VANNFORSYNING OG DRIKKEVANNSKVALITET 9. - 10. JANUAR 2002
FORORD Forskningsprogrammet Drikkevannsforskning mot år 2000 har nå vært i funksjon siden 1995 og viktige resultater er frembragt. Under Kursdagene 2000 ble et meget vellykket kursprogram gjennomført med dette forskningsprogrammet som utgangspunkt. Vi har nå kommet et godt skritt videre og nye resultater vil bli fokusert på ved Kursdagene 2002. Dette skjer på et tidspunkt med betydelige fremskritt innen vår vannforsyning. Det statsfinansierte Drikkevannsprogrammet har bidratt til at mange vannverk har fått nødvendige tilskudd til oppgradering og en ny forskrift for drikkevann og vannforsyning er lagt fram. Ved Kursdagene 2002 ønsker NIF og NTNU spesielt å fokusere på de forskningsresultater som er oppnådd i den senere tid både gjennom NFR-programmet: Drikkevann mot år 2000 og gjennom den grunnforskning som finner sted i universitetenes og forskningsinstituttenes egen regi. Det legges spesielt vekt på de aspekter ved vannforsyningen som berører vannkvalitet i tilknytning til råvannkilde, vannbehandling og distribusjonssystem. Vi ønsker å diskutere de resultater som denne forskningen har brakt frem i lys av nasjonale og internasjonale trender, og vannverkseiernes kunnskapsbehov i forbindelse med den oppgradering av vannverk som den nye forskrift om vannforsyning og drikkevann vil kreve. Ved å samle alle foredragene fra kurset i denne boken, håper kurskomiteen at resultatene fra forskningen blir lettere tilgjengelig enn det som er vanlig fra slike kurs. Det rettes en takk til koordinatoren for forskningsprogrammet, Asle Aasen, som har gjort en stor innsats for å få dette til. Likeledes rettes det en takk til alle foredragsholderne som har bidratt med sine innlegg. Uten dem ville denne boken ikke blitt til. Trondheim 28. november 2001 Hallvard Ødegaard Kurskomiteen
INNHOLD (1) Trender vedrørende drikkevannskvalitet og vannkvalitetsstandarder Professor Hallvard Ødegaard, NTNU... s. 1 (2) Viktige internasjonale trender og utviklinger Dr. ing. Bjørnar Eikebrokk, SINTEF... s. 13 (3) Drikkevannsforskning 2000 Sivilingeniør Asle Aasen, Interconsult ASA... s. 25 Klimaets påvirkning på råvannskvaliteten (4) Klimaendringer Leder for klimaavdelingen Bjørn Aune, DNMI... s. 33 (5) Vannkildeendringer med hovedvekt på endringer I fargetall og organisk stoff Forsker Helge Liltved, NIVA, Sørlandet... s. 41 (6) Vannverkenes tilpasning til klimaendringer og endret råvannskvalitet Dr. ing. Bjørnar Eikebrokk, SINTEF... s. 55 Nye Forskrifter (7) Ny Drikkevannsforskrift Sjefingeniør Truls Krogh, Folkehelsa... s. 65 (8) Ny forskrift om gjødselvare m.v av organisk opphav gjelder også for vannverk Siv. ing. Bjarne Paulsrud, Aquateam AS... s. 87 Vannbehandlingsløsninger: Fokusering på hygieniske barrierer, biologisk stabilitet og kjemisk stabilitet, NOM-fjerning, DBP, slamproduksjon/slamkvalitet og optimaliseringsbehov: (9) Membranfiltrering Seniorforsker Thor Thorsen, SINTEF... s. 99 (10) Koagulering/direktefiltrering for humusfjerning med hulfibermembraner Stipendiat Ingo Machenbach, NTNU Institutt for vassbygginga... s. 117
Vannbehandlingsløsninger (11) Ozon og biofiltrering Professor Hallvard Ødegaard, NTNU... s. 127 (12) Drikkevannsbehandling med koagulering-filtrering Dr. ing.bjørnar Eikebrokk, SINTEF... s. 145 (13) Pilotforsøk med Filtralite MonoMulti filter for humusfjerning Stipendiat Torgeir Saltnes, NTNU Instituttt for vassbygging... s. 157 (14) Humuskoagulering med polymerer Stipendiat Thomas Kvinnesland, NTNU Institutt for vassbygging... s. 167 (15) Modeller som verktøy for forvaltning, optimalisering og simulering Forsker Esa Melin, SINTEF Dr. ing Stein W. Østerhus, SINTEF... s. 175 Distribusjonssystemer (16) Hva er biostabilitet og betingelser for vekst i ledningsnettet Forsker Kari Ormerud, Folkehelsa... s. 199 (17) Metode for måling av potensiale for biologisk vekst i ledningsnettet; hva viser de og hvilken nytte kan vi ha av dem Dr.ing. Lars Hem, Aquateam AS... s. 207 (18) Karbonatisering og vannglass, hva skal vi velge hvor? Dr.ing.Stein W. Østerhus, SINTEF... s. 217 (19) Sikkerhet og sårbarhet for vannledningsnett Dr.ing.Sveinung Sægrov, Axel Köning og Jon Röstum, SINTEF Kjemi, Avd. Vannrensing og VA... s. 233
