Nitrifikaatiobakteereja vesijohtoverkostossa

Joillakin vesilaitoksilla nitriittiä kertyy juomaveteen. Se voi muodostaa sekundääriamiinien kanssa nitrosoamiineja, jotka ovat syöpää aiheuttavia yhdisteitä. Lisäksi nitriitti voi aiheuttaa mm. vauvoilla häiriöitä veren punasolujen happiaineenvaihduntaan, ns. methemoglobinemian.

Nitriittiä voi kertyä vesijohtoverkostoon mikrobiologisesti epätäydellisessä nitrifikaatioprosessissa tai nitraattipitoisen veden pelkistyessä hapettomissa olosuhteissa. Nitrifikaatio on mikrobiologinen prosessi, jossa ammonium hapettuu nitriitin kautta nitraatiksi.

Nitrifikaatiobakteerit ovat aerobisia kemolitotrofisia bakteereita, jotka saavat energiansa epäorgaanisten yhdisteiden hapetuksesta ja tarvitsemansa hiilen hiilidioksidista kasvien tavoin. Nitrifikaatioon osallistuu kahdenlaisia bakteereja, ammoniumin hapettajia ja nitriitin hapettajia. Nitrifikaatiobakteerien karakterisointia haittaa mm. niiden hidas kasvunopeus.

KTL:n ympäristömikrobiologian laboratoriossa tutkittiin nitrifikaatiobakteerien esiintymistä most probable number (MPN) -tekniikalla 15 vesilaitoksen juomavedestä ja vesijohtoverkostojen saostumista (1996, 10 puhdistetun vesilaitoksen verkostosaostumat; 1997, 4 uudelleen puhdistetun vesilaitoksen saostumat). Lisäksi bakteereiden toimintaa eli aktiivisuutta mitattiin tarkastelemalla näytteiden nitrifikaatiobakteerien kykyä hapettaa ammoniumia ja nitriittiä.

Nitrifikaatiobakteerit vedessä

Tutkittujen vesilaitosten kloorattu (kloorikaasu tai hypokloriitti, 5 vesilaitosta) tai klooriamiinidesinfioitu (6 vesilaitosta) lähtevä vesi ei yhtä lukuun ottamatta sisältänyt nitrifikaatiobakteereita. Kuitenkin

toisen palstan alkuun

vesijohtoverkostojen viimeisissä tutkituissa pisteissä nitrifikaatiobakteereiden pitoisuudet olivat usein huomattavia, ja niitä löytyi 13 vesilaitokselta. Nitrifikaatiobakteerien määrä vesinäytteissä oli korkea, jos myös muiden määritettyjen mikrobien määrä oli korkea. Lisäksi nitrifikaatiobakteerien määrä kasvoi veden vanhetessa verkostossa. Korkeat nitrifikaatiobakteerien määrät voivat liittyä kohonneisiin nitriitti- ja nitraattipitoisuuksiin. Nitrifikaatiobakteerien määrä oli alhainen jos vedessä oli jäännösklooria. "Possupuhdistus" (mekaaninen puhdistus) ja verkoston huuhtelu eivät vähentäneet veden nitrifikaatiobakteereiden määrää.

Saostumien pitoisuus

Kaikissa vesijohtoverkostojen saostumissa nitrifikaatiobakteerien pitoisuudet olivat korkeammat kuin juomavedessä. Saostumissa ammoniumin hapettajien määrät vaihtelivat. Nitriitinhapettajia löytyi vaihtelevasti, klooraamattomasta vedestä eniten, klooratusta vedestä vähiten ja klooriamiinidesinfioidusta vedestäkin runsaasti. Saostumien nitrifikaatiobakteerien määrä oli hieman vähentynyt vuoden kuluttua saostumien poistosta. Aktiivisuusmääritysten mukaan klooriamiinidesinfiointi lisäsi mahdollisuutta voimakkaaseen ammoniumin hapetukseen saostumissa. Nitriitin kertyminen vesijohtoverkostoon voi johtua ammoniumin hapettajien kyvystä hapettaa ammoniumista nitriittiä tehokkaammin kuin nitriitin hapettajat hapettavat nitriitistä nitraattia. Koska vesijohtoverkoston nitrifikaatiobakteeripopulaatiot ovat tuntemattomia, työn jatkossa näitä hitaasti kasvavia mikrobeja karakterisoidaan suoraan näytemateriaalista (biofilmi) molekyylibiologisin menetelmin.

Mari Lipponen, mari.lipponen@ktl.fi
Merja Suutari, merja.suutari@ktl.fi
Pertti Martikainen, pertti.martikainen@ktl.fi
KTL (017) 201 211