Vurdering af muligheder og begrænsninger for recirkulering af næringsstoffer fra by til land

4. Resultater

4.1 Fysisk-kemiske parametre

Temperatur

Temperaturen i urinprøver indsamlet fra Hyldespjældet og Møns Museumsgård i de fire første prøveindsamlinger (november 1999 – februar 2000) varierede mellem 6,0 og 10,0 oC. Ved temperaturmåling af urinprøver efter transport til analyselaboratoriet (marts – maj 2000) varierede temperaturen mellem 12,0 og 23,0 oC. De høje temperaturer målt i marts-maj 2000 skyldtes måling efter transport til laboratoriet. Samtidig med laboratoriets ændrede måleprocedure skiftede laboratoriet prøveudtager.

Temperaturen af urinprøver i Hjortshøj målt umiddelbart efter prøveudtagning i perioden fra marts til juni 2000 var mellem 5,5 og 10,2 oC med den højeste temperatur målt i juni måned.

Temperaturen i urinbeholdere fra Kolonihaveforbundet opbevaret ved KVL varierede mellem 18,0 til 20,0 oC. Det kan bemærkes, at urinopsamlingsbeholderne i Kolonihaveforbundet ikke var nedgravet. Temperaturen af opbevaret urin i Kolonihaveforbundet må således forventes at variere med årstidens temperatur.

pH

Et genemsnits pH på ca. 9 blev målt i urinprøver fra alle projekterne med værdier varierende fra 8,6 til 9,3. Der blev ikke fundet væsentlige forskelle af pH værdierne fra de 4 projektsteder. pH blev målt i laboratoriet fra marts til juni 2000 i prøver fra Hyldespjældet og Møns Museumsgård. Dette skønnes dog ikke at have influeret på værdierne.

4.2 Forekomst og overlevelse af mikroorganismer

Der fandtes nogen variation mellem urinopsamlingsbeholderne med hensyn til fund af antal mikroorganismer, især kimtallene ved de første målinger (t0) i urin fra Kolonihaveforeningen udvidste variation. Kimtalsmålinger i prøver fra de relative små urinbeholdere som blev anvendt i Kolonihaveforeningen (<100 l) vil forventes at udvise større variation end kimtal fundet i prøver fra de langt større urintanke anvendt i de de andre projekter (>1000 l).

Figur 4.1
Kimtal ved 37oC i Kolonihaveforeningen
Forekomst af kimtal ved 37oC i Kolonihaveforeningens 10 opsamlingsbeholdere. Prøverne blev udtaget 5/10/99 (t0), 9/11/99 (t1), 6/12/99(t2) og enkelte prøver 17/1/00 (t3). Bemærk at y-aksen er logaritmisk. Målinger under detektionsgrænsen på 100 bakterier pr. ml er angivet med værdien 100.

Antal totalkim ved 37oC i Kolonihaveforeningen var ved den første analyse (t0) mellem 600-2,3 x107 bakterier pr. ml (fig. 4.1). I alle beholdere undtaget nr. 4 (ko. 4) henfaldt totalkim til under detektionsgrænsen på 100 bakterier pr. ml på 1-4 måneder. Antal totalkim ved 37oC var under detektionsgrænsen efter 2 måneders opbevaring for 7 urinbeholdere. Beholder nr. 4 var delvis fyldt med frisk urin som kun havde været lagret kort tid inden undersøgelserne blev påbegyndt. De relative høje totalkimtal fundet i tank 4 kan formodes at være forårsaget af en relativ frisk fækalforurening og/eller forurening med jord eller andet bakterieholdigt materiale.

Figur 4.2
Total kim ved 37oC
Forekomst af kimtal ved 37oC i samletanke ved Hjortshøj, Hyldespjældet og Møns Museumsgård. Tidspunkterne t0-t6 er månedtlige prøvetagninger indsamlet i perioden november 1999 – maj 2000. Hjortshøj fik dog kun udtaget prøver fra t3-t6 i perioden marts 2000 – juni 2000. Bemærk at y-aksen er logaritmisk. Målinger under detektionsværdien 100 bakterier pr. ml er angivet som 100.

