| Indhold |

Miljøprojekt nr. 719, 2002

Undersøgelse af bakterieantal og eftervækstpotentiale i vandværksvand

Indholdsfortegnelse

Forord

I 1997 iværksatte Folketinget et program til sikring og forbedring af drikkevandskvaliteten. Det primære mål med programmet er at udbygge den eksisterende viden om faktorer, der påvirker drikkevandets kvalitet, og at anvise og dokumentere sikre grundvandsbeskyttelsesmetoder. For at opfylde dette mål er der etableret en fond, som har til hensigt at støtte bevarelsen af den decentrale vandforsyningsstruktur i Danmark. En del af midlerne er afsat til støtte til generelle udviklingsprojekter. Projekterne udbydes i offentlig udbud for at give en bred kreds mulighed for at deltage.

I 1998 blev 7 projekter sendt i udbud, herunder projekt om "Undersøgelse af en række drikkevandstypers evne til mikrobiologisk vækst ved laboratorieforsøg". DHI Institut for Vand og Miljø og Institut for Miljøteknologi, DTU blev valgt til at gennemføre projektet. Claus Jørgensen, DHI, har været projektleder og Erik Arvin, Hans-Jørgen Albrechtsen, Charlotte B. Corfitzen, IMT, har deltaget i projektet.

Projektet er gennemført i tæt kontakt med styregruppen, der bestod af Linda Bagge og Janne Forslund fra Miljøstyrelsen, Jørgen Beck fra Sjælsø Vandværk, Søren Lind fra Københavns Energi og Anders Vestergaard, som repræsentant for plastproducenterne.

DHI Institut for Vand og Miljø og Miljøstyrelsen vil gerne takke for samarbejdet med de vandværker, der har deltaget i undersøgelsen.

Sammenfatning og konklusioner

Dansk drikkevand er hovedsageligt produceret fra grundvand og indeholder normalt ikke sygdomsfremkaldende mikroorganismer. Derfor er kloring af vandet i almindelighed unødvendigt. Det medfører til gengæld en risiko for eftervækst i ledningsnettet undervejs til forbrugerne.

Eftervækst defineres her som stigningen i antallet af bakterier i drikkevandet undervejs fra vandværket til forbrugeren.

Formålet med denne undersøgelse har været at bestemme potentialet for eftervækst af bakterier i forskellige typer dansk drikkevand og at vurdere metoderne til bestemmelse af eftervækstpotentialet. Det har også været formålet at undersøge drikkevandet med forskellige mikrobiologiske metoder. Endvidere at undersøge forekomsten af Legionella i drikkevand.

Eftervækstpotentiale er metodeafhængigt og defineres her som antallet af bakterier, der vokser op i en prøve ved henstand, eller som prøvens indhold af assimilerbart organisk kulstof (AOC).

Undersøgelsen er foretaget som et sammenlignende studium hvori eftervækstpotentialet i ti drikkevandstyper er undersøgt ved hjælp af vækstforsøg og bestemmelse af AOC (assimilerbart organisk kulstof). Til sammenligning er der gennemført kemisk analyse af indholdet af organisk stof (NVOC). Der er indhentet oplysninger om vandtypernes kemiske sammensætning. Vandet er undersøgt med en række mikrobiologiske metoder, herunder for forekomst af Legionella på syv af de ti værker.

De undersøgte vandværkerne ligger i Københavnsområdet og i Nordsjælland. To af værkerne indvinder fra grusaflejringer, mens de resterende værker indvinder fra kalk. Undersøgelsen dækker både meget store og mindre vandforsyninger, og der er både kommunale og private værker repræsenteret. Vandbehandlingen på værkerne er traditionel og består af beluftning og filtrering.

På hvert af de ti vandværker er der udtaget 3 prøver i eller lige efter rentvandstanken. Hver prøve blev delt i 3 delprøver og anvendt enten til vækstforsøg, AOC bestemmelse eller NVOC bestemmelse. På to værker, hvor der blev konstateret et højt eftervækstpotentiale, blev undersøgelsen gentaget og udvidet med analyser af råvandet.

Vækstforsøgene er udført som henstandsforsøg. Prøverne henstod ved 15 °C. Der er udtaget delprøver til analyse umiddelbart efter prøvens ankomst til laboratoriet og efter 2, 7 og 14 dages henstand. De mikrobielle undersøgelser af vandprøverne bestod i bestemmelse af kimtal ved 21 °C på gærekstrakt agar (kim_Gær21°C) , Kings agar B (kim_KingsB21°C) og R2A (kim_R2A21°C), kimtal ved 37 °C på gærekstrakt (kim_Gær37°C, ) og PCA (kim_PCA37°C), totalt antal bakterier ved direkte tælling (AODC) og ved bestemmelse af ATP.

Det undersøgte vand kan betegnes som hårdt til temmelig hårdt, og for de fleste vandtyper med relativt høje permanganattal. Det samme gælder tørstofindholdet, mens der er meget stor spredning på indholdet af jern, nitrat og sulfat. Undersøgelsen er en begrænset undersøgelse, der ikke dækker alle vandtyper i Danmark.

Generelt er vandet fra de ti undersøgte vandværker af god mikrobiel kvalitet. Drikkevandsbekendtgørelsens (nr 515, 1988) krav er overholdt med få undtagelser (jern, turbiditet og kimtal ved 37 °C). Metoderne til bestemmelse af kimtal ved 21 °C var som forventet forskellige idet kim_R2A21°C >> kimtal_gæreks21°C > kimtal_KingsB21°C. Det totale antal bakterier målt ved direkte tælling i mikroskob lå mellem 6,5·10⁴ og 4,4·10⁵ bakterier per ml, mens ATP indholdet var 0,4 ng/l til 7,0 ng/l. Disse resultater er i overensstemmelse med litteraturen.

Den gode følsomhed af ved bestemmelse kim_R2A°C giver en større variation mellem vandværkerne, og metoden må anses for at give et mere nuanceret billede af bakterieindholdet i prøverne end de øvrige kim_21°C.

NVOC-indholdet i drikkevandsprøverne lå mellem 1,1 mg/l og 5,2 mg/l. Sammenlignet med NVOC indholdet i dansk drikkevand generelt afviger de undersøgte vandtyper ikke fra, hvad der normalt findes, men der en overvægt af prøver med NVOC indhold på 3 mg/l og derover. Resultaterne fra NVOC analyserne giver ikke anledning til bekymring for mikrobiel eftervækst.

I vandet fra seks af de ti vandværker ligger AOC under 10 µg/l, som er grænsen hvorunder drikkevandet ofte anses for at være biologisk stabilt (van der Kooij og Veenendaal 1995). I vandet fra tre af vandværkerne ligger AOC mellem 20 µg/l og 40 µg/l, hvilket indikerer, at der her kan være en risiko for eftervækst i ledningsnettet. For et vandværk blev der fundet stor variation i indholdet af AOC i vandet, 8,4 - 660 µg/l. Resultaterne er i overensstemmelse med resultater fra undersøgelser i Holland for drikkevand, der er produceret fra grundvand.

Der blev observeret en svag sammenhæng mellem AOC og NVOC. Når indholdet af NVOC er lavt (< 2,5 mg/l) er AOC lavt. Derimod var et højt indhold af NVOC er ikke ensbetydende med et højt indhold af AOC. AOC indholdet udgjorde i gennemsnit 0,39% af NVOC indholdet.

Der var en vis sammenhæng mellem den mikrobielle undersøgelse af drikkevandsprøverne og indholdet af AOC. Ved meget lave AOC-koncentrationer ses et stigende kim_21°C ved stigende AOC, men over 5-10 µg/l havde AOC-indholdet ingen betydning for kimtallet.

Resultaterne fra vækstforsøgene viser, at der uden undtagelse sker en stigning i antallet af bakterier, når de bestemmes som kimtal. For syv af værkerne vokser kim_R2A21°C op til mellem 5,4 · 10³ kim/ml til 76 · 10³ kim/ml. De resterende lå på 100 · 10³ kim/ml eller derover. Den største vækst der blev observeret var til 6,8 · 10⁵ kim per ml på R2A-agar. Vækstforsøgene indikerer, i lighed med AOC bestemmelserne, at risikoen for eftervækst formindskes, når NVOC er mindre end 2,5 mg/l.

På baggrund af vækstforsøgene kan det konkluderes, at der findes et potentiale for eftervækst i det danske drikkevand. De bakterier, der forekommer naturligt i vandet, er i stand til at udnytte det kulstof, der forekommer i vandet.

Der er rimelig sammenhæng mellem bestemmelse af eftervækstpotentiale med de forskellige mikrobielle metoder. Kim_21°C synes at være de mest følsomme og korrelerer godt sammen. Metoderne til bestemmelse af kim_37°C er ikke generelt egnede til vurdering af eftervækstpotentiale i drikkevand. Undersøgelsen viser dog, at der i nogle tilfælde er et eftervækstpotentiale for kim_37°C i vandet, der er tilstrækkelig til, at drikkevandskravene kan overskrides. Anvendelse af ATP og total antal bakterier er mindre følsomme end kim_21°C og giver kun signifikant udslag i de tilfælde, hvor den største vækst i kimtal er observeret.

For de vandværker, hvor AOC indholdet er mindre end 10 µg/l, ses der en svag sammenhæng mellem vækstpotentialet bestemt som det højeste antal kim, der observeres i løbet af vækstforsøgene, og indholdet af AOC, idet der er en tendens til stigende kimtal ved stigende AOC. Når alle resultater betragtes under et, kan der derimod ikke ses sammenhæng, da høje AOC indhold i vandet ikke er modsvaret af et tilsvarende højt kimtal. De forskelle, der kan observeres mellem de to metoder, skyldes givetvis de biologiske forskelle, der er. Der kan især peges på fire faktorer. For det første har de bakterier, der er i de to systemer, forskellige substratvalg, for det andet er det sandsynligt, at kun en del af de bakterier, der vokser frem under vækstforsøget, er dyrkbare på de anvendte agar-typer, for det tredje kan protozoer græsse på bakterierne i vækstforsøgene og begrænse antallet af bakterier og for det fjerde er risikoen for dannelse af biofilm (og dermed forbrug af organisk materiale) i forsøgsflaskerne størst i vækstforsøgene.

Undersøgelsen har vist, at der er et eftervækstpotentiale i dansk drikkevand. I tre eller fire ud af de ti vandværker var AOC indholdet så højt, at det indikerer, en risiko for eftervækst i ledningsnettet. AOC målingerne støttes af vækstforsøgene. AOC-bestemmelser og vækstforsøg, som de er gennemført i denne undersøgelse, kan bidrage med oplysninger om drikkevandets kvalitet med hensyn til eftervækstpotentiale, som ikke kan opnås ved hjælp af almindelige kemiske analyser. Undersøgelsen siger derimod ikke noget direkte om konsekvenserne af et højt eftervækstpotentiale i ledningsnettet.

I undersøgelsen af vandet fra 7 vandværker kunne der ikke påvises Legionella i prøver a 1 l.

Summary and conclusions

Danish drinking water is mainly produced from groundwater of high quality with a very low occurrence of pathogenic micro-organisms. Consequently, disinfection of the drinking water is not necessary and therefore usually omitted to avoid the production of disinfection by products. This in turn increases the risk of regrowth of bacteria in the distribution network.

Regrowth is here defined as an increase in the number of culturable bacteria in the drinking water on its way from the waterworks to the consumer.

The purpose of this investigation has been to examine the regrowth potential in Danish drinking water, and to evaluate the methods for determination of the regrowth. In addition, it has been the purpose to characterise the drinking water by several microbiological methods and to determine the occurrence of Legionella in drinking water.

Regrowth potential depends on the method used and is here defined as the increase in the number of culturable bacteria in a water sample incubated at 15 °C, or as the content of assimilable organic carbon (AOC).

The investigation has been conducted as a comparative study where the potential for regrowth in ten types of drinking water has been examined by determination of AOC and by microbial growth assays. Samples from 7 waterworks were analysed for Legionella. In addition, the water was characterised by analysis of non-volatile organic carbon (NVOC), and water quality data were collected from the analyses carried out as routine on the waterworks.

Water from ten waterworks has been examined. The waterworks extract ground water from either chalk or from gravel. Both very large and small waterworks and public as well as private waterworks are represented in the study. The water treatment is traditional, consisting of aeration and filtration.

On each of the waterworks, three samples were taken. Each sample was divided into three sub-samples. One to be used for the determination of AOC, one for microbial growth assay and one for determination of the concentration of NVOC. For two waterworks, where the regrowth potential was found to be high, the sampling and analyses were repeated, and included sampling of the raw water as well as the treated water.

In the growth assay, the samples were incubated at 15°C for 14 days. During this period, the growth of culturable bacteria was determined on different media incubated at 21°C (PCA, Yeast extract agar, Kings Agar B and R2A) and 37°C (PCA, Yeast extract agar, and R2A), and the total number of bacteria were detected by microscopy (AODC). In addition the concentration of ATP was determined.

The quality of the water examined in this study was in general good. It can be characterised as hard water with a high content of COD_permanganate and total residue, while there was a large variation in the content of iron, nitrate and sulphate. The analyses showed that the water complies with the Danish drinking water standards with a few exceptions (iron, turbidity, viable counts at 37°C).

Of the viable counts incubated at 21°C the highest number was obtained on R2A and the lowest on Kings Agar B. The total number of bacteria, as determined by microscopic examination, was between 6.5 ·10⁴ per ml and 4.4 · 10⁵ per ml, and the content of ATP was between 0.4 ng/l and 7.0 ng/l. These results are in compliance with the literature.

The content of NVOC was between 1.1 mg/l and 5.2 mg/l. This is within the normal range of NVOC in Danish drinking water, but there is an overrepresentation of samples with a concentration of NVOC higher than 3 mg/l. The results of the NVOC analyses do not indicate problems with regrowth.

With regard to assimilable organic carbon, AOC, the water from six of the examined waterworks had a concentration below 10 µg/l. 10 µg/l is the limit below which the water is normally considered to be biologically stable. In the water from three waterworks the AOC concentration was between 20 µg/l and 40 µg/l, indicating a potential for regrowth in the distribution system. In the water from one of the waterworks, the AOC content was determined on three different days with results varying between 8,4 µg/l and 660 µg/l. The results are in accordance with similar results from the Netherlands.

Comparing the results of the AOC determinations and the determinations of NVOC it is concluded that these two parameters are correlated to some extent, as it was seen that the AOC concentration was always low when the NVOC concentration was below 2.5 mg/l. On the other hand, a high concentration of NVOC did not necessarily result in a high AOC concentration. In average the AOC was 0.39% of the NVOC.

When comparing the results of the AOC determinations and the bacterial counts a weak correlation was observed. At very low AOC-concentration AOC was correlated to the number of bacteria (viable counts at 21°C), but at AOC-concentrations above 5 µg/l – 10 µg/l there was no correlation.

The number of viable counts increased in all the growth assays during the 2 weeks of incubation. In 7 of the waterworks the viable counts on R2A agar at 21°C increased to between 5.4 · 10³ counts/ml and 76 · 10³, and the remaining were above 10⁵ counts/ml. The highest was 6.8 · 10⁵ counts/ml. The growth assays indicate, as do the AOC determinations that the bacterial growth is limited when the NVOC is below 2.5 mg/l.

Based on the growth assays it can be concluded that there is a potential for regrowth in the Danish drinking water. The indigenous bacteria in the water are able to utilise a part of the carbon that occurs in the water.

There is a fair correlation between the regrowth potentials determined in growth assays with the different microbial methods. Viable counts at 21°C on the different agar types are the most sensitive and correlate well. Viable counts at 37°C are in general not applicable for determination of the regrowth potential, but the growth assays showed that in some cases there is a regrowth potential for viable counts at 37°C, large enough to lead to viable counts higher than the maximum allowed concentrations in Danish drinking water. The determination of ATP and total numbers of bacteria determined by microscopy was not sensitive enough to be used for determination of the regrowth potential.

For the waterworks with less than 10 µg/l AOC a weak positive correlation with the regrowth potential determined by the growth assays could be observed. At higher AOC-concentrations, the yield in the growth assays did not give comparably high results. The differences between the results from the two methods can probably be explained by the differences in the biology of the two systems. First, the bacteria in the two systems probably differ in their substrate selection; secondly, it is likely that only a fraction of the bacteria, growing in the growth assays, are culturable; third, non pathogenic protozoans may act as predators on the bacteria in the growth assays and limit the number bacteria; and fourth, the risk of evolution of a biofilm (and thereby consumption of AOC) in the growth assays is higher than in the AOC determinations.

The investigation has shown that there is a potential for regrowth in the Danish drinking water. In the water from three or four out of the ten examined waterworks the AOC-concentration indicated a risk of regrowth in the distribution system. The conclusions of the AOC-measurements were supported by the results from the growth assays.

The determination of regrowth potential, as carried out in this investigation, provide valuable information about the water quality that can not be obtained by traditional analyses. On the other hand, the investigation does not give actual information of the relation between the regrowth potential measured in the samples from the waterworks and the actual regrowth in the distribution systems.

Legionella was not detected in the water from seven of the waterworks.

1. Indledning

1.1 Baggrund

Den danske drikkevandsforsyning er hovedsageligt baseret på grundvand af god kvalitet. Derfor betragtes risikoen for fækal forurening af det danske drikkevand minimal, hvilket betyder, at kloring af vandet for at garantere sikkert drikkevand i de fleste tilfælde er unødvendigt. Der er fordele ved ikke at klore vandet, da kloring kan danne uønskede biprodukter og forringe vandets lugt og smag. Til gengæld giver det forøget mulighed for, at der undervejs i ledningsnettet fra vandværket til forbrugeren kan ske en vækst af bakterier (Albrechtsen et al. 1999). Væksten foregår dels i biofilm på vandrørenes inderside og dels i vandfasen og kan føre til forringelse af drikkevandskvaliteten og overskridelse af drikkevandskvalitetskravene.

Biofilmen består af et komplekst mikrobielt samfund med forskellige både aerobe og anaerobe bakterier og svampe. Desuden findes forskellige typer af ikke sygdomsfremkaldende protozoer, f.eks. ciliater og flagellater, der græsser på bakterierne og dermed påvirker biofilmdannelsen (Sibille et al. 1998). I biofilmens miljø er der mulighed for, at patogene mikroorganismer kan overleve gennem længere tid, f.eks. Legionella pneumophila, Campylobacter jejuni, Escherichia coli, Aeromonas hydrophila og Pseudomonas aeruginosa (Keevil et al. 1995, Statens Seruminstitut 1995,).

Bakteriers vækst er bestemt af tilgængeligheden af næringsstoffer, temperaturen og vandets opholdstid i ledningsnettet. Drikkevandets gennemsnitstemperatur har været stigende de senere år (DVF 1998a), og det faldende vandforbrug har betydet en længere opholdstid i ledningsnettet, og har dermed forøget risikoen for, at der vokser bakterier op undervejs til forbrugerne.

De heterotrofe bakteriers vigtigste næringsstof er organisk kulstof. Et højt indhold af nedbrydeligt organisk kulstof i drikkevandet medfører risiko for bakteriel vækst, dannelse af biofilm i ledningsnettet og dermed forringelse af vandkvaliteten. Indholdet af nedbrydeligt organisk kulstof i dansk drikkevand og grundvand har indtil nu været stort set ukendt. Denne undersøgelse af et mindre antal vandværker er foretaget for at bidrage til en større viden herom.

1.2 Definition af eftervækst og eftervækstpotentiale

Eftervækst defineres her som stigningen i antallet af bakterier i drikkevandet undervejs fra vandværket til forbrugeren.

Eftervækstpotentiale er metodeafhængigt og defineres her som antallet af bakterier, der vokser op i en prøve ved henstand, eller som prøvens indhold af assimilerbart organisk kulstof (AOC).

1.3 Formål

På baggrund af ovenstående er dette projektets formål at gennemføre en undersøgelse af drikkevand fra en række danske vandværker med henblik på

2. Bakteriel vækst i drikkevand

2.1 Mikrobiel vækst og omsætning

Mikroorganismer kan deles op i 2 hovedgrupper, heterotrofe organismer, der udnytter organisk kulstof som kulstofkilde, og autotrofe organismer, der udnytter uorganisk kulstof fra CO₂. I dette afsnit beskrives kort principperne for den mikrobielle vækst og omsætning.

2.1.1 Heterotrofe organismer

De heterotrofe organismer udnytter organisk kulstof som energikilde og kulstofkilde. Ved nedbrydning af organisk stof kan bakterierne udnytte den energi, der er lagret i kulstoffet. Endvidere omdanner bakterierne det organiske stof til en række små "biokemiske byggesten", som herefter bruges til opbygning af ny biomasse. Ud over kulstof, har bakterierne behov for en række næringssalte for at kunne vokse. De vigtigste af disse er kvælstof og fosfor, men de har også behov for f.eks. kalium, svovl og metaller.

Bakteriers væksthastighed afhænger af mange faktorer men især af hvilke bakteriearter, der er tale om, typen og koncentrationen af de organiske stoffer, der nedbrydes, og af temperaturen. I dansk drikkevand er det formentlig kulstof, der er det næringsstof, der begrænser væksten.

Det er som regel de heterotrofe mikroorganismer, der er af størst betydning i drikkevand.

2.1.2 Autotrofe organismer.

De autotrofe organismer kan defineres som organismer, der udnytter uorganiske forbindelser (eller lys) som energikilde og CO₂ som kulstofkilde.

De nitrificerende bakterier er et eksempel på (chemo)autotrofe bakterier. De opnår energi ved oxidation af ammonium eller nitrit med O₂. I forbindelse med disinfektion af drikkevand med kloramin, kan der opstå gode vækstbetingelser for de nitrificerende bakterier, da der dannes NH₄⁺ ved chloraminhenfald og chloraminen er tilsat NH₄⁺. Udover de nitrificerende bakterier kan der også være gode forhold for både svovl- og jernoxiderende mikroorganismer.

En gruppe af mikroorganismer, der både har fællestræk med de autotrofe og de heterotrofe bakterier, er de metanotrofe bakterier. De kan vokse på metan, som kan være tilstede i råvandet og i drikkevandet.

De autotrofe og metanotrofe bakterier vokser i reglen ikke frem på de substrater, der anvendes til kimtalsbestemmelse, og bidrager dermed ikke direkte til forhøjede kimtal, men deres vækst kan tilføre organiske stoffer til vandet, som siden hen kan udnyttes af heterotrofe mikroorganismer og dermed indirekte give anledning til forhøjede kimtal.

Figur -2.1:
Procentvis fordeling af organisk stof i dansk drikkevand målt som NVOC. Baseret på 4231 prøver fra overvågning gennemført på større danske vandværker i perioden 1997 – 1999. (kilde: Miljøstyrelsen)

2.2 Forekomst af organisk stof i grundvand og drikkevand

Indeholdet af organisk stof i drikkevand overvåges rutinemæssigt på større danske vandværker. Figur 2-1 præsenterer resultater fra analyse af 4.231 prøver i en treårs periode fra 1997 til 1999. Figuren viser, at NVOC koncentrationen i hovedparten af prøverne ligger mellem 0,5 mg/l og 3 mg/l med hovedvægten i intervallet mellem 1 mg/l og 2 mg/l.

Det organiske stof, der forekommer i drikkevand, kan være naturligt forekommende, skyldes forurening eller afgives fra filtre på vandværket.

Det naturligt forekommende organiske stof stammer fra det grundvandsmagasin, hvor grundvandet indvindes fra. Dette organiske stof er som regel gammelt, og umiddelbart skulle man forvente, at den letnedbrydelige del af var nedbrudt for længst. Undersøgelser viser dog, at en del af det organiske stof, der er tilstede i grundvand, er nedbrydeligt (Grøn et al. 1992), og at grundvand indeholder aktive bakterier (se bl.a. Aamand et al. 1989). Det nedbrydelige organiske stof må tilføres udefra, eller det kan tænkes at blive udskilt fra de aktive bakterier, der findes i magasinet, eller blive frigivet fra døde eller døende bakterier. En årsag til at organisk stof, der har ligget unedbrudt i mange år i et grundvandsmagasin, kan nedbrydes, skal muligvis findes i de fysiske påvirkninger, det udsættes for ved udvindingen af vandet. Det typiske indhold af opløst organisk stof i dansk grundvand er < 4 mg/l (Grøn, 1991).

En anden kilde til organisk stof i drikkevand og grundvand er forurening. Der kan være tale om forurening fra landbrug, forurenede grunde og lossepladser, nedsivning fra kloaker etc. Drikkevandsbekendtgørelsen (Miljøministeriet, 1988) tillader en vis mængde af organisk forurening. F.eks. må koncentrationen af anioniske detergenter være op til 100 µg/l, og opløste eller emulgerede kulbrinter op til 10 µg/l, hvilket er rigeligt højt til at give anledning til betydelig vækst.

Endelig er der mulighed for, at vandbehandlingen påvirker det organiske stof. Dels kan tilførslen af ilt under beluftningen medføre, at den del af det organiske stof, der var unedbrydeligt under iltfrie forhold i grundvandsmagasinet, kan nedbrydes. Dels kan der afgives nedbrydelige stoffer fra filtrene på vandværket, idet de autotrofe og de metanotrofe bakterier kan bidrage med organisk stof via deres metabolisme, og heterotrofe bakterier kan afgive organisk stof, der kan bidrage til eftervækstpotentialet. Filtrering kan også have den modsatte effekt, idet de heterotrofe bakterier nedbryder en del af det organiske stof, der kommer med råvandet.

2.3 Bestemmelse af vækstpotentiale og nedbrydeligt organisk stof i drikkevand.

Forskellige typer af organisk kulstof har forskellige egenskaber med hensyn til nedbrydelighed. Nogle typer, som f.eks. humus er svært nedbrydeligt, mens andet kulstof, som f.eks. sukkerstoffer og små fedtsyrer, nedbrydes meget let. De kemiske metoder til bestemmelse af organisk kulstof kan ikke skelne mellem let nedbrydeligt og vanskeligt eller unedbrydeligt organisk stof.

I modsætning til anvendelse af renkulturer anvender Werner (1984), Standfield og Jago (1987) og Servais et al. (1987) naturligt podemateriale fra den aktuelle vandprøve eller fra sandfiltre.

Der er ikke enighed om hvilke af disse metoder, der er mest anvendelig til vurdering af eftervækstpotentialet i drikkevand. Anvendelse af kendte bakterier som inokulum har den fordel, at der er bedre muligheder for at standardisere metoden og sammenligne mellem vandtyper og laboratorier, mens anvendelse af naturlige inokula er mere repræsentativ for de mikrobielle forhold i den pågældende vandtype. Fælles for metoderne er, at det er bakterievæksten i vandfasen, der bestemmes og anvendes til beregning af det let omsættelige kulstof. Erfaringerne med anvendelse af Nox og P17 viser, at de næsten udelukkende vokser frit i vandfasen og ikke på forsøgsflaskens inderside. Anvendelse af naturligt podemateriale indebærer derimod en risiko for vækst på siderne, hvilket vil medføre en undervurdering af vækstpotentialet.

Rice et al. (1991) har foreslået en metode til bestemmelse af det coliforme vækstpotentiale, hvor der inokuleres med E. coli eller Enterobacter cloacae. Metoden giver et bud på om AOC/BDOC er tilstrækkeligt til at understøtte coliform vækst og evt. mulighed for, at der kan etableres en population af coliforme bakterier i ledningsnettet.

BDOC bestemmes som forskellen i indholdet af DOC før og efter inkubation af drikkevandet. Servais et al. (1987) anvendte filtrerede prøver og tilsatte 5 ml vand som inokulum, og analyserede indholdet af DOC før og efter en inkubation på op til 4 uger. Inokulum blev filtreret (2 µm) for at fjerne eventuelle protozoer. Joret og Levi (1986) anvendte i stedet vasket filtersand som inokulum for at opnå en kortere analysetid, som er typisk 3 til 5 dage. Ribas et al. (1991) udviklede en anderledes metode, hvor vandet passerer over en biofilm i glassøjler med sintret glas eller sand. BDOC bestemmes som forskellen mellem DOC i ind- og udløb. Analysen kan gennemføres på 2 til 3 timer, og kan f.eks. anvendes til overvågning på vandværker, men der kræves 2 uger til 2 måneder til at etablere biofilmen.

