På Irland har man undersökt vilka vägar vattnet väljer vid olika markmaterial och dräneringsförhållanden efter sex enkla system av slamavskiljare och stenkistor. Särskilt har den hygieniska kvaliteten följts.
Av: Jörgen Hanaeus
Ett av de största hoten mot yt- och grundvattenkvalitet på Irland är påverkan från illa konstruerade och illa fungerande enskilda avloppsanläggningar. Vid sex platser som har slamavskiljare och spridning via stenkista (soakaway system) och med olika permeabilitet i kringliggande mark har vattnet följts och kvalitetsbestämning gjorts. Vattnets väg mot grundvatten eller ytvattendrag har kopplats till förändringar i speciellt den hygieniska vattenkvaliteten.
Bakgrund
I Irland är ungefär 500 000 rurala hushåll beroende av enskilda avloppssystem för att hantera sitt spillvatten. Äldre (>20 år) sådana system, med slamavskiljare följda av enkla spridningsanordningar som stenkistor, bedöms bidra till omfattande förorening. Trots detta har mycket få studier utförts för att kvantifiera denna effekt. EU:s avloppsdirektiv 75/442/EEC har befunnits vara dåligt efterlevt på Irland vilket motiverat en uppgraderad kontroll.
Den vanligaste anläggningen på Irland är slamavskiljare med spridning via stenkista; en enkel infiltration alltså där vattnet söker sig vidare utan särskild konstruerad styrning. Irlands naturvårdsverk (EPA) rekommenderar att 0,9-1,2 m omättad zon ska finnas under spridningsytan. Stenkistan medger ofta direkt kontakt med lägre liggande grundvatten med ökad spridning av näringsämnen och patogena mikroorganismer som konsekvens.
För att lära mer om detta följdes ett antal spridningsvägar; två i jord med låg och fyra i jord med hög permeabilitet. Målet var att identifiera goda resp dåliga markförhållanden för den avslutande markbehandlingen.
Mätningar
Sex platser valdes och jorden undersöktes med infiltrationstest – tid togs för 25 mm sänkning av vattenytan ovanför materialet (T-test/Irland) och omräkning till mättad hydraulisk konduktivitet utfördes. De två lågpermeabla platserna höll k = 0,06 m/d. Av de fyra mer permeabla jordarna var två måttliga; k ca 0,1-0,3 men två mer permeabla med k>0,45 resp 8 m/d. De två första platserna har följts under ett år medan övriga följts ca ett halvår och där fortsätter undersökningarna. Sandsten och kalksten fanns bland materialen.
Lysimetrar installerades i ca 7 grupper om tre som sattes på tre olika djup, 1-2 m för de mindre permeabla materialen och 1-3 m för de mer permeabla. Markvattenprover togs via vakuumpump i lysimetrarna. Regndata samlades också vid fastigheterna som i allmänhet vardera beboddes av tre personer och effekter av regn söktes.
Analyser utfördes för N-föreningar, fosfatfosfor och klorid. Mikrobiologisk spårning (MST) utfördes liksom analyser av totalhalt koliformer och E. Coli-analyser. Spårningen gjordes med Polymeraskedjereaktion (PCR) i realtid för att detektera värdspecifik 16S rRNA. Bakterien Bacteroidales söktes, genspecifikt för människa (BacHum) resp ko (BacCow).
Resultat
I de två platserna med tätare material under matjorden (ca 25 % lera) återfanns låga kloridhalter i grundvattnet under närområdet vid stenkistan, medan ett dike, resp en sänka på måttligt avstånd visade högre kloridhalter och indikerade att transporten i huvudsak varit ytlig. I sänkan fanns också förhöjda halter av E Coli. Den ytnära transporten över finpartikulärt material gav dock en god fosfatadsorbtion och även viss kvävereduktion.
De mikrobiologiska studierna visade korrelation relativt klorid och därmed fallande halter för BacHum, Totala koliformer och E. Coli. BacHum detekterades i halter 6*104 – 8*103/50 mL vid stenkistan och med en två-log reduktion i nedströms liggande borrhål. Vid ett av tillfällena detekterades en 10 ggr högre halt av E. Coli nedströms än nära stenkistan. Då kunde den mikrobiologiska spårningen visa att ursprunget var från ko (BacCow); inte från människa.
Vid de två platserna med medelstor permeabilitet kunde en närliggande lysimeter uteslutas pga låga kloridhalter. I övrigt avtog kloridhalten med avståndet från stenkistan. Klorid hittades i relevanta halter ner till 3 m djup här.
Platserna med hög permeabilitet (måttligt djup till berg) hade förhöjda halter av E. Coli vid alla provtagningsdjup.. En av platserna visade lägre halter vid kraftigt regn vilket troligen beroddde på utspädning. Den andra platsen visade det motsatta, kanske beroende på kortare transporttider i marken.
Punktvis höga nitrathalter indikerade nitrifikation vid platserna med hög permeabilitet..
Slutsatser
De hygieniska riskerna med ytnära transporter bekräftades liksom risken för tätande linser i marken, något som ibland ledde till pölbildning med höga halter av patogener.
I övrigt innehåller inte artikeln så många överraskningar; mest intressant är kanske att en seriös fältundersökning genomförs för den här även i Skandinavien vanliga typen av enkla, enskilda anläggningar. Den mikrobiologiska ambitionsnivån är dessutom god (vilket kanske inte kan sägas om den geohydrologiska, så långt). Projektet fortsätter, vilket gör att ytterligare en rapport kan förväntas.
Källa: Keegan, Mary1)2)1)1)1)1)2)2) & Gill, Laurence1) (2014): “Assessment of the impact of traditional septic tank soakaway systems on water quality in Ireland” . Water Science &Technology, 70, 4, pp 634-641.
Hela artikeln finns här.
Författarna:
1) Department of Civil, Structural and Environmental Engineering, Trinity College, Dublin, Ireland.
2) Department of Microbiology, School of Natural Sciences and Ryan Institute.
NUI, Galway, Ireland.
Korrespondens: keeganm2@tcd.ie