Trender vedrørende drikkevannskvalitet og vannkvalitetsstandarder Professor Hallvard Ødegaard, NTNU
Sammendrag Et drikkevanns kvalitet måles opp mot standarder for vannkvalitet. I dette foredraget diskuteres vannkvalitetsstandarder, hva som er hensikten med disse, det vitenskapelige grunnlag for fastsettelse av slike standarder og hvordan de kan brukes og misbrukes. Deretter diskuteres noen spesielle internasjonale problemstillinger knyttet til drikkevanns- kvalitet og vannkvalitetstandarder. Til slutt diskuteres tilsvarende trender når det gjelder vannbehandling. Innledning Drikkevann hører til blant livets hjørnesteiner uten vann, intet liv. Derfor har man hatt oppmerksomhet rettet mot vannkvalitet i over 1000 år, spesielt hva angår mikrobiell kontaminering. Likevel ble ikke sambandet mellom mikrobielle kontaminering og sykdom forstått før i det 19. århundre da dette sambandet ble stadfestet i forbindelse med en rekke utbrudd av kolera og tyfus i flere europeiske byer. Sambandet mellom kontaminering fra avløpsvann til drikkevann ble oppdaget av John Snow i London i 1854. Selv om disse episodene førte til at man ble varsom med valg av kilde og også at man begynte å behandle vann, var det først på et langt senere tidspunkt at det ble aktuelt å etablere drikkevannstandarder. De første standardene gjaldt hygieniske forhold og omhandlet mikrobielle parametere. De bygde på koliforme bakterier som indikator på fekal forurensning. Senere ble man klar over at sykdom også kunne skyldes kjemisk forurensning og at det var nødvendig å beskytte befolkningen mot for høyt inntak av ulike organiske og uorganiske forbindelser gjennom deres vanninntak. I løpet av de senere år har listen av kjemiske parametere i de ulike standarder økt dramatisk som en følge av at stadig nye kjemikalier som blir produsert for industrisamfunnet, blir benyttet og finner sin vei til vannforekomstene. Vannkvalitetstandardene kom også etter hvert til å inneholde parametere som skulle sikre den estetiske og bruksmessige kvalitet selv om overskridelser av parameterstandardene ikke nødvendigvis ville være noen trussel for menneskenes helse. I arbeidet med etablering av vannkvalitetsstandarder, har Verden Helseorganisasjon (WHO) stått helt sentralt med utgivelsen av World Health Organization Drinking Water Standard. Mange land har bygget sine standarder på de første utgitt av WHO i 1984. Måten de ulike land har forvaltet og implementert sine standarder har variert mye. Norge var tidlig ute med standarder eller retningslinjer som var svært strenge, men som egentlig ikke ble håndhevet. I England, derimot, har praksis vært at det å bryte en standard føre til rettslig påtale av vannverkseier. I den senere tid, har vi opplevd en revisjon av vannkvalitetsstandarder over hele verden. WHO sin standard er å betrakte som retningslinjer ettersom WHO ikke har noe juridisk, overnasjonalt forvaltningsansvar for en slik drikkevannsstandard. USA, - 2 -