Generelt er AOC metoderne mere arbejdskrævende end BDOC metoderne. For begge typer af metoder findes hurtige og langsomme varianter. BDOC metoderne har en detektionsgrænse på typisk 0,2 mg/l, mens AOC metoderne har en væsentligt lavere detektionsgrænse (~ 2 µg/l). AOC metoderne med anvendelse af renkulturer som inokulum medtager ofte en mindre del af det organiske stof end de øvrige metoder. Dette kan skyldes, at de anvendte bakterier er begrænsede i deres substratvalg. Alle metoderne bygger på den antagelse, at kulstof er den faktor der begrænser væksten. Dette er ikke altid tilfældet. Miettinen et al. (1996) fandt, at fosfat kan være begrænsende for væksten i drikkevand.

Hvorvidt man skal anvende den ene eller den anden type af metode afhænger af undersøgelsens formål. Hvis formålet er at bestemme vækstpotentialet er de biomassebaserede metoder (AOC) de mest anvendelige, hvorimod BDOC metoderne er mere anvendelige, når formålet er bestemmelse af reduktion af det organiske stof.

En alternativ metode til at bestemme vækstpotentialet i drikkevand er egentlige vækstforsøg, hvor drikkevandet anvendes, som det er. En fordel ved denne type forsøg er, at forsøgsomstændighederne er nærmere på de egentlige forhold i ledningsnettet. Vækstforsøg kan udformes på forskellige måder, f.eks. som henstandsforsøg i flasker (Dott 1983) eller i egentlige rentvandstanke på et vandværk (Schoenen 1986), kimtalsundersøgelser i forskellige afstande fra vandværket (Albrechtsen et al. 1999, Payment et al. 1988, Gibbs et al. 1993) eller ved analyse af kimtal i stagnant vand i "blinde" rør (Jaeggi og Schmidt-Lorenz 1988).

Resultaterne af vækstforsøg er meget afhængige af hvilken metode, der anvendes til bestemmelse af kimtallet. Her er især 4 faktorer af betydning: A) inkuberingstemperaturen er afgørende for hvilke bakterier, der vokser op. Ved lave temperaturer (~20 °C) vokser væsentlig flere op end ved høje temperaturer (~37 °C). B) Forskellige dyrkningssubstrater tillader vækst af forskellige arter. Der er en tendens til, at der vokser flere bakterier op jo lavere kulstofindhold, der er i dyrkningssubstratet. C) Længere inkubationstid tillader fremvækst af flere bakterier. Dette har især betydning for substrater med lavt kulstofindhold, da chancen for overgroning her er lille. D) Overfladeudsæd giver større kimtal end dybdeudsæd. Ved sammenligning af forskellige studier er det derfor vigtigt at gøre sig klart hvilke metoder, der er anvendt til bestemmelse af kimtal.

3. Beskrivelse af undersøgelsen

3.1 Metoder

3.1.1 Undersøgelsens udformning

Undersøgelsen blev foretaget som et sammenlignende studium, hvor ti drikkevandstyper blev undersøgt med syv forskellige kvantitative mikrobielle metoder. På syv af de ti værker blev desuden undersøgt for forekomst af Legionella. Eftervækstpotentialet blev undersøgt ved hjælp af vækstforsøg og bestemmelse af AOC efter van der Koiij´s metode. Til sammenligning er indholdet af organisk stof (NVOC) bestemt. Desuden blev der indhentet oplysninger om vandtypernes kemiske sammensætning.

På hvert af de ti vandværker blev der udtaget tre prøver. Efter ankomst til laboratoriet blev hver prøve delt i tre og anvendt til enten mikrobiel undersøgelse og vækstforsøg, AOC-bestemmelse eller NVOC bestemmelse (se Figur 3-1).

De mikrobielle undersøgelser af vandprøverne bestod i bestemmelse af kimtal ved 21 °C på gærekstrakt agar (kim_Gær21°C) , Kings agar B (kim_KingsB21°C) og R2A (kim_R2A21°C), kimtal ved 37 °C på gærekstrakt (kim_Gær37°C, ) og PCA (kim_PCA37°C), totalt antal bakterier ved direkte tælling (AODC) og ved bestemmelse af ATP. Se nærmere beskrivelse af metoderne i afsnit 3.1.2. De mikrobielle undersøgelser af vandprøverne tjener samtidig som starten på vækstforsøget.

Vækstforsøgene blev udført som henstandsforsøg, hvor prøverne henstod uden omrøring i et termostateret rum ved 15 °C i 14 dage. Efter 0, 2, 7 og 14 dage blev prøverne analyseret for kimtal ved 21 °C på gærekstrakt agar, Kings agar B og R2A, kimtal ved 37 °C på gærekstrakt og PCA, totalt antal bakterier ved direkte tælling og ATP.

3.1.2 Analyse metoder

Kimtal er bestemt ved udsæd af prøver eller fortyndinger af prøverne på forskellige typer af agar. Agarpladerne er herefter inkuberet i varmeskab ved enten 21 °C eller 37 °C. Ved 21 ° er der anvendt gærekstrakt agar (ISO 6222), Kings agar B (DS 2252) og R2A (Reasoner og Geldreich 1985). Ved 37 °C er der anvendt gærekstrakt agar (ISO 6222) og plate count agar (DS 2254). Analyserne, hvor der er anvendt gærekstrakt agar, Kings agar B eller plate count agar (PCA), er gennemført med dybdeudsæd. Analysen på R2A er gennemført med overfladeudsæd.

Figur 3.1
Oversigt over de undersøgelser der er gennemført for hvert af de ti vandværker. Der er udtaget 3 prøver. Hver prøve er delt ud på tre beholdere: en til bestemmelse af NVOC, en til bestemmelse af AOC og en til vækstforsøg. Den første prøve, der udtages fra vækstforsøgene, tjener som den mikrobielle karakterisering af drikkevandet.

Bestemmelse af AOC foregår ved, at den pasteuriserede (60 °C, 30 min.) prøve tilsættes en blanding af 2 bakteriekulturer med kendt udbyttekonstant. Prøven inkuberes ved 15 °C og antallet af de to bakterier bestemmes over en periode på 14 dage. Det højeste antal, N_max, bestemmes for hver bakterie. Koncentrationen af AOC udregnes ved multiplikation af N_max med de tilsatte bakteriers respektive udbyttekonstant.

Ved pasteuriseringen inaktiveres de bakterier, der naturligt forekommer i drikkevandet, så de ikke interfererer med analysen. Bakteriernes vækst bestemmes ved overfladeudsæd på LabLemco agar. De to bakteriekulturer, der sættes til prøven, er en Pseudomons fluorescens stamme P17 og en Spirillum sp. stamme NOX. De to bakterier kan adskilles på farve og størrelse, når de er vokset frem på agarpladerne, så det er muligt, at bestemme antallet af hver bakterie. Ved kvantificeringen anvendes udbyttekonstanter bestemt af van der Kooij og Veenendaal (1995). Se i øvrigt bilag A for en nærmere beskrivelse.

ATP

Alle levende celler indeholder adenosintrifosfat. ATP spiller en vigtig rolle i cellernes enzymaktivitet og energilagring. ATP niveauet anvendes som et mål for cellekoncentrationen i en given vandig prøve. ATP-koncentrationen bestemmes udfra en enzymatisk reaktion. Ved reaktionen omdannes ATP til AMP, samtidig med at der udsendes lys. Mængden af lys er direkte proportional med ATP-koncentrationen.

Totalt antal bakterier

En kendt prøvemængde farves med Acridin Orange, som bindes til bakteriernes DNA og RNA, og filtreres. I mikroskopet fremstår bakterierne som orange eller grønne. Antallet af bakterier bestemmes ved tælling i mikroskopet. Metoden medtager både døde og levende bakterier. AODC er en forkortelse af Acridin Orange Direct Count.

Prøven tilsættes saltsyre til pH < 2, hvorefter prøven blæses fri for CO₂ og flygtige organiske forbindelser. Prøvens indhold af organiske forbindelser oxideres katalytisk ved 680 °C, og dannet CO₂ kvantificeres ved IR-spektrofotometri. Analysen kontrolleres ved samtidig analyse af syntetisk kontrolprøve.

3.1.3 Statistisk behandling af vækstforsøg

Middelværdiene af de triplikate vækstforsøg, i teksten angivet som den geometriske middelværdi, er beregnet som middelværdien af de log₁₀ transformerede kimtal. Et 95 % konfidensinterval omkring middelværdien for de log10 transformerede kimtal er beregnet som:

hvor std(log10(kimtal)) angiver standard afvigelsen for de log10 transformerede kimtal, n er 5 for Slangerup Vandværk og 3 for de øvrige vandværker. Tinv(0.05;n-1) angiver t-værdien for 5 % fraktilen bestemt med n-1 frihedsgrader. Ved transformation tilbage bliver konfidensintervallet asymmetrisk.

3.2 Undersøgelsens omfang

3.2.1 Beskrivelse af vandværker.

Vandværkerne blev udvalgt i samarbejde med Styregruppen ud fra kendskab til de danske vandværker og ud fra Vandforsyningsstatestikken (Danske Vandværkers Forening 1997). Der blev lagt vægt på at undersøgelsen indrager vandværker med højt indhold af organisk stof vurderet ud fra permanganattallet.

Tabel 3-1:
Oversigt over vandværker hvor der er taget prøver ud til undersøgelsen

Beluftning: a: Iltningstrappe, b: Frit fald mod prelplader, c: lukkede bølgepladerislere. d: Inkakamre e: tårn med luftningsbakke
Filtrering: f: totrins med åbne forfiltre af sten og sandfiltre, g: totrins sandfiltrering, h: åbent sandfilter, i: koksfiltre med beluftning og totrins åbne sandfiltre, j: 6 åbne sandfiltre i serie.
*Varierende produktion p.gr.a. mange sommerhuse i forsyningsområdet, lavest om vinteren.

Tabel 3-1 giver en oversigt over de undersøgte vandværker. Vandværkerne ligger i Københavnsområdet og i Nordsjælland. To af værkerne, Studebjerg Vandværk og Tisvilde Vandværk, indvinder fra grusaflejringer, mens de resterende værker indvinder fra kalkformationer. Undersøgelsen omfatter både meget store og mindre vandforsyninger, og kommunale og private værker. På grund af de omfattende analyser, der er lavet af vandet fra hvert enkelt vandværk og undersøgelsens økonomi, har der ikke været mulighed for at undersøge vand fra mere end ti vandværker.

Vandbehandlingen i værkerne er traditionel og består af beluftning og filtrering. Permanganattallene i de undersøgte værker ligger relativt højt. Der er en underrepræsentation af værker med lavt permanganattal i forhold til Danmark som helhed.

3.2.2. Prøvetagning

Undersøgelsens udgangspunkt har været at undersøge vand udtaget på vandværkerne ved afgang fra vandværket, i eller lige efter rentvandstanken. Prøvetagningen er udført efter forskriften i DS2250. På Sjælsø Vandværk dog uden forudgående flambering af tappehanen.

På hvert vandværk blev der udtaget 3 prøver á 1,15 l i glødede glasflasker med glas prop. På Slangerup Vandværk dog 5 prøver. Endvidere blev der udtaget 2 prøver á 1 l i autoklaverede bluecap flasker til bestemmelse af Legionella. Den ene prøve blev straks sendt til analyse på Statens Serum Institut, mens den anden stod i 14 dage til analyse for vækst, hvis den første prøve viste sig at være positiv. Legionella prøverne fra Haraldsborg, Thorsbro og Sjælsø blev udtaget 1 uge efter prøverne til bestemmelse af vækst. Der blev ikke udtaget prøver til bestemmelse af Legionella på Rørvig, Slangerup og Islevbro. Der blev endvidere udtaget enkeltprøver på Ullerup Vandværk, Kisserup Vandværk og på Sjælsø Vandværk anlæg 1 den 14. december 1998.

Projektet var oprindeligt planlagt til at omfatte 10 vandværker med udtagning af dobbelte prøver. På grundlag af de første resultater, der blev opnået i projektet, blev det besluttet, at variationen inden for vandværkerne var så stor, at det var nødvendigt at udvide undersøgelsen til at omfatte triplikat prøvetagning.

Herudover er der gennemført supplerende undersøgelser af vandet fra Studebjerg og Rørvig. Der er udtaget triplikate prøver fra råvandet efter beluftning og af rent vand i rentvandstanken eller umiddelbart efter rentvandstanken. Prøverne blev analyseret for AOC, NVOC, kim_Gær37°C, kim_PCA37°C, ATP, kim_Gær21°C, kim_PCA21°C,og kim_R2A21°C. Prøverne blev endvidere undersøgt for indholdet af metan, sulfid, ammonium og jern. Vækstforsøgene blev gennemført ved at følge udviklingen i koncentrationen af kim_Gær21°C, kim_KingsB21°C,og kim_R2A21°C. Endelig blev der udtaget en enkelt prøve på Studebjerg Vandværk den 11 november 1999 til AOC-bestemmelse.

4. Undersøgelsens resultater

4.1 Vandkemi

Vandkvaliteten af det leverede vand fra de undersøgte vandværker fremgår af Tabel 4-1. Data stammer fra vandværkernes rutineundersøgelser af prøver, der er udtaget så tæt som muligt på de tidspunkter, hvor prøverne til denne undersøgelse er udtaget.

Generelt leverer de undersøgte vandværker vand, der kan betegnes som temmelig hårdt til hårdt (Linde-Jensen et al. 1976). Hårdheden ligger fra 14,8 til 23,7. Til sammenligning er medianværdien for total hårdhed 15,0 som helhed for vandværker i Danmark (DVF, 1998b). Permanganattallene i vandet fra de undersøgte værker ligger også relativt højt, 6,5 mg/l eller derover, på nær Thorsbro, der ligger på 2,6 mg/l, og Haraldsborg, der ligger på 2,4 mg/l, hvor medianværdien for vandværker i Danmark som helhed er 3,5 mg/l (DVF, 1998b). Tørstofindholdet i vandet ligger en anelse over medianværdien, der er 376 mg/l (DVF, 1998b). For jern gælder, at der er stor spredning, fra under detektionsgrænsen til 0,41 mg/l, som er højt i forhold til medianværdien, der er 0,03 mg/l (DVF, 1998b). Lignende tendens ses for nitrat og sulfat.

For de udvalgte parametre overholder alle værker grænseværdierne i drikkevandsbekendtgørelsen (Miljøstyrelsen, 1988), på nær Ullerup, som overskrider turbiditet og permanganattal, og Kisserup, der har for højt indhold af jern.

4.2 Mikrobielle undersøgelser.

For hvert vandværk er tre prøver analyseret for kim_Gær37°C, kim_PCA37°C, kim_Gær21°C, kim_PCA21°C, kim_R2A21°C, ATP og totalt antal bakterier. Desuden er vandet fra syv vandværker undersøgt for Legionella.

Tabel 4.2 viser prøvernes indhold af kim_gæreks21°C, kim_KingsB21°C, kim_R2A21°C. Der henvises til afsnit 3.1.3 for beregningsprincippet for geometrisk gennemsnit og standardafvigelse. Resultaterne er stillet op i tabellen i den rækkefølge, de er taget ud i og grupperet efter prøvetagningsdag.

Generelt er værdierne for kim_gæreks21°C og kim_KingsB21°C nogenlunde ens og lavere end kim_R2A21°C. Det er som forventet, da R2A agaren er et næringsfattigt substrat, der give høje kimtal, og da der i denne analyse anvendes overfladeudsæd i modsætning til de to øvrige metoder, hvor der anvendes dybdeudsæd. Desuden er variationen mellem værkerne størst for kim_R2A21°C. For Thorsbro Vandværk er variationen stor, hvilket skyldes, at de meget lave kimtal giver store forskelle relativt set. Der er fundet stor variation på kim_R2A21°C fra Rørvig Vandværk og Sjælsø Vandværk, mens variationen på de resterende resultater ikke overstiger, hvad man kan forvente af mikrobielle analyser. Ud over at være startværdier for forsøget, kan kim_KingsB21°C betragtes som kontrolanalyser, idet drikkevandsbekendtgørelsen stiller krav til denne parameter (50 kim/ml). Alle vandværkerne bortset fra Tisvilde overholdt kravet for kim_KingsB21°C.

Tabel 4-1:
Vandkvalitetsdata fra rutineundersøgelser på de undersøgte vandværker.

*Bekendtgørelse nr. 515 fra 1988. i.m.: ikke målbar. I.t.: Ikke tilgængelig.

Tabel 4-2:
Bakteriel vandkvalitet ab vandværk. Resultaterne er angivet som de geometriske middelværdier med angivelse af 95% konfidensintervaller. n=3 dog Slangerup n=5. Vandværkerne er inddelt efter prøvetagningsdato.

  
Ved anden prøvetagning af vand fra Rørvig Vandværk (Rørvig2) var der ikke væsentlige forskelle i forhold til første prøvetagning, mens der var tendens til højere kim_21°C ved Studebjerg Vandværk (Studebjerg2). Vandbehandlingen på Rørvig Vandværk reducerede kim_21°C tydeligt, mens der nærmest var tale om en stigning i kimtallet ved vandbehandlingen på Studebjerg Vandværk.

Alle kim_37°C var 1 eller < 1 per ml bortset fra på Tisvilde Vandværk, hvor kim_Gæreks37°C var hhv. 14, 11 og 15 kim/ml, mens kim_PCA37°C var 9, 6 og 13 kim/ml, og på Thorsbro Vandværk prøve 3, hvor kim_Gæreks37°C var 14 kim/ml og kim_PCA37°C var 8 kim/ml og i råvand fra Studebjerg hvor kim_Gæreks37°C var 6 kim/ml og kim_PCA37°C var 5 kim/ml. Drikkevandsbekendtgørelsens krav til kim_PCA37°C er 5 kim/ml.

De tilsvarende resultater for indholdet af totalt antal bakterier bestemt ved direkte tælling efter farvning med acridin orange (AODC) og af ATP ses i Tabel 4-3. Indholdet af totalt antal bakterier ligger generelt mellem 10⁵ og 5 · 10⁵ bakterier per ml. Den geometriske middelværdi er lavest i vandet fra Slangerup sammen med Haraldsborg og Thorsbro, men der synes ikke at være væsentlig forskel mellem vandværkerne. Sammenlignet med kimtallene bestemt ved 21 °C ligger indholdet af totalt antal bakterier typisk 10² til 10⁴ gange højere. Årsagen hertil er, at ved bestemmelse at totalt antal bakterier tælles alle, inklusive døde, inaktive og ikke dyrkbare bakterier, mens kun de dyrkbare bakterier tælles med ved de andre metoder. Indholdet af ATP er angivet som den aritmetiske middelværdi, dvs. beregnet på grundlag af de aktuelle utransformerede værdier. Indholdet af ATP er fra 0,4 ng/l i vandet fra Thorsbro, der har det laveste indhold sammen med Sjælsø og Haraldsborg. De øvrige ligger mellem 2,6 ng/l og 7,0 ng/l.

Tabel 4-3:
Totalt antal bakterier og ATP. For totalt antal bakterier er resultaterne er angivet som geometriske middelværdier. For ATP er resultaterne angivet som aritmetiske (dvs. ikke log transformerede data) middelværdier. 95% konfidensintervallerne er angivet. n=3, Slangerup dog n=5.

i.a. = ikke analyseret.

4.3 Organisk stof bestemt som AOC og NVOC.

Samtlige triplikate prøver, der blev udtaget fra de 10 vandværker, er ud over de mikrobiologiske parametre blevet analyseret for ikke flygtigt organisk stof (NVOC) og assimilerbart organisk stof (AOC). Resultaterne af disse målinger er vist i Tabel 4-4 som middelværdier med angivelse af 95% konfidensinterval. Til sammenligning er permanganattallet fra vandværkernes rutinekontrol angivet.

Tabel 4-4:
Indhold af organisk stof målt som NVOC, AOC og permanganattal i vand fra de 10 undersøgte vandværker. Resultaterne angivet som aritmetiske middelværdier med 95% konfidensinterval. n=3. Permanganattal er enkeltværdier fra værkernes rutineanalyser.

*n=5, **n=2. ***n=1

Figur 4-1:
Sammenligning af koncentration af AOC og NVOC i prøver udtaget på Islevbro (+),Thorsbro (x), Sjælsø anlæg 2 (¨ )Tisvilde (D ), Slangerup (à ), Haraldsborg (n) Kisserup (O ), Rørvig (-),Rørvig 2 rent vand (^-), Rørvig 2 råvand (^-), Ullerup (· ), Sjælsø anlæg 1 (i), Studebjerg 2 råvand (q), og Studebjerg 2 rent vand (q). Studebjerg1 er udeladt.

NVOC-indholdet i prøverne ligger fordelt fra 1,1 mg/l i prøverne fra Thorsbro til 5,2 mg/l i prøverne fra Ullerup. Der er overensstemmelse mellem resultaterne fra første og anden prøvetagning for Rørvig og Studebjerg Vandværker. Den lille variation på bestemmelserne inden for hvert vandværk gør, at der er signifikante forskelle mellem værkerne, og det må forventes, at vandet fra værker som Ullerup, Rørvig og Studebjerg har højere indhold af NVOC i vandet end f.eks. Tisvilde, Thorsbro og Sjælsø.

Ved sammenligning med permanganattallene ses, at Ullerup og Rørvig både har relativt høje permanganattal og højt indhold af NVOC, og at Thorsbro både har lavt permanganattal og lavt NVOC-indhold. Derimod ses der ikke en sammenhæng for Tisvilde, hvor permanganattallet er ikke er særlig lavt. Sammenligningen med permanganattallet skal dog tages med forbehold, da resultaterne stammer fra vandværkernes rutineanalyser og ikke fra de aktuelle vandprøver fra denne undersøgelse. Ved vandbehandlingen på Rørvig Vandværk og Studebjerg Vandværk kan der ses et svag fald i indholdet af NVOC.

Indholdet af AOC i vandprøverne varierer mere end NVOC både mellem værkerne og inden for værkerne. På Studebjerg Vandværk var indholdet af AOC meget højt ved første prøvetagning, men ved de senere prøvetagninger var AOC-indholdet under 10 µg/l. Øvrige, der ligger højt, er Rørvig og Kisserup og Ullerup. Ved anden prøvetagning på Rørvig var indholdet af AOC ikke signifikant forskelligt fra første prøvetagning, men det er interessant at se, at der er et højere indhold af AOC efter vandbehandling.

AOC udgør i gennemsnit på 0,39% ± 0,11% (95% konfidensinterval) af NVOC, når der ses bort fra analyserne fra første prøvetagning fra Studebjerg, hvor AOC værdien i gennemsnit var knap 16% af NVOC koncentrationen. Medianværdien er 0,28% med en højeste værdi på 1,7% og en laveste værdi på 0,12%. Antallet af observationer er 44.

Sammenhængen mellem AOC og NVOC fremgår af Figur 4-1. Tendensen i figuren er, at der er stigende AOC ved stigende NVOC. De tre prøver fra første prøvetagning på Studebjerg skiller sig helt ud fra de øvrige og er ikke medtaget på figuren. De triplikate bestemmelser fra de øvrige vandværker grupperer sig nogenlunde samlet, hvilket giver et godt billede af analysernes reproducerbarhed. Undtagelsen er analyserne af prøverne fra Islevbro, hvor en af de tre AOC bestemmelser var meget højere end de to øvrige prøver. På figuren er der afbildet 4 prøver fra Ullerup Vandværk og Kisserup Vandværk, da de enkeltprøver, der blev udtaget i starten af projektperioden, er taget med (se kap 3.2.2). I begge tilfælde har enkeltprøverne fra Ullerup og Kisserup et NVOC indhold svarende til de triplikate prøver, mens deres indhold af AOC er lavere og ligger udenfor 95% konfidensintervallet for de triplikate prøver.

Figur 4-2:
Resultater fra bestemmelse af AOC i prøve tre fra Haraldsborg Vandværk. AOC-indholdet var 3,6 µg/l.
   

Figur 4-3:
Resultater fra bestemmelse af AOC i prøve 1 fra Studebjerg Vandværk.

Figur 4-2 og Figur 4-3 viser eksempler på bestemmelse af AOC fra Haraldsborg og Studebjerg. Kurverne viser væksten af de to bakterier, der er tilsat prøven efter pasteurisering. På hvert prøvetagningstidspunkt er der udtaget dobbeltprøver. Dobbeltbestemmelserne ligger meget tæt, som et tegn på at bestemmelse af de to bakterier er reproducerbart. Resultaterne fra Haraldsborg er et eksempel, hvor maksimum er nået efter 9 til 15 dage og hvor Spirillum sp. NOX er den, der vokser op til det højeste antal. Resultaterne fra Studebjerg er et eksempel på, at Ps. fluorescens P17 vokser op til det højeste antal og topper på dag 2.

Figur 4-4 viser, hvordan bidragene til AOC fordelte sig mellem Spirillum sp. NOX og Ps. fluorescens P17 i alle flasker. Den stiplede linie angiver, hvor bidraget fra de to stammer er ens. I de fleste tilfælde var det Spirillum sp. NOX, der gav det største bidrag.

Figur 4-4:
Sammenligning af bidrag fra Ps. fluorescens P17 og Spirillum sp. NOX ved bestemmelse af AOC i de enkelte flasker. Islevbro (+),Thorsbro (x), Sjælsø anlæg 2 (¨ )Tisvilde (D ), Slangerup (à ), Haraldsborg (n )Kisserup (O ), Rørvig (-), Rørvig 2 rent vand (-), Rørvig 2 råvand (-), Ullerup (· ), Sjælsø anlæg 1 (?), Studebjerg 2 råvand (o ), og Studebjerg 2 rent vand (o ). Første prøvetagning fra Studebjerg er udeladt.
   

Figur 4-5:
Sammenhæng mellem den mikrobielle undersøgelse og AOC. Kim_{R2A 21°C} er vist som funktion af den parallelle prøves indhold af AOC Islevbro (+),Thorsbro (x), Sjælsø anlæg 2 (¨ )Tisvilde (D ), Slangerup (à ), Haraldsborg (n )Kisserup (O ), Rørvig (-),Rørvig 2 rent vand (-),Ullerup (· ), Sjælsø anlæg 1 (?), og Studebjerg 2 rent vand (o ). Første prøvetagning fra Studebjerg, Studebjerg 2 råvand, Rørvig 2 råvand og en prøve fra Islevbro er udeladt.

Det var især udtalt i prøverne fra Slangerup, Haraldsborg og Rørvig. I gennemsnit udgjorde bidraget fra Ps. fluorescens P17 27% af den samlede AOC. Når de målte kimtal, der ligger til grund for beregningen sammenlignes, rykkes fordelingen yderligere mod Spirillum sp. NOX, da den har et højere udbytte (flere bakterier per µg C). Ved bestemmelsen af AOC i vandet fra Studebjerg Vandværk(1) var bidraget fra Ps. fluorescens P17 i gennemsnit 640 µg/l og bidraget fra Spirillum sp. NOX var i gennemsnit 15 µg/l.

Indholdet af AOC er sammenlignet med indholdet af kim_R2A21°C på Figur 4-5. I figuren er den ene Islevbro prøve udeladt, fordi AOC-indholdet afviger væsentligt fra de to øvrige. Rørvig2 rent vand er udeladt. Den anses for at være undervurderet, da der også blev observeret ringe vækst i disse prøver. Årsagen hertil er ukendt. Endvidere er de to råvandsprøver udeladt. Figuren viser, at der er en sammenhæng mellem AOC og kim_R2A21°C, når AOC er < cirka 10 µg/l, idet kimtallet stiger med stigende AOC. Stigningen i kimtallet fortsætter ikke ved højere AOC-koncentrationer, men finder et leje omkring 10³ kim/ml. Der observeres et lignende forhold mellem AOC og de øvrige kim_21°C og ATP.

4.4 Eftervækstpotentiale bestemt ved vækstforsøg.

Eftervækstpotentialet blev undersøgt i vækstforsøg, hvor prøverne henstod i 14 dage ved 15°C, og hvor udviklingen i indholdet af kimtal, totalt antal bakterier og ATP blev undersøgt over en periode på 2 uger. Tidspunktet, hvor det højeste kimtal_21°C blev observeret, var med få undtagelser ens i de triplikate flasker. I Tabel 4-5 ses eftervæksten af kimtal_21°C. I tabellen er de højeste geometriske middelværdier (se afsnit 3.1.3) angivet sammen med 95% konfidensintervallerne for de triplikate vækstforsøg.

