Jakob R Ottoson, SLU och SVA Dricksvatten och mikrobiologiska risker från lantbrukens djur – en LRF rapport Foto: Bengt Ekberg, SVA Jakob R Ottoson, SLU och SVA 1

Bakgrund Öka kunskaperna om var de största riskerna föreligger (mikrobiologisk påverkan på råvatten) Ge förslag på åtgärder som är teknisk och ekonomiskt rimliga att vidta. Kunskap om hur stort mikrobiologiskt hot lantbruket utgör jämfört med andra källor är väsentligt. Det bör göras såväl en riskanalys som en cost-benefit analys av krav som ställs på lantbrukarna så att dessa är rimliga. Rapporten är en första del i projektet: Var står vi idag kunskapsmässigt om den påverkan lantbrukets djur kan ha för riskerna med vattenförsörjningen i Sverige?

Kommunalt dricksvatten och smittrisker från lantbrukens djur (nöt, gris) Hur ser kunskapsläget ut? Rapport till LRF med en genomgång av: vattenburna utbrott som rapporterats i Sverige barriärer som finns mellan djuren (gris och nötkreatur) och dricksvattenkonsumenten infektionsdosen hos de mikroorganismer som kan spridas från djur till människa förekomsten av de mikroorganismer som kan spridas från nötkreatur och grisar till människa via vatten i svenska besättningar en inbördes riskrankning mellan dessa organismer riskreducerande åtgärder (VA-verk, miljön, lantbrukaren) Inga registrerade utbrott från gödsel eller strandbete! Betyder inte att det inte har hänt, men det är avlopp som oftast (nästan alltid) förorenar.

Learning objectives Pathogens Which ones are we talking about? Where do they come from? What characteristics do they have? Barriers Treatment technologies Mechanisms of removal and inactivation Interaction of the above Depending on system, which pathogens are likely to cause disease?

Concluding table

Riskvärdering Faroidentifiering Exponeringsuppskattning Faro-karakterisering Risk-karakterisering

Olika end-points Sannolikhet för: Exponering Infektion Sjukdom Disability Adjusted Life-Years Relativ risk

Risker från avfallshantering- beror på exponering och barriärer Material Animaliska biprodukter Avloppsslam Humanurin Fekalier Avloppsvatten Hushållssopor Barriärer* Behandling Utspädning (i recipient) Restriktioner: användning, gröda (process), djurslag Karenstid (mellan gödsel och skörd) Spridningsteknik (nedmyllning, injektion) Exponering Konsumtion av gröda Foder Bete Förorenat vatten *Barriär; minskar sannolikheten för exponering, infektion eller sjukdom av en patogen

Risk modellering

Sjukdomar som kan spridas med vatten Framför allt mag-tarmsjukdomar som sprids fekalt-oralt Förutom enterititer, kan mer allvarliga sjukdomar spridas fekalt-oralt. Dessutom allvarliga följdsjukdomar av tarmsjukdomar 150-200 agens: virus, bakterier, parasiter 11

Virus Små (20-100 nm)  svåra att avskilja mekaniskt Inte ”levande” (behöver värdcell för replikation)  ingen aktivitet (resistenta mot uttorkning och andra processer) Ofta värd/vävnadsspecifika  korsar inte artbarriär (få zoonoser). Fågelinfluensa fekal hos vilda fåglar, respiratorisk hos däggdjur. Hepatit E påvisad zoonos (gris, hjort) Utsöndras i höga halter (109 per g feces) Låg infektionsdos Ex: Norovirus (vintrekräksjuka), rotavirus, Hepatit A virus

Parasiter Resistenta former i miljön: ägg, cystor och oocystor Giardia intestinalis (lamblia, duodenalis) zoonos?,10-12 µm. Orsak till flertal utbrott i Sverige; kokpåbud i Oslo 2004 Cryptosporidium hominis (humanspecifik); Milwaukee, Östersund, Skellefteå C. parvum (zoonos, fr.a. kalvar) 5 µm. Fler bassängrelaterade utbrott Klorresistenta (fr.a. Cryptosporidium)

Bakterier Aktiva (om inte sporbildare) Kan tillväxa i miljön (men dör oftast snabbare än virus/parasiter p.g.a. konkurrens med adapterad mikrobiota) Flera zoonotiska agens (fåglar, däggdjur och reptiler) Campylobacter jejuni and coli; vanligast. Låg infektionsdos. Salmonella spp.; (relativt) låg incidens i Sverige. Hög infektionsdos VTEC, EHEC; Fr.a. hos idisslare (kor). Låg incidens i norra Sverige. Högst Skåne, Halland Antibiotikaresistens 14

Lantbrukets påverkan: gödsel och strandbete: Zoonotisk spridning Cattle Campylobacter VTEC (E. coli O157) Cryptosporidium parvum Giardia lamblia Salmonella Pigs Hepatit E virus Yersinia (Sheep) Giardia lamblia Listeria

Förekomst Dokumenterade utbrott Rapporterade humanfall (del vatten?) Förekomst i besättning På slakterier Individnivå Halter i gödsel Källor: svenska rapporter, internationell vetenskaplig litteratur, experter, hemsidor (fr.a. SMI, SVA, SLV)

Barriärer, reduktion Gödsel Tid för 1 log = 90 % reduktion Bakterier dagar till veckor Virus veckor till månader Parasitägg mån till år Miljön, i regel något snabbare (UV) Reningsprocesser Utspädning i recipient