EU og andre utarbeider imidlertid også standarder som er juridisk forpliktende for sine land og som har stått som utgangspunkt for en rekke andre land sine standarder, deriblant Norges. Hensikten med vannkvalitetsstandarder For det første etableres vannkvalitetsstandarder først og fremst for å beskytte den almene helse i befolkningen. Dette enkle målet må imidlertid ta hensyn til andre samfunnsmessige forhold, som for eksempel at vannet må ha en overkommelig pris for befolkning og industri. For det andre danner vannkvalitetsstandarder en basis for vurdering av i hvilken grad et vann (eller en vannkilde) har en akseptabel vannkvalitet. Her kommer den bruksmessige vannkvalitet inn. Dette kan være viktig i situasjoner hvor for eksempel et bruksmessig problem (f.eks. høyt fargetall) kan føre til at man vender seg bort fra å bruke et vann med god mikrobiell kvalitet (for eksempel et humusholdig innsjøvann) til å bruke et vann med dårligere hygienisk kvalitet (for eksempel et elvevann med lavt fargetall). For det tredje vil vannkvalitetsstandarder gi befolkningen en tro på at et vann er trygt dersom det tilfredstiller de standarder som er satt av myndighetene og vil dermed være beroliget. For det fjerde representerer vannkvalitetsstandardene en konkret verdi som man kan forholde seg til når man setter inn vannbehandlingstiltak. De kan også danne basis for bestemmelse av hva som er akseptabelt eller trygt med hensyn til kontakt med materialer som vannet kommer i kontakt med. For det femte kan vannkvalitetsstandarder avspeile politiske holdninger. Et godt eksempel på dette er den standard som er satt for pesticider i EU, som er 0,1 µg/l uanhengig av hvilken pesticid vi snakker om. Den strenge standarden er satt for å møte befolkningens uro overfor miljøgifter, og reflekterer ikke de enkelte pesticidenes trussel overfor befolkningens helse. Som en følge av det ovenstående er det viktig å analysere innflytelsen og betydningen av å ha vannkvalitetsstandarder. Som nevnt utgir WHO ikke lengre standarder for vannkvalitet men derimot retningslinjer (ettersom de ikke har noen juridisk betydning). WHO har også valgt å ha en kontinuerlig revisjon av retningslinjene. Man har ekspertpanel som arbeider med ulike parametere, og basis av disse vurderer man kontinuerlig om en parameter skal endres eller ikke. Man legger stor vekt på at avgjørelser om endringer skal være vitenskapelig basert herunder basert på risikovurderinger. Det er en rekke faktorer som må tas hensyn til : Vitenskapelig kunnskap om type og omfanget av humane effekter av et stoff eller en organisme Kvasivitenskapelige overveielser, slike som usikkerhetsfaktorer som brukes i forbindelse med toksikologiske data eller matematiske modeller som benyttes for å beregne teoretisk risiko (for eksempel for å få kreft) - 3 -
Praktiske forhold knyttet til det å tilfredstille en standard inkludert kostnadene. En liten forskjell i standard vil kunne ha meget store praktiske og økonomiske implikasjoner mht velg av vannbehandlingsmetode for å nå denne standarden. Den analytiske kapasitet. Enkelte ganger kan risikovurderinger føre til at den ønskede verdi for et kjemisk stoff eller en organsime er så lav at man ikke har målemetoder som kan bestemme konsentrasjonen av dette stoffet på dette nivået. Da blir det meningsgløst å sette standarden før man har en egnet analytisk metode på plass. Den generelle opinion og politiske oppfatning. Dette er en faktor som utvilsomt har betydning for fastsettelse av standarder av selv om man ikke har en humanfaglig, vitenskapelig begrunnelse for standarden. Et godt eksempel her er nettopp den almene skepsis til kjemikalier som ofte resulterer i føre var avgjørelser. Når man skal ta alle disse faktorene med i vurderingen for fastsettelse av en standard, sier det seg selv at det blir meget komplekst og at det er farlig å støtte seg på kun én faktor Vitenskapelig grunnlag for fastsettelse av standarder og retningslinjer Det er mange måter vannkvalitetsstandarder blir etablert på rundt om i verden, men de fleste tar sitt utgangspunkt i de metodene som ligger til grunn for WHO s retningslinjer. Hygiene parametere Når det gjelder mikrobiell kontaminering, benyttes fortsatt indikatorer, vanligvis fekal kolli eller E. Coli, som alltid skal avstedkomme en undersøkelse av årsak ved påvisning. Det er imidlertid