Antal totalkim ved 37oC faldt for Hyldespjældet og Møns Museiumsgård efter 2 måneders lagring (fig. 4.2). Herefter fandets antal totalkim konstant (100-1000 bakterier/ml) i den efterfølgende 3-4 måneders periode. Der ses en lille stigning af kimtalsværdierne i forårsmånederne (t5 og t6), hvilket eventuelt kan skyldes vækst i tankene. Antal totalkim ved 37oC for Hjortshøj udviste ringe variation (104 per ml) igennem den 4 måneder lange analyseperiode. Det relativt højere totalkim ved 37oC i Hjortshøj kan skyldes, at der var en utæthed i låget i urintanken i Hjortshøj, igennem hvilken der kan være blevet tilført jord og dermed en lavgradig kontamination med jordbakterier.

Enterokokker

Forekomst og overlevelse af enterokokker i urin fra projekterne er vist i figurerne 4.3 og 4.4

Figur 4.3
Enterokokker i kolonihaveforbundet
Forekomst af enterokokker i urinopsbeholdere fra Kolonihaveforbundet. Prøverne er udtaget 5/10/99(t0), 9/11/99(t1), 6/12/99(t2) og 17/1/00(t3). Bemærk at y-aksen er logaritmisk. Målinger under detektionsgrænsen 10 bakterier pr. 100 ml er angivet som 10.

Antallet af enterokokker i urinprøver fra Kolonihaveforbundet ved første prøveudtagning (t0) varierede mellem 100 og 3,2 x107 bakterier pr. 100 ml. Derefter faldt antallet til <10 bakterier pr. 100 ml efter lagring af urinen i 1-3 måneder.

Figur 4.4
Enterokokker i hyldespjældet, møns museumsgård og hjortshøj
Forekomst og overlevelse af enterokokker i urintanke ved Hjortshøj, Hyldespjældet og Møns Museumsgård. Tidspunkterne t0-t6 er månedtlige prøvetagninger taget i perioden november 1999 – maj 2000. Hjortshøj har dog kun fået taget målinger fra t3-t6 i perioden marts 2000 – juni 2000. Bemærk at y-aksen er logaritmisk. Målinger under detektionsværdien 10 bakterier pr. 100 ml er angivet som 10.

Antallet af enterokokker målt i Hyldespjældet og Møns Museumsgård faldt markant til under detektionsgrænsen efter 2 måneders lagring af urinen, hvorimod antallet ved Hjortshøj ikke faldt, men derimod viste en svag stigning gennem måleperioden. Som for total kim ved 37oC, kan forurening via en utæthed i låget til urintanken have påvirket det målte antal enterokokker.

Hyldespjældets urintank 3, 4 og 5

Prøvetagningen i de oprindelige måleprogrammer inkluderede kun tank 2 i Hyldespjældet. Tank 1 blev kun delvist fyldt og indgik derfor ikke i undersøgelsen. For at udbygge datamaterialet vedrørende forekomst og overlevelse af totalkim ved 37oC og enterokokker blev der yderligere foretaget analyser af prøver fra 3 urintanke i Hyldespjældet. Resultaterne er vist i tabel 4.1. Urinprøver blev udtaget fra tankene 03/07/00 efter 20 min. omrøring med cirkulationspumpe. Urintilførsel til tank 3 blev stoppet 29/12/99; tilførsel til tank 4 blev stoppet 27/02/00; og urintilførsel til tank 5 blev stoppet 22/04/00. Urinen i tankene var således lagret i 6 måneder for tank 3; i 4 måneder for tank 4; og i ca. 2 måneder for tank 5.

Tabel 4.1
Urinprøver fra Hyldespjældets tanke 3, 4 og 5.