Log reduktion per grupp Reningssteg Virus Bakterier Parasiter Koagulering/fällning 1.9 (0,2 - 4,3) 1.7 (0,5 - 3,9) 2,0 (0,4 - 3,7) Snabb sandfiltrering/aktivt kol (0,7 - 1,2) 1.0 (0,3 - 1,5) 0,6 (0 - 1,4) Långsamfiltrering 2,1 (0,9 - 3,5) 2.2 (1,3 - 3,4) (0,3 - 6,5) Klorering 2,0 (1,5 - 3,0) 3.5 (2,5 - 5,0) 0.4 (0 - 1,0) UV-strålning (3 - 4) (6,5 - 8) (3 - > 4,5) Mikrofiltrering 2 (< 1 - 3) 7 (3 - 8) 6.5 ( > 4 - 7) Ultrafiltrering 6 (1 - 8) 8 (7 - > 8) 8 (3 - 8) Från Westrell 2004

Farokarakterisering (dos-respons)

Orsakande mikroorganismer Ofta inte bestämt Blandinfektioner (avloppsförorenat) Saknar patient och/eller isolat från vatten Campylobacter jejuni Norovirus Giardia intestinalis Cryptosporidium hominis 20

Utbrottsunderskattning Faktor ~50 (rapporterat 20 – 600; i Sverige 67 ggr. Lindqvist et al. 2001) 21

Andersson, T. Livsmedelsverket (2012)

Riskkarakterisering, rankning Organism Djurreservoar Förekomst Avskiljning Desinfektion Infektionsdos Campylobacter Många Hög Mellan Känslig Låg VTEC/EHEC* Nötkreatur Regionalt hög Cryptosporidium parvum† Unga kalvar, lamm? Mellan/hög Klortålig UV-känslig Mellan/låg Giardia lamblia‡ Hepatit E virus Unga grisar Mellan/känslig Troligen låg Salmonella Yersinia enterocolitica Gris Troligen hög Listeria monocytogenes Mellan/Låg *Regionalt högst risk †Kan där dricksvattensäkerheten i huvudsak bygger på klorering innebära relativt högre risk än bakterierna ovan ‡Zoonotisk potential? Samma genotyp som finns hos människa har påvisats hos många däggdjur

Säkert vatten Water safety plans (WSP), vattenskyddsområden Dricksvattenföreskrift LIVSFS 2011:3 Omtryck av dricksvattenföreskrifterna. Allmänna hygienregler och faroanalys och kritiska styrpunkter införs, liksom också regler om sammanställning och utvärdering av förändringar av kvaliteten. 24

Vilka data behövs? Forskningsbehov Virulens/patogenicitet djurstammar Diagnostik vatten Fekal källspårning Spridningsmodeller för mikroorganismer

Riktvärden föreslagna av Svenskt Vatten Parameter Gränsvärde* Riktvärde† Kommentar E. coli 500 / 100 ml 100 / 100 ml Gränsvärdena motsvarar 95:e percentilen i en lognormalfördelning och ska för E. coli ligga under 500/100 ml och för enterokocker 200/100 ml för excellent nivå (2006/7/EC) Intestinala enterokocker 200 / 100 ml 40 / 100 ml Somatiska kolifager 300 / 100 ml 60 / 100 ml Begränsad användning i Sverige Clostridiesporer 5 / 100 ml Påvisade i 100 ml Analys av sporer Koliforma bakterier 10 000 / 100 ml Ingen stark indikator på fekal förorening varför inget gränsvärde föreslås Cryptosporidium spp. 0,1 / L 0,01 / L *Överskridet gränsvärde > 5 % av tiden, genomför utredning för att spåra källan, ta fram beslutsunderlag med kvantitativ riskvärdering †Överskridet riktvärde > 5 % av tiden, dubblera provtagningsfrekvens, spåra källan

Europakartan efter avrinningsområden Ramdirektivet för vatten (2000/60/EC) 27

Bevisbördan? När har man förhöjda halter I samband med gödsling? I samband med beten? I allmänhet efter kraftiga regn och/eller snösmältning? Vid alla tillfällen bör en källspårning utföras Naturvårdsverket 2010

Om lantbruket påverkar Strandbete: Minska djurtäthet Unga djur Utfordring från vattnet Stängsling Gödsel Enligt nitratkänsliga områden Behandling av gödsel

Förslag, klara miljöprövning tillräckligt? Spridning till vatten liknande N och/eller P, partikelbundet Bra djurhälsoläge Djurstammar mindre patogena Stor del av gödsel lagrat

Soller et al. 2010 Water Res Ansatsen mycket bra, men dataval? Ottoson (2012-04-23) mellan tummen och pekfingret Human: 100 Nöt: 5-10 Gris och fjäder: 2-5

Rätt fokus! För dricksvattenproduktion Kommunala och enskilda avlopp, bräddningspunkter För lantbruket att förhålla sig till Vatten som biosäkerhetsrisk (till gård) Andra spridningsvägar Enskilt vatten Strandbad Bevattningsvatten

Slutsatser Få personer med bra överblick (fanns behov av rapporten) Störst sannolikhet, Campylobacter från nöt Konsekvens (regionalt) EHEC från nöt Att särskilt beakta: Vattenverk med bara snabbfiltrering och klorering, Cryptosporidium parvum Grundvattenverk utan klorering I nöttäta områden, Campylobacter och EHEC i svintäta, HEV Enligt SLV bör ytvattenverk ha minst en effektiv barriär mot klorresistenta parasiter. Alternativen kan vara kemfällning före snabbfiltrering eller UV-desinfektion som komplement till kloreringen.

Klorera mera?