Internetinė stebėsenos ir ankstyvojo perspėjimo apie bakterinę taršą viešuosiuose paviršiniuose vandenyse sistema Bredoje (Nyderlandai)

Pastaraisiais metais keliose ES šalyse vasaros buvo karštesnės nei įprasta, o smarkios vasaros liūtys nuniokojo kelias vietoves (pvz., dėl jų 2021 m. liepos mėn. kilo potvyniai Vokietijoje ir Belgijoje, 2023 m. rugpjūčio mėn. – Slovėnijoje, 2023 m. rugsėjo mėn. – Graikijoje, Bulgarijoje ir Turkijoje). Karščio bangų metu žmonės plūsta į ežerus, upių pakrantes ir kitus paviršinius vandenis, kad atvėstų. Dažnesni ir intensyvesni ekstremalūs kritulių reiškiniai ir potvyniai, kuriuos sukelia klimato kaita, gali perpildyti kanalizaciją ir infrastruktūrą, pavyzdžiui, geriamojo vandens ir nuotekų valymo sistemas. Dėl vandens surinkimo ir nuotekų infrastruktūros perkrovos nevalytas vanduo ir nuotekos patenka į viešąsias vandens sistemas, darančias poveikį geriamajam vandeniui ar rekreacinėms zonoms. Dėl to visuomenė gali užsikrėsti kenksmingais mikroorganizmais, kurie kelia pavojų virškinamojo trakto ligų, niežulio ar kitų ligų sveikatai. Labai svarbu greitai nustatyti taršą išmatomis (dėl enterokokų ir toksinus gaminančių E. coli bakterijų buvimo), o tai aiškiai rodo, kad gali būti keli patogenai (įskaitant virusus, bakterijas, parazitus), ir informuoti visuomenę, ar tam tikrose vietovėse saugu plaukti.

Bredoje žmonės siekia vėsinti karštomis vasaros dienomis prie savivaldybės paviršinių vandenų (pvz., De Singelio kanalų, Waterakkers ar Belcrum paplūdimio), kuriems neleidžiama tapti oficialiais maudyklų vandenimis dėl kanalizacijos išlajų ir žemės ūkio paskirties žemės artumo. Tačiau Bredos institucija yra atsakinga už visuomenės sveikatą ir siekia patikimai ir veiksmingai informuoti visuomenę apie paviršinių vandenų vandens kokybę.

Mikrobiologiniai vandens kokybės vertinimo metodai jau seniai grindžiami mėginių ėmimu ir mikroorganizmų iš kultūros mėginio kiekybiniu įvertinimu. Atsižvelgiant į mažą mėginių ėmimo dažnumą (1x per savaitę) ir ilgą mėginių apdorojimo laiką, žmonės jau galėjo būti paveikti užteršto vandens ir užsikrėtę iki to laiko, kai bus gauti rezultatai. Kita vertus, prevencinis prieigos prie galimai užteršto rekreacinio vandens ribojimas laukiant mėginių ėmimo rezultatų gali be reikalo trukdyti visuomenei vėsinti.

Bendras internetinės fermentų stebėsenos ir ankstyvojo perspėjimo sistemos Bredoje tikslas – stebėti jos atvirų vandenų mikrobiologinę vandens kokybę ir sušvelninti neigiamą poveikį sveikatai dėl pablogėjusios vandens kokybės. Konkrečiau, tai apima:

• gerinti, spartinti ir sudaryti sąlygas dažniau nustatyti incidentus, dėl kurių blogėja mikrobiologinė vandens kokybė;
• sutrumpinti laiką nuo užteršimo iki atsako;
• Valdžios institucijų ir visuomenės informavimas ir (arba) įspėjimas apie vandens kokybę ir ribojamąsias priemones.
  
  
  
  

Bredos miestas dalijasi naujausia informacija apie savo paviršinių vandenų, kuriuos visuomenė dažnai naudoja poilsiui, vandens kokybę. Žemėlapiuose vaizduojama šviesoforo spalvų informacija, pagrįsta maudyklų vandens kokybės standartais pagal Maudyklų vandens kokybės direktyvą, t. y. žalia spalva, kai vandens kokybė atitinka oficialiųjų maudyklų vandens kokybės standartus[1]; oranžinė, jei vandens kokybė atitinka neoficialių maudyklų standartus; raudona, kai paviršinio vandens kokybė prastesnė už standartus, todėl kelia pavojų sveikatai. Kad būtų galima greitai ir veiksmingai įvertinti vandens kokybę, Bredos mieste naudojama internetinė fermentų stebėsenos sistema BACTcontrol[2]. Tai leidžia anksti nustatyti vandens mikrobiologinės kokybės pablogėjimą, imtis prevencinių veiksmų ir teikti išankstinius perspėjimus, kad būtų išlaikyta vandens mikrobiologinė kokybė ir apsaugota visuomenės sveikata.

BACTcontrol jutiklis nuolat ima mėginius vandenyje ir analizuoja juos vietoje, kad nustatytų konkrečių E. coli , koliforminių bakterijų, enterokokų ir apskritai bakterijų fermentų buvimą ir aktyvumą, kaip bakterijų užteršimo rodiklį. Sistema perduoda išmatuotus duomenis internetu į duomenų platformą, kurioje vietos valdžios institucijos gali susipažinti su informacija, ją peržiūrėti ir išversti. Jei ribinė koncentracija viršijama, per viešą interneto svetainę su visuomene keičiamasi įspėjamaisiais pranešimais ir pakeista šviesoforo spalvų informacija. Jei mikrobų koncentracija sumažėja ir vėl atitinka maudyklų vandens kokybės standartus, sistema leidžia greitai pašalinti įspėjamąjį pranešimą visuomenei. Fizinis vandens mėginių ėmimas ir laboratorinė arba mobili analizė papildo internetinę fermentų stebėsenos sistemą po to, kai pastaroji pateikia įspėjimą dėl tolesnio užteršimo tyrimo ir vertinimo.

