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

Risikovurdering ved anvendelse af vandingskanoner til udspredning af gylle fortyndet med vand

Sammenfatning og konklusioner

Nærværende rapport er et resultat af en risikovurdering vedrørende anvendelse af vandingskanoner til udspredning af gylle fortyndet med vand. Rapporten beskriver de humane sundhedsmæssige risici, der kan relateres til aerosoldannelse i forbindelse med udspredningen.

Myndighederne har været betænkelige ved risiko for luftbåren overførsel af sygdomsfremkaldende bakterier, virus og protozoer (agens), der kan opstå ved anvendelse af vandingskanoner til udspredning af gylle fortyndet med vand, og iværksatte denne risikovurdering, der vurderer sandsynligheden for eksponering af mennesker for aerosoler. Aerosoler fra udspredningen kan indeholde sygdomsfremkaldende agens og kan alt efter aerosolernes størrelse og de klimatiske forhold spredes over større eller mindre afstande, hvorved der opstår risiko for smitte af mennesker og dyr. En række faktorer har betydning for spredningen af aerosoler. Vigtigst er vindpåvirkninger, men temperatur, relativ luftfugtighed samt atmosfærisk stabilitet, har ligeledes betydning for spredningen af dannede aerosoler.

Efter en kort indledning i kapitel 1 gennemgås i kapitel 2 de mest relevante zoonotiske mikroorganismer, som kan forekomme i gylle fra danske husdyrbesætninger (zoonoser er sygdomme og infektioner, der kan overføres fra dyr til mennesker. De fleste zoonotiske infektioner hos mennesker i Danmark er forårsaget af bakterierne Campylobacter, Salmonella og Yersinia.).

Der beskrives for hver zoonose smitteveje, infektionsdosis, sygdomsforløb og symptomer, forekomst i danske husdyrhold, forekomst i gylle, samt decimeringstider i gylle. Der er mangel på litteratur der kvantitativt beskriver den mikrobielle sammensætning i et repræsentativt udsnit af danske husdyrhold.

Det er valgt at arbejde med Salmonella og Cryptosporidier i den kvantitative risikovurdering ud fra to kriterier: 1) Eksistens af data vedrørende forekomst og overlevelse i gylle (Salmonella op til 2,8*10⁴ og Cryptosporidier op til 3*10² pr. ml i ufortyndet gylle), og 2) begge har relevans under danske forhold, dvs. betydning og hyppighed (udgør risiko) i danske husdyrbesætninger og for mennesker.

Kapitel 3 beskriver kort de anvendte teknikker til udspredning af gylle. I dag udlægges ca. 75 % med slæbeslanger, ca. 15 % udspredes med bredspreder og ca. 10 % nedfældes. Specielt skitseres udspredning af gylle med vandingsanlæg, idet rapporten primært omhandler og vurderer denne metode.

Kapitel 4 giver en kort introduktion til aerosoler og deres potentiale for at drive bort med vinden. Potentialet afhænger primært af dråbestørrelsen i aerosolskyen. Det er udelukkende relevant at betragte dråber med en diameter mindre end 1 mm, idet større dråber falder så hurtigt til jorden under normale vindforhold at de ikke driver bort med vinden. Baseret på dimensionerne af et vandingsanlæg til udspredning af gylle fortyndet med vand beskrives dråbevolumenfordelingen. Denne fordeling angiver andelen af det samlede volumen der findes i dråber mindre end en given diameter. Der findes ca. 20 % af det samlede volumen i dråber med en diameter mindre end 1 mm.

Kapitel 5 omhandler beskrivelsen af aerosolers bevægelser i luften. Det er valgt at modellere aerosolbevægelserne ved en til formålet specialdesignet videreudviklet udgave af modellen RIMPUFF (RIsø Mesoscale PUFFmodel). RIMPUFF er velegnet til at beregne spredningen af materiale (aerosoler, partikler mv.) i atmosfæren under forhold, hvor de meteorologiske parametre varierer i rum og tid. Resultatet fra modelleringen af aerosolspredningen beskrives på et 5x5 km net med en maskestørrelse på 20x20m og omfatter mængden af fortyndet gylle pr. m³ i 1 meters højde samt mængden af fortyndet gylle deponeret pr. m². Modellen er evalueret i flere sammenhænge og det vurderes at ud til en afstand af ca. 30 km fra kilden kan RIMPUFF i fladt terræn forudsige koncentrationer og mængder indenfor en faktor 2 til 3.

