Det hydrologiska kretsloppet innebär att utsläpp av mer eller mindre renat avloppsvatten med rejäla halter patogener kommer att påverka vattenanvändingen nedströms. I dricksvattenföreskrifterna betonas behovet att ett tillräckligt antal barriärer för att ta bort sjukdomsbildarna fullständigt innan vattnet distribueras som dricksvatten. Sedan mer än 100 år har därför patogener och dricksvattensäkerhet studerats genom mätningar av indikatororganismer i råvatten och dricksvatten, speciellt E.coli och koliforma bakterier. Men de senaste 25 årens erfarenheter av vattenburen smitta visar på vilka begränsningar indikatororganismer har för att avslöja hur smittoläget ser ut i ett vatten. Så hur korrelerar patogener med indikatororganismer?
Av: Kenneth M Persson
I ett intressant arbete från Irland, vars avrinning mycket påminner om svenska hydrologiska förhållanden, har Chang och medarbetare (2012) undersökt korrelationen mellan indikatororganismer och förekomst av Cryptosporidium, Giardia och humanpatogena mikrosporidier i renat avloppsvatten från fyra avloppsreningsverk på Irland. Man önskade undersöka om det fanns lämpliga indikatororganismer som kunde förutsäga utsläpp och halter av patogener från reningsverk. Därför undersöktes också slammet från verken.
Studien omfattade avloppsvatten och slam i fyra kommunala avloppsreningsverk (reningsverk A, B, C och D) i nordvästra Irland under april, juli, oktober i 2008 och januari och februari 2009. Alla reningsverk renar vattnet med traditionell aktiv-slamanlägging med en dimensionerad kapacitet på cirka 4000 pe. Reningsverket A ligger i en turistort med betydligt fler besökare på sommaren än på vintern, medan de övriga betjänar orter med ungefär konstanta belastning året om. Orterna A, C och D har duplikatnät, medan B har ett huvudsakligen kombinerat nät.
Reningsprocessen i verken består av sandfång, grovsil, luftat aktiv-slamsteg, eftersedimentering och slamförtjockning. Prover togs ut i klarvattnet efter aktiv-slam och av det förtjockade slammet. Alla prover togs som stickprov.
Man undersökte förekomst av Cryptosporidium parvum / hominis och Giardia duodenalis samt mikrosporidia (t.ex. Encephalitozoon Hellem, E. intestinalis, och Enterocytozoon bieneusi). I samma prov mättes Escherichia coli, enterokocker och Clostridium perfringens sporer, odlade i selektivt medier. Man utvecklade inga nya analysmetoder, utan använde etablerade analyser för samtliga mikroorganismer. Protozoerna och mikrosporidier mättes genom en kombination av flera fluorescerande in situ-hybridisering och immunofluorescerande antikroppsanalyser. Alla vattenprover togs med hjälp av långskaftad 1-L provtagare och överfördes till 1-L steriliserade flaskor av polyeten. Slamproverna togs som ungefär 100 grams prover med hjälp av en murslev. Alla prover samlades in i triplikat, och levererades till laboratoriet i en kylbox
Man fann positiva korrelationer mellan förekomst av enterokocker respektive E. coli och förekomst av Cryptosporidium-oocystor (rs> 0,47, p <0,01) och Giardia-cystor (rs > 0,44, p <0,01) vid Reningsverk A-D. Sporer från Clostridium perfringens korrelerade positivt med Cryptosporidium oocystor (rs =0,40, p <0,01) och Giardia-cystor (rs =0,46, p <0,01). Det fanns slutligen en starkt positiv korrelation mellan Giardia-cystor och Cryptosporidium-oocystor (rs > 0,89, p <0,01). Cheng och medarbetare konstaterar att fekala indikatorbakterier kan användas som indikatorer för förekomst av Cryptosporidium-oocystor och cystor Giardia i aktivslamsteget. Men bäst fungerar att mäta Giardia duodenalis för att indikera Cryptosporidium.
Cryptosporidium-oocystor och Giardia-cystor upparbetades genom att proverna tvättades i aceton och fosfatbuffrad saltlösning, märktes med hex-fluorokrom-märkta prober och inkuberades vid 57oC i 1 timme. Proverna centrifugerades och sedimentet återsuspenderades i MilliQ-vatten. Proverna överfördes till lysin-belagda immunfluorescerande brunnar, som torkades i rumstemperatur innan de slutligen undersöktes med immunofluorescens antikroppanalys.
Microsporidiesporerna analyserades i 1,5-ml mikrocentrifugrör genom mångfaldig fluorescerande in-situhybridisering för identifiering av E. bieneusi, E. Hellem, och E. intestinalis sporer. Artspecifika fluorokrom-märkta prober användes för att detektera sporerna vilka inkuberades i 57oC i 3 timmar.
Proverna identifierades och räknades i laboratoriet av personal som inte fick reda på vilka prover de undersökte.
Artikeln redovisar mycket värdefulla uppgifter om metodik och resultat från fyra avloppsreningsverk i nordvästra Irland. Halterna av indikatororganismer ligger inte onormalt högt för ett renat avloppsvatten men kopplingen mellan sporer, oo-cystor och indikatororganismer behöver klarläggas för många verk och många recipienter. Inte minst centralt är det att klarlägga dynamiken i ett avrinningsområde under olika årstider för att underlätta riskvärderingar som måste göras för alla vattenverk som använder avloppsvattenpåverkat råvatten. En motsvarande analys skulle vara mycket intressant att göra i till exempel Mälarens avrinningsområde – eller varför inte i Kävlingeåns avrinningsområde? Korrelationer är inte fysikaliska samband, bara statistiska. I stora komplexa system, som alla avrinningsområden tenderar till att vara, behöver emellertid dessa många statistiska verktyg användas ofta och mycket, för att våra riskvärderingar skall kunna förbättras. Och i vattenverket behövs många olika barriärer.
Källa: H.-W. A. Cheng, M. A. Broaders, F. E. Lucy, S. E. Mastitsky och T. K. Graczyk (2012). Determining potential indicators of Cryptosporidium oocysts throughout the wastewater treatment process. Water Science and Technology, 65. 5 doi: 10.2166/wst.201.
Artikeln i Water Science and Technology går att köpa här.
