Udviklingsprojekt for anvendelse af regnvand som spædevand direkte i offentlige svømmebade

5 Måleprogram 1. fase: Indledende screening

5.1 Prøveudtagning
5.2 Indledende analyser
5.2.1 Mikrobiologiske analyseresultater fra indledende analyser af regnvand fra Vestbadet
5.3 De valgte fysisk-kemisk og mikrobiologiske parametre
5.4 Kombinationsbehandlinger
    

Måleprogram og valgte parametre blev løbende diskuteret i projektets Styregruppe og blev således godkendt af Miljøstyrelsen og Embedslægeinstitutionen. Der har været gennemført en indledende screening til fastlæggelse af den kemiske og mikrobiologiske sammensætning af regnvandet. På baggrund af denne screening, er det endelige måleprogram blevet fastlagt.

I måleprogrammets fase 1+2 er der udtaget mere en 90 vandprøver til analysering i perioden juni 1999 til maj 2001. Der blev indsamlet prøver af regnvand umiddelbart efter afløb fra tagoverflade, ubehandlet regnvand fra opsamlingstank, samt prøver af regnvand før og efter behandling ved filtrering, kulfilter, ozonbehandling og UV-lys behandling.

5.1 Prøveudtagning

Alle regnvandsprøver blev indsamlet, transporteret og analyseret for kemiske og mikrobiologiske parametre af Miljølaboratoriet Storkøbenhavn I/S efter gældende danske og internationale standarder. Enkelte analyser er udført ved andre laboratorier efter Miljøstyrelsens godkendelse. Således blev analyserne for Legionella og PAH forbindelser udført ved Levnedsmiddelkontrollen I/S i Skovlunde. De anvendte metoder til kemiske og mikrobiologiske analyser blev indledningsvis godkendt af Miljøstyrelsen. Detaljerne vedrørende de anvendte metoder er ikke beskrevet i dette kapitel. Der henvises til relevante standarder og til det udførende laboratorium, ligesom en stor del af metoderne er beskrevet tidligere /3/.

5.2 Indledende analyser

Indledningsvis blev der analyseret 4 prøver af ubehandlet regnvand til fastlæggelse af den kemiske og mikrobiologiske sammensætning. Prøver blev indsamlet 14.07.99 (direkte fra tagoverflade); 16.11.99 (opsamlingstank); 23.11.99 (opsamlingstank); og 30.11.99 (opsamlingstank). Prøver fra opsamlingstanken blev udtaget fra en påsat hane, som tillod udtagning af regnvandsprøve uden tilblandning af slam og sediment. Der blev dog udtaget en enkelt slamprøve til mikrobiologiske undersøgelser primært for smitstoffer. De undersøgte parametre og fundne resultater er vist i tabel 5.1.

Tabel 5.1:
Kemiske og mikrobiologiske analyseresultater fra 4 indledende prøveindsamlinger af regnvand fra Vestbadet i 2000.

Parameter

 

Enhed

Dato og prøveindsamlingssted

Tag 14.07.99

Tank
16.11.99

Tank
23.11.99

Tank
30.11.99

Total kim 37°C (blodagar)

pr 100 ml

830

4.300

9.400

6.200

Hæmolytiske kim, 37°C

pr 100 ml

70

4

8

10

Pseudomonas spp. (hæmolytiske)

pr 100 ml

<10

-

<1

<1

Bacillus cereus (hæmolytiske)

pr 100 ml

20

3

6

6

Pseudomonas spp.

pr 100 ml

<1

1

<1

6

Ps. Aeruginosa, verificeret

pr 100 ml

-

<1

-

1

Enterokokker

pr 100 ml

1.200

20

230

190

Enterokokker, verificeret

pr 100 ml

1.100

20

80

110

Clostridium perfringens

pr ml

<1

<1

<1

<1

Kimtal 21°C
(Kings B agar; 72 timer)

pr ml

1.300

18.000

55.000

35.000

Kimtal 37°C
(PCA agar; 48 timer)

pr ml

<10

6.500

9.300

2.200

Koliforme bakterier

pr 100 ml

<1

4.600

1.400

23

Termotolerante koliforme
Bakterier

pr 100 ml

<1

8

49

23

Salmonella

i 100 ml

i.p.

i.p.

i.p.

i.p.

Campylobacter spp.

i 100 ml

i.p.

i.p.

i.p.

i.p.