mange begrensninger med denne metoden, dels fordi det er lett for feilanalyse ettersom prøvevolumet er lite og dels fordi det finnes en lang rekke patogene organismer som er betydelig mer resistente overfor desinfeksjon (for eksempel klor) en den aktuelle indikatororganisme. Et godt eksempel her protozoene Cryptosporidium og Giardia som kan finnes i vann selv alle indikatororganismene er effektivt utryddet. I dag er det praktisk sett ikke mulig å sette krav til alle patogener og heller ikke til de som er mest resistente (for eksempel Cryptosporidium og Giardia) ettersom de finnes i så lite antall at det vil kreve et enormt prøvevolum for å være noenlunde sikke på at man ville oppdage dem gjennom analyse. Selv om man ville kunne bestemme disse patogene, ville de være spredd i systemet lenge før man hadde muligheter til å sette inn tiltak. Det eneste landet som til nå har satt en spesifikk Cryptosporidium oocyst standard er UK og selv der er den vitenskapelige begrunnelse for standarden svært kontroversiell. Vi må derfor ty til andre, letter målbare parametere som indikatorer på vanskelig bestembare patogener. Når det gjelder protozoene, er disse så store (1-10 µm) at man kan bruke målemetoder for partikler (turbiditet, partikkeltelling etc) som indikator og - 4 -
tilleggsinformasjon i tillegg til mikrobielle målinger for å fastslå om et vann er trygt ut fra en hygienisk synsvinkel. I den andre enden av skalaen, finner vi imidlertid virus, og den dag vi finnes ekstremt resistente patogene virus har vi et betydelig problem. Etter hvert har flere og flere land tatt i bruk risikoanalysemodeller for patogener i drikkevann men det er ellers ingen andre forslag til hvordan man skal sette spesifikke standarder for patogener. Kjemiske parametere Når det gjelder kjemiske parametere, er det to fremgangsmåter, nemlig enten å bruke humanepidemiologiske data eller å bruke toksisitetsdata fra dyreforsøk. Instinktivt vil man hevde at humanepidemiologiske data bør gi mest korrekte svar, men det er betydelige variasjoner når det gjelder ulike populasjoner både hva angår bestemmelse av grad av eksponering og respons. Ofte er bestemmelse av symptomer i epidemiologiske studier svært vanskelige og kan lede til betydelige usikkerheter. Det kan forekomme faktorer i slike undersøkelser som son virke svært forvirrende på konklusjonen og som kan lede til en overestimering av betydningen som kontaminering av et stoff i vann forårsaker. Dette er spesielt problematisk når vi snakker om et stoff som er essensielt for helsen i visse lave konsentrasjoner og hvor marginen mellom hva som er fordelaktig og ufordelaktig fra et helsesynspunkt er ganske liten. To gode eksempler på slike stoff er fluor og selen. Marginen mellom hva som er for lite og for mye av disse stoffene er svært liten. Av disse grunnene er de fleste standarder for kjemiske stoff utledet fra toksikologiske data som stammer fra dyreforsøk. Fordelen med slike metoder er selvsagt at høye doser kan benyttes og detaljerte patologiske effekter kan bestemmes. Problemet ar at man da ofte ekstrapolerer data bestemt ved høye doser ned til områder med meget lave konsentrasjoner (slik vi har i drikkevann) og da vil ufullkommenheter i dose-respons modellene kunne slå ut i svært stor usikkerhet mht toksikologisk effekt ved de lave dosene man utsettes for gjennom drikkevann. Det er i hovedsak to fremgangsmåter som benyttes. For de stoffene der man anser at det finnes en bestemt grense for hvor man har en demonstrerbar effekt, benytter man, for å bestemme tolererbart daglig inntak, en sikkerhetsfaktor i forhold til denne grensen. For stoffer som er karsinogene gjennom mutasjoner er det imidlertid vanskelig å bestemme en grenseverdi som ikke skaper noen effekt. Da er det mer vanlig å beregne risiko basert på teoretiske, matematiske modeller. Som alle slike modeller kreves det en rekke antagelser, som oftest settes svært konservativt. Man bruker for eksempel vanligvis 95 % konfidensintervall, i stedet for middelverdier, noe som øker graden av konservatisme ytterligere. Et av problemene ligger også på det analytiske. Økonomisk akseptable målemetoder er ofte ikke tilstrekkelig presise til å skille mellom hva som er problematisk og hva som er uproblematisk ved svært lave konsentrasjoner. Et annet problem ligger i det man kan kalle additive effekter, dvs hvordan samspillet av ulike effekter virker inn. - 5 -
