|  print

Enterovirussen in het oppervlaktewater in Nederland - Emissie en verspreiding berekend met PROMISE en WATNAT - Pilotstudie
[ Enteroviruses in surface water in the Netherlands - Emission and dispersion calculated with PROMISE and WATNAT - Pilot study ]
 
Schijven JF, Annema JA, de Nijs ACM, Theunissen JJH, Medema GJ

42 p in Dutch   1995
RIVM Rapport 289202006
download pdf (2471Kb)  

Toon Nederlands

English Abstract
The use of models developed for the emission (PROMISE) and dispersion (WATNAT) of substances to surface water is explored for the quantitative description of the emission and dispersion of enteroviruses to surface water. Modelling of the emission gave the contribution of the discharge of enteroviruses by treated and untreated domestic wastewater. According to the calculations the emission of enteroviruses can effectively be reduced by further reduction of direct discharge. To recommend measurements for improvement of watewater treatment data about the efficiency of the removal of enteroviruses are insufficiently available. Modelling of the dispersion of enteroviruses in surface water gave concentrations of enteroviruses that were very similar to measured concentrations in the large rivers. However, the calculations are still too uncertain to be able to draw conclusions concerning the quality of water for recreational purposes or for the drinking water supply. The modelling can be improved by measuring concentrations of enteroviruses in the Meuse at Eysden, in the Rhine at Lobith, in raw sewage and after wastewater treatment.

 

