| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Vurdering af konsekvenser af forslaget til nyt badevandsdirektiv fra EU, dateret 24.10.2002

2 Kontrolmetoder for vurdering af badevandskvalitet

2.1 Undersøgte kontrolmetoder

EU‘s gældende badevandsdirektiv fra 1975 (EU, 1976) er under revision og det forventes at kravene skærpes. I nærværende rapport tages udgangspunkt i Kommissionens udkast til nyt badevandsdirektiv, dateret 24. oktober 2002 (EU, 2002).

Følgende kontrolmetoder beskrives og vurderes:

Endvidere vil der ved konsekvensvurderingerne blive undersøgt varianter af ovenstående, herunder specielt udkastet fra EU, som stadig kan blive ændret.

2.2 Analyse- og kontrolparametre

Ved badning er der en vis risiko for infektion og sygdomme, mest i form af diarré og luftvejsinfektioner. Det formodes, at den primære årsag til infektioner er vira, men der findes endnu ikke tilstrækkeligt pålidelige metoder til at påvise tilstedeværelse af vira i vandmiljøer. Som et alternativ til at analysere for vira analyseres for indikatorbakterier, som kan indikere en fækal forurening. De hyppigst anvendte indikatorbakterier er:

1. Enterokokker
2. Escherichia coli ( E. coli )
3. Termotolerante coliforme bakterier (fækale colibakterier)
4. Totale coliforme bakterier

Enterokokker og E. coli er anerkendt som de pt. bedste indikatorer for fækal forurening. Der findes kun få målinger af disse to indikatorbakterier i Danmark. Disse to indikatorbakterier anvendes ved kravfastsættelse/kontrol i udkastet til det nye EU-direktiv for badevand.

Termotolerante coliforme bakterier (herefter betegnet fækale colibakterier) er den hyppigst benyttede indikatorbakterie i Danmark. I frisk spildevand består gruppen af colibakterier næsten udelukkende af E. coli Fækale colibakterier anvendes ved kravfastsættelse/kontrol i den danske badevandsbekendtgørelse og i det gældende EU direktiv.

Totale coliforme bakterier er en ældre indikatorbakterie, der generelt kun benyttes, hvor der ikke er ressourcer til at gennemføre målinger af de andre indikatorbakterier. Anvendes i det gældende EU-direktiv.

I denne rapport anvendes udelukkende indikatorbakterien fækale colibakterier ved vurderingerne af kravoverholdelse, selvom kravene i udkast til nyt EU direktiv er baseret på Enterokokker og E. coli. Det skyldes at der i Danmark kun haves tilstrækkelige badevandsdata for fækale colibakterier. Disse målinger er benyttet til analyse af krav til såvel E. coli som termotolerante fækale colibakterier, selvom gruppen af fækale colibakterier indeholder flere bakterier end E. coli. Antallet af E. coli ligger reelt (lidt) lavere end antallet af fækale colibakterier, hvorfor beregningerne overvurderer antallet af stationer der forkastes ved udkastet til nyt badevandsdirektiv fra EU..

Omvendt undervurderes antallet af forkastede stationer som følge af at der ikke er gennemført vurderinger af konsekvenserne af et eventuelt nyt krav til enterokokker. Der er kun udtaget få prøver af enterokokker i Danmark, hvorfor det ikke er muligt at forudsige, hvor mange stationer, der kan tænkes at blive forkastet som følge af dette krav. Nogle stationer vil sandsynligvis blive forkastet, selvom de opfylder kravet til E.coli 

2.3 Kravværdier og kontrolmetoder

Alle badevandsstationer i Danmark kontrolleres ud fra den danske badevandsbekendtgørelse med tilhørende vejledning(Miljøstyrelsen, 1985). Endvidere gælder reglerne i EU‘s badevandsdirektiv (EU, 1976). Begge regelsæt stiller krav til et højst tilladeligt indholdet af fækale colibakterier, men såvel kravværdien som kontrolmetoden er forskellig.

Den væsentligste forskel i metoderne er, at EU stiller kravet til 5% af prøverne, mens Danmark stiller kravet til 5% af tiden, vurderet ud fra statistiske antagelser og vurderinger. Forskellene mellem de to metoder er analyseret i flere rapporter, f.eks. Sørensen og Nielsen (1997) og COWI (2001) og vil ikke blive yderligere analyseret her.

Udkastet fra EU til nyt badevandsdirektiv (EU, 2002) anvender krav til to parametre: Enterokokker og E. coli. I lighed med den danske metode, vurderes kravoverholdelsen ud fra en statistisk bearbejdning af data, men med en noget anderledes vurderingsmetode. Endvidere er det i udkastet foreslået at badevandskvaliteten vurderes ud fra alle prøver udtaget de sidste 3 år, og ikke kun som hidtil prøver fra det sidste år.

Nedenfor er kravværdier til indholdet af fækale colibakterier og acceptkriterier for de tre kontrolmetoder resumeret. Bemærk at den for (EU, 2002) angivne kravværdi til fækale colibakterier reelt er kravet til kontrolparameteren E. coli.

