Tutkijat analysoivat jätevedenpuhdistamoiden alapuolisista vesistöistä, sekä eläintilojen ja taajamien valumavesistä ulosteperäisten mikrobien ja taudinaiheuttajien esiintymistä.
– Riskinarvioinnin perusteella poikkeustilanteet jätevedenpuhdistamoilla voivat lisätä sairastumisriskiä alapuolisen vesistön virkistyskäyttäjille, sanoo väitöskirjatutkija Annastiina Rytkönen Helsingin yliopiston eläinlääketieteellisestä tiedekunnasta.
Ulosteperäisiä mikrobeja esiintyy pintavesissä käytännössä aina. Jätevedenpuhdistamojen purkupaikkojen läheisyydessä ulosteperäisiä mikrobeja esiintyy muuta vesistöä runsaammin, ja kauemman purkupaikasta mentäessä ulostemikrobilukumäärä vesistössä laskee laimenemisen seurauksena. Tutkimuksessa havaittiin myös, että sateinen sää lisäsi vesistön mikrobimääriä.
– Vaikka tutkitut uimarannat sijaitsevat jätevedenpuhdistamojen purkualueilla, on niiden vedenlaatu todettu seurantatutkimuksissa erinomaiseksi. Tässäkin tutkimuksessa uimarantavesien laatu täytti asetetut laatuvaatimukset, Helsingin yliopiston apulaisprofessori, THL:n johtava asiantuntija Tarja Pitkänen toteaa.
Tästä huolimatta vatsatautia aiheuttavia mikrobeja löydettiin tutkituilta uimarannoilta ajoittain. Koska taudinaiheuttajien määrä on kuitenkin vesissä usein liian alhainen havaittavaksi, tutkijat mallinsivat ulostemikrobien ja taudinaiheuttajien kulkeutumista ja laimenemista ihmisen ulostebakteerit havaitsevan geenimarkkerin avulla.
Tutkijat havaitsivat myös, että eläintilojen ja taajamien valumavesien mikrobiologinen laatu oli ajoittain varsin huono, ja ulostemikrobien lukumäärä eläintilojen valumavesissä ylitti yksittäisillä kerroilla jopa jätevesien purkupaikoilta mitatut mikrobimäärät.
Poikkeustilanteet jätevedenpuhdistamoilla voivat lisätä tautiriskiä uimarannoilla
Tutkimuksessa tarkasteltiin kahta jätevedenpuhdistamon purkualueella sijaitsevaa vesistöä, ja purkupaikkaa lähellä sijaitsevien uimarantojen käyttäjille aiheutuvaa terveysriskiä skenaariopohjaisen mikrobiologisen riskinarvioinnin keinoin. Riskinarvioinnissa tarkasteltiin noroviruksen, joka on lähes poikkeuksetta ihmisperäinen, ja kampylobakteerin (Campylobacter jejuni), jota esiintyy sekä ihmisissä että eläimissä, aiheuttamia vatsatautitapauksia kuvitteellisten saastumistilanteiden aikana.
Normaalitilanteessa, jossa sairastumisriskin arviointiin käytettiin uimarannoilta mitattuja mikrobimääriä, sairastumisriski jäi alhaiseksi. Noroviruksen aiheuttamia tautitapauksia arvioitiin olevan yksi, ja kampylobakteerin aiheuttamia 0,2 tapausta 50 uimaria kohden. Eniten noroviruksen aiheuttamia tautitapauksia (12-15 tapausta 50 uimaria kohden) arvioitiin tulevan tilanteissa, joissa uimaranta oli lähellä jätevedenpuhdistamon purkupaikkaa ja puhdistamolla tapahtui jokin mikrobipäästöjä lisäävä poikkeustilanne, kuten puhdistuskäsittelyn vikatilanne tai ohijuoksutus.
Kampylobakteerin aiheuttamien tautitapausten lukumäärä oli kaikissa tutkituissa tilanteissa norovirukseen verrattuna matala. Eniten kampylobakteerin tautitapauksia aiheutui kuvitteellisessa tilanteessa, jossa eläintilan valumavesiä pääsi uimaveteen. Tällöin tapauksia oli yksi 50 uimaria kohden.
Jäteveden jälkikäsittelyistä apua taudinaiheuttajien poistoon
Mikrobien poistoon jätevesistä tarvitaan usein jälki-, eli tertiäärikäsittelyä, sillä perinteisiä jätevedenpuhdistusprosesseja ei ole suunniteltu mikrobien poistoon. Toisella tutkituista jätevedenpuhdistamoista oli tertiäärikäsittelynä käytössä rakennettu kosteikko, jossa vesi viipyi 40 päivää ennen järveen laskua. Lisäksi tutkimuksessa testattiin ultraviolettivalon ja biohiilisuodatuksen vaikutusta jäteveden mikrobimääriin. Biohiilisuodattimia oli käytössä myös tutkituilla eläintiloilla.
Kun kosteikkokäsittelyllä tai UV-valolla aikaan saatuja ulostemikrobien vähenemiä sovellettiin kuvitteellisiin saastumistilanteisiin uimarantojen riskinarvioinnissa, molemmat pienensivät uimareiden vatsatautiriskiä.
Biohiilisuodatuksella aikaan saadut vähenemät olivat muita tertiäärikäsittelymenetelmiä pienempiä, eivätkä tilastollisesti merkittäviä. Suodatuksen tuottamia vähenemiä kuitenkin sovellettiin tilanteeseen, jossa eläintilan valumavettä pääsi uimaveteen, jolloin suodatus pienensi kampylobakteeritartunnan riskiä.
– Tutkimuksemme tulosten perusteella mikrobiologista riskinarviointia voitaisiin hyödyntää uimarannoilla nykyistä enemmän. Mikäli riskinarvioinnin perusteella on syytä epäillä korkeampaa tautiriskiä, voitaisiin jäte- ja hulevesien käsittelyssä hyödyntää tertiäärikäsittelytekniikoita riskin pienentämiseksi. Lisäksi ulosteet tunnistavia geenimarkkereita voidaan hyödyntää tilanteissa, joissa mikrobien kulkeutumista vastaanottavassa vesistössä halutaan tutkia, pohtii Pitkänen.
Hanke toteutettiin Helsingin yliopiston, Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen ja Hämeen ammattikorkeakoulun yhteistyönä. Rahoittajina olivat Hämeen liitto, Hämeenlinnan Seudun Vesi Oy, sekä Riihimäen Vesi Oy. Hankkeen osana tehdyt mikrobi- ja riskinarviointitutkimuksen tulokset julkaistiin tieteellisessä Frontiers in Microbiology -julkaisussa.
Alkuperäinen julkaisu
Rytkönen A, Meriläinen P, Valkama K, Hokajärvi A-M, Ruponen J, Nummela J, Mattila H, Tulonen T, Kivistö R and Pitkänen T (2024). Scenario-based assessment of fecal pathogen sources affecting bathing water quality: novel treatment options to reduce norovirus and Campylobacter infection risks. Front. Microbiol. 15:1353798. doi: 10.3389/fmicb.2024.1353798