 

Tank 3

Tank 4

Tank 5

Ophørsdato for urintilførsel

29/12/00

27/02/00

22/04/00

Kimtal ved 37oC pr. ml

600

100

<100

Enterokokker pr. 100 ml

<10

70

100


Antal totalkim ved 37oC og enterokokker fundet i urintankene 3, 4, og 5 i Hyldespjældet svarer således til resultaterne fra de øvrige målinger med lave kimtal efter ³ 2 måneders lagring.

E. coli

Antal E. coli var under detektionsgrænsen på 10 bakterier pr. 100 ml i alle analyserede urinprøver uafhængig af projekt, urintank, og prøvetagningstidspunkt. Dog fandtes der i alt 3,1 x106 E. coli per 100 ml urin i den første analyse (t0) i urinbeholder nr. 4 fra Kolonihaveforbundet. I de to efterfølgende målinger (t1 og t2) var antallet af E. coli under detektionsgrænsen på 10 bakterier pr. 100 ml. Urinbeholder no. 4 havde også relative høje antal totalkim ved 37oC.

Konklusion

Antal enterokokker og E. coli faldt typisk til under detektionsgrænsen efter 3-4 måneders opbevaring af urinen med nogen variation mellem projekterne. Urinprøver fra Hjortshøj og Kolonihaveforbundet indeholdt et relativt højere antal kim ved 37oC. Faktorer af betydning for disse forskelle er relativt små urinvolumener og ringe tilførsel af skyllevand (lavere fortyndningsgrad) i Kolonihaveforbundet. Der er samtidig flere børn per voksen i Kolonihaveforeningen (1 barn:1,2 voksen) end i Hyldespjældet og Hjortshøj (1:1,6). Ved Møns Museumsgård er der oplyst 3 gange så mange voksne besøgende i 1999 sammenlignet med børn. Især små børn har svært ved at anvende separationstoiletterne korrekt, da toiletterne er dimensionerede til voksne, hvorved risikoen for fækal kontamination øges (Jönsson et al., 2000). Den relativt mere koncentrerede urin i Kolonihavernes opsamlingstanke medførte ikke som forventet en højere pH værdi og større reduktion i kimtal.

4.3 Smitstoffer

Campylobacter spp. og Salmonella

Campylobacter spp. og Salmonella blev ikke påvist i nogen urinprøver uafhængig af projekt, urintank, og prøvetagningstidspunkt i 2 på hinanden gentagne målinger.

Cryptosporidium parvum

Cryptosporidium parvum blev påvist i prøver fra urintankene ved Hyldespjældet, Hjortshøj og Møns Museumsgård. C. parvum blev derimod ikke påvist i urinbeholderne fra Kolonihaveforbundet. I Hyldespjældet blev der ikke påvist C. parvum ved SSI i prøverne udtaget i november (t0) og december (t1), hvorimod oocyster påvistes ved SSI i de efterfølgende 6 prøveudtagninger (t2-t6). Ved SVS påvistes der derimod kun oocyster i urinprøverne udtaget ved t5 og t6 i Hyldespjældet.

I Hyldespjældets og Hjortshøjs urintanke blev der ved SVS påvist 1-3 oocyster per ml urin i 5 ud af 9 prøver. Med et så lille antal oocyster vil der være stor usikkerhed på viabilitetsbestemmelserne. Det kan dog med sikkerhed konkluderes, at nogle af de fundne oocyster ved SVS var levende og dermed potentielt infektive. I enkeltprøver fra tank 5 fra Hyldespjældet blev der ved SVS fundet et relativt højere antal oocyster på i alt 8,8 oocyster per ml urin, hvoraf 64% fandtes levende i DAPI/PI assayet.

Der var store variationer i såvel antal fundne oocyster samt viabilitetsbestemmelserne udført ved SSI og SVS. Dette skyldes sandsynligvis især måleusikkerhed og forskelligt anvendte påvisningsmetoder. De anvendte kvantitative tællemetoder til påvisning og karakterisering af C. parvum er generelt behæftet med relative store måleusikkerheder. Der er samtidig stor forskel på især specificiteten af de anvendte kvantitative metoder. Den modificerede Ziehl-Nielsen farvningsmetode, som blev anvendt ved såvel SSI og SVS, har en relativ lav specificitet sammenlignet med den antistof-baserede methode, som udelukkende blev anvendt ved SVS.

