|
Risikovurdering af Giardia og Cryptosporidium i vand 9 Oversvømmelse med spildevand i byer
I byområder benyttes afløbssystemer til at aflede fækalier for at sikre en effektiv barriere mellem inficerede og raske borgere. Normalt er afløbssystemer simple og stabile, men der vil ind i mellem opstå fejl. Der er især to typer af fejl, der er relevante i denne forbindelse:
Begge typer af fejl vil medføre, at borgere potentielt bliver eksponeret for urenset, fækalt spildevand, hvilket vil medføre en risiko for infektion. 9.1 Systembeskrivelse for oversvømmelserSpildevand er sammensat af udledninger fra f.eks. boliger, mindre industri og institutioner samt overfladevand, hvor der er fællessystemer for spildevand og regnvand. (Oo)cyster kan tilføres spildevand fra mennesker, men også fra f.eks. slagterier. Spildevand fra infektionsmedicinske afdelinger på hospitaler kan forventes at indeholde særligt mange (oo)cyster, specielt i forbindelse med et sygdomsudbrud. Udledning fra industrier, herunder slagterier og husdyrhold reguleres igennem Bekendtgørelse nr. 646 om godkendelse af listevirksomhed (Miljø- og Energiministeriet, 2001c). Kommunale eller amtslige myndigheder kan fastlægge krav til disse udledninger, men generelt stilles der ikke krav vedrørende indhold af mikrobiologiske parametre ved tilslutning til offentligt kloaknet eller ved direkte udledning. Renseanlæg i Danmark følger generelt vandmiljøplanen, hvor specielt rensning for fosfor (fældning) medfører en stor reduktion af (oo)cyster på 75-99,9% (se afsnit 6.2.2). Er der indført skærpede rensekrav (f.eks. sandfilter) i forbindelse med udledning til ferskvandsrecipienter eller følsomme kystområder, vil der være en yderligere reduktion af (oo)cyster (op til 98-99%) (Mølgaard et al., 2002). Spildevandsudledning i forbindelse med driftsuheld, f.eks. stop af spildevandspumpestationer, kan medføre store risici, idet længere driftsstop kan medføre oversvømmelse med ubehandlet spildevand. Desuden kan utætte spildevandsledninger lække spildevand ud i jorden. Generelt er der ikke taget højde for sådanne situationer og oversvømmelse med spildevand vil kunne forekomme tilfældige steder. Oversvømmelse med spildevand som følge af opstuvning kan også forekomme i forbindelse med tilstoppelse/stærkt nedsat kapacitet f.eks. på grund af rørbrud, eller på grund af overbelastning af (evt. uhensigtsmæssigt dimensionerede) afløbssystemer f.eks. i forbindelse med kraftig nedbør. I sådanne situationer vil oversvømmelse kunne forekomme med ufortyndet spildevand. Kontrol med oversvømmelse af veje og pladser samt kældre med spildevand (se figur 9-1) er ikke reguleret i Danmark igennem love, bekendtgørelser, m.v. Regulering foretages igennem, hvad der betragtes som designpraksis, hvilket p.t. vil sige dimensionering af ledningssystemer efter spildevandskomiteens skrift nr. 23: tilladelige oversvømmelseshyppigheder i afløbssystemer (DIF Spildevandskomitéen, 1985). I denne norm anbefales grundlæggende et beregningskriterium med en tilladelig gentagelsesperiode for overskridelse af ledningskapaciteten på 5 år i stedet for den hidtidige på 2 år. Oversvømmelse af kældre og på terræn vil ske mindre hyppigt end overskridelser af ledningskapaciteten, men ovenstående anbefaling er udtryk for, at opstuvning af spildevand i kældre og på pladser vil forekomme ud fra den nuværende og tidligere designpraksis. Hyppigheden af opstuvninger afhænger primært af afløbssystemets udformning og oplandets topografi og i praksis vil hyppigheden af oversvømmelser af kældre ske med en frekvens på én gang hvert 10.-20. år som landsgennemsnit, med variationer fra opland til opland fra 1 til 100 år. Andelen af spildevand i det vand, der opstuves udgør i almindelighed 1-3% af den samlede vandmængde. Der kan forekomme oversvømmelser med opspædet spildevand i større områder. Ved sådanne oversvømmelser eksponeres mange personer, idet f.eks. cykler, biler og andre genstande i de offentlige arealer berøres af oversvømmelserne og rengøres efterfølgende af mange forskellige personer. Sådanne store oversvømmelser er imidlertid meget sjældne i Danmark, og mindre oversvømmelser er som regel kortvarige og sker i områder, hvor mennesker generelt ikke vil blive eksponeret. Derfor anses det ikke for at være relevant at analysere oversvømmelser af offentlige pladser mv. nærmere. I denne undersøgelse fokuseres på oversvømmelser i private husholdninger, og det antages, at hver oversvømmelse vil medføre én eksponering af den ene privatperson, der foretager oprydningen i boligen. Det bemærkes, at arbejdsmiljø ikke indgår i kommissoriet for undersøgelsen og at en eventuel efterfølgende rengøring af et skadesservicefirma ikke indgår i denne undersøgelse. 9.2 Udvælgelse af scenarier til kvantitativ risikovurdering.På baggrund af systembeskrivelsen er det oplagt at udvælge to scenarier til nærmere undersøgelse. Det drejer sig om følgende:
For at kunne beregne disse risici er følgende data nødvendige:
Indsamling og vurderinger af disse data er beskrevet i de følgende afsnit.
