3.1 Sjælsø og Sjælsø vandværk

Artssammensætningen i Sjælsø
I forbindelse med opblomstring af blågrønalger faldt sigtdybden i Sjælsø i løbet af sommeren 1995 fra op til to meter før den 4. juli til én meter den 8. august (Jørgen Beck pers.medd.). Blågrønalgerne dannede opblomstring gennem hele sensommeren og efteråret. De dominerende arter under opblomstringen var Anabaena sp. og Aphanizomenon flosaquae var. klebahnii. Desuden fandtes Microcystis aeruginosa, M. cf. botrys og M. wesenbergii i mindre antal. De tre sidstnævnte arter samt Anabaena sp. er potentielt toksiske. Sæsonvariation i forekomsten af arter er givet i bilag 3-1.

Toksiner i netprøver fra Sjælsø
Toksinanalyserne viste, at der fandtes microcystiner i algerne fra Sjælsø i september og oktober, mens der på intet tidspunkt kunne detekteres anatoxin-a. Microcystinerne blev fundet i opkoncentrerede algeprøver taget med planktonnet ca. 600 m fra vandværkets vandindtag. Der kunne ikke detekteres microcystiner i algerne før den 5. september (figur 3-1).


Figur 3-1
Microcystinkoncentrationen i alger fra Sjælsø 1995. Toksinmængden er angivet som det totale indhold af microcystiner pr. g frysetørret algemateriale.


Toksinindholdet varierede i perioden fra den 5. september til den 10. oktober mellem 11 og 59,1 µg microcystin (pr. g tørstof). Variationen i toksinindholdet kan skyldes ændringer i mængden af toksinproducerende arter, ændret forhold mellem toksinproducerende og ikke toksiske stammer af samme art, eller den kan være et resultat af variabel toksinproduktion under forskellige vækstbetingelser. Watanabe et al. (1989b) viste, at Microcystis arter producerede mest microcystin-RR og microcystin-LR i den eksponentielle vækstfase.

Toksiner i vandprøver fra Sjælsø Vandværk
Analyserne af vand udtaget forskellige steder i rensningsprocessen i Sjælsø Vandværk påviste hverken microcystiner eller anatoxin-a. Forekomsten af microcystinproducerende blågrønalger i Sjælsø medfører en potentiel risiko for, at der kan forekomme toksiner i råvandet på Sjælsø Vandværk. Det partikulære materiale, og dermed algerne, fjernes ved flocculeringen og sedimenteringen, men toksiner, der er lækket ud af algerne, kan fortsætte med vandet ind i vandværket. Årsagen, til at der ikke var toksiner i vandværksvandet, kan være, at vandindtaget findes i 4 m dybde, mens blågrønalgerne befandt sig i overfladen af søen i det vindstille vejr.

Fjernelse af microcystin på Sjælsø pilotanlæg
Da der ikke var detekterbare koncentrationer af toksin i råvandet, var det ikke muligt at vurdere, om rensningsprocessen på Sjælsø vandværk kunne fjerne opløste toksiner. Derfor gennemførtes forsøg på vandværkets pilotanlæg, hvor vand med en startkoncentration på 47,1 µg microcystin pr. liter
løb gennem sandfiltrering, sedimentering, ozonbehandling og aktiv kul filtrering. Microcystinerne i forsøgsvandet var ekstraheret fra tørret naturligt blågrønalgemateriale, og under naturlige forhold vil så høje koncentrationer som startkoncentrationen kun findes i forbindelse med hurtigt henfald af meget høje koncentrationer af alger.

Forsøget viste, at sandfiltreringen og sedimentationen ikke fjernede de opløste microcystiner, mens ozonbehandlingen var meget effektiv (figur 3-2). Dette stemmer overens med andre undersøgelser, der har vist, at flocculering og sedimentering sammen med sandfiltrering ikke er i stand til at fjerne microcystin (Falconer 1993). Lathi & Hiisvirta (1989) har ligeledes vist, at kemisk koagulation, sandfiltrering og klorering er ineffektive metoder til fjernelse af microcystin-LR.

Ozonkoncentrationen i forsøget var ca. 2 mg pr. liter, og denne behandling fjernede microcystinerne til under detektionsgrænsen, hvilket svarer til > 99%. Andre undersøgelser har vist, at en ozonkoncentration på mellem 1,0 og 1,5 mg/l kan fjerne > 90% microcystin (Keijola et al. 1988).

