Netvöktunar- og viðvörunarkerfi fyrir bakteríumengun í yfirborðsvatni almennings í Breda, Hollandi

Á undanförnum árum hafa nokkur ESB-lönd upplifað heitari en venjulega sumur, en á sama tíma hefur mikil úrkoma í sumar ráðist á nokkur svæði (t.d. sem leiðir til flóða í Þýskalandi og Belgíu í júlí 2021, í Slóveníu í ágúst 2023, í Grikklandi, Búlgaríu og Türkiye í september 2023). Á meðan á hitabylgjum stendur flykkjast fólk til vatna, árbakka og annars yfirborðsvatns til að kæla sig. tíðari og mikil öfgakenndar úrkoma og flóð, sem orsakast af loftslagsbreytingum, getur flætt yfir fráveitur og innviði á borð við drykkjarvatn og skólphreinsikerfi. Vatnsöflunar- og skólpgrunnvirki þvinga ómeðhöndlað vatn og skólp inn í opinber vatnskerfi sem hafa áhrif á drykkjarvatn eða tómstundasvæði. Þetta getur komist í snertingu við skaðlegar örverur sem skapa hættu á sjúkdómum í meltingarvegi, kláða eða öðrum sjúkdómum. Nauðsynlegt er að greina fljótt saurmengun (með iðrakokkum og E.coli bakteríum sem mynda eiturefni), sem er sterk vísbending um hugsanlega tilvist nokkurra sjúkdómsvalda (þ.m.t. veira, baktería, sníkjudýra) og upplýsa almenning um hvort óhætt sé að synda á tilteknum svæðum.

Í Breda leitar fólk kælingu á heitum sumardögum nálægt yfirborðsvatni sveitarfélagsins (svo sem De Singel skurðum, Waterakkers eða Belcrum Beach), sem er ekki leyft að verða opinbert baðvatn vegna nálægðar við fráveitu og landbúnaðarframleiðsluland. Breda er hins vegar ábyrgt fyrir lýðheilsu og miðar að því að upplýsa almenning um gæði vatns í yfirborðsvatni á áreiðanlegan og skilvirkan hátt.

Örverufræðilegar aðferðir til að meta gæði vatns hafa lengi treyst á söfnun sýna og magngreina örverur úr ræktunarsýni. Miðað við lága tíðni sýnatöku (1x/viku) og langan vinnslutíma sýna kann fólk þegar að hafa komist í snertingu við mengað vatn og verið sýkt þegar niðurstöðurnar liggja fyrir. Að öðrum kosti kann að vera ónauðsynlegt að hindra almenning frá kælingarvatni sem gæti verið mengað á meðan beðið er eftir niðurstöðum úr sýnatöku.

Heildarmarkmiðið með eftirliti með ensímum á Netinu og snemmviðvörun í Breda er að fylgjast með örverufræðilegum vatnsgæðum í opnu vatni og draga úr neikvæðum heilsufarsáhrifum vegna versnandi vatnsgæða. Nánar tiltekið felur þetta í sér:

• Að bæta, hraða og gera það kleift að greina oftar atvik sem draga úr örverufræðilegum gæðum vatns,
• Stytta tímann milli mengunar og svörunar,
• Að veita opinberum yfirvöldum og almenningi upplýsingar um vatnsgæði og takmarkandi ráðstafanir.
  
  
  
  

Borgin Breda deilir nýjustu upplýsingum um vatnsgæði yfirborðsvatns sem almenningur notar oft til afþreyingar. Kort sýna upplýsingar um umferðarljós sem byggjast á gæðastöðlum fyrir baðvatn samkvæmt gæðatilskipuninni um baðvatn, þ.e. grænt fyrir gæði vatns sem uppfyllir staðla á opinberu baðvatni[1]; appelsínugult fyrir vatnsgæði sem uppfyllir staðlana í óopinberu baðvatni, rauður fyrir gæði yfirborðsvatns sem eru undir stöðlunum og skapa þar með heilsufarsáhættu. Til að auðvelda fljótlegt og skilvirkt mat á vatnsgæðum notar Breda kerfi til að fylgjast með ensímum á netinu, BACTcontrol[2]. Hún gerir kleift að greina fljótt versnandi örverufræðileg gæði vatns, sem gerir fyrirbyggjandi aðgerðum og viðvörunum kleift að viðhalda örverufræðilegum gæðum vatns og vernda lýðheilsu.

BACTcontrol skynjarinn tekur stöðugt sýni í vatninu og greinir þau á staðnum m.t.t. tilvistar og virkni tiltekinna ensíma E.coli, kólígerla, enterókokka og baktería almennt, sem vísbendingu um tilvist bakteríumengunar. Kerfið sendir mældu gögnin á netinu á gagnavettvang þar sem borgaryfirvöld geta skoðað, skoðað og þýtt upplýsingarnar. Ef farið er yfir viðmiðunarmörk skal skiptast á viðvörunartilkynningum og breyttum umferðarljósaupplýsingum við almenning á opinberu vefsetri. Ef styrkur örvera minnkar og uppfyllir gæðastaðla fyrir baðvatn á ný gerir kerfið kleift að fjarlægja viðvörunarskilaboðin fljótt til almennings. Eðlisfræðileg sýnataka úr vatni og greining á rannsóknarstofum eða hreyfanlegri greiningu koma til viðbótar við netvöktunarkerfið eftir að það síðarnefnda hefur gefið viðvörunarskilaboð til frekari rannsókna og mats á menguninni.