Figur 9-1 Smitteveje ved oversvømmelse med spildevand 9.3 Forekomst i spildevandI kapitel 3 er beskrevet, at både dyr og mennesker er reservoir for Cryptosporidium og Giardia. Det er derfor forventeligt at finde protozoerne i indløbet til renseanlæg. Værdier for indløb og udløb er velbeskrevet i litteraturen. Der er ikke målt på urenset spildevand i Danmark, men der er målt på udløb fra to jyske renseanlæg. I figur 9-2 og 9-3 er indtegnet fordelinger for Giardia og Cryptosporidium i urenset spildevand fra udlandet samt i renset spildevand fra Egå og Marselisborg renseanlæg (værdierne stammer fra Mølgaard et al., 2002). Værdierne for det rensede spildevand fra Danmark kan anvendes til optegning af en sandsynlig fordeling for urenset spildevand i Danmark. Fordelingskurven må naturligvis ikke have lavere værdier end for det rensede spildevand, da der som omtalt i kap. 6 fjernes en stor del af (oo)cysterne på renseanlægget. Værdier for Giardia ligger generelt højere end værdier for Cryptosporidium i spildevand. Der er indtegnet værdier for udledning fra en amerikansk CSO (Combined Sewer Overflow) i begge figurer (se signaturen for USA CSO). Værdierne er målt umiddelbart efter større regnhændelser. For Giardia ligger værdierne højt i forhold til de øvrige målinger, mens fordelingen for Cryptosporidium i CSO ligger på niveau med de øvrige målinger i litteraturen.
Figur 9-2 Forekomst af Giardia i urenset spildevand i udlandet samt i renset spildevand i Danmark (Egå og Marselisborg). Se bilag D tabel 6 for referencer.
Figur 9-3 Forekomst af Cryptosporidium i urenset spildevand i udlandet samt i renset spildevand i Danmark (Egå og Marselisborg). Se bilag D tabel 5 for referencer. De fundne koncentrationsintervaller er benyttet til at skønne en fordeling af koncentrationerne af protozoerne i dansk spildevand. Parameterestimaterne er angivet i tabel 9-1. Ved oversvømmelser forårsaget af tilstopning anvendes disse koncentrationer, mens der ved oversvømmelser forårsaget af regntilstrømning anvendes koncentrationer, der er en faktor 50 lavere, idet koncentrationen af protozoer i afstrømmet regnvand antages at være yderst lav. Tabel 9-1 Parameterestimater for forekomst af Giardia og Cryptosporidium i urenset spildevand. Koncentrationerne skønnes at følge en logaritmisk normalfordeling. X N(m, s) betyder at den stokastiske variabel X følger en normalfordeling med middelværdi m og spredning s.
9.3.1 Mængde af indtaget forurenet vandDet orale indtag antages i forbindelse med oversvømmelser at udgøre et volumen på 1 ml i gennemsnit pr. eksponering. Det er det indtag som typisk vurderes i forbindelse med utilsigtet eksponering overfor forurenet vand, se f.eks. Ottosson og Stenström (2003). Variationen af indtaget volumen modelleres som en trekantsfordeling med minimumsværdier på 0,1 og 2 ml. 9.4 Hyppighed af eksponeringer9.4.1 Årligt antal inficerede som følge af regnbetingede overbelastningerI løbet af 1960erne blev praksis for etablering af afløbssystemer ændret, så regnvand og spildevand blev separeret i to systemer. Det antages i beregningerne, at alle huse opført før 1960 er tilknyttet et fællessystem, mens alle huse opført efter 1960 er tilknyttet et separatsystem. Dermed kan data for boligerne findes via Danmarks Statistik (Statistikbanken, 2003). De opgjorte tal er vist i tabel 9-2 sammen med de beregnede skøn for antallet af huse med kældre opført før 1960. Tabel 9-2 Skøn over antal beboede huse med kælder opført til og med år 1960 opgjort efter type. Huse opført efter 1960 antages at være tilsluttet et separatsystem.
