I Guadalupefloden vid Kerrville i Texas har ökningen i halten E. coli vid en bropassage med många fågelbon uppmätts under 1,5 år. Halterna har modellerats m a p flöde, avdödningshastighet och temperatur.
Av: Jörgen Hanaeus
Att kunna förutsäga transport och tillväxt av tarmbakterier i miljön är viktigt för folkhälsan. Framsteg i modellbyggande gör det möjligt att laborera mer med fältdata, t ex via extrapolering och känslighetsanalys. Den endimensionella modellen QUAL2Kw har använts.
Vid en specifik bro över Guadalupefloden har halter av E.coli i vattnet mätts upp i tre sektioner; under bron samt ca 25 m uppströms och nedströms bron. Även halterna av enterokocker och fekala koliformer har räknats, men inte intagits i modelleringsarbetet. Antalet aktiva fågelbon har räknats, vattenföringen har uppmätts och vattentemperaturen registrerats. Influenssträckan av tillskottet av E.coli-bakterier bedömdes vara 240 m.
Bakgrund
De vanligaste källorna till patogena bakterier i ytvatten är spillvattenledningar, dagvattenledningar, kombinerade ledningar, direkt ytavrinning och annat, t ex fåglar och båtar. Från flera håll har framförts att spillning från fåglar är en direkt källa och detta har därför ägnats speciellt intresse i föreliggande artikel.
Försöksplats och metod
Texas kommission för miljökvalitet kontrollerar halten patogena bakterier i Guadalupefloden ovanför Canyon Lake. och har funnit en ansenlig ökning av E. coli vid en bro i Kerrville. Många fåglar bygger bon i anslutning till bron så det var intressant att undersöka om bakterietalen korrelerade till antalet fåglar. Antalet aktiva bon var under försöksperioden som störst i maj 2009 med 163 bon ovanför vattnet och 335 över närliggande markyta. Liknande antal räknades in också i maj 2010. På vintern fanns enbart några få duvor och sparvar under bron. Under mätmånaderna var minimiantalet bon 50 och genomsnittet 100 bon.
Vattenprov togs i tre punkter; 22,9 m uppströms och nedströms bron samt under brons centrum. Beräkningsmässigt utvidgades sedan modellen i tio ytterligare segment om 22,9 m nedströms. Prov togs 2-3 ggr var och en av boendemånaderna mars-augusti. US Geological Survey mäter flodens vattenföring i en närliggande station, och deras data utnyttjades.
Uppströmsvärdena togs som bakgrund och med bro-värdena som utgångspunkt anpassades modellen till de mätta nedströmsvärdena, vilka sedan extrapolerades fortsatt nedströms.
Bakterietalen korrelerades därefter till antalet aktiva fågelbon, till sjunkhastighet för partiklar, till vattentemperatur och till vattenföringen.
Resultat
Antalet E. coli var ca 70/100 ml 23 m uppströms bron. Vid maximala antalet uppmätta bon, 163 st, steg antalet till som mest 125/100 ml 7 m nedströms bron för att plana ut mot 65/100 ml 100 m nedströms. Vid det låga antalet 50 fågelbon blev motsvarande E.coli-tal 92/100 ml resp 50/100 ml.
Ansatta avdödningshastigheter för E.coli mellan 1/d och 5/d påverkade inte maximiantalet av dessa, men beräknades till 80 resp 55 E.coli/100 ml 100 m nedströms.
Noggrannare avstämning mot mätdata visade avdödningshastigheten 6,5/d för E.coli. För fekala coliformer uppmättes 5,5/d och för enterokocker 3,5/d.
Vid de extrema flödena under mätperioden sjönk halterna E.coli till 25/100 ml 100 m nedströms vid minimala 0,6 m3/s och till 85/100 ml vid maximala 4,3 m3/s.
En ansatt sjunkhastighet för bakterier mellan 0,01 och 1 m/d påverkade inte bakterietalen nämnvärt i det område som studerades här. Även vattentemperaturer mellan 10 °C och 20 °C hade ett måttligt inflytande.
Slutsatser
Den byggda vattenkvalitetsmodellen var användbar för att följa utvecklingen av antalet indikatorbakterier efter tillskott av fågelspillning från en bropassage för floden ifråga. Antalet fåglar, avdödningshastighet för bakterierna och vattenföringen i floden hade påtaglig påverkan på E.coli-halterna i vattnet, medan temperaturinflytandet var måttligt och inflytandet av bakteriernas sjunkhastighet var ringa. Förloppet har detaljbeskrivits för E.coli-bakterierna, men grupperna fekala coliformer och enterokocker visade samma trender gentemot de olika parametrarna.
Frågeställningen är en smula originell i VA-Skandinavien, men diskussioner om bidrag till höga E.coli-värden från andra källor än avloppsvattenutsläpp till recipienter är frekventa och här är alltså ett inlägg i den saken.
Källa: Nayamatullah, M, Bin-Shafique, S. & Sharif, H.(2013): “A study to estimate the fate and transport of bacteria in river water from birds nesting under a bridge”. Water Science & Technology.
Hela artikeln i Water Science & Technology finns att läsa här.
Författarna: Dep of Civil and Environmental Engineering, University of Texas at San Antonio, San Antonio, Texas 78249, USA.
Korrespondens: jzb292@my.utsa.edu
