Utmaningen säkrare dricksvatten Bild: Mats Bergmark, (Myndigheten för samhällsberedskap) Viktor Bergion Chalmers tekniska högskola DRICKS Centrumbildning för dricksvattenforskning Luleå 2016-02-16
DRICKS Centrumbildning för dricksvattenforskning Startade 2003 Fokus på samarbete med branschen Chalmers tekniska högskola, Lunds universitet och Sveriges lantbruksuniversitet Medel från: Svenskt Vatten Utveckling (SVU) Medlemsorganisationerna (Sex stycken) Andra forskningsmedel som gruppen söker Undervisning Riskbaserat tankesätt Källa till tappkran
Dricksvattensystem Lindhe, A. 2010 Avrinningsområde Källa Beredning Distribution Användare
Risk Kaplan and Garrick (1985) Vad kan hända? Vad är sannolikheten för att det händer? Vilka är konsekvenserna? Sannolikhet Konsekvens ISO (2009) Effect of uncertainties on objectives Osäkerheters effekter på måluppnåelse
Mål för vattenproduktion Vi tillgodoser invånarnas och näringslivets behov av säker, effektiv och miljömässig vattenförsörjning Göteborgs Kretslopp och vatten I Luleå kommun använder vi både grundvatten och ytvatten som vi behandlar i något av våra nio vattenverk och skapar ett gott och hälsosamt dricksvatten Luleå kommun Genom samarbetet i Sydvatten kan de 16 delägarkommunerna garantera sina invånare, skolor, sjukhus och företag en säker, hållbar och kostnadseffektiv dricksvattenförsörjning Sydvatten
Risker i dricksvattensystem Vattenkvalitet Vattenkvantitet Kemiska Mikrobiella Foto från USDA NRCS Foto: Marianne Lebbad, Folkhälsomyndigheten Foto från USDA NRCS
Risker i dricksvattensystem Övriga risker Risker som ej identifieras Kunskapsbrist Skadegörelse/sabotage (även IT) Terrorism Minskat förtroende hos konsumenter Urbanisering
Har riskerna i vattentäkterna har ökat? (KEMI 2015)
Har riskerna i vattentäkterna har ökat? 2500000 Industriella utsläpp till vatten (SCB 2011) 2000000 1000-tal kubikmeter 1500000 1000000 500000 0 2000 2005 2010 till kommunalt reningsverk till sjö eller vattendrag i egen regi ej fördelat vatten till dagvattennät till hav i egen regi Totalt
Har riskerna i vattentäkterna har ökat? Inrikes godstransporter efter transportsätt 1975-2001 (SCB 2003) Milj tonkm 35 000 30 000 25 000 20 000 15 000 10 000 5 000 0 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 Lastbil Järnväg Sjöfart
Har riskerna i vattentäkterna har ökat? 3500000 Djurhållning i Sverige (SCB 2012) 3000000 2500000 2000000 1500000 1000000 500000 0 Summa nötkreatur Summa får Summa svin
Har riskerna i vattentäkterna har ökat? 12000000 Folkmängd i Sverige (SCB) 10000000 8000000 6000000 4000000 2000000 0
Har riskerna i vattentäkterna har ökat? Incidens, antal fall per 100 000 invånare och år 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Sjukdomsstatistik (Folkhälsomyndigheten 2016) 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Cryptosporidium Giardia EHEC
Har riskerna i vattentäkterna har ökat? Vattenburna utbrott i Sverige Schönning, C. m. fl 2013
Framtida risker i dricksvattensystem? Osäkerheter Klimatförändringar Förbättrade reningstekniker Lokalberoende Introduktion av nya infektiösa mikroorganismer Förbättrad rapportering av sjukdomsstatistik Nya kemikalier (Vilken effekt har dessa?) Ny information om gamla kemikalier (PFOS/PFAS) Sannolikhet Konsekvens Det finns ett samband mellan ökad extremnederbörd och ökade fall av vattenburna sjukdomsutbrott. I norra Europa bedöms nederbördsmängderna och avrinningen att öka till följd av klimatförändringarna. Totalförsvarets forskningsinstitut (FOI)
Hur kan vi anpassa oss mot ökande risker? Efter Rosén L. m. fl. 2007 och Hammar T. 2004
Vombsjön mikrobiella risker Dricksvattentäkt för ca 300 000 konsumenter Intag 1 m 3 /s, konstgjort infiltration 5 km
