Grunda grundvattenbrunnar används i mycket stor omfattning till dricksvattenförsörjning, särskilt i mindre samhällen och för enskild vattenförsörjning. Det finns minst 400 000 sådana brunnar i Sverige, enligt SGU:s uppskattningar. Hot mot vattenkvaliteten kan uppstå genom föroreningshändelser som ofta korrelerar med förändringar i vattnets fysikalisk-kemiska och/eller mikrobiella parametrar. Fysikalisk-kemiska förändringar kan till exempel orsakas av påverkan av närliggande diken, sand- eller grustag eller användning av vägsalt. Mikrobiell kontaminering som leder till sjukdomsspridning kan bero på animaliskt avfall, avloppsvatten från fastigheter, spridning av gödsel, förekomst av vilda djur, läckande septiktankar eller avloppsledningar.
Av: Kenneth M Persson
Mängder med analysmetoder finns tillgängliga för att beskriva hur vattenkvalitet ser ut. Hur mycket mer kan vi lära och förstå om alla dessa analysmetoder används för att kartera dricksvatten? Lyons och medarbetare har undersökt grundvattenprover från 28 grunda grundvattenbrunnar i Finland på den finska landsbygden som typiskt är mindre än 10 m djupa och används till dricksvattenförsörjning utan efterföljande rening. Brunnarna fysikalisk-kemisk vattenkvalitet karterades. Förekomst av stabila vattenisotoper undersöktes för att bestämma grundvattnets uppehållstid i magasinet. Den mikrobiella vattenkvaliteten beskrevs med hjälp av traditionell odling på platta och moderna molekylära metoder. Mikrobiell källspårning kopplad till specifika värddjur genomförds. Antalet bakterier och bakteriesamhällets sammansättning mättes med hjälp av amplikonsekvensering av 16S rRNA-genen och 16S rRNA medan platsspecifika miljödata samlades in via kartor och besök på plats.
Forskarna ville förstå på djupet hur fysikalisk-kemiska, mikrobiella och miljömässiga faktorer inverkade på grundvattenkvaliteten i grunda brunnar på landsbygden. Deras viktigaste hypotes var att närliggande markanvändning och närliggande hydrologi och hydrogeologi (t.ex. bäckar, sjöar, myrar och kärr) hade störst betydelse för vattenkvaliteten men även för sammansättningen av mikrofloran i vattnet och brunnarna.
Proverna hämtades från olika områden av finsk landsbygd. Grundvattnet från de flesta brunnar var näringsfattigt (oligotroft som N och P), med höga halter av löst syre (DO; median: 9 mg/liter) och svagt surt pH (median: 6,4). I vissa brunnar tillförde ägarna alkalisk massa för att höja pH, men i några brunnar förekom naturligt höga nivåer av Ca och Mg i vattnet. Brunn 1 hade högst temperatur (8,7°C), hög turbiditet, högst järnhalt, mest fosfor, lägst redoxpotential (71,5 mV) och lägst halt löst syre (DO 0,42 mg/liter). Brunn låg i ett lerrikt kustområde av ett slag som i Finland ofta förknippas med sura sulfatjordar som kan urlaka metaller som järn. Höga fosforivåer i denna brunn kan förklaras av det faktum att låga nivåer löst syre kan få järnoxider i jordar och grundvattenmagasin att lösas upp och frisläppa adsorberat fosfor till vattnet. Brunn 2 hade de högsta halterna kväve (Ntot; 8,1 mg/liter där det mesta förelåg som nitrat- och nitritkväve, 8 mg/liter) men även rikligt med kalium (K = 22,7 mg/liter). Brunnen låg i ett aktivt jordbrukslandskap och hög tillförsel av dessa näringsämnen kan komma från närliggande jordbruk. Brunn 25 hade de högsta koncentrationerna av både sulfat (SO42−; 171 mg/liter) och kiseldioxid (SiO2) (9,86 mg/liter). Sulfat kan ha kommit från svavelhaltiga gödselmedel som används i närliggande jordbruk eller från vittring av bergarter och mineraler. Påverkan av vägsalt var tydlig från i flera brunnar, där brunnen med högst halt natriumklorid låg mest exponerad för närliggande väglängd (8 074 m väg inom 1 km2 från brunn).