EU‘s nuværende krav (EU, 1976).
  • Prøverne vurderes separat for hvert år.
  • Kravværdi: 2000 fækale colibakterier/100 ml
  • Maksimalt 5% af prøverne må have et indhold af fækale colibakterier der overskrider kravværdien.

EU‘s krav i udkast af 24. oktober 2002 (EU, 2002). Der er to niveauer for acceptabel kvalitet, god og udmærket.
  • Prøver fra de seneste 3 år indgår ved vurderingen.
  • Kravværdi: 
     udmærket: 250 fækale colibakterier/100 ml
     god : 500 fækale colibakterier/100 ml
  • Accept hvis log(kravværdi)>m+ 1,65 s

Danmarks nuværende krav (Miljøstyrelsen, 1985). 
  • Målinger vurderes separat for hvert år. 
  • Kravværdi: 1000 fækale colibakterier/100 ml 
  • Accept hvis log(1000)> m + k_n s

hvor m og  s betegner hhv. middelværdi og spredning beregnet på logaritmerede data. k_n afhænger af prøveantallet som angivet i tabel 3

Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Tabel 3‘‘
Tabel 3.
Sikkerhedsniveau som funktion af antallet af udtagne prøver efter den danske vejledning (Miljøstyrelsen, 1985). kn for prøvestørrelser over 25 er beregnet ud fra samme principper for godkendelse af stationer som angivet i bekendtgørelsen.

Det bemærkes, at Danmark hidtil har benyttet den naturlige logaritme mens EU lægger op til at benytte log10 som vurderingssystem. Det har ingen betydning for bearbejdningen, så længe man husker at logaritmere krav-værdien i samme system som måleværdierne.

2.4 Krav til antal prøver

Kravet til antallet af prøver er forskelligt i de tre vurderingssystemer. Fælles for systemerne er, at udtagningen af badevandsprøverne skal begynde 1 måned før badevandssæsonen starter og fortsætte til den slutter. I nærværende analyser svarer dette til perioden 1. maj til 1. oktober. Fra og med badevandssæsonen 2003 afkortes badevandssæsonen med en måned, så sæsonen bliver fra 1. maj til 1. september. Denne periode er benyttet i nedenstående opgørelser af mindste antal prøver ved en badevandsstation, samt ved de udførte konsekvensvurderingerne af simulerede prøveudtagninger efter udkastet til nyt EU direktiv for badevand, mens der for alle øvrige sammenligninger i denne rapport er benyttet den hidtil gældende badesæson 1. maj - 1. oktober.

EU‘s nuværende krav (EU, 1976).
I EU‘s nuværende direktiv foreskrives at prøver skal udtages minimum hver 14. dag. Ved stationer med meget god kvalitet dog mindst hver 28. dag. Det svarer med den gældende badesæson til 12 prøver pr. station pr. år, og 6 prøver ved stationer med meget god kvalitet. Ved den nye forkortede badevandssæson skal der tilsvarende udtages minimum 10 og 5 prøver pr. sæson.
Disse 10-5 prøver danner hvert år basis for beregningen af om kravet er opfyldt det pågældende år.

EU‘s krav i udkast af 24. oktober 2002 (EU, 2002).
Kravet til antal prøver svarer som udgangspunkt til EU‘s nugældende krav. Hvis badevandet flere år i træk har opfyldt badevandskriteriet kan antallet af prøver reduceres som angivet i tabel 4.
Badevandsprøverne for de seneste tre år anvendes ved beregningen af om kravet er opfyldt det sidste år. Beregningen af kontrolstørrelsen baseres således på minimum 6-30 prøver (3 år med 2-10 prøver pr. år).

Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Tabel 4‘‘
Tabel 4.
Krav til minimum antal udtagne prøver i udkast til nyt EU-direktiv baseret på foregående års klassifikation af prøverne

Danmarks nuværende krav (Miljøstyrelsen, 1985).
I den danske vejledning anbefales at udtage 10 prøver pr. badevandsstation pr. år. Hvis badevandskvaliteten historisk set har været særligt god kan antallet af prøver reduceres til 5 pr. station pr. sæson. Tilsvarende kan antallet af prøver øges til 20, hvis badevandskvaliteten er tvivlsom. Antallet af prøver afgøres på baggrund af kvaliteten af badevandet det foregående år som angivet i tabel 5.

Disse 5-20 prøver danner hvert år basis for beregningen af om kravet er opfyldt det pågældende år.

Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Tabel 5‘‘
Tabel 5.
Revision af prøveantal ved godkendt badevandskvalitet. Antallet af prøver kan reduceres hvis nedenstående betingelse er opfyldt to år i træk, mens antallet af prøver skal øges når blot betingelserne ikke er opfyldt i den seneste sæson. m og s er defineret som i foregående afsnit og N betegner antallet af udtagne prøver.