[1] Þar sem ekkert yfirborðsvatn er leyft að verða opinbert baðvatn í borginni, er grænt ljós ekki úthlutað í Breda.

[2] Framleitt af Microlan, Hollandi

Innleiðing vöktunar- og viðvörunarkerfisins fyrir vatnsgæði tekur til nokkurra hagsmunaaðila, þ.m.t. opinberra yfirvalda í vatnsstjórnun, lýðheilsu og afþreyingu, staðarvísu (þ.e. borgarstigi) og landsbundinna eftirlitsaðila, sem og hagsmunaaðila í einkageiranum. Svæðisbundin vatnsyfirvöld (WaterschapBrabantse Delta) í samstarfi við Aquon bera ábyrgð á gagnasöfnun en Breda leggur áherslu á gagnavinnslu og upplýsingagjöf. Þótt BACTcontrol tæknin hafi verið þróuð af einkafyrirtækinu Microlan og mæliáætlun einkafyrirtækisins Partners4Urbanwater, stuðlaði þátttaka vatnsstjórnunar og heilbrigðisyfirvalda í Breda[1] að stuðla að árangursríkri þróun og innleiðingu á óaðskiljanlegu rekstrarkerfi.

[1] Kerfið var einnig innleitt og prófað í öðrum borgum, þar á meðal Amsterdam (Holland)

BACT-stjórnkerfið gerir ráð fyrir skjótri greiningu (1-2 klst.) og krefst takmarkaðrar handvirkrar vinnu, sem hægt er að framkvæma á sýnatökustað, öfugt við hefðbundnar örverufræðilegar aðferðir sem krefjast rannsóknarækta (24-48 klst.). Þetta leiðir til næstum rauntíma viðvörunarboða ef um mengun er að ræða, sem stuðlar að því að koma í veg fyrir heilbrigðisáhættu.

Kerfið kostar um 85000 evrur á ársgrundvelli. Þetta felur í sér árlegan kostnað við rekstur BACTcontrol skynjara milli maí og september (bað árstíð) um 30000 evrur. Nauðsynleg sýnataka og greining á örverumengun, sem er viðbót við mælingar á ensímum á staðnum, kosta um 20000 evrur á ári. Árlegur kostnaður við stjórnun á opinberu vefsetri með viðvörunarskilaboðum og upplýsingum um vatnsgæði að fjárhæð allt að 10000 evrur en 25000 evrur til viðbótar þarf að úthluta til gagnagreiningar, eftirfylgni við stefnumótun og vinnuleiðbeiningar.

Hraði og aðgengi að netvöktun og snemmviðvörun vegna bakteríumengunar á almenningssvæðum koma í veg fyrir umtalsverðan félagslegan kostnað og umhverfiskostnað með því að vernda lýðheilsu gegn sjúkdómum sem berast í vatni. Netvöktunarkerfið veitir opinberum yfirvöldum stöðuga innsýn í vatnsgæði yfirborðsvatns, sem gerir þeim kleift að gefa út hitaskilaboð tímanlega. Gert er ráð fyrir að loftslagsbreytingar auki tíðni atvika sem skerða gæði yfirborðsvatns, þannig að opinber heilbrigðisyfirvöld, vatnsveitur, sveitarfélög og afþreyingarstjórar geta komið í veg fyrir verulegan félagslegan og umhverfislegan kostnað með því að vera reiðubúinn til að greina örverufræðilega áhættu með skjótum hætti og bregðast við vatnsgæðum.

Gildandi löggjöf, s.s. tilskipunin um vatn til baða í Evrópu, setur reglur um gæði vatns í tómstundavatni. Þar sem eftirlit með ensímum á Netinu er þróunartækni er það sem stendur hvorki reglufest né krafist samkvæmt gildandi regluramma um baðvatn.

Það tekur nokkra mánuði að ljúka prófun og fullgildingu ensímvöktunar- og viðvörunarkerfisins.

Í framtíðinni verður vöktunar- og viðvörunarkerfið á Netinu mjög mikilvægt fyrir hagsmunaaðila sem taka þátt í vatnsstjórnun og lýðheilsu. Að teknu tilliti til hlýnunar og fyrirhugaðrar aukningar á flóðum munu yfirvöld, sem bera ábyrgð á stjórnun á gæðum yfirborðsvatns, treysta í auknum mæli á vöktunartæki til að stjórna örverufræðilegri mengun og viðvörunarkerfum til að vernda heilsu manna. Sérstaklega er BACT Control skynjari þróaður til að krefjast takmarkaðs viðhalds og til að starfa eftirlitslaus í nokkra mánuði. Tengd gátt sem gefur út viðvörunarkerfi fyrir almenning krefst reglulegra uppfærslna.

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