Det er derfor all mulig grunn til ikke å overdrive fokuseringen på helserisiko forbundet med en gitt standard for ett spesielt stoff, men heller påpeke den retning man ønsker at utviklingen skal skje for å redusere den potensielle helsefare for dette stoffet. Et eksempel her kan være håndteringen av desinfeksjonsbiprodukter. Det er helt klart at man her ønsker å redusere tilstedeværelsen av disse i drikkevann. Men i stedet for å sette absolutte grenser basert på toksikologiske data det knytter seg stor usikkerhet til, og som for eksempel kunne føre til forbud mot bruk av desinfeksjonsmetoder som man har stor lit til (for eksempel klorering og ozonering), har man i de fleste land kommet fram til standarder som er oppnåelige innenfor de kostnader og teknologier som man kjenner. Standardene bringer imidlertid føringer på hvordan disse teknologiene vil utvikle seg. Forklorering, som var svært vanlig i mange land før 1980, er nå nærmest ute av bildet, og klordoseringene i mange av de land som brukte mye klor (pga høyt klorbehov), for eksempel Finland, er nå lavt fordi man har satt inn tiltak (humusfjerning) som reduserer klorbehovet. Bruksmessige parametere Fastsettelse av standarder for bruksmessige parametere benyttes selv om det ikke kan påvises at standarden har noen betydning for humanhelsen. I land som utgangspunktet er godt forsynt med vann med liten forurensningsgrad, som Norge, kan disse parametrene (for eksempel fagre) ofte oppfattes av befolkningen som like viktige som de mikrobiologiske og kjemiske. Bruken av standarder og retningslinjer Noe av det viktigste knyttet til bruken av standarder, er å demonstrere at kravverdien faktisk kan oppnås. Det hjelper lite å ha en streng standard dersom det ikke finnes økonomisk akseptable vannbehandlingstekniske tiltak og målemetoder som kan gi (hhv bestemme) den ønskede kravverdi. Dette burde være åpenbart. Likevel ser man (for eksempel i det nye norske forslaget til vannkvalitetsstandard) at dette momentet overses. På dette området kan vi komme til å oppleve en viss segregering blant verdens land. For enkelte U-land vil det å sette like strenge standarder som enkelte I-land, være meningsløst ettersom kravverdiene av økonomoske årsaker aldri vil kunne oppnås. Det foregår også i Europa og i USA en diskusjon om hvilke og hvor mange av de ulike kjemiske stoffene (priority pollutants) som man skal ha standard for. Slike lister kan virke imponerende, men kan gi en falsk trygghet i befolkningen. Slik det er i dag, representerer de lange lister av kjemiske stoffer som skal bestemmes pga standarden, en meget betydelig analyseutgift for vannverkseierne, og det vil for befolkningen kunne være langt viktigere, fra et helsemessig synspunkt, at disse midlene benyttes for eksempel for å sikre vannkilden mot mikrobiell kontaminering eller for å forbedre driftssikkerheten av vannbehandlingsanlegget. Det er også svært viktig hvordan en parameter bestemmes opp mot en standard, for eksempel hvordan prøven tas, hvor den tas, hvor ofte den tas og hvordan prøven oppbevares før analyse (med tanke på endring i prøven). I vår kommende forkrift heter - 6 -