E. coli detekterades inte i någon av brunnarna och praktiskt taget inga kolifager eller sporer av sulfitreducerande klostridier detekterades heller medan koliforma bakterier kunde detekteras i hälften av brunnarna, men mestadels vid låga nivåer (<20 CFU/liter), med två undantag. Allmän fekal indikator Bacteroidales-bakterier (GenBac3) detekterades i DNA-extrakt från 3 brunnar och i cDNA-extrakt från 10 brunnar men ingen humanspecifik fekal indikator Bacteroides-bakterier (HF183) uppmättes. I brunnar med fekal indikator förekom ammonium, kväve och koliforma bakterier i halter över mediannivåerna. Inom 200 m från brunnen låg också byggnader. Genkopior av gramnegativa bakterier var vanliga i alla brunnar, även om antalet RNA-kopior av gramnegativa bakterier förblev under den relativt höga detektionsgränsen i åtta brunnar. Brunn 2, som uppvisade relativt höga nivåer av näringsämnen i de fysikalisk-kemiska analyserna och en ytvattensignal i stabila vattenisotoper, var också den mest exceptionella brunnen här när det gäller mikrobiella fynd, och uppvisade de högsta nivåerna av 16S rRNA-genkopior (0,08 genomkopior [GC]/ml) och rRNA-kopior (2,6 GC/ml) av Bacteroidales, de högsta nivåerna av 16S rRNA-genkopior (2 500 GC/ml) och rRNA-kopior (370 000 GC/ml) av gramnegativa bakterier, och den nästhögsta nivån av totalantal mikroorganismer (1 200 CFU/ml).
Resultaten var intressanta. I fem brunnar kunde ytvatteninträngning påvisas. I dessa brunnar var den bakteriella diversiteten lägre och artrikedomen fattigare än i brunnarna utan ytvatteninträngning. En statistisk korrelation mot miljöförhållanden visade att närliggande sådana verkade inverka på vattenkvaliteten. Närliggande förhållanden är till exempel jordbruk, ytvatten eller användning av vägsalt. Alla de 28 undersökta brunnarna användes till dricksvattenförsörjning för små samhällen. Resultaten visade att vattenkvaliteten generellt sett räckte till för att nå de grundläggande kraven på dricksvatten, men att grundvatten från förhållandevis många av brunnarna låg nära gränsvärdena för tjänligt dricksvatten. Det går inte att ta för givet att brunnarna kan leverera säkert dricksvatten, konstaterar författarna. Just ytvatteninträngningen verkar påverka mikrofloran och göra den artfattigare. Ytvatteninträngning har i flera studier kunnat förklara vattenburna sjukdomsutbrott i Norden, USA och Kanada. Det är av stor betydelse för vattenkvaliteten och dricksvattensäkerheten att skydda brunnarna från ytvatteninträngning.
EU:s nyligen reviderade dricksvattendirektiv 2020/2184 främjar riskbaserade tillvägagångssätt och bättre transparens för dricksvattenkonsumenter i hela Europeiska unionen. Riskbedömningar bör göras mer noggrant inte minst för grunda grundvattenbrunnar, särskilt i de fall ytvatteninträngning eller andra risker är indikerade. Sådana riskbedömningar bör omfatta grundliga sanitära undersökningar kompletterade med detaljerade mikrobiella och fysikalisk-kemiska undersökningar som inkluderar användning av nya analytiska metoder (t.ex. analyser av stabila vattenisotoper, biomarkörer och mikrobiella samhällen). Bedömningarna torde leda till bättre förståelse om föroreningshändelser och hur de kan yttra sig. Riskbedömning kan också öka uthålligheten i försörjningssystemet och minska förekomst av potentiella negativa hälsokonsekvenser, till exempel genom att särskilt utsatta brunnar kompletteras med desinfektion, får bättre vattenskydd eller ersätts av nya brunnar i bättre lägen.
Om detaljerade platsspecifika analyser inte kan utföras, kan resultat från denna studie och liknande studier tjäna som utgångspunkt för att tolka potentiella risker för vattenkvaliteten i grunda grundvattenbrunnar. Artikeln är som ett miniexpertsystem i bedömning av brunnsvatten och kan rekommenderas till dem som behöver ge råd till privata brunnsägare, verksamhetsutövare, vattensamfälligheter och annan driftpersonal eller som bara vill lära sig mer om fysikalisk-kemisk vattenkvalitet hänger ihop med mikrobiell kvalitet och miljöfaktorer.
Källa: Kevin J. Lyons, Anna-Maria Hokajärvi, Jenni Ikonen, Ari Kauppinen, Ilkka T. Miettinen, Tarja Pitkänen, Pekka M. Rossi och Katharina Kujala. Surface Water Intrusion, Land Use Impacts, and Bacterial Community Composition in Shallow Groundwater Wells Supplying Potable Water in Sparsely Populated Areas of a Boreal Region. Environmental Microbiology, Spectrum 00179-21, 2021.
