I en nypublicerad artikel försöker några brasilianska forskare kartlägga förekomst av Giardia och Cryptosporidium i ytvatten som används som dricksvattentäkter för kommunal vattenförsörjning i fyra tätt urbaniserade regioner i delstaten Sao Paulo i Brasilien.
Av: Kenneth M Persson
Över hela världen pågår riskvärderingar av dricksvatten som smittspridningskälla för olika vattenburna smittor. Globalt ökar urbaniseringen dramatiskt och speciellt de stora städerna växer årligen med hundratusentals migranter. Stockholms län bedöms växa med 35000 invånare årligen fram till år 2020, eller ett nytta Danderyd varje år, som Stockholms läns landsting uttrycker det. Dessa förändringar pågår överallt och Brasilien är inte på något sätt ett undantag. När avloppsreningen inte mäktar avskilja alla smittämnen ökar risken för smittspridning med växande befolkning.
Artikeln
I en nypublicerad artikel försöker några brasilianska forskare kartlägga förekomst av Giardia och Cryptosporidium i ytvatten som används som dricksvattentäkter för kommunal vattenförsörjning i fyra tätt urbaniserade regioner i delstaten Sao Paulo i Brasilien. Man använde en kvantitativ mikrobiell riskbedömning (QMRA), baserad på den uppmätta halten protozoer i ytvatten, för att uppskatta sannolikheten för vattenburen smitta med protozoer i dricksvatten. Sammanlagt 206 prover analyserades under en tvåårsperiod med USEPA metod 1623. Denna innehåller en provkoncentration med membranteknik, en separation av protozoerna med immunomagnetisk teknik och infärgar dem med en immunofluorescens metod för att slutligen kunna räkna antalet protozoer i ljusmikroskop.
Risken för infektion uppskattades genom att en QMRA-riskmetod för exponentiell dos-respons modell användes. Man tog hänsyn till barns och vuxnas dricksvattenförbrukning och använde en statistisk gammafördelning för uppmätt koncentration (oo)-cystor vid beräkningen av smittspridningsrisken. Man antog slutligen tre scenarier utifrån förekomsten av protozoerna och kunde beräkna riskerna i ett spann. Samtliga vattenverk använder koagulering, flockning, sedimentering, snabbfiltrering och klorering. Man använder också fluoridtillsats i dricksvattnet för att minska problem med karies i populationen. Vattenverken betjänar så mycket som 13% av Brasiliens sammanlagda befolkning.
I sina analyser kunde de dokumentera Giardia i 102 av proverna och 19 av dem visade också positiv förekomst av Cryptosporidium, med maximala koncentrationer av 97,0 cystor/L Giardia och 6,0 oo-cystor/L för Cryptosporidium. Riskfördelningen var liknande för de tre scenarierna. I de fyra undersökta regionerna varierade den uppskattade risken för Giardiainfektion per år för vuxna mellan 0,29% och 2,47%. För barn var värdet litet lägre, från 0,08% till 0,70% per år. Cryptosporidiuminfektionsrisken varierade från 0,15% till 0,29% för vuxna och från 0,04% till 0,08% för barn. USEPA anger att den tolerabla risken för infektion skall understiga 1 på 10 000 personer, vilket är långt lägre än den beräknade risken enligt denna undersökning.
I båda fallen överträffades den beräknade risken signifikant. Kloreringen av dricksvatten är otillräcklig för att avskilja protozoer. Risken för Giardiainfektion enligt QMRA-modellen stämde väl överens med den faktiska förekomsten av akut diarréframkallande sjukdom för vuxna (1% till 3%) i regionen, men var lägre än barnens diarrésjukdomsfrekvens (2% till 7%). En viktig parameter för riskexponering var hur stor den dagliga konsumtionen av dricksvatten var för individen. I den modell man använde antogs en lognormal förbrukning av dricksvatten i populationen, med en medelförbrukning för barn (<5 år) om 0,44 l/d och en standardavvikelse om 0,92 l/d. För vuxna (>21 år) antogs en medelförbrukning om 1,5 l/d med en standardavvikelse om 0,80 l/d.
Själva riskmodellen bestämdes som daglig infektionsrisk (Pi) enligt:
Pi = 1- exp (-r x C x IR x TR)
Där r är dos-responsmodellparametern.
C är den genomsnittliga halten av Giardia och Cryptospordium cystor (cystor / l)
IR är daglig dricksvattenförbrukning (l/dag)
TF är log-10-reduktionen av Giardia (3-log) och Cryptosporidium (2-log) i den kemiska fällningen
Man gjorde därefter Monte-Carlosimuleringar för att generera 10 000 Pi-värden genom att varierar r, C och IR i ekvationen. Av dessa värden valdes slumpmässigt 365 värden som användes för att beräkna den årliga risken (Pa) för smittspridning. För att få statistiskt underlag upprepades denna slumpning 10 000 gånger och resultatens fördelning, medelvärde och medianvärde för 95%-sannolikhet bestämdes.
Forskarna menar att riskbedömningen stämde till eftertanke för vattenplanerarna. Strategier för vattenskydd och tydliga resultatmål för vattenrening behöver tas fram och genomföras för att åstadkomma en rimlig risk för folkhälsan och öka skyddet mot vattenburen smitta i de fyra undersökta regionerna i delstaten Sao Paulo.
Genom att smittan är endemisk kommer smittspridning att fortsätta ske såväl till barn som till vuxna. De sjukas fekalier smittar ytvattnen. Avloppsreningen är otillräcklig. Frekvensen av diarré i populationen är så hög att åtgärder mot vattenburen smitta är helt nödvändig om det skall gå att minska sjukdomsbilden i delstaten Sao Paulo.
Slutsatser
I takt med klimatförändringar kan man mycket väl tänka sig att motsvarande förhållanden kan utvecklas i Sverige. Och behovet av andra kompletterande barriärer mot protozoer i vattenverk kan knappast demonstreras mera övertygande än vad Sato och hennes medarbetare gjort i denna artikel.
Att använda QMRA-verktyg mera kvantitativt är klart intressant för alla huvudmän. Det krävs dock basdata i form av cyst-halter. Mera statistik och mera mätningar alltså.
Källa: Maria Ines Z. Sato, Ana Tereza Galvani, Jose Antonio Padula, Adelaide Cassia Nardocci, Marcelo de Souza Lauretto, Maria Tereza Pepe Razzolini, Elayse Maria Hachich: Assessing the infection risk of Giardia and Cryptosporidium in public drinking water delivered by surface water systems in Sao Paulo State, Brazil. Science of the Total Environment 442 (2013) 389–396.
Hela artikeln i Science of the Total Environment finns att köpa här.