* Data er downloadet fra Statistikbanken (2003); ** Skøn foretaget af projektgruppen. Samlet set er der omtrent 196.000 huse, der forventeligt vil kunne eksponeres overfor opspædet spildevand i kælderen. I hvert af disse huse vil beregningsmæssigt én person blive eksponeret, hver gang der faktisk er opstuvet spildevand i kælderen, hvilket ifølge systembeskrivelsen vil ske hvert 10. - 20. år. Antallet af eksponeringer pr. år er dermed 10.000 - 20.000. 9.4.2 Eksponerede årligt som følge af nedsat kapacitet/ rørsammenbrudEn opgørelse af tekniske nøgletal i 1998 for en række midtsjællandske kommuner gav et gennemsnitsantal rørsammenbrud og tilstoppelser/km spildevandsledning på 0,5 (COWI, 2000). Kun få af disse tilstoppelser har dog medført opstuvning til kælderniveau endsige terræn. Antallet af opstuvning til kælder og/eller terræn er på baggrund af en rundspørge til en række sjællandske kommuner skønnet til at være omtrent 0,5-2 gange årligt pr. 10.000 beboere tilknyttet afløbssystemet. På landsplan svarer det til 200 - 800 eksponeringer årligt. Stikledningerne tilstoppes hyppigere end kommunernes større afløbssystemer. Baseret på erfaring skønnes det at ske omtrent 50 gange hyppigere. Ved disse tilstopninger eksponeres folk typisk kun for eget spildevand. De estimerede koncentrationer i spildevand er dermed ikke repræsentative, fordi spildevandet enten ikke vil indeholde protozoer (hvis alle i husstanden er raske), eller indholdet af protozoer vil være betragteligt, hvis et eller flere af medlemmerne af husstanden er inficeret. Hvis der er inficerede familiemedlemmer, er den tilstoppede spildevandsledning ikke den mest sandsynlige smittevej og derfor udelades dette scenarium. 9.5 Beregnet risiko pr. eksponering og årligt antal eksponeredeVed at kombinere koncentrationen af (oo)cyster i det spildevand, som personen udsættes for, med det forventede orale indtag samt personens følsomhed, kan man beregne risikoen for at blive inficeret pr. eksponering samt det forventede antal inficerede pr. år. Hovedresultaterne er vist i tabel 9-3, som er en opsummering af resultaterne i figur 9-4 og 9-5.
Figur 9-4 Risikoen for infektion pr. eksponering ved opstuvet spildevand i huse. Den typiske risiko for eksponering defineres som 50% fraktilen, mens worst-case scenariet (højere koncentrationer i spildevandet og/eller højere indtag) er defineret som 95% fraktilen.
Figur 9-5 Beregningsmæssigt antal inficerede pr år ved opstuvet spildevand i huse. Det typiske antal inficerede defineres som 50% fraktilen, mens worst-case scenariet (højere koncentrationer i spildevandet, højere indtag og/eller flere inficerede) er defineret som 95% fraktilen. Figur 9-4 viser, at risikoen for at blive inficeret med Cryptosporidium ved at gøre rent i kælderen efter en oversvømmelse varierer mellem 2·10-6 og 5·10-3 afhængigt af spildevandets indhold af oocyster, størrelsen af utilsigtet vandindtag og personens følsomhed. Det svarer til, at en tilfældig person bliver inficeret med Cryptosporidium én ud af 500.000 gange (1/2·10-6) og én ud af 200 gange (1/5·10-3). En typisk situation er en risiko på ca. 1·10-4, svarende til en ud af 10.000 gange. Tabel 9-3 Oversigt over beregnede risici ved eksponering over for spildevand, der opstuves i huse, enten som følge af regnbetinget overbelastning af afløbssystemet eller som følge af tilstopning i det offentlige afløbssystem. Risiko pr. eksponering angiver, hvor stor sandsynligheden er for, at en tilfældig eksponering medfører infektion. (Typisk risiko angiver 50%-fraktilen og worst-case 95%-fraktilen)
De fulde fordelingsfunktioner er vist på de foregående figurer. 9.6 DelkonklusionFølgende kan umiddelbart konkluderes ud fra beregningerne:
Sammenfattende må det konstateres, at denne smittevej er ubetydelig. Dog er der i dette scenarie ikke regnet på en situation, hvor der er en epidemi i det omkringliggende bysamfund af Cryptosporidium eller Giardia, samtidig med en oversvømmelse med spildevand eller tilstopning af afløbssystemet.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
