MIKROBIELL KILDESPORING AV FEKAL
VANNFORURENSING
SAMMEN MED DETEKSJON AV LEGEMIDLER OG
PERSONLIG PLEIEPRODUKTER
Fagtreff i Norsk vannforening
Forurensningskilder og fordeling
12. oktober 2015, Oslo
Adam M. Paruch
BAKGRUNNSINFORMASJON
Fekal forurensing betyr at forurensingen kommer fra mennesker eller dyrs
avføring (f. eks. husdyr, vilt eller fugler)
Forurensingen skjer hovedsakelig via
lekkasje fra avløpsledninger,
mangelfulle renseanlegg for
spredt bosetting og avløpsslam
(human fekal opprinnelse)
husdyrgjødsel og avføring
(animalsk fekal opprinnelse)
Fra disse kildene kan fekale smittestoff forurense vannkilder direkte
(drikkevann, vanning og bading) eller indirekte fra jord og vegetasjon
(via jordbruksavrenning, vanning og organisk gjødsling) særlig etter
kraftig nedbør med påfølgende avrenning.
Adam M. Paruch (Dr.-Ing. / Dr. Eng.)
forsker 1183 med professorkompetanse / research professor
12.10.2015
Oslo
3
FEKAL FORURENSING
- Det er viktig å benytte gode indikatororganismer. En av de mest anvendte
indikatorer for fekal forurensing er Escherichia coli (E. coli)
Adam M. Paruch (Dr.-Ing. / Dr. Eng.)
forsker 1183 med professorkompetanse / research professor
12.10.2015
Oslo
4
KILDER TIL FEKAL FORURENSING
- Det finnes flere mikrobielle metoder for å påvise fekal forurensing, særlig
E. coli, men de ikke kan skille på om den faktiske forurensningskilden er
mennesker eller dyr
Foto: A.M. Paruch
Adam M. Paruch (Dr.-Ing. / Dr. Eng.)
forsker 1183 med professorkompetanse / research professor
12.10.2015
Oslo
5
KONSEPT FOR FEKALKILDESPORING
- Bioforsk/NIBIO har testet ut molekylærbiologiske metoder for sporing av
fekale forurensningskilder
- Metoden kan spore om forurensninger kommer fra mennesker og/eller dyr
(f.eks. beitedyr)
– Metoden består av to steg:
1 – mikrobiell påvisning av fekal forurensing
gjennom analyser av E. coli (gjennomføres med
hurtigmetoden Colilert®-18
som i tillegg
påviser koliforme bakterier) og
Foto: A.M. Paruch
2 – molekylærbiologiske DNA tester baserte på
kvantitativ real-time PCR analyser ved
anvendelse av såkalte vertsspesifikke genetiske
markører for sporing av fekale
forurensningskilder
Foto: A.M. Paruch
Adam M. Paruch (Dr.-Ing. / Dr. Eng.)
forsker 1183 med professorkompetanse / research professor
12.10.2015
Oslo
6
DNA TESTER
– Vertsspesifikke markører for mennesker (BacH) og utvalgte dyr, særlig
drøvtyggere (BacR) og hester (BacHor) ble benyttet.
– Verifiseringstest av vertsspesifikke genetiske markører fra Bacteroidetes
16S rRNA
Foto: L. Paruch
Adam M. Paruch (Dr.-Ing. / Dr. Eng.)
forsker 1183 med professorkompetanse / research professor
12.10.2015
Oslo
7
Adam M. Paruch (Dr.-Ing. / Dr. Eng.)
forsker 1183 med professorkompetanse / research professor
12.10.2015
Oslo
8
Adam M. Paruch (Dr.-Ing. / Dr. Eng.)
forsker 1183 med professorkompetanse / research professor
12.10.2015
Oslo
9
http://www.eeagrants.com/
Adam M. Paruch (Dr.-Ing. / Dr. Eng.)
forsker 1183 med professorkompetanse / research professor
http://www.ng-aquarius.org/
12.10.2015
Oslo
10
– Gjersjøen ligger i Oppegård og Ås
kommuner. Store deler av nedbørsfeltet
ligger i tillegg i Ski kommune, samt en liten
del i Oslo kommune.
– Gjersjøen får tilrenning fra:
Kantorbekken,
Greverudbekken,
Tussebekken,
Dalsbekken,
Fåleslora
Adam M. Paruch (Dr.-Ing. / Dr. Eng.)
forsker 1183 med professorkompetanse / research professor
12.10.2015
Oslo
11
Ibuprofen: 31 ng/l
Ibuprofen: 980 ng/l
Caffein: 240 ng/l
Gabapentin: 48 ng/l
Caffein: 140 ng/l
Metoprolol: 12.9ng/l
Paracetamol: 20 ng/l
Metoprolol: 11.8ng/l
Gabapentin: 23 ng/l
Gabapentin: 130 ng/l
Paracetamol: 130 ng/l
Adam M. Paruch (Dr.-Ing. / Dr. Eng.)
forsker 1183 med professorkompetanse / research professor
12.10.2015
Oslo
12
Ibuprofen: 96 ng/l
Ibuprofen: 150 ng/l
Caffein: 650 ng/l
Paracetamol: 65 ng/l
Caffein: 260 ng/l
Paracetamol: 17 ng/l
Saccharin: 53 ng/l
Gabapentin: 27 ng/l
Paracetamol: 280 ng/l
Adam M. Paruch (Dr.-Ing. / Dr. Eng.)
forsker 1183 med professorkompetanse / research professor
12.10.2015
Oslo
13
Foto: A.M. Paruch
Ibuprofen: 100 ng/l
Ibuprofen: 390 ng/l
Paracetamol: 65 ng/l
Caffein: 120 ng/l
Gabapentin: 15 ng/l
Paracetamol: 16 ng/l
Foto: A.M. Paruch
Adam M. Paruch (Dr.-Ing. / Dr. Eng.)
forsker 1183 med professorkompetanse / research professor
12.10.2015
Oslo
14
Ibuprofen: 450 ng/l
Ibuprofen: 31 ng/l
Sulfamethoxazole: 11 ng/l
Caffein: 170 ng/l
Caffein: 550 ng/l
Paracetamol: 82 ng/l
Adam M. Paruch (Dr.-Ing. / Dr. Eng.)
forsker 1183 med professorkompetanse / research professor
12.10.2015
Oslo
15
Ibuprofen: 140 ng/l
Ibuprofen: 27 ng/l
Caffein: 150 ng/l
Caffein: 110 ng/l
Paracetamol: 38 ng/l
Gabapentin: 14 ng/l
Paracetamol: 48 ng/l
Paracetamol: 42 ng/l
Adam M. Paruch (Dr.-Ing. / Dr. Eng.)
forsker 1183 med professorkompetanse / research professor
12.10.2015
Oslo
16
System purifying the
mixture of runoff and
sewage leakage from
Hebekk, the Northwest
side of Ski city.
This site has been selected
deliberately, as it perfectly
represents a system
treating pollution from
various sources that
affects water quality in a
small creak named
Blåveisbekken (Blaavei
stream), which ends in a
stream named Dalsbekken
(Dal stream), which is one
of the tributaries of the
Lake Gjersjøen being the
drinking water reservoir
for approx. 45 000 people
of two Norwegian
municipalities, Aas and
Oppegaard.
Adam M. Paruch (Dr.-Ing. / Dr. Eng.)
forsker 1183 med professorkompetanse / research professor
12.10.2015
Oslo
17
Ibuprofen: 170 ng/l
Ibuprofen: 130 ng/l
Carbamazepine: 130 ng/l
Caffein: 170 ng/l
Caffein: 680 ng/l
Caffein: 580 ng/l
Gabapentin: 10 ng/l
Naproxen: 160 ng/l
Saccharin: 62 ng/l
Paracetamol: 90 ng/l
Saccharin: 110 ng/l
Gabapentin: 67 ng/l
Gabapentin: 71 ng/l
Paracetamol: 88 ng/l
Paracetamol: 520 ng/l
Adam M. Paruch (Dr.-Ing. / Dr. Eng.)
forsker 1183 med professorkompetanse / research professor
12.10.2015
Oslo
18
OPPSUMMERING
– Vi må få til et skifte i tenkning om at fekal forurensning kun kommer fra
avløpsvann. Forurensningen kan stamme fra så mye mer enn det, og for at
de riktige tiltakene skal kunne settes inn, er det vesentlig å finne ut hva
som er forurensningskilden
– Resultatene viser en tendens, dvs. hvor dominerende kilde av
fekalforurensing er fra mennesker der også dominerer legemidler og
personlig pleieprodukter
– Ved å implementere de vertsspesifikke genetiske markørene fra for
eksempel drøvtyggere og hester i standardtester kan vi bruke disse
metodene for å sette inn tiltak som begrenser utslipp fra der den fekale
forurensningen har oppstått i utgangspunktet
Adam M. Paruch (Dr.-Ing. / Dr. Eng.)
forsker 1183 med professorkompetanse / research professor
12.10.2015
Oslo
19
TAKK FOR OPPMERKSOMHETEN
Adam M. Paruch (Dr.-Ing. / Dr. Eng.)
forsker 1183 med professorkompetanse / research professor
[email protected]
NIBIO
Norsk institutt for bioøkonomi / Norwegian Institute of Bioeconomy Research
Pb 115, NO-1431 Ås
www.nibio.no