Smitstoffer i spildevand 2 Smitstoffer i spildevandNærværende afsnit beskriver den overordnede viden om smitstoffer i urenset og renset spildevand. Det indeholder en beskrivelse af spredningen af smitstoffer i vandmiljøet, smitstoffers overlevelsesevne og tidligere målte indholdsniveauer af smitstoffer i både urenset og renset spildevand samt rensegrader i offentlige renseanlæg. Samtidig omtales krav til kvaliteten af badevand. 2.1 Spredning af smitstoffer i vandmiljøetSpildevand indeholder mange mikroorganismer, hvoraf mange er sygdomsfremkaldende. Vores vandige miljøer forurenes således dagligt med smitstoffer. Dermed kan der også være en risiko for, at der er en sundhedsmæssig risiko for mennesker ved badning og forurening af fødevarer. Spredningen af smitstoffer med spildevand illustreres i figur 2-1. Figur 2-1 Badende, fiskere og surfere kan blive eksponeret for både urenset og renset spildevand, som udledes til badeområder og rekreative områder. Ophold ved og i disse vandområder kan udgøre en sundhedsmæssig risiko, da spildevandet, på trods af rensning, stadig indeholder en lang række mikroorganismer som i større eller mindre grad vil kunne medføre sygdom. 2.1.1 Overlevelsesevne i vandmiljøetVisse patogener kan overleve uden for mennesket i meget lang tid, som f.eks. virus, men de kan ikke formere sig i vand. De behøver en værtscelle for vækst. Overlevelse af smitstoffer afhænger bl.a. af de miljøfaktorer, som fremgår af tabel 2-1. Tabel 2-1 Miljøfaktorer for overlevelse af smitstoffer.
I havvand varierer T90 for E. coli mellem ½ time og 3 døgn. Henfaldet er 100 gange større i solskin end om natten. Cryptosporidium parvum har en bedre overlevelsesevne i havvand i mørke end Giardia muris, E. coli, Salmonella og Poliovirus, angivet i faldende overlevelsesevne. I sollys er rækkefølgen: Cryptosporidium parvum, Poliovirus, Giardia muris, Salmonella og E. coli (Nielsen et al., 1996 og Johnson et al., 1997). Overlevelsestiderne varierer fra 25 til 96 timer i mørke og ½ til 50 timer i sollys. Cryptosporidium parvum kan overleve i fersk flodvand i flere måneder, med størst evne i koldt vand. E. coli og fæk. enterokokker har lavere overlevelsestid end Cryptosporidium parvum, med op til 80 døgn. De to bakterier har samme temperaturafhængighed som Cryptosporidium parvum. Salmonella Typhimurium udviser større overlevelsesevne i ferskvand end E. coli (Medema (1) et al., 1997), (Rajala og Heinonen-Tanski, 1998). 2.1.2 Infektiøs dosisInfektiøse doser angiver den dosis af et smitstof, som er nødvendig for at fremkalde sygdom hos en anden vært. Doserne varierer meget imellem de forskellige smitstoffer og for enkelte arter. Eksempelvis varierer dosen imellem forskellige Salmonella -arter og er mindre ved inhalation af aerosoler end når bakterierne optages peroralt (Stenström, 1996). De teoretiske infektiøse doser fremgår af tabel 2-2. De infektiøse doser er angivet som ID50, hvilket udtrykker den dosis, hvormed 50 % er blevet syge. Tabel 2-2
2.2 Smitstoffer i urenset og renset spildevand samt renseeffektIndholdet af smitstoffer i urenset spildevand er afhængig af en række faktorer/kilder, som bl.a.:
Personer inficerede med smitstoffer udskiller med fæces et vist antal sygdomsfremkaldende mikroorganismer (bakterier, virus og protozoer). Mennesker udskiller også bakterier, selv om vi ikke er inficerede. Der vil dog ske en reduktion af mikroorganismerne (evt. sygdomsfremkaldende) i fæces uden for mennesket - initialt henfald. Årstiden, nedbørsmængden og den afledte grundvandsstand er væsentlig for indsivningsgraden og dermed fortynding af spildevandet. Fortyndingen af spildevandet vil også betyde en fortynding af indholdet af smitstoffer. Denne fortynding vil dog i sundhedsmæssig sammenhæng ikke reducere indholdet af smitstoffer i urenset spildevand til under den infektiøse