2.5 Teoretisk sandsynlighed for godkendelse/forkastelse ved de tre kontrolmetoder

Det er ikke muligt at udtale sig med 100% sikkerhed om hvorvidt kravet er overholdt eller ej, med mindre der udtages uendeligt antal prøver svarende til kontinuerte prøver af badevandet. Det er derfor interessant at se hvor stor sandsynlighed der er for at fejlbedømme en station ved de enkelte vurderingsmetoder, nemlig fejlagtigt at forkaste en acceptabel badevandsstation, eller omvendt, at acceptere en station der burde have været forkastet.

Ved udformningen af vurderingsmetoden kan der indlægges en forhåndsbestemt sandsynlighed for godkendelse af en badevandsstation, der lige præcis opfylder kravværdien. I udkastet til nyt badevandsdirektiv fra EU er det således valgt at der skal være 50% sandsynlighed for at godkende/forkaste en sådan station, mens der i det danske system er valgt 67% sandsynlighed for godkendelse og 33% sandsynlighed for forkastelse. Det gældende EU-direktiv har en sandsynlighed på ca. 60% for godkendelse af en station der lige opfylder kravet.

Det betyder, at en station, der netop har en sand acceptabel kvalitet, statistisk vil blive forkastet hvert 2. år (50%) efter kontrolstørrelsen i udkastet fra EU, mens den samme station kun vil blive forkastet hvert 3. år (=33%) efter de danske regler. Til gengæld vil en station der netop ikke har en sand acceptabel kvalitet fejlagtigt blive accepteret i 2 ud af 3 år efter de danske regler, mens dette kun vil ske hvert 2. år efter udkastet til nyt EU direktiv.

Det er muligt for hver kontrolmetode at udregne sandsynligheden for godkendelse/forkastelse af en station som funktion af den sande andel af tid med kravoverskridelse. Sandsynligheden vil også variere med antallet af prøver der indgår i vurderingen. Endvidere er sandsynligheden afhængig af en antagelse om målingernes statistiske fordeling. Sådanne sandsynlighedskurver betegnes operationskarakteristikker eller OC-kurver. OC-kurven er uafhængig af, om kravet er 500, 1000, eller 2000 cfu/100 ml. OC-kurven for den danske vurderingsmetode er angivet i Spliid (2000).

Operationskarakteristikker for de tre kontrolmetoder er optegnet på Figur 3.

Den nuværende danske kontrolmetode og metoden i udkastet fra EU er baseret på beregning af en kontrolstørrelse, som holdes op mod kravværdien. Kontrolstørrelserne er konstrueret ud fra en forudsætning om, at forekomster af indikator-organismerne er log-normal fordelt.

Figur 3.
Operationskarakteristikken for udkastet til kontrolstørrelse i EU samt de nuværende regler fra den danske vejledning og fra det gældende badevandsdirektiv. For samme kravværdi er kurverne direkte sammenlignelige.

Den ideelle operationskarakteristik, svarende til uendeligt mange målinger, ville være en trappekurve med et lodret drop ved 5%. Det fremgår af Figur 3, at antallet af prøver afgør hældningen af operationskarakteristikken. Jo flere prøver, jo stejlere kurve der efterhånden vil nærme sig den ideelle trappekurve. Kurven kan ved hjælp af vurderingsmetoden forskydes frem og tilbage ud fra en politisk vurdering af ønsket sandsynlighed for fejlagtig accept/forkastelse. På Figur 4 er dette princip illustreret. 

Figur 4.
Operationskarakteristikker for de kontrolstørrelser, der benyttes senere i rapporten. Operationskarakteristikkerne for Danmark går alle igennem (5%, 67%) mens kurverne svarende til EU‘s udkast alle går igennem (5%, 50%).

Af operationskarakteristikken i Figur 4 kan det ses, at hvis den faktiske andel af tiden med kravoverskridelse er under ca. 2,5% vil kurven "EU 30 prøver" (minimum 10 prøver årligt over 3 år) ligge over kurven "DK 10 prøver" som repræsenterer det nugældende danske system. Dette vil sige, at for badevand, der kun sjældent overskrider kravværdien, giver udkastet til EU-direktiv større sandsynlighed for korrekt godkendelse end det gældende danske system. Ved mere hyppige kravoverskridelser, f. eks med sand kravoverskridelse mellem 2,5 og 5,0%, vil der fejlagtigt blive forkastet flere stationer efter EU‘s udkastet end efter det gældende danske system. Det samme gør sig gældende hvis antallet af prøver nedsættes.

For en sand uacceptabel badevandskvalitet, f.eks. sand overskridelse i 10% af tiden, vil der omvendt være hele 35% sandsynlighed for fejlagtig godkendelse efter det danske system (DK 10 prøver) mens der kun er ca. 10% sandsynlighed for fejlagtig godkendelse ved udkastet til nyt EU-direktiv.

De faktiske konsekvenser af det foreslåede direktiv afhænger således af de faktiske målinger og hvor godt badevandet reelt er ved de enkelte stationer. For at belyse dette er der i det følgende gennemført vurderinger ud fra de seneste 7 års målinger på et større antal stationer fordelt over flere repræsentative amter.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |