Biofilmens funktion och korrelation med dricksvattenkvalitén betydelsen för vattenkonsumenterna i Varberg. Alexander Keucken, Ph.D.

Transkript

1 Biofilmens funktion och korrelation med dricksvattenkvalitén betydelsen för vattenkonsumenterna i Varberg Alexander Keucken, Ph.D. Caroline Schleich Nationella dricksvattenkonferensen, Västerås

2 Samarbetsprojekt Sandy Chan, Catherine J. Paul, Peter Rådström Moshe Habagil, Sven-Erik Eriksson, Ingemar Svensson Kristjan Pullerits, Kenneth M. Persson

3 Ledningsnätet före och efter UF Schematisk bild av ett ledningsrör före och efter UF: Grön färg visar biofilmen och (B) står för de mikroorganismer som frisätts från biofilmen. Blå pilar (A) representerar de mikroorganismer som passerat vattenverket. Efter UF: Enbart mikroorganismer från ledningsnätets biofilm Lågmolekylärt organiskt kol som passerar vattenverket

4 Sammanfattning Inga påtagliga kvalitetsförsämringar vid övergången till nytt vatten Inga indikationer på rubbning av biofilmen (lossning av biofilm) Observationer många olika faktorer påverkar bakterieantalet (t. ex. vattentemperatur, uppehållstider, ledningslängd )

5 Den mikrobiella floran Analysbegränsningar

6 Vad är flödescytometri? Flöde = flod Cyto = cell Metri = mätning Mätning av celler i en vätska Möjlighet att undersöka vattenprover snabbt och precis!

7 [bakterier/ml] Syfte Lofta Drinking water Kvarnagården Trönningenäs PST 5 Hoega Derom Getterön WWTP Bläshammar school Tofta 0 sep-16 dec-16 apr-17 jul-17 okt-17 jan-18 maj-18 Kvarnagården WTP TrPS5 BlaSc Tronn Masar Godst Kartläggning av basvärden m.h.a. flödescytometri (FCM) för alla strategisk intressanta punkter i ledningsnätet Övervakning av vattenkvalitén och early warning system Förkortning Provtagningspunkt GV_TU Bjork Björkäng TRS BlaSc Bläshammar skola Derom Derome TRS DWKva Drinking water Kvarnagården FeeUF Feed water UF Godst Gödestad TRS GV_TU Getterön WWTP, TU-kontor Himle Himle TRS Hunst Hunnestad TRS Lofta Löftaskog TRS Hoega Höga TRS Masar Måsarp TRS PerUF Permeate UF Roto1 Rolfstorp 1 TRS Tofta Tofta PST Tronn Trönninge utanför dagis TrPS5 Trönningenäs PST 5 Tvaak Tvååker TRS DWKva FeeUF PerUF Hunst Himle Tvaak Bjork Roto1

8 Ledningslängd Längre avstånd från vattenverket = mer bakterier Undantag: Höga, Derome och Tvååker Lågt bakterieantal trots längre avstånd till vattenverket bakterieantal celler/ml Kvarnagården WTP bakterieantal celler/ml bakterieantal celler/ml Mätningar i slutet av april 18

9 Vattenålder Derome, Höga och Tvååker: långt avstånd till vattenverket men kort uppehållstid Höga: Huvudledning till kärnkraftverket Ringhals Derome och Tvååker: stamledningar till större tätorter med högre förbrukning Längre uppehållstid = fler bakterier Uppehållstid [h]: Mätningar i slutet av april 18

10 Fingeravtryck av olika provpunkter Vattenålder 0 24 h LNA HNA Tänkbar korrelation mellan högre vattenålder och förekomsten av ett ytterligare kluster av bakterier h h LNA Low nucleic acid HNA High nucleic acid

11 Inverkan av vattentemperatur Lofta 8 Varierande bakteriell tillväxt Liknande temperaturökning medför inte samma tillväxt Hoega 3 Derom 5 Inte bara totalantal celler kan förändras utan även fingeravtrycket Ökning vattentemperatur [ C]: Ökning bakterieantalet med faktor: Förkortning Provtagningspunkt TrPS5 GV_TU Bjork Björkäng TRS BlaSc Bläshammar skola Derom Derome TRS DWKva Drinking water Kvarnagården FeeUF Feed water UF Godst Gödestad TRS GV_TU Getterön WWTP, TU-kontor Himle Himle TRS Hunst Hunnestad TRS Lofta Löftaskog TRS Hoega Höga TRS Masar Måsarp TRS PerUF Permeate UF Roto1 Rolfstorp 1 TRS Tofta Tofta PST Tronn Trönninge utanför dagis TrPS5 Trönningenäs PST 5 Tvaak Tvååker TRS 7 BlaSc Mätperiod: april augusti 18 3 Tofta 9 Tronn DWKva 9 Masar 7 1 Godst Hunst Himle Tvaak Bjork Roto1 10

12 Provtagningspunkt: Måsarp LNA Temp.: 5,3 HNA apr ,0 8,4 maj ,8 10,4 11,8 jun ,1 12,9 13,5 jul ,1 14,6 14,9 sep ,4 14,3

13 Online övervakning - BactoSense Online övervakning av vattenkvalitén på Kvarnagården VV (utgående vatten) Kompakt fältinstrument Mätning av TCC och andel HNA TCC = Total cell count

14 Nästa steg Fortsätta med systematiskt provtagningsprogram för kartläggning av basvärden (för olika årstider) Online övervakning i ledningsnätet (ev. implementering av kvalitetsmätningar) Kontrollerad utfasning av kloramin m.h.a. FCM

15 Praktisk FCM-implementering i Schweiz Förordning **TBDV Standard ISO Norm Schweiz Metodsamling *SVGW Sverige Praxis Metodbeskrivning Erfarenheter Bedömningskriterier Forskning *SVGW = Schweizerischer Verein des Gas- und Wasserfaches **TBDV = Verordnung des EDI über Trinkwasser sowie Wasser in öffentlich zugänglichen Bädern und Duschanlagen

16 Tack för uppmärksamheten!

17 Bakgrundsinfo

18 Flödescytometri Cellräknare Analysera en bakterie åt gången Räkna alla bakterier genom att färga DNA:et Ingen odling behövs Florans fingeravtryck Baserad på mängden DNA varje bakterie har

19 Intensiteten av rött ljus Intensiteten av rött ljus Mätning SYBR Green I: - absorbera blått ljus - emittera grönt ljus Propidium Iodide: - absorbera blått ljus - emittera rött ljus Intensiteten av grönt ljus Totalantalet bakterier Intensiteten av grönt ljus Antalet levande bakterier

20 [TCC/ml] [ C] Provtagningspunkt: Måsarp TCC Temperature

21 Mätjämförelse mellan olika instrument [TCC/ml] BD Accuri BactoSense jun-18 jun-18 jul-18 aug-18 aug-18 sep-18 okt-18 okt-18 Jämförelse resultat BD Accuri och BactoSense (Dricksvatten Kvarnagården) BactoSense Mätområde: TCC Million celler/ml Detektionsgräns: Million celler/ml BD Accuri C6 Plus Mätområde: TCC Million celler/ml

22 Kvarnagårdens vattenverk före och efter UF Avskiljningen av mikroorganismer (>20 nm) och 50 % av naturligt, framförallt högmolekylärt organiskt kol