dosis. Kloakoplandets karakteristik mht. virksomheds- og institutionstyper er også betydende for indholdet af smitstoffer i det urensede spildevand. De industrielle kilders bidrag kan være væsentlig. Specielt sygehuse, slagerier og lign. samt hoteller, plejehjem, banegårde m.v. er betydende. I kloaksystemet som leder det urensede spildevand til renseanlægget vil der ske et henfald af mikroorganismerne i forskellig grad. Henfaldets størrelse er en kombination af flere parametre, som død, hydrolyse, binding til biofilm, predation m.v. Omfanget er henfaldet i kloaksystemer er dog ukendt. I renseanlæg forventes følgende mekanismer at være betydende for fjernelsen/reduktion af smitstoffer:
I renseanlæggenes store bassiner er smitstofferne forholdsvis udsat for UV-stråling. Overordnet set vil virus og bakterier primært adhædere til spildevandets indhold af partikulært materiale. De vil derfor sedimentere sammen med partiklerne, men også omsættes biologisk og blive ædt (predation). Protozoer har ofte en vægtfylde, som bevirker, at sedimentationen foregår langsomt, hvorfor disse ofte kan genfindes i det rensede spildevand. I tabel 2-3 vises indholdet af mikroorganismer i urenset og renset spildevand samt renseeffekten i renseanlæg med fuld næringssaltfjernelse (MBNKD) og et yderligere rensetrin i form af et sandfilter (MBNKDF). Tabel 2-3
Kilde: Det skal bemærkes, at høje rensegrader ikke er et udtryk for, at der ikke findes smitstoffer i det rensede spildevand. Reduktionen af bakterier gennem et MBNKD-anlæg følger fjernelsen af organisk stof (COD). En lavere opholdstid i efterklaringstanke med slamflugt, som følge af betydelig nedbør, bevirker, at rensningen af både de kemiske parametre og mikroorganismerne er dårligere, hvilket underbygger at bakterier adhæderer til suspenderet stof. Indsættelse af et sandfilter efter den biologiske rensning vil, som tallene i tabel 2-3 viser, kunne medvirke til en yderligere reduktion af smitstoffer. Litteraturen viser, at Giardia intestinalis fjernes nemmere end Cryptosporidium parvum over et sandfilter, hvilket kan skyldes at Giardia cysterne er større end Cryptosporidie oocysterne og derfor bedre tilbageholdes i filteret. Samtidig kan et sandfilter medvirke til at reducere andelen af infektionsdygtige mikroorganismer i det rensede spildevand. 2.3 Smitstoffer i recipienter/badevandDet rensede spildevand ledes til recipienter, som i nogle tilfælde også er udlagt som badeområder eller som leder til badeområder. I recipienten sker der også et henfald af mikroorganismerne og en fortynding af vandets indhold. Der henvises i øvrigt til afsnit 2.1.1, hvor der er angivet overlevelsestider i vandmiljøet for en række af mikroorganismerne. Miljøstyrelsen har ikke fastsat krav til indhold af smitstoffer ved udledning fra renseanlæg. Men Miljøstyrelsen har for badeområder fastsat krav til indholdet af indikatorbakterier, som anvendes som indikator for sygdomsfremkaldende mikrooganismer, der kan udgøre en sundhedsmæssig risiko for de badende. De danske regler er en implementering af EUs badevandsdirektiv. Det nuværende badevandsdirektiv omfatter indikatorbakterierne, total coliforme bakterier og fækale colibakterier, til kontrol af vandkvaliteten. Der er forslag til et nyt badevandsdirektiv fra EU på vej (et element i vandrammedirektivet) med forslag til nye kravværdier og indikatorer, hvilket er en skærpelse af det nuværende direktiv. Kravværdier for badevand fremgår af tabel 2-4. Tabel 2-4
(): Vejledende værdier. De nye parametre i forslaget til et nyt badevandsdirektiv begrundes med, at det giver den bedste angivelse af fækal forurening og sundhedsvirkning i vandområder. E. coli er et udtryk for en frisk forurening, mens intestinale enterokokker er mere robust end E. coli, og er en indikator for en fækal forurening af ældre dato.
|