[1] Kadangi mieste nėra paviršinių vandenų, kuriems būtų leidžiama tapti oficialiais maudyklų vandenimis, žalia šviesa Bredoje neskiriama.

[2] Gamintojas: microLAN, Nyderlandai

Įgyvendinant vandens kokybės stebėsenos ir ankstyvojo perspėjimo sistemą dalyvauja keli suinteresuotieji subjektai, įskaitant vandentvarkos, visuomenės sveikatos ir poilsio sričių valdžios institucijas, vietos (t. y. miesto lygmens) ir nacionalines reguliavimo institucijas, taip pat mokslinių tyrimų ir privačiojo sektoriaus suinteresuotuosius subjektus. Regioninė vandens institucija (Waterschap Brabantse Delta), bendradarbiaudama su Aquon, yra atsakinga už duomenų rinkimą, o Bredos miestas daugiausia dėmesio skiria duomenų tvarkymui ir atskleidimui. Nors BACTcontrol technologiją sukūrė privati bendrovė microLAN, o matavimo planą – privati bendrovė Partners4Urbanwater , vandentvarkos ir visuomenės sveikatos institucijų dalyvavimas Bredos mieste[1] prisidėjo prie sėkmingo integruotos operacinės sistemos kūrimo ir įgyvendinimo.

[1] Sistema taip pat buvo įdiegta ir išbandyta kituose miestuose, įskaitant Amsterdamą (Nyderlandai).

BACTcontrol sistema leidžia greitai atlikti analizę (1–2 val.) ir reikalauja riboto rankinio darbo, kurį galima atlikti mėginių ėmimo vietoje, priešingai nei taikant įprastus mikrobiologinius metodus, kuriems reikia laboratorijoje užaugintų kultūrų (24–48 val.). Dėl to užteršimo atveju beveik tikruoju laiku siunčiami įspėjamieji pranešimai, o tai padeda užkirsti kelią pavojui sveikatai.

Sistema kasmet kainuoja apie 85 000 EUR. Į šią sumą įskaičiuotos metinės „BactControl“ jutiklio eksploatavimo gegužės–rugsėjo mėn. (maudymosi sezono) išlaidos – apie 30 000 EUR. Reikalaujami laboratoriniai mikrobiologinės taršos mėginių ėmimas ir analizė, papildantys in situ fermentinius matavimus, kainuoja apie 20 000 EUR per metus. Metinės viešosios interneto svetainės, kurioje pateikiamas įspėjamasis pranešimas ir informacija apie vandens kokybę, valdymo išlaidos sudaro iki 10 000 EUR, o dar 25 000 EUR turi būti skirta duomenų analizei, tolesniems politikos veiksmams ir darbo instrukcijoms.

Makrolygmeniu internetinės stebėsenos ir ankstyvojo perspėjimo dėl bakterinės taršos viešuosiuose vandenyse sparta ir prieinamumas užkerta kelią didelėms socialinėms ir aplinkos apsaugos išlaidoms, nes visuomenės sveikata apsaugoma nuo per vandenį plintančių ligų. Naudojantis internetine stebėsenos sistema valdžios institucijoms nuolat teikiama informacija apie paviršinių vandenų vandens kokybę, todėl jos gali laiku pranešti apie atšilimą. Tikimasi, kad dėl klimato kaitos paviršinio vandens kokybę bloginančių incidentų padaugės, todėl visuomenės sveikatos institucijos, vandens tiekimo įmonės, savivaldybės ir poilsio organizavimo paslaugų teikėjai gali išvengti didelių socialinių ir aplinkos apsaugos išlaidų, nes yra pasirengę greitai nustatyti mikrobiologinę riziką ir reaguoti į vandens kokybės problemas.

Galiojančiais teisės aktais, pavyzdžiui, Europos maudyklų vandens direktyva, reglamentuojama rekreacinių vandenų vandens kokybė. Kadangi fermentų stebėjimas internetu yra besivystanti technologija, šiuo metu jis nėra reglamentuojamas ir jo nereikalaujama pagal esamas maudyklų vandens reguliavimo sistemas.

Fermentų stebėsenos ir ankstyvojo perspėjimo sistemos testavimas ir patvirtinimas trunka kelis mėnesius.

Ateityje internetinė stebėsenos ir ankstyvojo perspėjimo sistema ir toliau bus labai svarbi suinteresuotiesiems subjektams, susijusiems su vandentvarka ir visuomenės sveikata. Atsižvelgdamos į atšilimą ir numatomą potvynių didėjimą, už paviršinio vandens kokybės valdymą atsakingos institucijos vis labiau kliausis stebėsenos priemonėmis mikrobiologinei taršai valdyti ir ankstyvojo perspėjimo sistemomis žmonių sveikatai apsaugoti. Labai konkrečiai, BACTcontrol jutiklis yra sukurtas taip, kad būtų reikalinga ribota priežiūra ir veiktų be priežiūros keletą mėnesių. Susijęs portalas, kuriame visuomenei skelbiamas išankstinis perspėjimas, turi būti reguliariai atnaujinamas.

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