Tryggja baða vatn gæði eftir miklum stormum í Barcelona, Spáni

Lykilnám

Um svæðið

Figure 1: Location of Barcelona. Image Credit: Britannica

Loftslagsógnir

Eins og margar aðrar strendur við Miðjarðarhafið og í Evrópu er Katalónska ströndin mjög viðkvæm fyrir loftslagsbreytingum vegna flókins samspils loftslags, ríkrar líffræðilegrar fjölbreytni og mikillar mannlegrar virkni. Hækkun sjávarborðs er að ógna láglendum ströndum (sérstaklega deltas og árósum) með aukinni flóðaáhættu og saltflæði, meðal annarra áhrifa. Tíðari og kröftugri sjávarstormar hafa áhrif á strandeignir og ógna staðbundnum tegundum og líffræðilegri fjölbreytni. Vatnsskortur er langvinnt vandamál, sem versnar vegna loftslagsbreytinga og aukinnar ferðaþjónustu, þar sem vatnsveita treystir mikið á flutning á ám, afsöltunarplöntur og endurheimt vatn. Aukinn breytileiki í úrkomu er að auka leifturflóð – flóð sem tengjast mikilli rigningu og koma fram á innan við sex klukkustundum – og valda skaða, sem er sérstaklega erfiður á þéttbýlum svæðum þar sem sjávarflóð skapa viðbótarógn.

Mat á áhrifum yfirfallandi skólpkerfa á vatnsgæði og lýðheilsu

Figure 2: Bogatell channel discharge in Barcelona. Sampling point location. Image Credit: Google Maps

Hækkandi hnattrænt hitastig og tíðari mikil rigningaratburðir munu líklega leiða til tíðari og háværari tilvika af sameinuðu yfirflæði fráveitu, sem kallar á bætta vöktunar- og stjórnunaraðferðir.

Spá fyrir um heilsufarsáhættu vegna skólpflæðis með rauntímagögnum

Til að meta heilsufarsáhættu fyrir baða sem verða fyrir menguðum sjó þróaði IMPETUS verkefnisteymið Quantitative Microbiological Risk Assessment líkan og prófaði það á þéttbýlisströnd í Barcelona. Með því að sameina rauntíma umhverfisgögn, svo sem veður, sjólag og yfirfallsatburði skólps, spáir líkanið fyrir um hvenær og hvar vatnsgæði skapa heilsufarsáhættu.

Það líkir eftir því hvernig sýklar dreifast frá losunarstaðnum og áætlar styrk á nærliggjandi baðsvæðum. Líkanið veltir einnig fyrir sér hvernig umhverfisþættir eins og straumar, sólarljós og hitastig hafa áhrif á lifun sjúkdómsvalda.

Þetta tól styður við upplýstari, tímanlegar ákvarðanir til að vernda lýðheilsu eftir að skólp flæðir yfir og er yfirfæranlegt til annarra þéttbýlisstrandsvæða sem standa frammi fyrir svipuðum áskorunum.

Megindlegt líkan fyrir áhættumat á örverum er mikilvæg aðferð við forvirka gæðastjórnun vatns og við að koma á fót viðvörunarkerfum. Hún spáir fyrir um örverufræðilega áhættu fyrir baðarana við mismunandi aðstæður við yfirflæði frá samsettu fráveituvatni og greinir þau svæði sem skapa mestu áhættuna.

Mireia Mesas Suárez, Eurecat (IMPETUS verkefnisaðili)

Mynd 3 sýnir hvernig líkanið fyrir megindlegt áhættumat á örverum vinnur að því að meta smithættu vegna váhrifa á örverur í skólpi.

Í fyrsta lagi safnar það gögnum um veður, sjó og skólpflæði. Síðan reiknar það út hvernig sjúkdómsvaldar breiðast út og hversu líklegir þeir eru til að valda sýkingum. Myndin aðgreinir skrefin í reiknieiningunni (grænt), nauðsynleg ílagsgögn (blátt) og mismunandi umbætur sem felldar eru inn í líkanið að því er varðar bráðabirgðalíkan fyrir megindlegt örverufræðilegt áhættumat sem þróað var í fyrri verkefnum (lýst í rauðu).

Þetta skýrir hvernig mengun berst frá losunarstaðnum að baðvatninu í kring.

Líkanið inniheldur einnig niðurbrotsferla, sem verða fyrir áhrifum frá umhverfisþáttum, svo sem hitastigi, sólargeislun og seltu. Þessir mæliþættir geta haft veruleg áhrif á lifun og hrörnun sjúkdómsvalda.