Tabel 4-5:
Eftervækstpotentiale. Tabellen viser de højeste kimtal_{21 °C} der blev observeret i de forsøg hvor prøverne henstod i 14 dage ved 15 °C. Resultaterne er angivet som geometriske middelværdier med angivelse af 95% konfidensintervaller. n=3, Slangerup dog n=5.

*Bestemmelse på dag 7 for Rørvig prøve 1 og 3 mislykket.
**Bestemmelse på dag 14 mislykket.

I modsætning til resultaterne fra de mikrobielle undersøgelser viser eftervæksten markante forskelle mellem værkerne. Især prøverne fra prøvetagning på Rørvig Vandværk og første prøvetagning Studebjerg Vandværker skiller sig ud ved at have højere kimtal end de øvrige. Kim_gæreks21°C ligger signifikant højere for disse to værker end for de øvrige, vurderet ud fra konfidensgrænserne, mens der for kim_KingsB21°C og kim_R2A21°C også ses høje tal for Haraldsborg Vandværk. Som det ses i fodnoten til Tabel 4-5 mislykkedes analysen for kim_gæreks21°C på dag 14. Dette skyldes fremvækst af et stort antal meget små kolonier på gærekstraktpladerne. Kolonierne kunne knap ses og kunne ikke tælles. Der er derfor nogen usikkerhed omkring kim_gæreks21°C fra Haraldsborg Vandværk. Ved anden prøvetagning var væksten målt som kim_gæreks21°C og kim_KingsB21°C meget lav i prøverne fra Rørvig Vandværk mens de for Studebjerg Vandværk havde nogenlunde samme niveau som de øvrige værker. Målt som kim_gæreks21°C og kim_KingsB21°C ses der en god effekt af vandbehandlingen på Rørvig Vandværk, mens der er ringe effekt at se på Studebjerge Vandværk.

Med hensyn til resultaterne fra de enkeltprøver, der blev udtaget den 14. december, 1998 henvises til bilag C. Prøven fra Kisserup viste for alle kimtal en vækst i henstandsførsøget, der var cirka 10 gange højere end ved start i det triplikate forsøg, hvorimod AOC koncentrationen var lavere. AODC og ATP var nogenlunde det samme som i det triplikate forsøg. Vækstforsøget med enkeltprøven fra Ullerup viste større vækst i kim_R2A21°C og i kim_PCA37°C end de triplikate prøver, hvorimod væksten i kim_KingsB21°C og kim_gæreks21°C var lavere. ATP og AODC var nogenlunde det samme som i det triplikate forsøg.

Udviklingen af kim_gæreks21°C i vand fra de ti vandværker ses på Figur 4-6. Det fremgår, at Rørvig og Studebjerg vandværker skiller sig ud med de højeste kimtal. På dag 7 er der knap 100 kim per ml ved 21 °C i vandet fra Islevbro, mens de resterende danner en gruppe, der efter 7 dage har nået et kimtal på 10³ – 10⁴ kim per ml. For de fleste af vandværkerne ser det ud til, at væksten stagnerer i løbet af forsøgsperioden, dog med undtagelse Islevbro og muligvis Haraldsborg, hvor analysen på dag 14 mislykkedes.

Figur 4-6:
Udvikling af kimtal_gæreks21°C i forsøgene hvor prøverne henstod i 14 dage ved 15 °C. Hvert punkt repræsenterer den geometriske middelværdi af resultaterne fra tre forsøg. Resultaterne fra anden prøvetagning på Studebjerg Vandværk og Rørvig Vandværk er ikke medtaget.

De højeste værdier for totalt antal bakterier, der er opnået i vækstforsøgene, er vist i Tabel 4-6. Sammenlignet med Tabel 4-3 viser resultaterne en stigende tendens i løbet af forsøgsperioden i vandet fra Slangerup, Rørvig, Islevbro, Kisserup, Studebjerg, Thorsbro og Haraldsborg, men bedømt ud fra 95% konfidensintervallerne er det kun i prøverne fra Slangerup og Studebjerg, at stigningen er signifikant. Figur 4-7 viser udviklingen i totalt antal bakterier i vandet fra Studebjerg. Her ses, at der på dag syv er signifikant flere bakterier i vandet end på dag 0 og 2.

De maksimale værdier for ATP, der er opnået i vækstforsøgene, er vist i Tabel 4-6. Resultaterne fra ATP-målingerne bekræfter de høje værdier for kimtal, der blev talt i vækstforsøgene med vandet fra Rørvig og Studebjerg vandværker. Dog ses stor variation i resultaterne fra Studebjerg. Derimod kan ATP-tallene ikke bekræfte et højt kimtal i prøverne fra Haraldsborg. Der blev også målt relativt høje ATP-koncentrationer i vandet fra Kisserup, Ullerup og Slangerup.

Tabel 4-6:
Eftervækstpotentiale. Højeste observerede værdier for totalt antal bakterier og ATP i de forsøg hvor prøverne henstår i 14 dage ved 15 °C. For totalt antal bakterier er resultaterne er angivet som geometriske middelværdier. For ATP er resultaterne angivet som aritmetiske middelværdier. 95% konfidensintervallerne er angivet. n=3, Slangerup dog n=5.

Figur 4-7:
Udviklingen i totalt antal bakterier (AODC) i vandet fra Studebjerg i forsøgene hvor prøverne henstod i 14 dage ved 15 °C. Resultaterne er angivet som de geometriske middelværdier af de triplikate forsøg

Udviklingen af indholdet af ATP i de forskellige vandtyper under henstandsforsøget er illustreret i Figur 4-8. Figuren viser, at bl.a. Haraldsborg, Sjælsø, Thorsbro, og Islevbro ligger relativt lavt, mens de øvrige har ATP indhold, der ligger en faktor 2 til 3 højere efter en uges henstand. Alle værker på nær Islev og Tisvilde viser en stigende tendens, men kun i vandet fra Rørvig og Slangerup er stigningen signifikant bedømt ud fra 95% konfidensintervallerne. Rørvig og Studebjerg skiller sig ud med højere ATP indhold end de øvrige. Der ser ud til at være en tendens til med undtagelse af vandet fra Tisvilde, at de prøver, der indeholder mest ATP fra start, også er de prøver, hvor de største stigninger observeres.

Bestemmelse af kim_37°C gav meget spredte resultater, hvilket betyder, at det ikke giver mening at bestemme gennemsnit eller konfidensintervaller. I stedet er der i Tabel 4-7 vist de højeste kimtal, der blev observeret i de enkelte flasker. Antallet af dage efter forsøgets start, hvor det højeste kimtal blev observeret i de enkelte flasker, er angivet i parantes. Ved sammenligning med kimtal_21°C (Tabel 4-5) ses der ikke umiddelbart nogen sammenhæng. F.eks. ses der ikke høje kim_37°C i vandet fra Rørvig eller Studebjerg, mens de er relativ høje i vandet fra Slangerup.

Figur 4-8:
Udviklingen i ATP i forsøgene hvor prøverne henstod i 14 dage ved 15 °C. Resultaterne er angivet som de aritmetrisk (ikke logarimerede data) gennemsnit af triplikate forsøg.

Tabel 4-7
Kimtal₃₇ fra de forsøg hvor prøverne henstod i 14 dage ved 15 °C. For hver enkelt prøve er det højeste kimtal, der blev observeret i forsøgsperioden, angivet. I parentes er den dag, hvor det højeste kimtal blev observeret, angivet.

*analyse mislykkedes dag 7 og 14.
**analyse mislykkedes dag 14.
***mislykket dag 7

Forholdet mellem de forskellige mikrobiologiske parametre, der er bestemt i løbet af vækstforsøget, illustreres bedst ved at se på nogle vækstforløb for enkelte vandværker. I de følgende kurver vises de geometriske gennemsnit og 95% konfidensintervaller som beskrevet i afsnit 3.1.3.

Figur 4-9:
Vækst af kim_21°C i vand fra Slangerup Vandværk i vækstforsøgene hvor prøverne henstod i 14 dage ved 15 °C. Resultaterne er angivet som de geometriske gennemsnit af triplikate forsøg med angivelse af 95% konfidensintervaller.

På Figur 4-9 ses udviklingen af kim_21°C i flasker med vand fra Slangerup Vandværk. Slangerup er et eksempel, hvor der er relativ stor og signifikant forskel mellem kim_R2A21°C og de to øvrige metoder. Kim_gæreks21°C ligger omkring en faktor 10 højere end kim_KingsB21°C, men den store variation mellem de tre flasker betyder, at man ikke på baggrund af konfidensintervallerne kan afgøre om der er signifikant forskel mellem resultaterne fra de to metoder.

Figur 4-10:
Udvikling i kim_21°C i vand fra Studebjerg Vandværk i vækstforsøgene hvor prøverne henstod i 14 dage ved 15 °C. Resultaterne er angivet som de geometriske gennemsnit af triplikate forsøg med angivelse af 95% konfidensintervaller.

Til sammenligning ses udviklingen i kim_21°C i vand fra Studebjerg vandværk i Figur 4-9. Her ses en hurtig vækst, og forskellene mellem de tre metoder ser ikke ud til at være signifikante.

Figur 4-11:
Udvikling i kim_37°C i vand fra Studebjerg Vandværk i vækstforsøgene hvor prøverne henstod i 14 dage ved 15 °C. Resultaterne er angivet som log₁₀ til resultaterne fra hver enkelt flaske i de triplikate forsøg.

På Figur 4-11 ses forløbet af væksten af kim_37°C i vand fra Studebjerg Vandværk. Resultaterne er ikke afbildet som gennemsnit, men som log₁₀ til de rå måleresultater. Figuren viser, at væksten stagnerer i forsøgsperioden. Der er god overensstemmelse mellem de to metoder, men stor forskel mellem de tre vandprøver.

Figur 4-12:
Udvikling i kim_37°C i vand fra Islevbro Trykpumpe i forsøgene hvor prøverne henstod i 14 dage ved 15 °C. Resultaterne er angivet som log₁₀ til resultaterne fra hver enkelt flaske i de triplikate forsøg.

I modsætning hertil ses på Figur 4-12 at væksten af i kim_37°C i vand fra Islevbro endnu ikke er nået ind i den stationære fase, som ellers er det typiske for undersøgelsen.

I vandet fra Tisvilde Vandværk var udviklingen i kim_37°C usædvanlige. Figur 4-13 viser dels de høje startkoncentrationer og dels, at der ikke sker en signifikant vækst i løbet af forsøgsperioden.

Figur 4-13:
Udvikling i kim_37°C i vand fra Tisvilde Vandværk i forsøgene hvor prøverne henstod i 14 dage ved 15 °C. Resultaterne er angivet som log₁₀ til resultaterne fra hver enkelt flaske i de triplikate forsøg.

4.5 Sammenligning af metoder til kvantitativ bestemmelse af bakterier.

Det store antal kimtalsanalyser, der er gennemført med forskellige metoder på de samme prøver, giver mulighed for sammenligning af metoderne. På Figur 4-14 ses sammenhængen mellem kim_gæreks21°C og kim_KingsB21°C. Hvert punkt viser samhørende værdier for kim_gæreks21°C og kim_KingsB21°C i alle de tilfælde, hvor en prøve er analyseret for begge. De fleste punkter på figuren ligger over den stiplede linie, der har hældningen 1, hvilket viser, at der er flere bakterier, der kan vokse på gærekstraktagaren end på Kings agar B. En parret 2-sidet t-test på log₁₀ transformerede kimtal viste, at der er forskel på de to metoder på 0,1% niveauet (n=173). Den gennemsnitlige forskel på de to log(10)transformerede datasæt er 0,24 svarende til, at gærekstraktagar i gennemsnit tillader fremvækst af 75% flere bakterier end Kings agar B. Afvigelsen synes især at ligge i området mellem 100 kim_gæreks21°C per ml til 10000 kim_gæreks21°C per ml. Resultatet er umiddelbart i modstrid med en sammenligning udført af Miljøstyrelsen (2001), hvor det blev fundet, at der ikke var forskel på resultaterne fra de to analyser. Miljøstyrelsens undersøgelse viser også tendens til, at der i området over 100 kim_gæreks21°C per ml forekommer relativt mange høje kimtal_gæreks21°C (Fig. 2.3 i Miljøstyrelsen, 2001), og da resultaterne fra denne undersøgelse generelt ligger på et langt højere niveau, skal forklaringen modstriden mellem de to undersøgelser sandsynligvis findes her.

Figur 4-15 viser sammenhængen mellem kim_gæreks21°C og kim_R2A21°C. Her ses at R2A agar tillader fremvækst af flere bakterier end gærekstrakt agar. T-testen viste, at metoderne er signifikant forskellige på 0,1% niveauet (n=174), og at den gennemsnitlige forskel på de to logtransformerede datasæt er 0,92 svarende til, at der i gennemsnit vokser godt 8 gange flere bakterier frem på R2A end på gærekstraktagar. I forhold til Kings agar B vokser der 14 gange så mange bakterier på R2A.

Ved sammenligning af kim_Gæreks37°C og kim_PCA37°C viste t-testen, at der var signifikat forskel på 0,1% niveauet (n=133). Gærekstrakt tillader i gennemsnit fremvækst af cirka 25% flere kolonier end PCA.

Figur 4-14:
Sammenligning af metoderne til bestemmelse af kim_gæreks21°C og kim_KingsB21°C. Hvert punkt repræsenterer samhørende resultater fra alle prøver, der er analyseret for begge parametre.
   

Figur 4-15:
Sammenligning af metoderne til bestemmelse af kim_gæreks21°C og kim_R2A21°C. Hvert punkt repræsenterer samhørende resultater fra alle prøver, der er analyseret for begge parametre.
    

Figur 4-16:
Sammenligning af metoderne til bestemmelse af ATP og kim_R2A21°C. Hvert punkt repræsenterer samhørende resultater fra alle prøver, der er analyseret for begge parametre.

Figur 4-15 viser sammenhængen mellem indholdet af ATP og kim_R2A21°C i alle de prøver, der er analyseret for begge parametre. Figuren viser, at der er en svag tendens til, at ATP stiger med stigende kimtal, men der er ikke en entydig sammenhæng. ATP indholdet ved kimtal < 50 kim/ml er meget lavt, ved kimtal < cirka 2000 er ATP indholdet under 10 ng/l. Ved højere kimtal ses der en stor variation i forholdet mellem kimtal og ATP, således er der prøver med kimtal helt op til 100000 kim/ml, hvor der måles et lavt indhold af ATP.