Kapitel 6 giver en kort kvalitativ vurdering af de risici mennesker og dyr, der opholder sig i området der berøres af en eventuel aerosolsky, kan blive udsat for. Fokus er på aerogen (luftbåren kontakt) samt paroral (gennem munden, direkte kontakt) smitte af mennesker fra aerosolskyen. Der eksisterer ikke humane tal for den aerogene infektive dosis. Men det skal bemærkes at andre infektioner end de normalt luftbårne kan spredes ad denne vej og at den infektive dosis ved aerogen smitte ofte vil være lavere end ved peroral indtagelse. Personer, der opholder sig i området, som berøres af en eventuel aerosolsky, kan blive udsat for kontakt med eventuelle agens. Dette kan føre til aerogen eller peroral smitte af mennesker fra aerosolskyen.

I tilfælde af at personer opholder sig i området, der berøres af en eventuel aerosolsky, opstår der mulighed for at fødevarer, tøj, blottet hud eller medbragte genstande bliver udsat for kontakt med eventuelle agens. Dette kan ligeledes føre til peroral smitte (gennem munden, indirekte kontakt).

Dyr, der opholder sig i området som berøres af en eventuel aerosolsky kan blive udsat for kontakt med eventuelle agens. Dette kan føre til aerogen (luftbåren kontakt) eller peroral (direkte kontakt) smitte af dyrene fra aerosolskyen. Dyr, der græsser i områder, eller dyr der på et senere tidspunkt fodres eller kommer i kontakt med hø/halm etc., der kan være eksponeret for aerosolskyen, kan ligeledes risikere smitte fra deponerede agens (indirekte kontakt).

Yderligere bør nævnes risikoen ved at sprede antibiotikaresistente organismer til miljøet, samt de mulige ekstra konsekvenser ved en infektion med antibiotika-resistente bakterier.

Endelig vil også kemiske stoffer, herunder medicinrester, hormoner, mercaptaner, kuldioxid, ammoniak, metan, desinfektionsmidler, svovlbrinte mv. kunne spredes med gylle. Disse er som nævnt tidligere ikke vurderet i denne rapport.

Følgende risikoreducerende foranstaltninger vil mindske sandsynligheden for smitte af mennesker med agens fra aerosolskyen.

1. Lagring af gyllen eller anden smitstofreducerende behandling.
2. Udspredning i vindstille vejr.
3. Brug af udspredningsmetode der minimerer aerosoldannelse.

Sikkerhedskravene til udspredning af gylle skal afpasses efter de risici der er relevante. Skærpede forholdsregler bør derfor tages hos besætninger, der må anses for at være smitstofmæssigt belastede (Det er f.eks. ikke tilladt at sprede gylle fra besætninger med klinisk salmonellose eller besætninger der er sat under offentligt tilsyn). Dette er relevant for både smitteoverførsel til mennesker og smitteoverførsel til dyr.

Kapitel 7 indeholder en kvantitativ modellering, der omfatter Salmonella og Cryptosporidier. Modelleringen resulterer for hvert af de udvalgte agens i to mål for spredningen af zoonotiske smitstoffer fra vandkanonerne.

1. Antal agens der indåndes pr. time ved ophold i det af udspredningen berørte område (udenfor marken).
2. Antal agens der deponeres pr. m² i det af udspredningen berørte område (udenfor marken).

Resultaterne beskrives ved forskellige scenarier samt ved Monte Carlo simuleringer. I Monte Carlo simuleringer anvendes fordelingsfunktionerne for de elementer der er usikre. Der trækkes tilfældigt i disse fordelinger og på denne måde genereres en estimeret fordeling for det ønskede output (her henholdsvis antal agens indåndet pr time eller antal agens deponeret pr. m² i hele udspredningsperioden).

Salmonella, worst-case scenarium

Antallet af bakterier i den ufortyndede gylle antages at være 2,8´ 10⁴ (fundet i den danske undersøgelse – det faktiske worst-case scenarium vurderes at kunne indeholde en 10x flere Salmonella bakterier ). Yderligere antages det, at bakterierne er fuldt opblandet i gyllen og andelen bundet til partikulært materiale dermed kan negligeres. Endvidere antages det, at alle agens overlever i aerosolskyen. Andelen af gylle sættes til 25%.

Nedenstående tabel angiver worst-case estimater, der viser afstanden (i meter) fra marken (i vindretningen) og antal Salmonella bakterier, der indåndes pr. time med en kraftig respiration (30 m³/døgn » 1250 liter/time).

Antallet af Salmonella bakterier der indåndes falder med afstanden fra markskellet. I markskellet indåndes ca. 10⁴ Salmonella bakterier i timen og det må formodes at der indåndes bakterier i en afstand af mindst 5 km fra markskellet (i vindretningen).

Nedenstående tabel angiver worst-case estimater, der viser afstanden (i meter) fra marken (i vindretningen) og antallet af Salmonella bakterier deponeret pr. m² i hele udspredningsperioden (8 timer).