Transport av smittämnen Fekala källor Enskilda avlopp Bräddavlopp Betande djur Gödselspridning Smittämnen / fekala indikatorer Cryptosp., Salmonella, VTEC E. coli Metoder Övervakning vid tillflöden och intag Spridningsmodellering
Vattenprovtagning 2015-2016
Hydrologisk modellering transport i avrinningsområdet, från land till vatten Hydrodynamisk modell, Soil and Water Assessment Tool (SWAT) Meteorologisk data Geologisk data Topografi Markanvändning Fekala källor Smittämnens egenskaper och överlevnad
Hydrologisk modellering Riskreducerande åtgärder Scenario Beskrivning Gödsling Djurhållning Enskilda avlopp Kommunala avlopp S1 Gödsling enbart Allt gödsel ut 15/4 under våren S2 S3 S4 S5 S6 S7 Gödsling enbart tidig höst Vegetationsremsa för gödsling Vegetationsremsa för djurhållning Åtgärder för enskilda avlopp Åtgärder för bräddavlopp Åtgärder för avloppsreningsverk Allt gödsel ut 1/9 Vegetationsremsa Vegetationsremsa Alla enskilda avlopp uppnår 99 % reduktion 1 Log10-reduktion ytterligare i bräddvatten 1 Log10-reduktion ytterligare i utgående vatten Åström, J. & Johansson, V. 2015
Hydrologisk modellering Riskreducerande åtgärder Mälaren, uppströms Stäket S1 S2 S3 S4 S5 S7 1,5 Log-reduktion i dygnsmedelhalt Cryptosporidium 1 0,5 0-0,5-1 Flödesstation Härnevi Flödesstation Skälnora Utloppet vid Stäket Delavrinningsområde Mälaren Åström, J. & Johansson, V. 2015
Hydrodynamisk modellering transport inom vattentäkten (Ekaterina Sokolova) Hydrodynamisk modell, MIKE 3 FM och ECO Lab (DHI)
Vindberoende transport
E. coli koncentrationer i Vombsjön
Sammanfattningsvis DRICKS Arbetar med branschen. Dricksvattenforskning och -utbildning. Ökande risker? Lokalberoende. Klimatförändringar drivande kraften. Vattenburna sjukdomsutbrott ökar med ökad nederbörd. Spridningsmodellering Hydrologisk - transport av föroreningar från land till vatten. Hydrodynamisk - transport av föroreningar inom vattentäkten. Visar skillnader mellan riskreducerande åtgärder, vilket kan ligga till grund för beslut om vilken åtgärd som ska vidtas.
Referenser Rosén, L., Englöv, P., Grahn, L. 2007. Förorenade områden System för riskklassificering och prioritering (SRP). Banverkets Standard BVS 585.82. Hammar, T. 2004 Okänd titel KEMI, 2015 Försålda kvantiteter av bekämpningsmedel 2014. Kemikalieinspektionen arttikelnr 511 167. SCB 2003 Inrikes godstransporter - Inrikes godstransporter 1975-2001.Tillgänglig: http://www.scb.se/tk0000 Besökt 2016-02-09 Schönning, C., E. Hallin, A. Carlander, A. Hansen och B. Björkholm (2013), Presentation, Smittskyddsinstitutets utvecklingsarbete inom dricksvattenområdet,smi, Dricksvattenkonferensen, 17 april 2013, Göteborg, Tillgänglig: http://www.svensktvatten.se/pagefiles/3562/002a_sch%c3%b 6nning_SMIs%20utvecklingsarbete.pdf Besökt 2016-02-09
Referenser SCB 2011 Industrins vattenanvändning - Industrins vattenutsläpp efter region och typ av utsläpp 2005-2010, Tillgänglig: http://www.scb.se/mi0903 Besökt 2016-02-09 Statistiska Centralbyrån SCB 2012 Befolkningsstatistik Folkmängd, Tillgänglig: http://www.scb.se/be0101 Besökt 2016-02-09 SCB 2012 Allmän jordbruksstatistik Historisk statistik, husdjur, Tillgänglig: http://www.scb.se/jo1901 Besökt 2016-02-15 Folkhälsomyndigheten 2016 Sjukdomsstatistik, Tillgänglig: http://www.folkhalsomyndigheten.se/amnesomraden/statistikoch-undersokningar/sjukdomsstatistik/ Besökt:2016-02-09 Åström, J. & Johansson, V. 2015 GIS-baserad spridningsmodellering av parasiter i ytvattentäkter
Referenser Lindhe A. 2010 Risk assessment and decision support for managing drinking water system, Doktorsavhandling, Chalmers Tekniska Högskola, Geologi och Geoteknik.