Monitorização em linha e sistema de alerta precoce para a contaminação bacteriana em águas superficiais públicas em Breda, Países Baixos

Nos últimos anos, vários países da UE registaram verões mais quentes do que o habitual, ao mesmo tempo que fortes chuvas de verão devastaram várias zonas (por exemplo, causando inundações na Alemanha e na Bélgica em julho de 2021, na Eslovénia em agosto de 2023, na Grécia, na Bulgária e na Turquia em setembro de 2023). Durante as vagas de calor, as pessoas deslocam-se para lagos, margens de rios e outras águas superficiais para se refrescarem. Os fenómenos de precipitação extrema e inundações mais frequentes e intensos, induzidos pelas alterações climáticas, podem transbordar os esgotos e as infraestruturas, como os sistemas de tratamento de água potável e de águas residuais. A captação de água e o congestionamento das infraestruturas de esgotos forçam a entrada de água não tratada e de águas residuais nos sistemas públicos de água que afetam a água potável ou as zonas recreativas. Isto pode expor o público a microrganismos nocivos, que representam um risco para a saúde de doenças gastrointestinais, comichão ou outras doenças. É essencial detetar rapidamente a poluição fecal (pela presença de enterococos e bactérias E. coli produtoras de toxinas), o que constitui um forte indício da possível presença de vários agentes patogénicos (incluindo vírus, bactérias, parasitas), e informar o público se é seguro nadar em zonas específicas.

Em Breda, as pessoas procuram arrefecer durante os dias quentes de verão perto das águas superficiais do município (como os canais De Singel, Waterakkers ou a praia de Belcrum), que não podem tornar-se águas balneares oficiais devido à proximidade de transbordamentos de esgotos e terras de produção agrícola. No entanto, a autoridade de Breda é responsável pela saúde pública e visa informar o público sobre a qualidade da água nas águas de superfície de forma fiável e eficaz.

Os métodos microbiológicos para avaliar a qualidade da água há muito tempo dependem da coleta de amostras e da quantificação dos microrganismos de uma amostra de cultura. Dada a baixa frequência de amostragem (1x/semana) e o longo tempo de processamento da amostra, as pessoas podem já ter sido expostas a água contaminada e estar infetadas quando os resultados estão disponíveis. Em alternativa, restringir preventivamente o acesso a água recreativa potencialmente contaminada enquanto se aguardam os resultados da amostragem pode impedir desnecessariamente o público de arrefecer.

O objetivo geral da monitorização enzimática em linha e do alerta precoce em Breda é monitorizar a qualidade microbiológica da água das suas águas abertas e atenuar os impactos negativos na saúde devido à deterioração da qualidade da água. Mais especificamente, tal inclui:

• Melhorar, acelerar e permitir uma deteção mais frequente de incidentes que prejudiquem a qualidade microbiológica da água;
• Reduzir o tempo entre a contaminação e a resposta;
• Informar/alertar as autoridades públicas e o público sobre a qualidade da água e as medidas restritivas.
  
  
  
  

A cidade de Breda partilha informações atualizadas sobre a qualidade da água das suas águas superficiais que são frequentemente utilizadas pelo público para fins recreativos. Os mapas visualizam as informações dos semáforos com base nas normas de qualidade das águas balneares da Diretiva Qualidade das Águas Balneares, ou seja, verde para a qualidade das águas que cumprem as normas nas águas balneares oficiais[1]; Laranja para águas de qualidade conforme às normas em águas balneares não oficiais; vermelho para águas superficiais de qualidade inferior às normas, o que representa um risco para a saúde. Para permitir uma avaliação rápida e eficaz da qualidade da água, a cidade de Breda utiliza um sistema de monitorização enzimática em linha, o BACTcontrol[2]. Permite a deteção precoce da deterioração da qualidade microbiológica da água, permitindo ações preventivas e alertas precoces para manter a qualidade microbiológica da água e proteger a saúde pública.

O sensor BACTcontrol recolhe continuamente amostras na água e analisa-as no local para detetar a presença e atividade de enzimas específicas de E. coli, coliformes, enterococos e bactérias em geral, como indicador da presença de contaminação bacteriana. O sistema transmite os dados medidos online para uma plataforma de dados, onde as autoridades municipais locais podem consultar, rever e traduzir as informações. Se os limiares de concentração forem excedidos, as notificações de alerta e as informações alteradas sobre os semáforos são trocadas com o público através de um sítio Web público. Se as concentrações microbianas reduzirem e cumprirem novamente as normas de qualidade das águas balneares, o sistema permite uma rápida remoção da mensagem de aviso ao público. A amostragem física da água e a análise laboratorial ou móvel complementam o sistema de monitorização enzimática em linha depois de este ter enviado uma mensagem de aviso para uma investigação e avaliação mais aprofundadas da contaminação.