Positive fund af Cryptosporidium parvum

Det synes dog sikkert, at der er fundet C. parvum i urintankene ved Møns Museumsgård, Hyldespjældet og Hjortshøj.

Figur 4.5
Antal levende og døde Cryptosporidium parvum fundet i urin fra Møns Museumsgård. De viste fund er fra prøver udtaget 22/02/00 (t3), 27/04/00 (t5) og 23/05/00 (t6) og analyseret ved SVS. SVS påbegyndte analyser for C. parvum i februar (t3).

Den procentvise fordeling af antal døde og levende oocyster i urin fra Møns Museumsgård er vist i figur 4.5. Resultater fra t4 er ikke medtaget, da der i prøven blev fundet oocyster ved modificeret Ziehl-Nielsen farvning, men ikke ved den antistof-baserede metode.

Der blev ved SVS udført to museinfektionsforsøg med oocyster opkoncentreret fra urin i Hyldespjældets tank 5, samt oocyster fra Møns Museumsgård (t3). Det var kun muligt at gennemføre to infektionsforsøg på grund af det lave antal oocyster i urinprøverne.

Tabel 4.2
Museinfektionsforsøg med C. parvum

 

Udtagnings Dato

C. parvum oocyster pr. ml urin

Antal mus

Antal positive mus ved infektions forsøg

Møns Museumsgård t3

22.02.2000

11

6

0/6

Hyldespjældet tank 5

03.07.2000

9

3

1/3


Som vist i tabel 4.2 kunne 1 ud af 3 mus inficeres med oocyster fra Hyldespjældets, hvorimod ingen af de 6 mus kunne inficeres med oocyster fra Møns Museumsgård. Det skal bemærkes, at der normalt anbefales en infektionsdosis på 1-5 x105 oocyster ved podning af mus. I dette forsøg var det dog kun muligt at opkoncentrere ialt 50 oocyster til podning. Trods den meget lave infektionsdosis, var det alligevel muligt at inficere en enkelt mus af i alt 3 mus med oocyster fra Hyldespjældets tank 5.

Giardia

Ved SVS blev Giardia påvist i Hjortshøjs urintank og i tankene 3, 4 og 5 fra Hyldespjældet. Der blev ikke fundet Giardia i urin fra tanken ved Møns Museumsgård eller i Kolonihaveforbundets beholdere. Det er ikke muligt med den anvendte metode at bestemme arten af de fundne Giardia ocyster. Der blev endvidere kun foretaget en kvalitativ analyse og ikke en egentlig tælling af Giardia cyster. Da ocysternes oprindelse må formodes at være fra mennesker vil den mest sandsynlige art være Giardia duodenalis, som er den hyppigst forekommende Giardia art i Danmark (Heidi Enemark, SVS, personlig meddelelse).

Andre tarmpatogene parasitter

Der blev ifølge SSI ikke identificeret andre tarmpatogene parasitter i urinprøver fra projekterne, herunder spolorm og børneorm.

Konklusion

Der blev ikke påvist Salmonella og Campylobacter i urinprøver uafhængig af sted og opbevaringstid af urin. Med antallet af personer som har urineret i tankene i de enkelte projekter, især i det offentlige toilet ved Møns Museumsgård, kunne det forventes at der var tilført urin indeholdende Salmonella og Campylobacter. Begge smitstoffer viste dog en yderst ringe overlevelse i de eksperimentielle forsøg (se efterfølgende) og et eventuelt antal af disse må derfor forventes at være blevet reduceret til under detektionsgrænsen efter få dage i perioderne under opfyldning af urintankene.

C. parvum og G. duodenalis påvist

Der blev i Hyldespjældet, Møns Museumsgård og Hjortshøj påvist levende C. parvum oocyster, af hvilke enkelte oocyster fra Hyldespjældet var infektive. Det relative antal levende oocyster syntes ikke at blive reduceret gennem forsøgsperioderne. Antal fundne oocyster var dog behæftet med så stor usikkerhed at en egentlig kvantificering ikke var mulig.