Figur 4-17:
Sammenligning af metoderne til bestemmelse af kim_R2A21°C og totalt antal bakterier (AODC). Hvert punkt repræsenterer samhørende resultater fra alle prøver, der er analyseret for begge parametre.

Figur 4-17 viser en sammenligning mellem metoderne til bestemmelse af kim_R2A21°C og totalt antal bakterier i alle de prøver der er analyseret for begge parametre. Der ses ikke tydelig sammenhæng mellem de to metoder.

4.6 Legionella

Der blev gennemført analyser for Legionella i vandprøverne udtaget på Kisserup, Ullerup, Studebjerg, Tisvilde, Thorsbro, Sjælsø og Haraldsborg Vandværker. Der blev endvidere udtaget et ekstra sæt prøver til undersøgelse af mulighederne for opvækst af Legionella i vandet. Sidstnævnte henstod ved 15 °C i 14 dage.

Der ikke blev fundet Legionella (ikke tilstede i 1 liter) i nogen af de analyserede prøver. De prøver, der henstod, blev derfor ikke analyseret.

5. Diskussion af resultater

5.1 Vandkemi

Der er udtaget vandprøver på ti vandværker beliggende i København og Nordsjælland. Hårheden af vandet fra undersøgte vandværker ligger højt i forhold til landet som helhed, hvilket ikke er overraskende, når vandværkernes placering tages i betragtning. Det sammen gælder for permanganattallet, mens niveauet af de øvrige kemiske parametre er nogenlunde dækkende for landet som helhed. Undersøgelsen er en begrænset undersøgelse, der ikke dækker alle vandtyper i Danmark.

5.2 Mikrobiel undersøgelse.

Det generelle billede af vandet fra de ti undersøgte vandværker er, at der er tale om drikkevand af god mikrobiel kvalitet, der overholder drikkevandsbekendtgørelsens krav. Kun vandet fra Tisvildeleje overholder ikke kravene til kim_KingsB21°C og kim_PCA37°C. Forklaringen kan være, at værket er dimensioneret til at forsyne sommerhusområderne, der har et stort forbrug i sommermånederne. Prøverne er udtaget uden for turistsæssonnen, hvor forbruget er lille. Dermed bliver opholdstiden lang i vandværket, hvilket giver mulighed for opvækst af bakterier.

Når de forskellige metoder til bestemmelse af kim_21°C sammenlignes, ses det, at kim_R2A21°C giver resultater, der ligger cirka 8 gange højere end kim_gæreks21°C som igen er cirka 75% højere end kim_KingsB21°C. Dette er som forventet, da R2A er et næringsfattigt substrat, der er beregnet til at bestemme bakterier i prøver fra næringsfattige miljøer. Desuden anvendes overfladeudsæd i denne analyse i modsætning til de to øvrige metoder, hvor der anvendes dybdeudsæd. For nogle prøvers vedkommende er forskellen mellem kim_R2A21°C og de to andre metoder ved 21 °C meget stor. Således ligger kim_R2A21°C 500 gange højere end kim_KingsB21°C i prøven fra Kisserup.

Det totale antal af bakterier i vandet fra alle vandværker lå fra 6,5·10⁴ til 4,4·10⁵ bakterier per ml. Dette stemmer overens med Rygaard Jensen (1996), der har fundet tilsvarende værdier, 1,2·10⁵ til 2,1·10⁵ bakterier per ml, i drikkevand fra Baunehøj Vandværk. I den internationale litteratur er der rapporteret om lignende antal bakterier bestemt ved direkte tællinger. Jaeggi og Smidt-Lorenz (1988), Gibbs et al. 1993 finder, at det totale antal bakterier i drikkevand ligger lidt over 10⁵ bakterier per ml.

Indholdet af ATP i vandet fra de ti vandværker lå mellem 0,4 ng/l og 7,0 ng/l. Under antagelse af at der er 1 pmol ATP per 3,0 · 10⁶ bakterier (Balkwill et al. 1988) og en molvægt for ATP på 549 g/mol, svarer det til et bakterieantal på mellem 2,2 · 10³ og 3,8 · 10⁴ bakterier per ml, hvilket som forventet ligger mellem resultatet fra kimtalsbestemmelserne og resultatet fra bestemmelserne af totalt antal bakterier. Resultaterne stemmer overens med resultater opnået af van der Kooij et al. (1992), der har fundet ATP indhold mellem 1 og 23 ng/l. Derimod har Stutz et al. (1986) rapporteret om værdier for ATP i drikkevand fra Berlin på omkring 0,1·10^-15mol/ml svarende til 0,06 ng/l, altså noget lavere end der er fundet i denne undersøgelse.

5.3 AOC og NVOC

Hver prøve (1,1 l), der er udtaget på de ti vandværker, er blevet delt i tre. Den ene af de tre prøver, cirka 50 ml, er blevet analyseret for NVOC. Den anden prøve, cirka 525 ml, er anvendt til bestemmelse af AOC, og den tredje prøve, cirka 525 ml, er anvendt til vækstforsøg.

NVOC-indholdet i drikkevandsprøverne lå mellem 1,1 mg/l og 5,2 mg/l. Sammenlignet med NVOC indholdet i dansk drikkevand generelt afviger de undersøgte vandtyper ikke fra, hvad der normalt findes (Figur 2-1), men der en overvægt af prøver med NVOC indhold på 3 mg/l og derover. Resultaterne fra NVOC analyserne giver derfor ikke anledning til bekymring for mikrobiel eftervækst.

Indholdet af AOC i de ti drikkevandstyper fremgår af Tabel 4-4. Seks af værkerne ligger under 10 µg/l, hvorunder drikkevandet ofte anses for at være biologisk stabilt (van der Kooij og Veenendaal 1995). Kisserup og Ullerup ligger i en mellemgruppe med AOC-koncentrationer på 27 µg/l og 20 µg/l, mens Rørvig ligger på 24 - 39 µg/l. Disse 3 værker ligger over 10 µg/l, hvilket indikerer, at der kan være en risiko for eftervækst i ledningsnettet. Endelig viser resultaterne fra Studebjerg meget stor variation, mellem 8,4 - 660 µg/l. Der er ikke identificeret gode forklaringer på den variation, der kan observeres på analyseresultaterne mellem prøvetagningsdagene fra vandet fra Studebjerg Vandværk.

Resultaterne er i overensstemmelse med resultater fra undersøgelser i Holland. van der Kooij (1992) fandt, at AOC koncentrationerne i færdigbehandlet hollandsk drikkevand typisk lå mellem 1 µg/l og 57 µg/l for det drikkevand der er produceret fra overfladevand, og mellem 1 µg/l og 20 µg/l for det drikkevand, der er produceret fra grundvand.

AOC-koncentrationen, der blev bestemt i vandet fra Studebjerg ved første prøvetagning, er høj, og er sammenligneligt med det indhold af AOC, der kan findes i eutrofe søer (Jørgensen, 2000). Set i forhold til NVOC udgør AOC-indholdet cirka 16%, hvilket også er højt, og det indikerer, at der er tale om organisk stof, der ikke har gennemgået den naturlige nedbrydningsproces ved passage gennem jordlagene. En anden forklaring kan være, at der er tale om en analytisk fejl, men der er ikke andre tegn på, at der er lavet fejl undervejs, da prøverne er analyseret parallelt med prøverne fra Tisvilde, som har et lavt AOC-indhold. Derudover er indholdet højt i alle de triplikate prøver, hvilket betyder, at den samme fejl skulle være begået i alle tre tilfælde. Endelig understøttes det høje AOC-indhold til en vis grad af vækstforsøgene, der også viser høj vækst. Prøvetagningen er foretaget ensartet efter DS 2250 af samme person på alle de vandværker, der indgår i undersøgelsen (se afsnit 3.2.2), og der er ingen umiddelbart grund til at tro, at der er begået fejl ved prøvetagningen. Derfor er det sandsynligt, at der har været et relativt højt indhold af let nedbrydeligt organisk stof i vandet fra Studebjerg på analysetidspunktet.

Returskylning af filtrene kan muligvis give variationer i AOC indholdet i det behandlede vand. På Studebjerg Vandværk returskylles filtrene hver 5te eller 6te dag. Begge prøveudtagninger er foregået midt mellem returskylningerne, så dette kan ikke give en forklaring på den store variation.

I AOC bestemmelserne var det som regel Spirillum sp. NOX, der voksede op til de højeste antal, og den bidrog som regel også med den største andel af det samlede AOC-indhold (Figur 4-4). Dette resultat er i overensstemmelse med van der Kooij (1992), som finder, at dette gælder både for drikkevand, der er produceret fra overfladevand og grundvand. I van der Kooij´s undersøgelse bestod vandbehandlingen for grundvandets vedkommende som regel af beluftning og hurtig sandfiltrering, hvilket svarer til vandbehandlingen på vandværkerne, der blev undersøgt i dette studium.

Forholdet mellem væksten af Ps. fluorescens P17 og Spirillum sp. NOX kan anvendes til en generel karakteristik af det nedbrydelige organiske stof, der findes i vandet, da Ps. fluorescens P17 og Spirillum sp. NOX foretrækker forskellige substrater. Baseret på væksten af de to stammer er det sansynligt, at en væsentlig del af det organiske stof i de undersøgte drikkevandstyper består af små carboxylsyrer. På Studebjerg, hvor Ps. fluorescens P17 giver langt det største bidrag, er det sandsynligt, at der også er kulhydrater, aminosyrer og aromatiske syrer tilstede.

Sammenhængen mellem AOC og NVOC fremgår af Figur 4-1. De høje AOC-værdier opnås kun ved højt NVOC-indhold (> 2,5 mg/l), men et højt indhold af NVOC er ikke ensbetydende med, at AOC-indholdet er højt. Derimod observeres altid et lavt indhold af AOC, når indholdet af NVOC er lavt. van der Kooij (1992) fandt en lignende men dog mere tydelig lineær sammenhæng for DOC og AOC i drikkevand produceret fra grundvand, med et gennemsnitligt forhold mellem AOC og DOC på 0,14%. I denne undersøgelse var forholdet 0,39%, noget højere, men dog i samme størrelsesorden.

Effekten af vandbehandling på indholdet af AOC og NVOC på Rørvig og Studebjerg vandværker kan ses i Tabel 4-. På begge værker ses et signifikant fald i indholdet af NVOC. På Studebjerg Vandværk er AOC-indholdet uændret efter vandbehandling, mens der kan observeres en signifikant stigning på Rørvig Vandværk. Det er forventeligt, at vandbehandlingen nedsætter indholdet af organisk stof, men der skal kun ske en lille ændring i sammensætningen af det organiske stof i retning af større nedbrydelighed, for at give en målelig stigning i AOC. Der er således ikke nogen modstrid mellem et fald i NVOC og en stigning i AOC.

Stigningen i AOC ved Rørvig Vandværk kunne skyldes autotrof produktion af organisk stof (se afsnit 2.1.2). Sammenligning af koncentrationen af CH₄ og H₂S i det beluftede råvand og i det rensede vand fra Rørvig Vandværk (se bilag D) giver ikke mistanke om autotrof aktivitet, der kan bidrage til det forhøjede AOC. Det samme gælder for jern, mens ammonium oxidation ikke kan udelukkes som en kilde til AOC, da indholdet er ukendt.

Der var en vis sammenhæng mellem den mikrobielle undersøgelse af drikkevandsprøverne og indholdet af AOC (Figur 4-5). Ved meget lave AOC-koncentrationer ses en sammenhæng mellem AOC og kim_21°C, men over 5-10 µg/l havde AOC-indholdet ingen betydning for kimtallet. Det ses tydeligst for kim_R2A21°C. Kim_R2A21°C synes at være det af kim_21°C, der giver de mest nuancerede resultater. Meget lave kim_R2A21°C (<100 kim/ml) indikerer et lavt AOC-indhold, mens man ikke kan sige noget om AOC-indholdet ved kim_R2A21°C >100 kim/ml.

5.4 Eftervækstpotentiale bestemt med kimtal, AODC og ATP i vækstforsøg

Der er gennemført vækstforsøg med drikkevand fra ti udvalgte vandværker. Fra hvert vandværk er der udtaget 3 prøver, der har stået ved 15 °C i 14 dage. På dag 0, 2, 7 og 14 er der udtaget prøver til bestemmelse af kimtal ved 21 °C på tre agartyper: gærekstrakt agar, Kings agar B og R2A, og kimtal ved 37 °C på to agartyper: gærekstrakt agar og PCA. Endvidere er der talt totalt antal bakterier i mikroskop (AODC) og bestemt bakterielt ATP.

Resultaterne fra vækstforsøgene viser, at der uden undtagelse sker en stigning i antallet af bakterier bestemt som kimtal (Tabel 4-4). For syv af vandværkerne voksede kim_R2A21°C op til mellem 5,4 · 10³ kim/ml og 76 · 10³ kim/ml. De resterende lå på 100 · 10³ kim/ml eller derover. Den største vækst, der blev observeret, var 6,8 · 10⁵ kim/ml på R2A-agar. Resultaterne er i overensstemmelse med, hvad der er rapporteret i litteraturen. Dette ses ved sammenligning af Tabel 4-5 med Tabel 5-1, der indeholder resultaterne fra en række udenlandske undersøgelser af eftervæksten i drikkevand.

Tabel 5-1:
Litteraturværdier for kimtal i drikkevand efter henstand eller ophold i ledningsnet.

Se her!

Figur 5-1:
Sammenligning af eftervækst af kim_gæreks21°C og kim_R2A21°C i vækstforsøgene hvor vandprøverne henstod i 14 dage ved 15 °C. Islevbro (+),Thorsbro (x), Sjælsø anlæg 2 (¨)Tisvilde (D), Slangerup (à), Haraldsborg (v)Kisserup (O), Rørvig (-), Rørvig 2 rent vand (^-), Rørvig 2 råvand (^-), Ullerup (· ), Sjælsø anlæg 1 (i), Studebjerg (_o)Studebjerg 2 råvand (o), og Studebjerg 2 rent vand (O).

Sammenligning med disse undersøgelser skal dog ses i lyset af, at der anvendes forskellige metoder til bestemmelse af kimtal, at undersøgelserne er gennemført i forskellige systemer, og at der et tale om forskellige typer af råvand. I alle undersøgelser er udgangspunktet drikkevand med lave kimtal, og der synes i alle tilfælde tale om en stigning i kimtallet.

