Veebipõhine seire- ja varajase hoiatamise süsteem avaliku pinnavee bakteriaalse saastumise eest Bredas (Madalmaad)

Viimastel aastatel on mitmes ELi riigis olnud tavapärasest soojemad suved, samal ajal kui mitu piirkonda on laastanud tugevad suvised vihmasajud (nt põhjustasid üleujutusi 2021. aasta juulis Saksamaal ja Belgias, 2023. aasta augustis Sloveenias ning 2023. aasta septembris Kreekas, Bulgaarias ja Türgis). Soojuslainete ajal kogunevad inimesed järvedesse, jõekallastele ja muudesse pinnaveekogudesse, et jahtuda. Kliimamuutustest tingitud sagedasemad ja intensiivsemad äärmuslikud sademed ja üleujutused võivad kanalisatsiooni ja taristud, näiteks joogi- ja reoveepuhastussüsteemid, üle voolata. Veehaarde- ja kanalisatsioonitaristu ülekoormus sunnib puhastamata vett ja reovett ühisveevärgisüsteemidesse, mis mõjutavad joogivett või puhkealasid. See võib üldsusele avaldada kahjulikke mikroorganisme, mis kujutavad endast seedetrakti haiguste, sügeluse või muude haiguste terviseriski. Oluline on kiiresti avastada fekaalne reostus (endokokkide ja toksiine tootvate bakterite E. coli esinemine), mis on tugev märk mitme patogeeni (sealhulgas viirused, bakterid, parasiidid) võimalikust esinemisest, ning teavitada üldsust sellest, kas konkreetsetes piirkondades on ujumine ohutu.

Bredas otsivad inimesed jahutamist kuumadel suvepäevadel omavalitsusüksuse pinnavee lähedal (nt De Singeli kanalid, Waterakkers või Belcrumi rand), mis ei tohi kanalisatsiooni ülevoolu ja põllumajandusliku tootmismaa läheduse tõttu muutuda ametlikuks suplusveeks. Breda ametiasutus vastutab siiski rahvatervise eest ning selle eesmärk on teavitada üldsust pinnavee kvaliteedist usaldusväärsel ja tõhusal viisil.

Vee kvaliteedi hindamise mikrobioloogilised meetodid on pikka aega tuginenud proovide kogumisele ja mikroorganismide kvantifitseerimisele kultuuriproovist. Võttes arvesse proovide võtmise väikest sagedust (1x nädalas) ja proovide töötlemise pikka aega, võivad inimesed olla juba saastunud veega kokku puutunud ja tulemuste saamise ajaks nakatunud. Teise võimalusena võib potentsiaalselt saastunud puhkeveele juurdepääsu ennetav piiramine proovivõtutulemuste ootamise ajal tarbetult takistada avalikkust jahutamast.

Breda ensüümide veebipõhise seire ja varajase hoiatamise üldeesmärk on jälgida avavee mikrobioloogilist kvaliteeti ja leevendada halvenenud veekvaliteedist tulenevat negatiivset tervisemõju. Täpsemalt hõlmab see järgmist:

• parandada ja kiirendada vee mikrobioloogilist kvaliteeti kahjustavate juhtumite avastamist ning võimaldada nende sagedasemat avastamist;
• saastumise ja reageerimise vahelise aja lühendamine;
• avaliku sektori asutuste ja üldsuse teavitamine vee kvaliteedist ja piiravatest meetmetest.
  
  
  
  

Breda linn jagab ajakohast teavet oma pinnavee kvaliteedi kohta, mida avalikkus sageli puhkamiseks kasutab. Kaartidel kujutatakse valgusfooriteavet, mis põhineb suplusvee kvaliteedi direktiivi suplusvee kvaliteedistandarditel, st ametliku suplusvee kvaliteedilt rohelist[1]; oranž mitteametliku suplusvee kvaliteedi puhul, mis vastab standarditele; punane – pinnavee kvaliteet ei vasta normidele, mis kujutab endast ohtu tervisele. Vee kvaliteedi kiireks ja tõhusaks hindamiseks kasutab Breda linn ensüümide jälgimise veebipõhist süsteemi BACTcontrol[2]. See võimaldab varakult avastada vee mikrobioloogilise kvaliteedi halvenemist, võimaldades ennetusmeetmeid ja varajasi hoiatusi, et säilitada vee mikrobioloogiline kvaliteet ja kaitsta rahvatervist.

BACTcontroli andur võtab pidevalt proove vees ja analüüsib neid kohapeal E. coli , kolibakterite, enterokokkide ja bakterite spetsiifiliste ensüümide olemasolu ja aktiivsuse kohta üldiselt bakteriaalse saastumise näitajana. Süsteem edastab mõõdetud andmed veebis andmeplatvormile, kus kohalikud linnaasutused saavad teabega tutvuda, seda üle vaadata ja tõlkida. Kui lävikontsentratsioonid on ületatud, vahetatakse üldsusega avaliku veebisaidi kaudu hoiatusteateid ja muutunud valgusfooriteavet. Kui mikroobide kontsentratsioon väheneb ja vastab taas suplusvee kvaliteedistandarditele, võimaldab süsteem üldsusele mõeldud hoiatussõnumi kiiresti eemaldada. Füüsiline veeproovide võtmine ja laboratoorne või mobiilne analüüs täiendavad online-ensüümide seiresüsteemi pärast seda, kui viimane on andnud hoiatussõnumi saastumise edasiseks uurimiseks ja hindamiseks.

[1] Kuna linnas ei ole pinnavett, mis võiks saada ametlikuks suplusveeks, siis Bredas rohelist tuld ei anta.

[2] Tootnud microLAN, Holland

Veekvaliteedi seire- ja varajase hoiatamise süsteemi rakendamisse on kaasatud mitu sidusrühma, sealhulgas veemajanduse, rahvatervise ja vaba aja veetmise valdkonna ametiasutused, kohalikud (st linna tasand) ja riiklikud reguleerivad asutused, samuti teadus- ja erasektori sidusrühmad. Andmete kogumise eest vastutab piirkondlik veeamet (Waterschap Brabantse Delta)koostöös Aquoniga, samas kui Breda linn keskendub andmete töötlemisele ja avalikustamisele. Kui BACTcontroli tehnoloogia töötas välja eraettevõte microLAN ja mõõtmiskava eraettevõte Partners4Urbanwater, siis Breda linna veemajandus- ja tervishoiuasutuste kaasamine[1] aitas kaasa tervikliku operatsioonisüsteemi edukale arendamisele ja rakendamisele.

[1] Süsteemi rakendati ja katsetati ka teistes linnades, sealhulgas Amsterdamis (Madalmaad).

BACTcontrol süsteem võimaldab kiiret analüüsi (1-2 tundi) ja nõuab piiratud käsitsitööd, mida saab teha proovivõtukohas, erinevalt tavapärastest mikrobioloogilistest meetoditest, mis nõuavad laboris kasvatatud kultuure (24-48 tundi). Selle tulemuseks on peaaegu reaalajas hoiatussõnumid saastumise korral, mis aitab vältida terviseriske.

Süsteem maksab aastas ligikaudu 85 000 eurot. See hõlmab ligikaudu 30 000 euro suurust iga-aastast kulu BactControli anduri käitamiseks maist septembrini (suplushooaeg). Nõutav laboriproovide võtmine ja mikrobioloogilise saastumise analüüs, mis täiendab kohapealseid ensümaatilisi mõõtmisi, maksab ligikaudu 20 000 eurot aastas. Hoiatussõnumi ja veekvaliteeti käsitleva teabega avaliku veebisaidi haldamise iga-aastased kulud on kuni 10 000 eurot ning veel 25 000 eurot tuleb eraldada andmeanalüüsile, poliitika järelmeetmetele ja tööjuhistele.

Makrotasandil hoiab avaliku vee bakteriaalse saastumise veebipõhise seire ja varajase hoiatamise kiirus ja kättesaadavus ära märkimisväärsed sotsiaalsed ja keskkonnakulud, kaitstes rahvatervist vee kaudu levivate haiguste eest. Veebipõhine seiresüsteem annab avaliku sektori asutustele pideva ülevaate pinnavee kvaliteedist, mis võimaldab neil edastada õigeaegseid soojenemist käsitlevaid sõnumeid. Kliimamuutused suurendavad eeldatavasti pinnavee kvaliteeti ohustavate juhtumite sagedust, nii et rahvaterviseasutused, veevarustusettevõtted, omavalitsused ja puhkemajanduse juhid saavad vältida märkimisväärseid sotsiaalseid ja keskkonnakulusid, olles valmis kiiresti avastama mikrobioloogilisi riske ja reageerima veekvaliteedi probleemidele.

Kehtivad õigusaktid, nagu Euroopa suplusvee direktiiv, reguleerivad vee kvaliteeti harrastusvees. Kuna ensüümide veebipõhine seire on arenev tehnoloogia, ei ole see praegu suplusvett käsitlevates kehtivates õigusraamistikes reguleeritud ega nõutav.

Ensüümide seire- ja varajase hoiatamise süsteemi testimise ja valideerimise lõpuleviimine võtab aega mitu kuud.

Tulevikus jääb veemajanduse ja rahvatervisega seotud sidusrühmade jaoks väga oluliseks veebipõhine seire- ja varajase hoiatamise süsteem. Võttes arvesse soojenemist ja üleujutuste prognoositavat suurenemist, tuginevad pinnavee kvaliteedi juhtimise eest vastutavad asutused üha enam seirevahenditele, et ohjata mikrobioloogilist saastumist, ja varajase hoiatamise süsteemidele, et kaitsta inimeste tervist. Väga spetsiifiliselt on BACTcontroli andur välja töötatud nii, et see vajab piiratud hooldust ja töötab järelvalveta mitu kuud. Sellega seotud portaali, mis väljastab üldsusele varajase hoiatamise süsteemi, tuleb korrapäraselt ajakohastada.

Bas Hoefeijzers, adviseur stedelijk water- en klimaatadaptatiebeleid, baj.hoefeijzers@breda.nl

Jeroen Langeveld, Consultant at Partners4UrbanWater, Jeroen.langeveld@urbanwater.nl

Joep Appels and Jesse Smit, microLAN, joep.appels@microlan.nl, jesse.smit@microlan.nl