distributionsnät med intermittent försörjning och 11% av proverna från tryckzonen med avbrottsfri försörjning.
FN:s hållbarhetsmål nummer sex säger att alla människor skall ha tillgång till rent vatten och god sanitet till år 2030. Målet att alla skall ha ledningsburet vatten är otillräckligt för att garantera säkert dricksvatten. Det framgår av undersökningen Bivins och medarbetares studier av intermittent distribution. Om ledningen inte är trycksatt kontinuerligt kan vatten läcka in utifrån då den är trycklös. Inte ens om ledningen är ständigt trycksatt kan vattenkvaliteten garanteras, eftersom även beredningen i vattenverket och hanteringen i olika reservoarer på vägen till abonnenten måste ske hygieniskt. Men att avbrottsfri distribution leder till signifikant bättre dricksvattenkvalitet står klart av forskarnas studie. Att fortsätta planera för och genomföra avbrottsfri distribution är ett viktigt verktyg för att förbättra vattenkvaliteten för användarna. Också de kemiska parametrarna förbättrades när vattnet levererades avbrottsfritt. Turbiditeten minskade och halten fritt klor var stabilare. Allt dricksvatten i Nagpur, liksom i resten av Indien, är klorerat. Servicenivån förbättrades och abonnenterna klagade inte lika mycket på vattenavgiften. Ekonomin för VA-verket förbättrades eftersom mängden icke-debiterbart vatten minskade signifikant. Det som sker i Nagpur behöver också ske i restan av Indiens städer.
Tekniken att koncentrera vattenprover med hjälp av ultrafilter och efterföljande PCR-analys är också intressant att ta in som standardprocedur när den mikrobiella vattenkvaliteten skall mätas i till exempel svenska vattenverk.
Källa: Aaron Bivins, Sarah Lowry, Sonal Wankhede, Rajashree Hajare, Heather M. Murphy, Mark Borchardt, Pawan Labhasetwar, Joe Brown (2021) Microbial water quality improvement associated with transitioning from intermittent to continuous water supply in Nagpur, India. Water Research, 201, 117301