Figure 3: Outline of the QMRA model workflow, upgraded items highlighted in red. Image Credit: Eurecat.

Eftir að fráveitulosunin hættir minnkar sýklamagnið í vatninu sem rennur í gegnum losunarrásina fljótt.

Þetta sýnir að mengunin í rásinni varir ekki lengi, þegar yfirfallsatburðurinn hefur lokið, sem er mikilvægt til að meta hversu lengi baðsvæðið getur verið óöruggt.

Figure 4: The model output shows the predicted concentration risk, considering the favourable scenario for sea conditions and average CSO intensity (considering 2023-2024 data). Image Credit: Eurecat.

Til að undirbúa sig betur fyrir erfiðar veðuratburðir í framtíðinni sem hafa áhrif á gæði baðvatns, voru eftirlíkingar með flutnings- og áhættulíkani kannaðar sviðsmyndir byggðar á sjávarstraumum, vindskilyrðum og samsettri fráveitulosun. Fyrir hverja atburðarás spáði líkanið fyrir um hreyfingu og dreifingu sjúkdómsvalda, sem metur áhættu sundmanna og gefur til kynna hversu lengi strönd gæti verið óörugg eftir mikla úrkomu. Þessi nálgun styður við ákvarðanatöku og áætlanagerð þar sem loftslagsbreytingar auka tíðni slíkra atburða.

Einu sinni í sjónum byrja sumir sjúkdómsvaldar að missa styrk eða deyja vegna náttúrulegra ferla; Til dæmis hjálpar sólarljós til við að eyða mörgum þeirra. Hitastig og salt sjávar hafa einnig áhrif á lifunartíma þessara sýkla. Þess vegna er viðvarandi sjúkdómsvaldur breytilegur eftir árstíðum, sem sýnir að niðurbrotshraði er hærri á sumrin vegna aukinnar sólarljóss, sem styður niðurbrot sjúkdómsvalda. Hvernig sjórinn hreyfist, sérstaklega hraði og stefna strauma, hefur mikil áhrif á hvernig sýklar breiðast út. Á vorin og haustin eru vatnsstraumarnir almennt sterkari og kraftmeiri, sem hjálpar til við að bera burt og þynna mengunarefni hraðar. Þar af leiðandi hverfur smithættan venjulega hraðar á þessum tímabilum.

Notkun bakteríuvísa til að bæta áhættumat

Til að meta betur heilsufarsáhættu af völdum mengaðs vatns, hreinsaði verkefnahópurinn tengslin milli algengra baktería (notað sem vísbendingar um mengun) og raunverulegra sjúkdómsvaldandi sýkla. Með því að bæta þennan skilning getur áhættumatslíkanið endurspeglað betur raunveruleg skilyrði fyrir heilsu baðara.

Sýnatökuherferðirnar á rannsóknarsvæðinu studdu rauntímavöktun á algengum bakteríum sem vísbendingum, sérstaklega við skólpflæði. Þessi gögn hjálpuðu til við að búa til raunsærri kort, sem sýna hvar heilsufarsáhætta er mest, sem aftur styður hraðar og skilvirkari ákvarðanir um vatnsgæði og almannaöryggi, þar á meðal fyrstu viðvaranir og markvissar aðgerðir.

Efnahagsframlög, áskoranir og horfur

Þróað snemmviðvörunarkerfi, byggt á megindlegu örverufræðilegu áhættumatslíkani, hjálpar til við að draga úr heilsufarsáhættu og koma í veg fyrir óþarfa lokun stranda með því að greina hvenær og hvar mengun stafar ógn. Þetta forðast of varkárar ákvarðanir og styður við orðspor og efnahag strandsvæða sem eru háð ferðaþjónustu. Með því að gera það gagnast lausnin bæði lýðheilsu og staðbundnum fyrirtækjum.

Þrátt fyrir aðrar áskoranir, svo sem takmarkaðan aðgang að ítarlegum gögnum og breytingum á staðbundnum reglugerðum, getur þessi tegund tól gegnt lykilhlutverki við að þróa viðvörunarkerfi til að baða vatnsöryggi. Það gerir yfirvöldum kleift að bregðast við áður en aðstæður verða mikilvægar og vernda bæði lýðheilsu og umhverfið.

Horft fram á veginn gæti samþætt gervigreind (eins og vélanám) aukið kerfið með því að læra af fyrri atburðum til að spá betur fyrir um sýkingaráhættu í framtíðaraðstæðum, sérstaklega gagnlegt fyrir strandborgir sem miða að því að undirbúa sig fyrir öfgafullar veðuratburðir.

Samantekt

Frekari upplýsingar

Hafa samband