Om patogener i en svensk vattentäkt om modellering och validering

Transkript

1 Om patogener i en svensk vattentäkt om modellering och validering Ekaterina Sokolova Chalmers tekniska högskola

2 Studieområdet: Vombsjön Provtagningspunkter: Råvatten Infiltrerat grundvatten Avloppsvatten från enskilda avlopp Tillflöden: Björkaån Torpsbäcken Borstbäcken Naturligt grundvatten Gul åkermark Röd betesmark Svart urbant Grön skog

3 Studieområdet: Vombsjön Råvatten infiltrationsdammen Infiltrerat grundvatten

4 Kvantifiering av antal bakteriegenom med PCR Koliformer d.v.s. Escherichia coli, Citrobacter, Enterobacter, Klebsiella (även Salmonella och Shigella p.g.a. genetisk likhet med Escherichia coli) Detektion av ssra på kromosomen Salmonella detekteras med primers för InvA En speciell form av E. coli (EHEC) detekteras med gener på en plasmid Campylobacter analyseras med primers för denna släkte

5 Uppmätta halter av koliformer (ssra): tillflöden 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0, ssra, Log10 per 100 ml Björkaån Torpsbäcken Borstbäcken

6 Vattenföring i tillflöden: Björkaån, Torpsbäcken, Borstbäcken vattenföring, m 3 s 1 Björkaån Torpsbäcken Borstbäcken

7 Uppmätta halter av koliformer (ssra): råvatten och infiltrerat grundvatten 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0, ssra, Log10 per 100 ml råvatten infiltrerat grundvatten

8 Uppmätta halter av koliformer (ssra): avloppsvatten och naturligt grundvatten 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0, ssra, Log10 per 100 ml enskilda avlopp naturligt grundvatten

9 Uppmätta halter av Salmonella (inva) 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0, inva, Log10 per 100 ml Björkaån infiltrerat grundvatten enskilda avlopp

10 Hydrodynamisk modellering: påverkan av tillflöden på ssra vid råvattenintaget 4,0 3,0 normalfall 4,0 3,0 worst case 2,0 2,0 ssra, Log10 per 100 ml 1,0 0,0 1,0 2,0 3,0 ssra, Log10 per 100 ml 1,0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 4,0 5,0 5,0 6, , Björkaån Torpsbäcken Borstbäcken enskilda avlopp

11 Hydrodynamisk modellering: påverkan av Björkaån på inva vid råvattenintaget > Augusti 2015 inva/100 ml

12 Hydrodynamisk modellering: påverkan av Björkaån på inva vid råvattenintaget > Augusti 2015 inva/100 ml

13 Vidareutveckling av HYPE modellen (SMHI) för patogener Manure management Timing Incorporation into top soil Flow path partitioning Rainfall source Infiltration Processes in soil Hydrological processes Adsorption to soil particles Decay Processes in source (manure on soil surface) Release from source Decay Soil leaching Routing of water and pathogens through the hydrological network Processes in water Sedimentation and resuspension Decay Stream

14 HYPE plus hydrodynamisk modellering: påverkan av tillflöden på råvattenintaget Salmonella, # L 1 EHEC, # L 1 C. parvum, # L 1 Gödselspridning Björkaån Torpsbäcken Borstbäcken Betande nötkreatur Björkaån Torpsbäcken Borstbäcken

15 Slutsatser Resultat ska tolkas som relativa förändringar och inte som absoluta halter! Högre halter av ssra (koliformer) och inva (Salmonella) detekterades under april och juni september Bakteriegenom detekterades vid låga vattenflöden Björkaån har potentiellt störst påverkan på råvattenintaget Nedplöjning av gödsel minskar risker

16 Slutsatser Modelleringsmetoder förbättringspotential: Bättre data kring sjukdomsprevalens och utsöndringshalter (!) Ta hänsyn till osäkerheter i beskrivning av patogenprocesser och flödesfördelning (ytavrinning/markvatten/grundvatten) Modellering ökar förståelse kring processer som påverkar föroreningsspridning Modellering kompletterar provtagning för att skapa beslutsunderlag och input till riskbedömning

17 Tack! Finansiering: Svenskt Vatten Utveckling ( RiBS projektet ) Myndigheten för samhällsskydd och beredskap ( SVA projektet ) DRICKS Kollegor: Viktor Bergion, Thomas Pettersson, Lars Rosén (Chalmers, DRICKS) Linda Parkefelt, Britt Marie Pott och kollegor (Sydvatten) Åsa Sjöling, Olga Chuquimia Flores, Jessica Guzman Otazo (KI) Göran Lindström, Charlotta Pers, Johan Strömqvist (SMHI) Susanna Sternberg Lewerin (SLU) Kaisa Sörén, Helene Wahlström, Anna Nordström (SVA)