4.4 Eksperimentelle undersøgelser

Da der ikke påvistes Salmonella og Campylobacter i nogle af Tema 3 projekterne, blev det besluttet at udføre eksperimentelle undersøgelser af overlevelsen af vigtige bakterielle smitstoffer i urin.

pH

pH i urin anvendt til de eksperimentelle undersøgelser udviste ringe variation ved begge temperaturer og måltes i forsøgsperioden til mellem 8,9 og 9,1.

Resultater fra henfaldsforsøg

Figur 4.6
Overlevelse af henholdsvis Vibrio parahæmolyticus (V. parah) og Vibrio cholerae O1 (V. cholerae) i urin fra separationstoiletter ved 20oC og 7oC efter 1 time, 2 timer, 4 timer og 8 timers eksponering. Bemærk at y-aksen er logaritmisk. Detektionsgrænsen var 10 bakterier pr. ml (mindste undersøgte mængde var 0,1 ml urin).

Begge Vibrio arter viste yderst ringe overlevelse i urin, således kunne V. parahæmolyticus ikke påvises efter 2 timer og V. cholerae ikke efter 8 timer.

Figur 4.7
Overlevelse af Salmonella enteritidis (S. ent) og Salmonella typhimurium (S. typh) i urin fra separationstoiletter ved 20oC og 7oC efter 1 time, 2 timer, 4 timer, 8 timer, 24 timer samt 48 timers eksponering. Bemærk at y-aksen er logaritmisk. Detektionsgrænsen er angivet som 10 bakterier pr. ml.

Begge de to Salmonella stammer viste ringe overlevelse, således faldt antallet af begge stammer svagt de første 24 timer, mens der ikke kunne påvises vækst efter 48 timer.

Figur 4.8
Overlevelse af E. coli O157:H7 i urin ved 20oC og 7oC efter 1 time, 2 timer, 4 timer, 8 timer, 24 timer, 48 timer, 6 døgn, 16 døgn og 20 døgns eksponering. Bemærk at y-aksen er logaritmisk. Detektionsgrænsen var 10 bakterier pr. ml.
  

Figur 4.9
Overlevelse af Shigella flexneri og Shigella dysenteriae i urin ved 20oC og 7oC efter 1 time, 2 timer, 4 timer, 8 timer, 24 timer, 48 timer, 6 døgns eksponering. Bemærk at y-aksen er logaritmisk. Detektionsgrænsen var 10 bakterier pr. ml.

Antallet af E.coli O157:H7 og Shigella bakterier viste et begrænset fald de første 48 timer i urin. Ingen af de to testbakterier kunne påvises efter 20 døgns eksponering til urin.

Figur 4.10
Overlevelse af Campylobacter jejuni ved 20oC og 7oC efter 4 timer, 24 timer og 72 timers eksponering. Bemærk at y-aksen er logaritmisk. Detektionsgrænsen var 10 bakterier pr. ml.

Antallet af Campylobacter jejuni faldt jævnt det første døgn og bakterien kunne ikke påvises efter 72 timer. Antallet af Campylobacter jejuni blev bestemt semikvantitativt, beregnet udfra vækst/ikke-vækst på CCDA agar. En egentlig kvantitativ angivelse var ikke mulig, da Campylobacter viser sværmning på CCDA agar, hvilket umuliggør tælling af enkeltkolonier.

Konklusion på overlevelse af bakterielle smitstoffer

Det ses af figurerne 4.5-4.10, at antallet af alle bakteriestammer faldt til en værdi under detektionsgrænsen på 10 bakteriekolonier pr. ml i løbet af maksimalt 20 døgn. V. parahæmolyticus og V. cholerae stammerne henfaldt langt hurtigere and de andre smitstoffer. Salmonella, Shigella og Campylobacter kunne ikke påvises 2-3 døgn efter podning, mens E. coli O157:H7 havde den længste overlevelse på mellem 16 og 20 døgn.