Antallet af Salmonella bakterier, der deponeres pr. m² i hele udspredningsperioden (8 timer), falder med afstanden fra markskellet. I markskellet deponeres ca.10⁷ Salmonella bakterier pr. m² i løbet af hele udspredningsperioden og det må formodes at der deponeres bakterier i en afstand af mindst 5 km fra markskellet (i vindretningen).

Salmonella, Monte Carlo simuleringer

Antallet af Salmonella bakterier i den ufortyndede gylle beskrives af den i Figur 7 angivne fordeling. Mængden af bakterier bundet til partikulært materiale varieres uniformt mellem 25% og 75%. Gylleandelen varieres uniformt mellem 10% og 25%. Yderligere varieres parametrene i dråbevolumenfordelingen efter en normalfordeling med middel i de eksperimentelt bestemte værdier og en standardafvigelse svarende til 10 % af middel.

Bakteriernes overlevelse i aerosolskyen antages at variere uniformt mellem 50% og 100%. Endeligt er respirationsvolumen beskrevet med en normalfordeling med middel 25m³/døgn og standard afvigelse på 3m³/døgn. Simuleringerne er anvendt til at vurdere variationen i antallet af Salmonella bakterier, der indåndes pr time. Resultatet fra simulationerne er vist i Figur 12, hvorfra fraktilerne i nedenstående tabel er ekstraheret.

Cryptosporidier, worst-case scenarium

Antallet af Cryptosporidier i den ufortyndede gylle antages at være 3´ 10² pr. ml. Yderligere antages det at de er fuldt opblandet i gyllen, så andelen bundet til partikulært materiale dermed kan negligeres. Endvidere antages det, at alle Cryptosporidier overlever i aerosolskyen. Andelen af gylle sættes til 25%.

Nedenstående tabel viser antal Cryptosporidier der indåndes pr. time med en kraftig respiration (30 m³/time » 1250 liter/time) som funktion af afstanden (i meter) fra marken.

Nedenstående tabel angiver worst-case estimater, der viser afstanden (i meter) fra marken (i vindretningen) og antallet af Cryptosporidier, der deponeres pr. m² i hele udspredningsperioden (8 timer).

Cryptosporidier, Monte Carlo simuleringer

Antallet af Cryptosporidier i den ufortyndede gylle beskrives med fordelingen angivet i Figur 13. Mængden af Cryptosporidier bundet til partikulært materiale varieres uniformt mellem 25% og 75%. Gylleandelen varieres uniformt mellem 10% og 25%. Yderligere varieres parametrene i dråbevolumenfordelingen efter en normalfordeling med middel i de tidligere omtalte eksperimentelt bestemte værdier og en standardafvigelse svarende til 10 % af middel. Cryptosporidiers overlevelse i aerosolskyen antages at variere uniformt mellem 50% og 100%. Endeligt er respirationsvolumen beskrevet med en normalfordeling med middel 25m³/døgn og standard afvigelse på 3m³/døgn.

Resultatet fra simulationerne er vist i Figur 18, hvorfra fraktilerne i nedenstående tabel er ekstraheret.

Yderligere blev foretaget en sammenligning af risici ved anvendelse af henholdsvis fortyndet gylle spredt med vandingsanlæg og almindelig gylle spredt på traditionel vis ved henholdsvis bredspredning, udlægning med slæbeslanger og nedpløjning. Det vurderes, at den beskrevne teknik giver anledning til en betragtelig risikoforøgelse i forhold til de traditionelle metoder.

Ustadige vejrforhold vil forøge spredningen af smitstofferne, idet dråber ved større vindhastigheder, høj luftfugtighed, lave temperaturer og ustabilt vejr vil transporteres længere bort med vinden.

Fokus i nærværende vurdering har været på zoonotiske smitstoffer og humane risici. Der er dog en række aspekter der bør nævnes i forbindelse med vurdering af den anvendte metode. Gylle kan indeholde kemiske stoffer, herunder medicinrester, hormoner, mercaptaner, kuldioxid, ammoniak, metan, desinfektionsmidler, svovlbrinte mv. der alle er kemiske forbindelser med toksisk potentiale og vil også kunne spredes med gylle. Det vurderes at den forøgede aerosoldannelse ved anvendelse af vandingsanlæg til udspredning vil forøge spredningen af ovennævnte kemiske stoffer (her er eventuelle kemiske reaktioner i luften ikke vurderet).

De veterinære aspekter kan behandles analogt med vurderingen af de humane risici, idet der blot kan foretages en skalering af respirationsvolumen. Yderligere kan antal agens deponeret pr. m² anvendes til at vurdere risici for smitte af husdyr, der græsser på (eller senere kommer i kontakt med afgrøder fra) marker, der berøres af aerosolskyen. Antal agens, der tilføres omkringliggende marker, vurderes at være højere end ved anvendelse af traditionelle udspredningsteknikker.