På Studebjerg Vandværk havde vandbehandlingen ingen tydelig effekt på den vækst, der observeredes i vækstforsøgene. Det hænger godt sammen med, at der ikke skete ændringer i indholdet af AOC. Resultaterne fra Rørvig Vandværk var tvetydige da væksten af kim_gæreks21°C og kim_KingsB21°C var lavere i det behandlede vand end i råvandet, mens dette fald ikke blev observeret for kim_R2A21°C og AOC-indholdet i det behandlede vand var forhøjet. Forskellene kunne skyldes tilstedeværelse af klor i vandet, men Rørvig Vandværk har oplyst, at der ikke klores.

Der er rimelig overensstemmelse mellem eftervæksten bestemt ved hjælp af de tre metoder til bestemmelse af kimtal ved inkubation ved 21 °C. Figur 5-1 viser sammenhængen mellem eftervæksten bestemt ved kim_gæreks21°C og kim_R2A21°C i henstandsforsøgene, hvor prøverne stod ved 15 °C i 14 dage. Hvert punkt på figuren repræsenterer resultater fra samme prøveudtagning, men i tilfælde hvor de højest observerede kimtal ligger på forskellige tidspunkter, er der tale om resultater fra forskellige tidspunkter. Det ses, at kim_R2A21°C er højere end kim_Gæreks21°C. Dette er forventet, da R2A-agaren er sammensat, så der kan vokse flere forskellige typer af bakterier frem, end der kan på gærekstrakt (Figur 4-14). Den lineære regression af de log₁₀ transformerede data giver en R²- værdi på 0,52, hvilket er forholdsvis lavt, men det skyldes hovedsageligt, at der blev observeret meget lav vækst på gærekstrakt i prøverne fra af det rene vand fra anden prøvetagning på Rørvig Vandværk . R²-værdien er 0,77 mellem gærekstrakt og Kings agar B, mens den er lav 0,29 mellem Kings agar B og R2A.

Generelt var kim_37°C lave, og sammenlignet med kim_21°C var der større variationer. Det er positivt, at kim_37°C var lave, da kravene til drikkevand er strengere for kim_37°C end det er for kim_21°C. Årsagen er, at kun få bakterier er istand til både at vokse ved de 15 °C, der er i prøverne under forsøget, og de 37 °C, der er, når bakterierne vokser op på agarpladerne i forbindelsen med analysen. I sammenligning med kim_21°C er kim_37°C ikke anvendelig til vurdering af eftervækstpotentialet i drikkevand. Undersøgelsen viser dog, at der i nogle tilfælde er et eftervækstpotentiale for kim_37°C i vandet, der er tilstrækkelig til, at drikkevandskravene kan overskrides. (se Tabel 3-1). Dette betyder, at et forhøjet kim_37°C i drikkevand ikke nødvendigvis skyldes en udefra kommende forurening, men kan skyldes resultatet af en eftervækst.

Væksten i kimtal i vækstforsøgene kan være udtryk for to ting. Enten en reel stigning i antallet af bakterier som følge af nedbrydning af det tilgængelige organiske stof, eller at tilstedeværende inaktive bakterier "vækkes", og overgår fra en ikke dyrkbar til en dyrkbar tilstand. Hvis der er tale om en reel stigning af bakterier, skulle dette afspejles i en tilsvarende vækst i det totale antal bakterier, der både repræsenterer de dyrkbare og de ikke dyrkbare bakterier, forudsat at antallet af døde bakterier (som også tælles med) ikke ændres.

Bestemmelserne af totalt antal bakterier (AODC) indikerer, at der er tale om en reel vækst i antallet af bakterier i vækstforsøgene med vand fra den første prøvetagning på Studebjerg Vandværk, men for de fleste vandværkers vedkommende er stigningen i kimtal til gengæld så lille og niveauet og variationen i bestemmelserne af totalt antal bakterier så stor, at stigningen i kimtal ikke kan erkendes i det totale antal bakterier. (Sammenlign Tabel 4-3 og Tabel 4-6). For disse vandværker kan det derfor ikke afgøres med sikkerhed, om der er tale om en reel vækst af bakterier eller om bakterierne blot skifter til at være dyrkbare. For første prøvetagning på Studebjerg og Rørvig Værker er kim_R2A21°C derimod af samme størrelsesorden som det totale antal bakterier, og netop i vandet fra Studebjerg kan der observeres en stigning i det totale antal bakterier (Figur 4-6), hvilket viser, at der i dette tilfælde, er tale om en reel stigning i antallet af bakterier. Stigningen i indholdet af ATP fra Rørvig og Studebjerg værker første prøvetagning indikerer også, at der her er tale om en reel vækst. I vandet fra Rørvig stiger ATP-indholdet 43 ng/l svarende til 2,4 · 10⁵ bakterier per ml, hvilket er tæt på den observerede stigning i kim_R2A21°C.

Når væksten bestemt med ATP og kim_21°C sammenlignes, ses der kun sammenhæng i de tilfælde, hvor der er tale om meget høje kimtal (data ikke vist). Det er i overensstemmelse med, at kim_R2A21°C skal være større end 10⁵ kim/ml, før der sker en signifikant stigning i indholdet af ATP (Figur 4-15).

På baggrund af de gennemførte vækstforsøg kan det konkluderes, at der findes et potentiale for eftervækst i det danske drikkevand. De bakterier, der findes i vandet, er i stand til at udnytte de kulstofkilder, der forekommer i vandet. I de gennemførte vækstforsøg er der sandsynligvis tale om en reel vækst af bakterier.

Kim_21°C synes at være egnet til bestemmelse af vækstpotentiale og der er god overensstemmelse mellem de forskellige metoder (forskellige agartyper). Kim_37°C er ikke generelt egnede til bestemmelse af eftervækstpotentiale i drikkevand, men forsøgene har vist, at væksten af kim_37°C i enkelte tilfælde kan medføre overskridelse af grænseværdien. Anvendelse af ATP og total antal bakterier er mindre følsomme end kim_21°C og giver kun signifikant udslag i de tilfælde, hvor den største vækst i kimtal er observeret.

5.5 Sammenligning af AOC og NVOC med eftervækstpotentiale.

Figur 5-2 viser sammenhængen mellem væksten af kim_R2A21°C i de enkelte flasker i løbet af vækstforsøget, hvor prøverne henstod i 14 dage ved 15 °C, og AOC fra de sammenhørende prøver. For de vandværker, hvor AOC indholdet er mindre end 10 µg/l, ses der en svag sammenhæng mellem det maksimale antal kim, der observeres i løbet af vækstperioden, og indholdet af AOC, idet der er en tendens til stigende kimtal ved stigende AOC. Når alle resultater betragtes under et, kan der ikke ses sammenhæng, idet højt AOC-indhold ikke er modsvaret af et tilsvarende højt kimtal.

Figur 5-2:
Logaritmisk sammenhæng mellem væksten af kim_R2A21°C i løbet af forsøget hvor prøverne henstod i 14 dage ved 15 °C og koncentrationen af AOC. Hvert punkt repræsenterer parvise data fra prøverne udtaget på Islevbro (+),Thorsbro (x), Sjælsø anlæg 2 (¨ )Tisvilde (D ), Slangerup (à ), Haraldsborg (v)Kisserup (O ), Rørvig (-),Rørvig 2 rent vand (^-), Rørvig 2 råvand (^-), Ullerup (· ), Sjælsø anlæg 1 (i), Studebjerg (_o)Studebjerg 2 råvand (o), og Studebjerg 2 rent vand (O). En Islevbroprøve udeladt.

Bestemmelse af AOC og bestemmelse af vækst ved vækstforsøgene er to forskellige metoder til bestemmelse af eftervækstpotentialet i drikkevand, der ikke nødvendigvis giver ens resultater. AOC-metoden er standardiseret ved, at der anvendes de samme bakterier i alle prøver. Det giver bedre mulighed for at sammenligne forskellige prøver indbyrdes, men til gengæld medtager den kun den del af det organiske stof, som de tilsatte bakterier kan nedbryde. Resultatet af en AOC-bestemmelse kan betragtes som et mål for substratværdien af det organiske stof, der findes i prøven. Den bakterielle vækst, der kan observeres i henstandsforsøgene, giver derimod to forskellige oplysninger, nemlig at der findes nedbrydeligt organisk stof i vandet, men ikke hvor meget, og at der er bakterier tilstede, der kan nedbryde det.

De forskelle, der kan observeres på Figur 5-2, skyldes givetvis de biologiske forskelle, der er mellem de to systemer. Der kan især peges på fire faktorer. For det første har de bakterier, der er i de to systemer, forskellige substratvalg, dvs. at P17 og NOX i AOC-testen formentlig ikke kan nedbryde de samme organiske stoffer, som de bakterier der er tilstede i vækstforsøget. Effekten heraf kan påvirke forholdet mellem de to metoder i begge retninger afhængigt af sammensætningen af det organiske stof og indholdet og diversiteten af bakterierne i vandet.

For det andet er det sandsynligt, at kun en del af de bakterier, der vokser frem under vækstforsøget, er dyrkbare på de anvendte agartyper. Effekten heraf vil i nogle tilfælde være, at væksten i vækstforsøg undervurderes på grund af den anvendte målemetode.

For det tredje kan protozoer græsse på bakterierne i vækstforsøgene og begrænse antallet af bakterier. Her tænkes ikke på sygdomsfremkaldende protozoer, men på protozoer, der forekommer naturligt i drikkevandet (Sibille et al. 1998). Dette sker ikke i AOC-bestemmelsen på grund af pasteuriseringen. Effekten heraf er, at den observerede vækst i vækstforsøget vil blive mindre. Protozoer menes normalt at kræve 10⁵ bakterier/ml for at kunne vokse op (pers. com. Christensen, 2000). Det betyder, at protozoer kun vil få betydning for væksten, når indholdet af letnedbrydeligt organisk stof er stort nok til, at der vokser flere end 10⁵ kim/ml op. Problemet omkring protozoer kunne løses ved at filtrere vandet, men herved indføres en usikkerhed pgra. afgivelse af AOC fra filtrene.

For det fjerde at der er risiko for vækst af bakterier på flaskernes vægge i vækstforsøgene, mens det er erfaringen, at P17 og NOX ikke vokser på flaskernes vægge. Da der kun udtages prøver fra vandfasen, kan effekten heraf være, at eftervækstpotentialet undervurderes i vækstforsøgene.

Figur 5-3 viser sammenhængen mellem eftervæksten af kim_R2A21°C i de enkelte flasker, som henstod i 14 dage ved 15 °C kimtal, og NVOC fra de sammenhørende prøver. Det ses, at væksten er mindre end 10⁵ kim per ml, når NVOC indholdet er mindre end 2,5 mg/l, mens væksten ofte er større en 10⁵ kim per ml, når NVOC indholdet er større end 2,5 mg/l. Dette er en indikation af, at et NVOC indhold, der er mindre end 2,5 mg/l, formindsker risikoen for mikrobielt ustabilt drikkevand. Den modsatte konklusion, at et højt indhold af NVOC medfører mikrobielt ustabilt drikkevand, kan derimod ikke drages. Det skal nævnes, at denne sammenhæng ikke er ligeså tydelig, når NVOC sammenlignes med de højest observerede værdier af kim_gæreks21°C og kim_KingsB21°C.

Figur 5-3:
Logaritmisk sammenhæng mellem væksten af kim_R2A21°C i løbet af forsøgene, hvor prøverne henstod i 14 dage ved 15 °C og koncentrationen af NVOC. Hvert punkt repræsenterer parvise data fra prøverne udtaget på Islevbro (+),Thorsbro (x), Sjælsø anlæg 2 (¨ )Tisvilde (D ), Slangerup (à ), Haraldsborg (v)Kisserup (O ), Rørvig (-),Rørvig 2 rent vand (^-), Rørvig 2 råvand (^-), Ullerup (· ), Sjælsø anlæg 1 (i), Studebjerg (_o)Studebjerg 2 råvand (o), og Studebjerg 2 rent vand (O).

Undersøgelsen har vist, at både AOC-bestemmelser og vækstforsøg, som de er gennemført i denne undersøgelse, kan bidrage med oplysninger om drikkevandets kvalitet med hensyn til eftervækstpotentiale, som ikke kan opnås ved hjælp af almindelige kemiske analyser. Undersøgelsen siger derimod ikke noget om konsekvenserne af et højt eftervækstpotentiale i ledningsnettet. Derfor kan det ikke afgøres, hvilke af de to metoder, der er bedst til at forudsige, eftervækst ledningsnettet. Hertil vil der kræves en undersøgelse, der sammenligner forholdene i ledningsnettet med eftervækstpotentialet i det vand, der leveres fra vandværket.

5.6 Legionella

Knap 100 mennesker rammes hvert år af legionærsyge. Sygdommen skyldes smitte med bakterien Legionella pneumophila. I naturen findes legionella-bakterier udbredt i både vandløb og søer, men smitte fra naturlige lokaliteter er sjældne, da koncentrationen sjældent er tilstrækkelig høj. Derimod kan L. pneumophila opformeres i mange menneskeskabte systemer, hvor de rette temperaturforhold er tilstede, og dermed give anledning til smitterisiko, f.eks. i varmtvandssystemer, køletårne, befugtere og boblebade. (Statens Seruminstitut 1995). Kilden til legionellabakterier i disse systemer kan være det vand, der leveres fra vandværket, forurening af vandforsyningsnettet fra overfladevand, eller forurening på den aktuelle lokalitet.

I undersøgelsen af vandet fra 7 vandværker kunne der ikke påvises Legionella i prøver a 1 l.

Andre undersøgelser i offentlige vandforsyningsnet har, så vidt vides, ikke ført til fund af dyrkbare L. pneumophila. Derimod er der få eksempler på fund L. pneumophila ved hjælp immunologisk baserede metoder. (States el al. 1990).

6. Konklusioner

Der er udtaget vandprøver på ti vandværker beliggende i København og Nordsjælland. Vandprøverne er blevet undersøgt mikrobiologisk, og eftervækstpotentialet i vandet er blevet bestemt og sammenlignet med indholdet af ikke flygtigt organisk stof (NVOC). Undersøgelsens resultater kan ikke betragtes som generelle for dansk drikkevand, da den kun dækker en begrænset del af danske vandværker.