Sjælsø Vandværk har foruden ozonbehandling også aktive kulfiltre. En undersøgelse foretaget af James et al. (1994) viser, at granulære aktive kulfiltre, svarende til filtrene på Sjælsø Vandværk, er de mest effektive og reducerer koncentrationen af microcystin-LR ca. 80%, mens andre typer kun kan reducere koncentrationen af microcystiner 40%. Keijola et al. (1988) fandt ligeledes, at den største reduktion af microcystiner skete med granulære aktive kulfiltre og ozonbehandling (1 mg ozon pr. liter).


Figur 3-2
Fjernelse af microcystin på Sjælsø Vandværks pilotanlæg. Microcystinkoncentrationen er angivet ved forskellige trin i rensningsprocessen. Hvert punkt er et gennemsnit af 3 målinger med standardafvigelse.


Konklusionen fra forsøget på pilotanlægget er, at selv om der skulle forekomme frie microcystiner eller blågrønalger indeholdende microcystiner i råvandet til Sjælsø Vandværk, vil de fjernes ved vandrensningsprocesserne. Algerne tilbageholdes i flocculerings- og sedimenteringsprocessen (Falconer, 1993), og eventuelle frie microcystiner fjernes af ozonbehandling og de aktive kulfiltre (Keijola et al. 1988).

3.2 Gyrstinge Sø, Haraldsted Sø og Regnemark Vandværk

Artssammensætningen i Gyrstinge Sø og Haraldsted Sø
I Gyrstinge Sø og Haraldsted Sø var blågrønalgerne fåtallige i foråret og forsommeren, hvorimod de i sommer- og efterårsmånederne dannede kraftige opblomstringer. Der fandtes hele året potentielt toksinproducerende blågrønalger i søerne. I begge søer var Microcystis wesenbergii den dominerende blågrønalge hele året. I 1995 var Microcytis viridis og M. aeruginosa ligeledes talrige (bilag 3-3).

I Gyrstinge Sø sås markante skift i de dominerende arter gennem sommeren 1994. Den 22. juni var Aphanizomenon flosaquae var. klebahnii altdominerende (bilag 3-5). M. wesenbergii var herefter den mest talrige, med undtagelse af prøven udtaget den 14. september, hvor Anabaena crassa dominerede. Senere på efteråret var blå-grønalgesamfundet blandet, og der var kun i kortere perioder dominans af arterne M. viridis og Aphanizomenon flosaquae var. klebahnii.

Fra juni 1995 domineredes planktonet i Gyrstinge Sø af Microcystis wesenbergii og Aphanizomenon flosaquae var. klebahnii. Desuden fandtes høje koncentrationer af Microcystis viridis, M. aeruginosa og Anabaena sp.

Toksiner i netprøver fra Gyrstinge Sø og Haraldsted Sø
Analyser af planktonnetprøver fra Haraldsted Sø viste, at der forekom microcystiner i algerne hele sommeren 1994 og 1995, mens der ikke kunne påvises toksiner i prøver indsamlet vinter og forår (figur 3-2). I 1994 og 1995 var de højeste målte toksinkoncentrationer henholdsvis 396 og 344 µg microcystin pr. g frysetørret algemateriale. Der blev ikke detekteret anatoxin-a. Microcystinindholdet i algerne varierede meget indsamlingerne imellem. Fra den 4. til den 15. august 1994 faldt microcystinkoncentrationen således med en faktor 22, uden at der kunne registreres nævneværdig forskel på artssammensætning og dominans af algerne (bilag 3-2).

I Gyrstinge Sø fandtes et tilsvarende mønster med forekomst af microcystiner i blågrønalgerne gennem hele sommeren og efteråret i både 1994 og 1995 (figur 3-4). I 1995 detekteredes microcystiner allerede fra maj, og toksinindholdet i algerne varierede meget i løbet af året. Den højeste toksinkoncentration (401 µg pr. g- tørstof) blev målt i oktober.

Generelt blev de højeste toksinkoncentrationer i begge søer fundet fra midtsommeren til efterårsmånederne.


Figur 3-3
Microcystinkoncentrationen i alger fra Haraldsted Sø 1994 og 1995. Toksinmængden er angivet som det totale indhold af microcystiner pr. g frysetørret algemateriale.


Figur 3-4
Microcystinkoncentrationen i alger fra Gyrstinge Sø i 1994 og 1995. Toksinmængden er angivet som det totale indhold af microcystiner pr. g frysetørret algemateriale.


Forekomsten af microcystinproducerende blågrønalger i søerne viste, at der var risiko for, at råvandet til Regnemark Vandværk indeholdt disse toksiner.

Toksiner i vandprøver fra Haraldsted Sø (pumpestation) og Regnemark Vandværk
Analyser af filtreret vand fra Haraldsted Sø ved vandindtaget til vandværket samt fra selve vandværket påviste imidlertid ikke microcystiner, selvom der var toksiner i algerne fra søen og vandværket (figur 3-5). Analyserne af microcystiner i algerne tilbageholdt på GF/C filtrene fra Haraldsted Sø viste, at der var microcystiner i algerne ved vandindtaget den 30. maj, 20. juni og resten af den undersøgte periode. Den maksimale koncentration (110 µg pr. liter) fandtes d. 7. september. På selve Regnemark Vandværk blev der ligeledes, både før og efter mikrosien, påvist microcystiner i algematerialet. De højeste fundne microcystinkoncentrationer var 3,7 og 2,9 µg pr. liter, henholdsvis før og efter mikrosien (figur 3-5). Efter sedimenteringen af partikulært materiale og i resten af vandrensningsprocessen blev der ikke detekteret microcystiner.

Der findes ikke et pilotanlæg på Regnemark Vandværk, og det var derfor ikke muligt at undersøge, hvorvidt den anvendte vandrensningsproces kan fjerne opløste microcystiner. Undersøgelser af effektiviteten af tilsvarende rensningsprocedurer er ikke entydige. Dette kan skyldes forskelle i f.eks. de anvendte klorkoncentrationer. Nicholson et al. (1994) har vist, at klorbehandling med en koncentration svarende til den anvendt i Regnemark vandværk (18 mg pr. liter) vil kunne fjerne 95-100% af frie microcystiner, såfremt pH holdes lavere end 8 (Nicholson et al. 1994).

Risiko for toksiner i Regnemark og Sjælsø vandværker
Algerne indsamlet i Haraldsted Sø ved pumpestationen indeholdt microcystiner stort set hele sommeren. Sammenligninger med andre undersøgelser viser, at koncentrationerne var høje (110 µg pr. liter den 7. september). Lindholm et al. (1989, 1991) målte microcystinkoncentrationer på henholdsvis 37 og 20-40 µg pr. liter i to blågrønalgeopblomstringer. I algemateriale indsamlet lige før mikrosien var microcystinkoncentrationen op til 3,7 µg pr. liter (den 7. september). Koncentrationerne af microcystin var i alle tilfælde lavere inde på pumpestationen end ude i søen. Forskellen i koncentrationerne skyldes sandsynligvis, at vandindvindingen ligesom i Sjælsø foregår i 4 meters dybde, og at de alger, der dannede opblomstring, har luftvakuoler, og derfor befandt sig i overfladen af søen. At der er microcystiner i algerne ved pumpestationerne påpeger, at der er risiko for, at disse kommer ind på vandværkerne. I en sommer med megen vind kan turbulens i vandmasserne føre toksinproducerende alger ned på dybere vand. Skift i artssammensætningen kan betyde, at algerne koncentreres på dybere vand i stedet for ved overfladen. Et eksempel på dette er Planktothrix agardhii (= Oscillatoria agardhii), der i Östra Kyrksundet på Ålandsøerne i 1987 netop blev fundet i 6 meters dybde, hvor vandindtaget til det lokale vandværk var placeret (Lindholm et al. 1989).

På intet tidspunkt i forsøgsperioden blev der detekteret opløste microcystiner i vandfasen. Dette kan skyldes en kombination af, at disse toksiner overvejende findes intracellulært så længe algerne er i god vækst og, at der i vækstfasen af en opblomstring løbende sker en mikrobiel nedbrydning af microcystiner frigivet til vandet. Frigivelse af store mængder toksiner til vandet må derimod forventes ved pludseligt henfald af toksiske blågrønalgeopblomstringer. Hastigheden hvormed disse frie toksiner nedbrydes vil kunne variere, sandsynligvis afhængigt af, hvilke mikroorganismer, der er tilstede i vandet på det pågældende tidspunkt (se afsnit 1.3.2).



Figur 3-5
Den samlede microcystinkoncentration i algerne tilbageholdt på GF/C-filtrene fra Haraldsted Sø og Regnemark Vandværk. Søjlerne viser microcystinkoncentrationen i algematerialet tilbageholdt på GF/C filtrene angivet som µg toksin pr. l filtreret vand før og efter mikrositromlen (venstre yakse). Kurven viser microcystinkoncentrationen i algerne i Haraldsted Sø, angivet som µg toksin pr. l filtreret vand (højre y-akse). Hvert punkt er et gennemsnit af tre prøver og er afbilledet med standardafvigelse.