det at det er kvaliteten av vannet som leveres til kunden som er av viktighet. En rekke stoffer kan forventes å endres i ledningsnettet på vei til forbruker. Noen ganger velger man å sette krav til bruken av et stoff (for eksempel tilsetningsstoffer i vannbehandlingen) for derigjennom å begrense tilstedeværelsen av stoffet når det når forbruker. Dette gjøres for eksempel når det gjelder krav til maksimalt monomerinnhold i polymerer som skal tilsettes som koagulant/flokklant eller kravet til monomerinnhold i den PVC som brukes i PVC-rør. Norge har, i motsetning til de fleste andre land, hatt en spesiell standard for stoffer i vann etter vannbehandling. Man har hatt strengere krav til enkelte stoffer dersom vannet har vært gjennom en bestemt vannbehandling enn om det ikke har vært det. Det mest typiske eksempelet er kravet til restmetall i koaguleringsanlegg. Begrunnelsen for dette har vært at det gir en sikkerhet for at driften av vannbehandlingsanlegget. Et slik standard bryter imidlertid med ett av grunnforutsetningene som vannkvalitetsstandarder bygger på, nemlig at befolkningen skal føle seg trygg på det vannet de drikker. For Ola Nordmann blir det vanskelig å forstå at et innsjøvann som holder 0,19 mg Fe/l er mer trygt enn et behandlet elvevann som inneholder 0,11 mg Fe/l. Spesielle internasjonale problemstillinger knyttet til drikkevannskvalitet og vannkvalitetstandarder Til tross for at det har vært en betydelig fremgang over de siste 20 år, er det fortsatt er rekke problemstillinger som ikke er løste med tanke på fastsettelsen av vannkvalitetsstandarder. Og det er disse standardene vi måler vannkvaliteten mot. Det er et faktum at den vannkvalitet som ble oppfattet som trygg for 20 år siden, ikke nødvendigvis er det i dag og at det derfor settes inn stadig sterkere tiltak for å oppnå ønsket vannkvalitet. I løpet av denne perioden, har man blitt oppmerksom på en rekke nye problemstillinger hovedsakelig som et resultat av at man har fått nye verktøy, både analytiske verktøy innen kjemi og mikrobiologi og avanserte regnemaskiner som kan knuse de store datamengder som trengs i risikoberegninger. Noen eksempler er: Dannelse av karsinogene, mutagene klororganiske forbindelser som følge av klorering Dannelse av bromat ved ozonering av bromidholdig vann Tilstedeværelse av nye og økende forekommende patogener (for eksempel parasittiske protozoer) med meget høy resistens overfor klor Tilstedeværelse av uorganiske forbindelser (for eksempel arsenikk og fluorid) som er ansvarlige for høy morbiditet i U-land Tilstedeværelse av hormonforstyrrende stoffer (endocryne disruptors) som følge av utslipp av avløpsvann til drikkevannskilder Dannelse av toksiske stoffer i eutrofierte vassdrag (algetoxiner) Tilførsel av pesticider og andre stoffer som skyldes intensivt landbruk Tilførsel av organiske mikroforurensninger i stoffer som lekker fra rørematerialer eller tilsettes i vannbehandling - 7 -
Heldigvis er vi Norge foreløpig forskånet for å ha disse problemstillingene høyt på vår dagsorden. Hos oss er det nok fortsatt de dagligdagse problemer (farge, turbiditet, bakteriell kontaminering) etc som står i fokus. Men det kan skyldes at vi i liten grad har vært på jakt etter disse problemstillingene. Dannelse av desinfeksjonsbiprodukter Når det gjelder klororganiske problemer, ser det ut til at verden har roet seg ganske mye siden Rook på starten av 80-tallet konstaterte (ved hjelp av nye analyseinstrumenter) at drikkevannet i Rotterdam inneholdt kloroform. Den bølge av forskning som fulgte (og om Norge tok aktiv del i) for både å finne fram til effekter av klororganiske stoffer i drikkevann og til vannbehandlingstiltak som kunne begrense disse effektene, førte både til en betydelig usikkerhet knyttet til tryggheten av å drikke vann fra springen og til en betydelig teknologisk utvikling innen vannbehandlingen. Vi har i dag klarhet i at humusstoffer er de primære forløpere til klororganiske biprodukter og at reduksjon av humusinnholdet vil