Det generelle billede af vandet fra de ti undersøgte vandværker er, at der er tale om drikkevand af mikrobiel god kvalitet, der overholder drikkevandsbekendtgørelsens krav. Kun vandet fra Tisvildeleje overholder ikke kravene til kimtal.

Indholdet af kim, totalt antal bakterier, ATP og NVOC i det vand, der blev anvendt i undersøgelserne, afveg ikke fra, hvad der normalt findes i dansk og udenlandsk drikkevand indvundet fra grundvand. AOC-indholdet lå for seks af de ti vandværker under den grænse på 10 µg/l, der normalt anses for at give biologisk stabilt drikkevand. På tre vandværker lå AOC-koncentrationen mellem 20 µg/l og 40 µg/l, hvilket indikerer en risiko for eftervækst i vandet i ledningsnettet. På et vandværk blev der observeret store variationer i AOC-indholdet i prøver udtaget på forskellige dage. Der blev observeret en svag sammenhæng mellem indholdet af NVOC og AOC, idet indholdet af AOC altid var lavt, når NVOC var mindre end 2,5 mg/l. Derimod var indholdet af AOC ikke altid højt, når NVOC var større end 2,5 mg/l.

Resultaterne fra vækstforsøgene viser, at der uden undtagelse sker en stigning i antallet af bakterier bestemt som kimtal. I vandet fra syv af værkerne vokser kim_R2A21°C til mellem 5,4 · 10³ kim/ml og 76 · 10³ kim/ml. I vandet fra de resterende værker lå kim_R2A21°C på 100 · 10³ kim/ml eller derover. Det kan konstateres, at der findes et potentiale for eftervækst i det danske drikkevand. Vækstforsøgene indikerer, i lighed med AOC bestemmelserne, at den bakterielle vækst er forholdsmæssig lav, når NVOC er mindre end 2,5 mg/l.

De tre anvendte metoder til bestemmelse af kimtal ved 21 °C er de mest følsomme til bestemmelse af eftervækstpotentiale, og de korrelerer rimeligt med hinanden. Anvendelse af ATP og totalt antal bakterier til bestemmelse af væksten er mindre følsomme end kim_21°C og giver kun udslag i de tilfælde, hvor den største vækst i kimtal er observeret. Kim_37°C er generelt ikke anvendelig til vurdering af eftervækstpotentialet i drikkevand. Kimtal ved 21 °C bestemt på gærekstraktagar og R2A-agar må anses for at være de bedst egnede til vurdering af eftervækstpotentialet i vækstforsøg af denne type. Af disse to metoder gav kim_R2A21°C de mest nuancerede resultater.

Undersøgelsen har vist, at både AOC-bestemmelser og vækstforsøg, som de er gennemført i denne undersøgelse, kan bidrage med oplysninger om drikkevandets kvalitet med hensyn til eftervækstpotentiale, som ikke kan opnås ved hjælp af almindelige kemiske analyser for organisk stof. Undersøgelsen siger derimod ikke noget direkte om konsekvenserne i ledningsnettet af et højt eftervækstpotentiale. Derfor kan det ikke afgøres hvilke af de to metoder, der er bedst til at forudsige eftervækst i ledningsnettet. Hertil vil der kræves en undersøgelse, der sammenligner forholdene i ledningsnettet med eftervækstpotentialet i det vand, der leveres fra vandværket.

Der blev ikke påvist Legionella i prøverne fra de 7 undersøgte vandværker.

7. Referencer

Albrechtsen, H.J., Boe-Hansen, R. og Arvin, E. 1998. Undersøgelse af den bakteriologiske vandkvalitet i ledningsnettene. Vandforsyningsteknik 47:41-50. Danske Vandværkers Forening.

Balkwill, DL, Laech, F.R., Wilson, J.T., McNabb, J.F., White D.C. Equivalence of microbial biomass measures based on membrane lipid and cell wall components, adenosine triphosphate, and direct counts in subsurface sediments. Microb. Ecol. 16:73-84.

DVF. 1997. Vandforsyningsstatestik 1996. Udarbejdet af Danske Vandværkers Forening´s Statistikudvalg.

DVF. 1998a. Indledende rapport om vandkvalitet i ledningsnet. DVF vejledning nr 17. Danske Vandværkers Forening. Århus.

DVF 1998b. Vandforsyningsstatestik 1998. Udarbejdet af Danske Vandværkers Forening´s Statistikudvalg.

Dott, W. 1983. Qualitative und quantitative Bestimmung von Bakterienpopulationen aus aquatischen Biotopen. 6. Mitteilung: Wiederverkeimung im Trinkwasser. Zbl. Bakt. Hyg., I. Abt. Orig. B 178, 263-279.

DS2250. Vandundersøgelse. Prøvetagning, transport og opbevaring af prøver til mikrobiologiske undersøgelser. 1. udg. jan. 1983.

DS2252. Vandundersøgelse. Bestemmelse af kimtallet og fluorescerende kim ved 21 °C i Kings agar B. 1. udg. jan 1983.

DS2254. Vandundersøgelse. Bestemmelse af aerobt kimtal ved 37 °C. 1. udg. Jan 1983.

EU 1998. Rådets Direktiv 98/83/EF af 3. november 1998 om kvaliteten af drikkevand.

Geldreich, E.E. 1996. Microbial quality of water supply in distribution systems. CRC Press, Boca Raton, Florida.

Gibbs, R.A., Scutt, J.E. og Croll, B.T. 1993. Assimilable organic carbon concentrations and bacterial numbers in a water distribution system. Wat. Sci. Tech. 27(3-4):159-166.

Grøn, C., Tørslev, J., Albrechtsen, H.-J. and Jensen, H.M. 1992. Biodegradability of dissolved organic carbon from an unconfined aquifer. The Science of the Total Environment. 117/118:241-251.

Grøn, C. 1991. Bruntvandsproblemer i Danmark. I: Kursus i vandforsyningsteknik, 40. Århus Universitet 18.-20. marts 1991. Dansk Vandteknisk Forening. Kursusudvalget.

Huck, P. 1990. Measurement of biodegrable organic matter and bacterrial growth potential in drinking water. J. Am. Water Works Ass. 82(7):78-86.

Jaeggi, N.E. og Schmidt-Lorenz, W. 1988. Bakterielle Wieder-Verkeimung im Trinkwasser. II Mitteilung: Trinkwasser-Verteilersystem. Zbl. Bakt. Hyg. B 186:494-503.

Joret, J.C. og Levi, Y. 1986. Méthode rapide d´évaluation de carbone éliminable des eaux par voie biologique. Trib. Cebedeau. 510(39):3-9.

Jørgensen, C. 2000. Removal of AOC and NVOC during artificial recharge - Investigation at the Arrenæs site. Final report of EU project ENV4-CT95-0071.

Kemmy, F.A., Fry, J.C. og Breach, R.A. 1989. Development and operational implementation of a modified and simplified method for the determination of assimilable organic carbon in drinking water. Wat. Sci. Tech. 21(3):155-159.

LeChevallier, M.Wm, Shaw, N., Kaplan, A. og Bott, T.L. 1993. Development of a rapid assimilable organic carbon method for water. Appl. Environ. Microbiol. 59(5)1526-1531.

Linde-Jensen, J.J., Jensen, H.T., Andersen, E.B., Winther, L. og Mikkelsen, I. 1976. Vandforsyningsteknik. Polyteknisk Forlag.

Miettinen, I.T., Vartiainen, T. og Martikainen, P.J. 1996. Contamination of drinking water. NATURE 381:654-655.

Miljøministeriet. 1988. Bekendtgørelse om vandkvalitet og tilsyn med vandforsyningsanlæg. nr. 515 af 29. august 1988.

Misjøstyrelsen. 2001. Sammenligning af metoderne DS2252 og DS2254 med metoden EN6222 til opgørelse af kimtal i drikkevandsprøver. Intern rapport, 6. juli 2001.

Payment, P., Gamache, F og Paquette, G. 1988. Microbiological and virological analysis of water from two water filtration plants and their distribution systems. Can. J. Microbiol. 34:1304-1309.

prEN ISO 6222. Water quality - Enumeration of culturable micro-organisms - colony counting by inoculum in a nutrient agar culture medium. CEN Nov. 1998.

Reasoner D.J. and Geldreich, E.E. A new medium for the enumeration and subculture of bacteria from potable water. Appl. Env. Microbiol. 49(1):1-7.

Ribas, F., Frias, J. og Lucena, F. 1991. A new dynamic method for the rapid determionation of the biodegradable dissolved organic carbon in drinking water. J. Appl. Bacteriol. 71:371-378.

Rice, W.R., Scarpino, P.V., Reasoner, D.J., Logsdon, G.S. and Wild, D.K. 1991. Correlation of coliform growth response with other water quality parameters. J. AWWA. July 1991. 98-102.

Schoenen, D. 1986. Neuere Untersuchungen zur Wiederverkeimung des Trinkwassers. Zbl. Bakt. Hyb. B 183, 70-78.

Servais, P. Billen, G., Hascoët, M.-C. 1987. Determination of the biodegrable fraction of dissolved organic matter in waters. Wat. Res. 21(4):445-450.

Sibille I., Sime-Ngando T., Mathieu L., and Block J.C. 1998 Protozoan bacterivory and Escherichia coli survival in drinking water distribution systems. Appl. Environ. Microbiol. 64(1)197-202.

Standard Methods (1995). Standard Methods for the examination of water and waste water. 19^th edition. 9217 Assimilable organic carbon. APHA, Washington DC.

Statens Seruminstitut. 1995. Råd og anvisninger om Legionella. CAS.

States, S.J., Wadowsky, R.M., Kuchta, J.M. Wolford, R.S., Conley, L.F. and Yee, R.B. 1990. Legionella in drinking water. In: Ed. McFeeters, G.A. Drinking Water Microbiology. Progress and Recent Development. Springer-Verlag. New York. 1990.

van der Kooij, D. and Veenendaal H.R. (1995) Determination of the concentration of easily assimilable organic carbon in drinking water with growth measurements using pure bacterial cultures. The AOC manual. SWE 95.022. Kiwa, Nieuwegein, Holland.

van der Kooij, D. 1992. Assimilable organic carbon as an indicator of bacterial regrowth. J. AWWA 84(2):57-65

van der Kooij, D. 1990. Assimilable organic carbon (AOC) in drinking water. In: McFeters, G.A.(ed) Drinking Water Microbiology. pp. 57-87. Springer. N.Y. 1990.

WHO 1996. Guidelines for drinking-water quality. Vol. 2. Geneva

Aamand, J., C. Jørgensen, E. Arvin and B.K. Jensen (1989): Microbial degradation of hydrocarbons in polluted and unpolluted groundwater. J. Cont. Hydrobiol. 4: 299-312.

8. Ordliste

Bilag A
Beskrivelse af metode til bestemmelse af Assimilerbart Organisk Kulstof (AOC)

Princip: Den pasteuriserede prøve tilsættes en blanding af 2 bakteriekulturer med kendt udbyttekonstant. Antallet af de to bakterier bestemmes over en periode på 14 dage. Det højeste antal, N_max, bestemmes for hver bakterie. Koncentrationen af AOC udregnes ved multiplikation af N_max med de tilsatte bakteriers respektive udbyttekonstant.

Prøvetagning: Der udtages prøver på 400 ml til 600 ml efter forskriften i DS2250.

Prøveforberedelse: Prøven pasteuriseres ved 60 °C i en halv time. Flaskerne opvarmes i varmebad med temperatur på 65 –70 °C. Temperaturen i vandet følges i en separat flaske med samme volumen som prøveflasken. Proppen holdes på plads med film for at undgå at propperne springer af. Når temperaturen er 60 °C overføres flaskerne til varmeskab, der er indstillet til 60 °C ± 1 °C, i en halv time. Herved pasteuriseres også prop og top af flaske. Prøverne stille til afkøling ved stuetemperatur. Efter pasteurisering kan prøven holde sig 1 døgn.

Prøveflasker: Prøverne udtages i syrevaskede glødede (550 °C) 1 l flasker med glasslib. Prøverne inkuberes i de samme flasker som de er udtaget i.

Stamkulturer: Senest 14 dage før analysen tilsættes de anvendte bakterier til en næringsopløsning med 1 mg acetat C/l. Kulturerne opbevares ved 15 °C. Kulturerne tjekkes for renhed før analyse.

Podning: Til tiden 0 podes prøverne med 100 µl af en stamkultur, der indeholder Pseudomonas fluorescens stamme P17, og af en stamkultur der indeholder Spirillum sp. stamme NOX. Det tilstræbes at start koncentrationen ligger mellem 100 og 1000 kim per ml.

Inkubering: Flaskerne inkuberes ved 15 °C ± 1 °C i 15 døgn

Kimtalsbestemmelse: Der udtages prøver til bestemmelse af antal kim umiddelbart efter podning, efter 2, 5, 10 og 15 dage. Det accepteres at prøvetagning rykkes en dag.

Prøveflasken rystes, og der udtages 2 gange 1 ml med steril engangs 1 ml pipette i phosfatbuffer, og der laves 10-fold fortyndingsrække. Fra hver fortynding udsås 100 µl på overfladen af hver af 2 LabLemko plader. Pladerne inkuberes ved 21 °C ± 0,5 °C i fire døgn og aflæses i tællekammer. Det accepteres, at pladerne opbevares i op til to døgn i køleskab før tælling.

Beregning: Det gennemsnitlige antal kim beregnes for hver stamme for hver prøvetagningsdag. Der udregnes et kimtal for hver af dobbeltprøverne, som den vægtede middelværdi for alle fortyndinger med < 200 kolonier per plade. N_max for hver stamme beregnes som differencen mellem det maksimale gennemsnitlige kimtal, der er observeret, og kimtallet på dag 0. Herefter multipliceret N_max for hver bakterie med udbyttekonstanten, Y.

Der anvendes de udbyttekonstanter der er bestemt af van der Kooij og Veenendaal (1995). Y_P17 = 4,2 x 10⁶ CFU/µg acetat-C Y_nox = 1,2 x 10⁷ CFU/µg acetat-C

Bilag B:
Rådata fra vækstforsøg, NVOC analyser og AOC-bestemmelser.

Rådata fra vækstforsøg og NVOC analyser: