Kvantitatiivinen mikrobiologinen riskinarviointi vesijohtoverkostossa

Abstract

Talousvesi on Suomen lainsäädännön mukaan kaikki se vesi, joka on tarkoitettu juomiseen, muihin kotitaloustarkoituksiin sekä elintarvikkeiden valmistukseen. Talousveden tulee aina olla laadultaan sellaista, ettei se aiheuta käyttäjilleen terveysvaaraa. Merkittävin talousveden terveysriski on taudinaiheuttajamikrobit, jotka ovat aiheuttaneet laajavaikutteisia vesiepidemioita Suomessa.

Kvantitatiivinen mikrobiologinen riskinarviointi (Quantitative microbial risk assessment, QMRA) on riskienhallinnan menetelmä, jonka avulla määritetään infektion saamisen todennäköisyys esimerkiksi vedestä tai ruoasta. QMRA:lla on monia sovelluskohteita, mutta tässä työssä keskitytään talousveteen, joka rajataan vielä vesijohtoverkostoon. Tutkimuksen tavoitteena on selvittää millainen QMRA on riskienarviointimenetelmänä ja millaiset sen hyödyntämismahdollisuudet ovat vesijohtoverkoston mikrobiologisten riskien arvioinnissa. Lisäksi tavoitteena on selvittää, millaisia mikrobiologisia riskejä vesijohtoverkostossa esiintyy, mistä ne johtuvat ja millaisia yhteiskunnallisia vaikutuksia niillä on.

Kandidaatintyö toteutetaan kirjallisuuskatsauksena. Työssä käytetään riskienhallintaan ja vesihuoltoon liittyvää kirjallisuutta, tutkimusartikkeleita, raportteja, lainsäädäntöä sekä standardeja. Lisäksi hyödynnetään tilastoja sekä uutisia Suomessa esiintyneistä vesiepidemioista.

QMRA:ssa kootaan tieteellinen tieto valitun taudinaiheuttajan ominaisuuksista, kulkeutumisreiteistä, altistustavoista sekä altistumisen terveysvaikutuksista. Näiden tietojen sekä sopivan matemaattisen mallin avulla saadaan laskettua, kuinka todennäköisesti ihminen saa infektion altistuttuaan kyseiselle mikrobille. Tulosten avulla voidaan tehdä johtopäätöksiä siitä, kuinka suuri terveysriski yhteiskunnallisesti on ja millaisia mahdollisia toimenpiteitä tulisi tehdä riskin minimoimiseksi.

Esimerkiksi puutteellisten vedenkäsittelyprosessien sekä erilaisten verkostokontaminaatiotilanteiden takia verkostossa esiintyy taudinaiheuttajia. Kontaminaatiotilanteita ovat muun muassa verkoston rakennus- ja korjaustyöt, rikkoutuneet ja vanhat putket, vesi-iskut, cross-connection-järjestelyt ja takaisinvirtaukset. Yleisimmät talousveden taudinaiheuttajat ovat norovirus, legionella ja kampylobakteeri, jotka aiheuttavat muun muassa korkeaa kuumetta ja pahoinvointia. Tavallisesti talousveden mikrobiologista laatua tarkkaillaan indikaattoriorganismeilla, mutta niiden poissaolo ei tarkoita välttämättä sitä, että vedessä ei esiintyisi taudinaiheuttajia. Tästä syystä kontaminaatiota ei yleensä havaita ennen kuin sen haitalliset seuraukset ovat jo tapahtuneet. Tämän takia tarvitaan lisäksi ennustavia ja mallintavia menetelmiä, joista QMRA on eräs esimerkki.

Vesijohtoverkoston QMRA tehdään tyypillisesti tietylle kontaminaatiotilanteelle, jonka perusteella valitaan sille olennainen taudinaiheuttaja. Verkosto-QMRA:ta varten tarvitaan useita lähtötietoja, jotka voidaan saada kirjallisuudesta, vesilaitoksen datasta sekä hydraulisesta mallinnuksesta, jota käytetäänkin usein verkosto-QMRA:ssa apuna muun muassa taudinaiheuttajan kulkeutumisen tutkimiseen verkostossa. Verkosto-QMRA:n rajoituksia ja epävarmuuksia ovat esimerkiksi puutteelliset lähtötiedot, yksinkertaistukset verkoston toiminnasta ja altistustavoista sekä keskittyminen ainoastaan yhteen taudinaiheuttajaan.

Vesijohtoverkostolle QMRA:sta voi kuitenkin olla monenlaista hyötyä. QMRA:n avulla voidaan arvioida tiettyyn verkoston kontaminaatiotilanteeseen liittyvää infektioriskiä vedenkäyttäjille tietyn taudinaiheuttajan osalta, odotettavissa olevaa sairaustapausten määrää sekä tiettynä ajankohtana esiintyvää sairaustapausten enimmäismäärää. Siten sen avulla voidaan ennustaa mikrobiologisesta saastumisesta seuraavia talousveden haitallisia terveysvaikutuksia ja sitä kautta voidaan paremmin ennaltaehkäistä saastumistapauksia ja ryhtyä riskienhallintatoimenpiteisiin ajoissa.