redusere dannelsen av klororganiske biprodukter både fordi innholdet av organisk stoff går ned og fordi klordosen blir mindre. Hovedstrategien er derfor å redusere humusinnholdet og den sekundære strategi er å redusere klorbruken, evt gå helt bort fra klor som desinfeksjonsmiddel. Når det gjelder bromat-problematikken er denne av langt nyere dato. Det er først og fremst i de siste 5 år denne har kommet på tapetet. Bromat dannes når bromid i drikkevann reagerer med sterke oksidanter, for eksempel ozon og klor (!) og danner brom som så kan danne bromat avhengig av prosessbetingelsene (ph, alk, temp etc). Basert på dyreforsøk regner man kaliumbromat som et karsinogen. Per i dag finnes det imidlertid ingen konkluderende data mht i hvilken grad bromat er kreftfremkallende på mennesker. Bromat i drikkevann har tidligere vært omfattet med liten interesse og det foreligger svært sparsomt med data om bromat i drikkevann i Norge. Først i den senere tid har gått inn for fastlegging av en bromat-standard. WHO s nåværende retningslinje er på 25 µg/l, mens verdien i EU s og USEPAS s vannkvalitetsstandarder vil bli satt til 10 µg/l. Basert på de samme modellberegninger av risiko som WHO har tatt utgangspunk i har Folkehelsa hevdet at standarden for bromat burde ligge så lavt som 0,3 µg/l (dersom risikoen for kreft fra bromat skal være den samme som risikoen for kreft fra for eksempel trihalometaner). Folkehelsa har imidlertid foreslått 3 µg/l på tross av at WHO setter sin retningslinje til 25µg/l, og ikke har noen planer om å endre denne. USEPA og EU har satt standarden til 10 µgl som en følge av den oppmerksomhet som forskning omkring bromatdannelse har fått (helt parallelt med den oppmerksomhet som ble trihalometanene til del på 80-tallet). - 8 -
Ser man holistisk på Folkehelsa s forslag synes det å være flere forhold som tyder på at dette er en typisk overreaksjon, ettersom Forslaget til kravverdi er ekstremt mye strengere enn det andre autorative organ på området anser for å være riktig verdi basert på dagens kunnskap ettersom Man har foreløpig ingen sikre bevis for at bromat er karsinogent for mennesker Modellberegningene tar utgangspunkt i kun ett stoff av gangen. De additive effekter er ikke kjent og tas ikke hensyn til ved beregningene Det finnes ikke analytiske standardmetoder i dag som med tilstrekkelig sikkerhet kan måle bromat < 5 µgl. Forekomst av svært resistente patogener Det er all mulig grunn til å tro at svært resistente patogener som de parasittiske protozoene (for eksempel Cryptosporidium og Giardia) har vært tilstedeværende også tidligere. Selv i Norge med rene vannkilder og stabil epidemiologisk situasjon, er disse patogenene nå påvist. Det er to hovedårsaker til at disse nå er kommet i fokus: De har vært noen epidemier av betydelig omfang i ulike deler av verden i den senere tid, noe som tyder på at problemene knyttet til disse patogenene er økende Disse patogenene er ekstremt resistente, noe som fører til vannbehandlingsteknologene står overfor nye og ukjente problemstillinger, nemlig at man ikke kan desinfisere seg ut av et patogenproblem Det er to behandlingsstrategier som er dominerende for å få kontroll med protozoene: Bruk av alternative desinfeksjonsmetoder, dvs ozon som er et langt sterkere oksidasjonsmiddel enn klor eller UV-bestråling (ved relativt høye UV-doser) Fjerning av protozoene som partikler, ettersom de er for store mikroorgansimer å regne (2-7 µm). Alle metoder som kan fjerne partikler i dette størrelsesområdet (koagulering/filtrering, membranfiltrering etc) vil også ha en effekt overfor protozoene. Membranfiltrering anses som den sikreste metoden idet denne representerer en absolutt cut-off av partikler med en bestemt størrelse ved bruk av en membran med gitt porestørrelse. Det er grunn til å tro at protozo-problematikken vil føre til økt vannbehandling også av vann fra drikkevannskilder med relativt god kvalitet, og det er grunn til å tro at større fokus vil bli rettet mot vannets partikkelinnhold. Dette kan innebære at membranfiltrering vil få en mer sentral plass i vannbehandlingen. Det kan imidlertid vise seg at de alternative desinfeksjonsmetoder vil kunne løse de samme problemene. - 9 -
