Orgaaninen hiili ei yksin ratkaise talousveden mikrobien kasvua

Suomalaisten luonnonvesien erityispiirre - korkea orgaanisen aineksen, humuksen, pitoisuus vaikeuttaa talousveden valmistusta. Kemiallinen puhdistus ja mm. tekopohjaveden muodostaminen voivat alentaa orgaanisen aineen pitoisuutta ja siitä johtuvia terveyshaittoja. Kemiallisen vedenkäsittelyn seurauksena kuitenkin talousvesien ns. mikrobeille käyttökelpoinen orgaaninen aine AOC lisääntyy voimakkaasti. Korkea AOC:n pitoisuus yhdistyneenä talousvesien alhaiseen fosforipitoisuuteen johtaa siihen, että fosfori on orgaanisen hiilen pitoisuutta tärkeämpi mikrobien kasvua säätävä minimitekijä suomalaisissa talousvesissä.

Hyvälaatuinen talousvesi ei saa sisältää mikrobeja, jotka aiheuttavat kuluttajille terveysriskejä tai veden maku- ja hajuhaittoja. Vesilaitoksilla pyritään varmistamaan talousveden hyvä kemiallinen ja mikrobiologinen laatu. Tauteja aiheuttavat mikrobit tuhotaan jakeluun lähtevästä vedestä desinfioimalla se esimerkiksi kloorilla tai otsonilla. Veden käsittelymenetelmät vaihtelevat vesilaitoksittain käytettävissä olevan raakaveden laadusta riippuen. Pintavesilaitoksilla talousvesi yleensä aina desinfioidaan, kun taas pohjavettä jaetaan ilman desinfiointia. Vaikka vesi lähtisikin vesilaitokselta korkealaatuisena, sen mikrobiologinen laatu yleensä heikkenee jakeluverkostossa. Mitä kauemmin vesi viipyy verkostossa, sitä enemmän mikrobit lisääntyvät. Syynä on desinfioimiskemikaalien tehon häviäminen varsinkin verkoston perukoilla. Voimakas desinfiointi yhdessä orgaanisen aineksen kanssa voi johtaa veden makuongelmiin ja terveydelle vaarallisten mutageenisten halogenoitujen yhdisteiden muodostumiseen. Vesilaitokset ovatkin alentaneet desinfiointiaineiden määrää huomattavasti viimeisen vuosikymmenen aikana desinfiointisivutuotteiden syntyä välttääkseen. Seurauksena saattaa kuitenkin olla mikrobiologisia ongelmia. Vesilaitosten onkin yritettävä löytää oikeat käsittelymenetelmät veden kemiallisen ja mikrobiologisen laadun turvaamiseksi.

Orgaaninen aine

Useat suomalaiset vesilaitokset joutuvat tuottamaan korkealaatuista talousvettä hankalissa oloissa. Kaikilla ei ole käytössään pohjavettä, vaan ne valmistavat talousvetensä pintavesistä, jotka sisältävät usein runsaasti luonnon humusaineita (orgaanista ainesta). Humusaineet ruokkivat verkoston mikrobeja, etenkin jos humusaineet pilkkoutuvat vedenkäsittelyssä kuten veden desinfioinnissa. Tällöin joudutaan kierteeseen, jossa patogeenimikrobit tuhotaan vesilaitoksella, mutta samalla autetaan verkoston mikrobien kasvua. Osa verkostossa kasvavista mikrobeista on suoranaisia taudinaiheuttajia, osa aiheuttaa kemiallisia laatuongelmia ja lisää verkoston korroosiota.

toisen palstan alkuun

Orgaanisen aineksen kokonaispitoisuus laskee kemiallisella saostuskäsittelyllä pintavesilaitoksilla sekä imeytymisprosessissa tekopohjavesilaitoksissa. Tämän ansiosta mm. rantaimeytetyn järviveden mutageenisuus alenee klooridesinfioinnin yhteydessä. Orgaanisen aineen kokonaismäärän alenemisesta huolimatta talousveden biologista stabiilisuutta osoittava parametri, ns. mikrobeille käyttökelpoisen orgaanisen hiilen (AOC) pitoisuus on suomalaisissa talousvesissä korkea. Pintavesilaitoksilla AOC kohoaa usein kemiallisen vedenkäsittelyn aikana ollen 390+130 µg AOC/l. AOC-pitoisuudet ovat korkeimmat otsonoiduissa talousvesissä. Tämä johtuu orgaanisen aineksen pilkkoutumisesta voimakkaita kemiallisia hapettimia (otsoni, vetyperoksidi, ja klooraus) käytettäessä. Tekopohja- ja pohjavesilaitoksien tuottamissa talousvesissä on yllättävän korkea AOC:n pitoisuus (170+60 µg AOC/l).

Mikrobikasvu

Pintavesilaitosten kemiallisen talousveden käsittely alentaa tehokkaasti mikrobien määrää ja aktiivisuutta. Mikrobien tuhoutumista voidaan lisätä kloorauksen, otsonoinnin ja vetyperoksidin yhdistämisellä. Mikrobien määrä aleni myös tekopohjaveden valmistuksessa. Mikrobiologista kasvua tapahtuu kuitenkin myös desinfioiduissa talousvesissä. Klooridesinfiointi ainoastaan viivästyttää 2-3 vrk:lla mikrobien kasvua vesinäytteissä. Erityisesti otsonoinnissa ja vetyperoksidikäsittelyssä mikrobien kasvukyky kiihtyy desinfiointikemikaalin hävitessä vedestä. Heterotrofinen mikrobikasvu on voimakkaampaa pohjavesissä kuin pintavesilaitoksilla tuotetuissa talousvesissä. Tämä johtuu joko tekopohja- ja pohjavesilaitosten talousvesien desinfioimattomuudesta tai kloorin alhaisesta pitoisuudesta.

Talousveden mikrobikasvua ei voi selittää suomalaisissa oloissa yksinomaan veden sisältämillä humusaineilla vaan mikrobikasvua säätelee usein fosfori. Pienikin fosforipitoisuuden nousu lisää suuresti talousveden mikrobikasvua. Voidaan olettaa, että vastaava tilanne vallitsee maapallolla alueilla, joilla luonto on samankaltainen kuin Suomessa. Tämä osoittaa uuden näkökulman talousvesitutkimukseen. Muutkin ravinteet kuin orgaaniset yhdisteet tulisi ottaa huomioon talousveden mikrobikasvua rajoitettaessa.

Artikkeli on lyhennelmä Ilkka Miettisen väitöskirjasta: Microbial growth and chemical quality in Finnish drinking waters. Kansanterveyslaitoksen julkaisuja A23/1998. Kuopio 1998, 138 s. ISBN 951-740-106-X, ISSN 0359-3584

Ilkka Miettinen, KTL
(017) 201 371, ilkka.miettinen@ktl.fi