[1] Uma vez que não existem águas superficiais que possam tornar-se águas balneares oficiais na cidade, a luz verde não é atribuída em Breda.

[2] Fabricado por microLAN, Países Baixos

A aplicação do sistema de monitorização da qualidade da água e de alerta precoce envolve várias partes interessadas, incluindo as autoridades públicas responsáveis pela gestão da água, a saúde pública e as atividades recreativas, as entidades reguladoras locais (ou seja, a nível das cidades) e nacionais, bem como as partes interessadas do setor da investigação e do setor privado. A autoridade regional da água (WaterschapBrabantse Delta), em colaboração com a Aquon, é responsável pela recolha de dados, enquanto a cidade de Breda se centra no tratamento e na divulgação de dados. Embora a tecnologia BACTcontrol tenha sido desenvolvida pela empresa privada microLAN e o plano de medição pela empresa privada Partners4Urbanwater, o envolvimento das autoridades de gestão da água e de saúde pública na cidade de Breda[1] contribuiu para o desenvolvimento e a implementação bem-sucedidos do sistema operacional integral.

[1] O sistema também foi implementado e testado noutras cidades, incluindo Amesterdão (Países Baixos)

O sistema BACTcontrol permite uma análise rápida (1-2 horas) e requer um trabalho manual limitado, que pode ser realizado no local de amostragem, em contraste com os métodos microbiológicos convencionais que exigem culturas cultivadas em laboratório (24-48 horas). Isto resulta em mensagens de aviso quase em tempo real em caso de contaminação, o que contribui para a prevenção de riscos para a saúde.

O sistema custa cerca de 85 000 EUR por ano. Tal inclui o custo anual de funcionamento do sensor BactControl entre maio e setembro (época balnear) de cerca de 30 000 EUR. A amostragem e análise laboratoriais necessárias para a contaminação microbiológica, que complementam as medições enzimáticas in situ, custam cerca de 20 000 EUR por ano. Os custos anuais de gestão do sítio Web público com mensagens de alerta e informações sobre a qualidade da água ascendem a 10 000 EUR, enquanto outros 25 000 EUR têm de ser afetados à análise de dados, ao acompanhamento das políticas e às instruções de trabalho.

A nível macro, a rapidez e a acessibilidade da monitorização em linha e do alerta precoce para a contaminação bacteriana em águas públicas evitam custos sociais e ambientais significativos, protegendo a saúde pública contra doenças transmitidas pela água. O sistema de monitorização em linha fornece às autoridades públicas informações contínuas sobre a qualidade da água das águas de superfície, o que lhes permite emitir mensagens atempadas sobre o aquecimento. Prevê-se que as alterações climáticas aumentem a frequência de incidentes que comprometem a qualidade das águas de superfície, pelo que as autoridades de saúde pública, os serviços públicos de abastecimento de água, os municípios e os gestores recreativos podem evitar custos sociais e ambientais significativos, estando preparados para detetar rapidamente riscos microbiológicos e responder a problemas de qualidade da água.

A legislação em vigor, como a Diretiva Águas Balneares, regula a qualidade da água nas águas de recreio. Uma vez que a monitorização enzimática em linha é uma tecnologia em desenvolvimento, não é atualmente regulamentada nem exigida ao abrigo dos quadros regulamentares existentes para as águas balneares.

A conclusão dos testes e a validação do sistema de monitorização enzimática e de alerta precoce demoram vários meses.

No futuro, o sistema de monitorização em linha e de alerta precoce continuará a ser altamente relevante para as partes interessadas envolvidas na gestão da água e na saúde pública. Tendo em conta o aquecimento e o aumento previsto das inundações, as autoridades responsáveis pela gestão da qualidade das águas superficiais dependerão cada vez mais de instrumentos de monitorização para gerir a contaminação microbiológica e de sistemas de alerta precoce para proteger a saúde humana. Muito especificamente, o sensor BACTcontrol foi desenvolvido para exigir uma manutenção limitada e funcionar sem vigilância durante vários meses. O portal associado que emite um sistema de alerta precoce para o público exige atualizações regulares.

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