Legionella pneumophila

pr L

<100

<10

<10

<10

Aluminium, Al

mg/L

0,28

0,038

0,056

0,065

PAH, 15 forbindelser 1)

µg/L

<0,1

<0,1

<0,1

<0,1

Acenaphthylen (PAH forbindelse)

µg/L

<0,1

0,1

<0,1

<0,1

pH

 

6,3

6,5

8,3

7,9

Temperatur

°C

-

-

10

12

i.p., ikke påvist
-, ikke målt
1) Detektionsgrænsen er af laboratoriet oplyst til at være 0,1 ug/l.

5.2.1 Mikrobiologiske analyseresultater fra indledende analyser af regnvand fra Vestbadet

Stor variation

Der fandtes en betydelig variation i fundet af mikroorganismer (Tabel 5.1). Regnvandsprøven udtaget direkte fra afløb fra taget havde generelt noget lavere kimtal end prøver indsamlet fra opsamlingstanken. Dog havde tagprøven et højere antal enterokokker (1.200/100 ml).

Generelle mikrobiologiske målinger

Resultaterne af de generelle mikrobiologiske målinger er vist i Tabel 5.1. Kimtallene ved 21° C og 37° C i prøver fra opsamlingstanken varierede mellem henholdsvis 18.000 – 55.000/ml og 2.200 –9.300/ml. Der fandtes kun få hæmolytiske kim efter dyrkning på blodagar ved 37° C (4 – 10/100 ml).

Indikatorbakterier

Der fandtes <1/100 ml koliforme og termotolerante koliforme bakterier i regnvandsprøven opsamlet fra tagoverfladen. Prøver fra opsamlingstanken indeholdt mellem 23 - 4.600 koliforme bakterier og 8 – 23 termotolerante koliforme bakterier per 100 ml. Disse fund udviser en ringe korrelation med antallet af enterokokker, hvor der fandtes 1.100 enterokokker per 100 ml i tagregnvand og 20-110/100 ml i prøver fra opsamlingstanken. Årsagerne til disse forskelle mellem antallene af koliforme og termotolerante koliforme bakterier og enterokokker er ukendte. Således ville man på baggrund af fundene af koliforme og termotolerante koliforme bakterier i opsamlet regnvand også forvente at finde disse bakterier i regnvandsprøven opsamlet direkte fra tagoverfladen. Man ville normalt ikke forvente, at termotolerante bakterier kan opformes i opsamlet regnvand. Hovedårsagen til disse varierende fund er en generel stor variation i kimtal mellem de enkelte prøveindsamlinger, bl.a. forårsaget af forskelle i graden i fækalforurening, hyppighed af regn etc. Det skal bemærkes, at der kun blev analyseret en enkelt tagvandsprøve.

De gentagne fund af såvel termotolerante koliforme bakterier og enterokokker viser, at regnvandet opsamlet i Vestbadet er fækalt forurenet. Antallet af disse indikatorer syntes dog relativt lavt. Tilstedeværelsen af disse bakteriegrupper indikerer, at der er en risiko for at egentlige smitstoffer af fækaloprindelse eventuelt også kan forekomme i det opsamlede regnvand.

Bakterielle smitstoffer

Der blev ikke isoleret Salmonella, Campylobacter og Legionella pneumophila i prøver af regnvand udtaget fra tag eller opsamlingstank (Tabel 5.1). Foruden prøverne vist i Tabel 5.1 blev der udtaget og analyseret for de tre smitstoffer i prøver af opsamlet regnvand og slam fra opsamlingstank den 02/05/00. Slamprøven blev analyseret, da sandsynligheden for at påvise smitstoffer normalt er højere i slam, sammenlignet med vandprøver. Dette skyldes, at smitstoffer normalt bundfælles med sedimentation af partikler og organisk materiale. De tre smitstoffer kunne igen ikke isoleres fra prøvematerialet. Trods den lavgradige fækale forurening kunne der således ikke påvises Salmonella, Campylobacter eller Legionella pneumophila i det opsamlede regnvand.

Der fandtes yderst få eller ingen Pseudomonas aeruginosa, Bacillus cereus og Clostridium perfringens (Tabel 5.1). Således blev Ps. aeruginosa kun påvist i en enkelt regnvandsprøve fra opsamlingstanken (1/100 ml). På baggrund af fundene af andre fækale indikatorbakterier som vist ovenfor, og den normale forekomst af Cl. perfringens i fækalier fra dyr og mennesker, var det noget overraskende, at Cl. perfringens ikke blev påvist.

Samlet indikerer resultaterne af smitstofanalyserne, at der tilføres yderst få velkendte bakterielle smitstoffer til det opsamlede regnvand.