RIVM - Bilthoven - the Netherlands - www.rivm.nl

Display English

Rapport in het kort
Voor de vaststelling van de gezondheidsrisico's ten gevolge van de blootstelling aan oppervlaktewater met als functies recreatiewater en grondstof voor drinkwatervoorziening zijn de concentraties van virussen en parasitaire protozoa relevanter dan die van indicatororganismen voor faecale verontreiniging, vanwege hun hoge resistentie in waterzuiveringsprocessen, hun persistentie in het milieu en hun infectiviteit. Het hier beschreven onderzoek is een eerste verkenning om de emissie van pathogene micro-organismen naar en de verspreiding in het oppervlaktewater kwantitatief te beschrijven. De emissie via huishoudelijk afvalwater is met behulp van PROMISE gemodelleerd. Voor de berekening van de emissie werd een constante emissiefactor voor enterovirussen van 2,4 x 10.7 pvp/inwoner en jaar (plaquevormende partikels per inwoner en jaar) gebruikt. Deze is afgeleid van een gemiddelde enterovirusconcentratie van 200 pvp/l in ongezuiverd afvalwater. Tevens is een gemiddelde verwijdering bij RWZI's van 1,7 logeenheden (zuiveringsefficientie van 98%) aangenomen. Beide getallen zijn gebaseerd op een enkele serie metingen aan de proefinstallatie van de TU te Delft in 1985/86. Volgens de schattingen is de totale emissie in de periode 1970 tot en met 1990 ongeveer met een factor 6 afgenomen. Desondanks resteert nog een aanzienlijke belasting van ongeveer 4,1 x 10.12 pvp/jaar, welke grotendeels wordt veroorzaakt door ongezuiverde lozingen (inclusief overstort): deze maakt in 1990 slechts 9% uit van het totale volume aan afvalwater, maar gebaseerd op een reductie van enterovirus door biologische zuivering van 98% komt 82% van de enterovirussen via de ongezuiverde route op het oppervlaktewater. Verdere reductie van de emissie van enterovirussen naar het oppervlaktewater kan vanaf 1990 effectief worden bewerkstelligd door verdere terugdringing van ongezuiverde lozingen. Dit kan door toename van het aantal aansluitingen van huishoudens op RWZI's, verdere afname van de fractie mechanische zuivering en door het terugdringen van overstorten. Bij een percentage van ongeveer 96% is de directe belasting van het oppervlaktewater met enterovirussen gelijk aan de belasting die via het effluent van de RWZI's komt. Dit wordt zeer waarschijnlijk gehaald in 1994-1995. Als de biologische zuivering minder efficient enterovirussen verwijdert dan hier is ingeschat, dan is het aandeel van de gezuiverde lozingen in de totale emissie groter. Dit zal echter maximaal ongeveer 50% bedragen. Er is dus onvoldoende harde basis voor maatregelen ter verbetering van het zuiveringsrendement. De verspreiding in het oppervlaktewater is berekend met WATNAT met de emissiegegevens van PROMISE als input. Hierbij is uitgegaan van een constante aanvoer van enterovirussen vanuit Belgie in de Maas bij Eysden van 10 pvp/l en vanuit Duitsland in de Rijn bij Lobith van 1 pvp/l. Deze waarden zijn geschat uit concentraties van faecale streptococcen, thermotolorante bacterien van de coligroep (RIWA) en F-specifieke RNA-fagen met behulp van eerder gepubliceerde regressievergelijkingen. Virusinactivatie in het oppervlaktewater werd eerste orde temperatuurafhankelijk verondersteld met een k-intact = 0,02 dag-1 x graden C-1. De watertemperatuur is gemodelleerd als een cosinus-functie met een minimum van 2 graden C aan het begin en het einde van het jaar en een maximum van 22 graden C in het midden van het jaar. De berekende enterovirusconcentraties bleken voor de grote rivieren qua orde van grootte goed overeen te stemmen met concentratiemetingen. Voor de regionale wateren is de overeenstemming minder goed en zijn er verschillen van een factor 10 tot 100 tussen de metingen en de berekeningen. De gevoeligheid van deze modellering voor de verschillende factoren werd geanalyseerd door de factoren afzonderlijk te varieren en de invloed op de berekende concentraties te bepalen: -De aanvoer van enterovirussen vanuit het buitenland is sterk van invloed op de enterovirusconcentraties in de Maas, Rijn, IJssel en IJsselmeer, wel of geen aanvoer levert een verschil in concentratie van een factor 10 ; -Variatie in de waarde van k-intact van 0,002 tot 0,2 dag-1 x graden C-1 gaf een groot verschil in concentraties te zien van een factor 100 tot 1000 ; -De zuiveringsefficientie van de RWZI's heeft een duidelijk effect op de enterovirusconcentraties in de PAWN-knopen, maar niet in de Maas, Rijn, IJssel en IJsselmeer waar dit effect geheel wordt overschaduwd door de aanvoer van enterovirussen vanuit het buitenland. Gezien de aannames en de onzekerheden in de aanvoer van enterovirussen vanuit het buitenland, emissiefactor voor enterovirussen, de zuiveringsefficientie van RWZI's en in parameters als inactivatie en sedimentatie zijn de berekeningen van de enterovirusconcentraties in de PAWN-knopen nu nog te onzeker om hieraan conclusies te verbinden met betrekking tot de drinkwater- en recreatiewaterkwaliteit. Berekening van de emissie en verspreiding van enterovirussen kan als volgt verbeterd worden: -Door het verrichten van de metingen van de enterovirusconcentraties in de Maas bij Eysden en in de Rijn bij Lobith gedurende tenminste een jaar kan preciezer worden vastgesteld hoe groot de aanvoer van enterovirussen vanuit het buitenland is ; -Door het verrichten van enterovirusmetingen in ongezuiverd afvalwater waarvan de verhouding industrieel/huishoudelijk bekend is en met een bekend aantal inwoners in het betrokken gebied dat is aangesloten kan de emissiefactor voor enterovirussen beter worden vastgesteld. Ook deze metingen zouden gedurende een periode van tenminste een jaar moeten worden verricht ; -Gecombineerd met het voorgaande zouden metingen in het effluent van verschillende type RWZI's beter inzicht kunnen geven in de zuiveringsefficienties van RWZI's ; -Door inzicht in procesparameters als inactivatie en sedimentatie te vergroten, te denken valt aan metingen in bijvoorbeeld Rijn en Maas op verschillende plaatsen. De emissie van enterovirussen naar het oppervlaktewater is onderhevig aan seizoensvariatie, met name in de zomerperiode is de emissie relatief hoger en kunnen er piekbelastingen voorkomen. Voor nauwkeuriger berekening van de zwemwaterkwaliteit zijn derhalve waterbewegingsmodellen op lokale schaal nodig.

 

RIVM - Bilthoven - Nederland - www.rivm.nl
Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu RIVM
( 1995-06-30 )