Indikatorn E. coli är ett vanligt och förhållandevis billigt mått på fekal förorening. Analyser av Cryptosporidium är mer kostsamma, varför man ibland skattar risken för Cryptosporidium utifrån E.colimätningar. Här redovisas data som belyser kvoten mellan dessa.
Av: Jörgen Hanaeus
För att undersöka om mängden E. Coli eller koliforma bakterier kan förutsäga mängden av Cryptosporidium oocysts har prover insamlats från flera positioner i Kanada. Utgående vatten från två avloppsverk, avrinnande vatten från flera jordbruksområden samt 8 obehandlade avloppsvatten och intag av råvatten till 13 ytvattenverk. Analyser från egen provtagning kombinerades med värden från andra studier. Värdena befanns oftast gynnsamma (proportionellt lägre) för oocysts men för vatten från jordbruksmark eller med avlägsen fekal förorening kunde mängden Cryptosporidium oocysts underskattas utifrån E. Coli-analyser.
Bakgrund
Fekala indikatorer används ofta för att bedöma risken för förekomst av Cryptosporidium i vatten, då analyserna av denna protozo är kostsamma. I USA har E. coli-data i flera situationer accepterats som indikator för Cryptosporidium. Flera studier har sökt kopplingar till halten av Cryptosporidium oocysts; bland annat har turbiditet, fekala indikatorer och regnhändelser visat korrelation i olika akvatiska miljöer.
De flesta arbetena som utförts i ytvatten och avloppsvatten har dock visat svag korrelation gentemot traditionella fekala indikatorer som E. coli, totala och fekala koliformer samt enterokocker.
Studiens mål var alltså att finna ut hur signifikant E.coli-data varit för att förutsäga Cryptosporidium oocyst-halter från några olika vattenmiljöer. Svaret har uttryckts i kvoten E.coli/Cryptosporidium (Ec/Cr).
Datainsamling
Värden har sammanställts från publicerade och egna data. Källorna har varit obehandlat avloppsvatten, gödselförorenad ytavrinning, behandlat avloppsvatten från två verk; båda med mekanisk rening varefter det ena har luftade dammar (T= 16 dygn) och det andra har biologisk behandling i SBR-enheter (T= 7h) . Avstämning har även skett för 13 olika råvattenintag i Montrealregionen, Kanada.
Kvoterna beräknades där det fanns värdepar Cr/E.coli från samma prov; i några fall angavs värdet för fekala koliformer (FC) om E.coli-värde saknades. Kvoten FC/E.coli varierar typiskt mellan 0,6 och 0,99.
Recovery för Cryptosporidium undersöktes för 6 av 22 dataset och utgjorde underlag för korrektion av analysvärdena.
Resultat
Den intressanta relationen: E.coli, 100 st/100 ml, till Cryptosporidium oocysts, 0,0075 oocysts/l, utgör USA-standarden: 1,3* 104 som kvot. Ett underskridande av denna medför krav på att lämna E. coli som referens och gå direkt på Cryptosporidium i analysen.
Kvotvärden visas i figur med median-, medelvärden med standardavvikelser för de olika vattenproverna. Högre kvotvärden erhölls för de kommunala avloppsvattnen, i synnerhet de obehandlade, där alltså ingen risk för underskattning av Cryptosporidium-koncentrationerna indikerades. Lägre värden erhölls för avrinning från jordbruksområden. Likaså för många av dricksvattenintagen, där värdena varierade påtagligt.
För obehandlat avloppsvatten erhölls från två kanadensiska system och sex system i USA kvotvärden på 5,4*106 5, vilket stämde med tidigare kanadensiska och spanska erfarenheter: 4,9*105 – 6,0 * 106. Alla (n=29) funna kvotvärden för obehandlat avloppsvatten låg över USA-standarden 1,3*104.
För behandlat avloppsvatten återfanns kvotvärden 1,3*104 – 1,3*106, dvs stor variation. I de fall där kvoten var lägst var uppehållstiden lång och avdödningen av E.coli var effektivare än protozoavdödningen; t ex i dammsystemet (E.coli: 4,4-4,6 log) jämfört med SBR-anläggningen (E.coli:1,9-2,3 log) som nämndes ovan. Generellt var reningsmetoderna effektivare gentemot E.coli än mot protozoer. Kvotvärdena varierade dessutom under dygnet.
Beträffande avrinning från gödslad jordbruksmark erhölls i flera fall kvotvärden under standarden. Kopplingar återfanns till gödslingssäsongen och till regnintensitet. Max regnmängd under 24 h (54 mm) sammanföll med de högsta detekterade oocysthalterna (15/ml). Denna dag i slutet av juli var inte E.coli-talen eller uppmätta koncentrationer av Giardia cysts särskilt höga.
De olika (n=13) dricksvattenintagen (ytvatten) gav värden såväl högre (10) som lägre (3) än standardkvoten och resp ytvattens historia diskuteras. Från intaget avlägsna avloppsutsläpp och skogsområden gav i flera fall lägre kvotvärden än standarden.
Slutsatser
Artikeln arbetar ju med ett aktuellt svenskt problem: risken för Cryptosporidium-infektioner. Författarna har strävat efter en stor datamängd och genomfört ambitiös statistisk behandling.
Man framhåller många svårigheter, t ex säsongsinflytande, utfall av olika vattenbehandlingsmetoder samt analys och tolkning av oocysthalter, som kan vara icke-patogena för människa eller icke infektiösa. Även analyser av Cryptosporidium kan ha blandad kvalitet. Man erinrar också läsaren om att E.coli är en naturlig komponent i tarmfloran hos varmblodiga djur, medan Cryptosporidiumhalter varierar med pågående infektioner.
Risken för att överskatta värdet av E.coli som indikator för Cryptosporidium oocysts befanns vara störst vid avrinning från gödslad jordbruksmark och vid avlägsna avloppsutsläpp i förhållande till dricksvattenintag, medan E.coli halterna överskattade Cryptosporidiumhalterna i obehandlat avloppsvatten.
Källa: Lalancette, Ca,b., Papineau, Ia., Payment, Pb., Dorner, Sa., Servais, Pc., Barbeau, Ba., Di Giovanni, Gd., Prevost, Ma. (2014): “Changes in Escherichia coli to Cryptosporidium ratios for various fecal pollution sources and drinking water intakes.” Water Research 55, pp 150-161.
Hela artikeln i Water Research finns att köpa här.
Författarna:
a) Polytechnique Montreal, Departement des Genies Civil, Geologique et des Mines, CP 6079, Succ. Centre-ville, Montreal, Quebec, Canada H3C 3A7.
b) Centre INRS-Institut Armand-Frappier, Institut National de Recherche Scientifique (INRS) 531 Boulevard des Prairies, Laval, Quebec, Canada H7V 1B7.
c) Ecologie des Systemes Aquatiques, Université Libre de Bruxelles, Campus de la Plaine, CP 221, Boulevard du Triomphe, B-1050 Bruxelles, Belgium.
d) University of Texas-Houston School of Public Health, Center for Infectious Diseases, El Paso Regional Campus, 16B7B567-7E72-4E3D-82B5-64CED173E6BD N. Campbell CH 412, El Paso TX 79902. United States.
Korrespondens och kontakt: Cindy Lalancette , e-mail: cindy.lalancette@polymtl.ca