I de 4 indledende prøver for 15 forskellige PAH-forbindelser har der med en enkelt undtagelse for acenaphthylen ikke kunne påvises PAH’er. Acenaphthylen fandtes i en enkelt prøve med 0,1 µg/l, hvilket er identisk med analysens detektionsgrænse.

Der blev som forventet grundet aluminiumstaget påvist aluminium (Al) i vandprøverne. 0,28 mg/l i prøven udtaget direkte fra tag og mellem 0,038 – 0,065 mg/l i prøverne udtaget fra opsamlingstanken (Tabel 5.1). Den 2. maj 2000 blev der udtaget en prøver før og efter behandling i kulfiltret, hvor der blev analyseret for Al. Resultatet var i begge prøver tæt på 0,05 mg/l.

Resultaterne indikerer, at der sker en signifikant udfældning af Al i opsamlingstanken. Koncentrationen af Al i vand fra opsamlingstanken var således i 3 gentagne målinger under drikkevandskravet på 0,2 mg/l /7/.

5.3 De valgte fysisk-kemisk og mikrobiologiske parametre

På baggrund af resultaterne i den indledende screening og ovenstående argumentation blev det i samråd med Styregruppen fastlagt, at måleparametrene vist i tabel 5.2 skulle anvendes i 2. fase af måleprogrammet til fastlæggelse af regnvandets kvalitet og effekten af de mulige behandlingskombinationer.

Tabel 5.2:
Måleparamtre for 2. fase af måleprogrammet.

Parametre

Bemærkninger

Temperatur

 

Analyseres ved alle prøver der udtages

Enterokokker

Kimtal 21ºC, Kings B, inkubation 72 t

Kimtal 37ºC, PCA, inkubation 48 t

SS (suspenderet stof)

NVOC + TOC (opløste organiske stoffer)

Alkalinitet

Et antal prøver

Turbiditet

Et antal prøver

UV-spektografi 1)

Et antal prøver

Aluminium

Et antal prøver

Salmonella, Campylobactor samt Legionella

2 prøve udtages fra opsamlingstank

Legionella

2 prøver udtages fra slamlag i opsamlingstank

Pesticider (Vandværkernes pakke, 50 stk, jf. bilag D) 2)

2 prøver

   
1) Bestemmelse af spektret for UV-lysets gennemtrængelighed gennem vandprøven
2) På anmodning fra embedslægen blev det besluttet, at der skulle udtages to prøver for analysering for pesticider. Der var ingen forventning om at finde pesticider.

5.4 Kombinationsbehandlinger

De forskellige undersøgte behandlingskombinationer er beskrevet i Tabel 5.3.

Tabel 5.3:
Oversigt over de forskellige undersøgte kombinationsmetoder for behandling af opsamlet regnvand ved Vestbadet.

Kombinationskode

Hvirvelfilter, svømmende finfilter i tank, sedimentation i tank

Ubehandlet regnvand i start af prøvesekvens

Hvirvelfilter, svømmende finfilter i tank, sedimentation i tank og 3M filter (10 µm)

+ kulfilter

+ Ozon + kulfilter

+ UV-lys

+ UV-lys + kulfilter

+ UV-lys + ozon +kulfilter

Hvirvelfilter, svømmende finfilter i tank, sedimentation i tank

Ubehandlet regnvand i start af prøvesekvens


Da resultater af de mikrobiologiske undersøgelser viste, at der tilsyneladende skete en opformering af bakteriekim i 3M filtreret, blev der lavet et mindre forsøg 05/09/00 og 08/09/00 til fastlæggelse af kimtal før og efter filtrering gennem 3M filtreret.

UV-lys behandling

Resultaterne af forskellige behandlingsformer af regnvandet viste, at UV-lys havde den største drabseffekt på de målte mikrobiologiske parametre. Der gennemførtes derfor en række forsøg med analyser til fastlæggelse og optimering af drabseffekten af UV-lys på udvalgte indikatorbakterier. Disse undersøgelser blev foretaget 25/10/00; 01/11/00; 22/11/00; 02/05/01; 07/05/01; og 18/06/01. De undersøgte parametre og fundne resultater er vist i Figurer 6.2-6.7.

Mikrobiologisk kvalitet af vand i Vestbadets indendørsbassin

For at kunne sammenligne de mikrobiologiske fund i behandlet regnvand blev der i sommeren 2001 udtaget tre vandprøver fra Vestbadets store indendørsbassin. Der blev analyseret for kimtal ved 21° C og 37° C.