Arsenikk og fluor På verdensbasis representerer to naturlig forekommende uorganiske stoffer en meget stor og alvorlig helsetrussel som har dødelig utgang, nemlig arsenikk og fluor. Arsenikksproblemet er normalt knyttet til grunnvann og representerer et meget vanlig forekommende problem i mange områder av Asia og Sør-Amerika. Det er tre spørsmål som trenger å finne sin løsning før verden kan få bukt med arsenikksproblemet; a) Hva er akseptabel dose for mennesker? b) Hvordan kan arsenikk bestemmes analytisk ved lave konsentrasjoner?, c) Hvilke metoder kan brukes for å fjerne arsenikk ned til tilstrekkelig lave doser? I søken etter svaret på disse spørsmål, må man huske at problemet er størst i fattige U- lands områder og at kostnaden forbundet med analyse og behandling må være akseptabel. Det arbeides i mange industrialiserte land med arsenikksproblematikken, f.eks. i Japan og i Finland, begge land hvor problemstillingen er aktuell. Problemet for de menneskemengdene som lider av problemet, for eksempel i India og Pakistan, er at de metoder som er effektive er samtidig veldig dyre, f.eks. ulike adsorpsjonsprosesser for behandling. Fluorsproblemet er likeartet det med arsenikk ettersom fluor også hører til blant de stoffer som er essentielle for menneskene samtidig med at marginen opp til den konsentrasjon som er toksisk er svært liten. Spørsmålet blir altså balansen mellom det innhold av fluor som er nødvendig for ben- og tannsubstans og den som er for er for høy. Igjen er dette problemet i all hovedsak knyttet til U-land og eksperimentelle, epidemiologiske studier av høy kvalitet for å bestemme dose-respons forhold mangler. Arsenikk og fluor kan fjernes ved ulike adsorpsjonsmetoder, for eksempel adsorpsjon på aktivert aluminium. Nyere japansk forskning viser at zirkonium er en meget lovende adsorbent for arsenikk. Men som sagt disse metodene er så dyre at fattige U- land ikke har råd til å bruke dem. Hormonforstyrrende stoffer ( endocryne disruptors ) Et område som har fått betydelig oppmerksomhet den siste tiden er forekomsten av hormonforstyrrende stoffer (endocryne disruptors). Dette er naturlige eller syntetiske stoffer som forstyrrer de homonelle systemer på en slik måte at de gir unaturlige responses. Slike stoffer kan forårsake; a) endinger i reproduksjonsevnen, b) redusert produksjon av mannlige spermier, c) hjerneskade i et tidlig stadium av livet. Dette er en problemstilling som er knyttet til forurensning av vannkilder pga kloakksutslipp og som har fått oppmerksomhet etter at man i flere studier observerte kjønnsendringer i fisk som levde nær kloakkutslipp. Det er bevist at dette til dels skyldes menneskelige hormoner, dels industrikjemikalier og dels forurensningsutslipp for eksempel fra forbrenningsanlegg. Problemområdet har fått meget stor oppmerksomhet verden over og mange studier er i gang. Studier i England konkluderer med at problemet med humane hormonhermere fra kloakkutslipp neppe representerer noen stor trussel mot vannforsyningen ettersom normal vannbehandling synes å ha en god effekt mht å kontrollere problemet. Men man skal huske at det finnes andre syntetiske stoffer innenfor den gruppen man kaller - 10 -
endocryne disruptors, dvs stoffer som egentlig er toksiske (pesticider, dioxiner, PCB, THM etc). Problemet med å fastsette standarder for disse stoffene er nettopp at de ikke er en ensartet gruppe og at man derfor ville få nok en liste av kompliserte stoffer å analysere på ettersom man måtte vurdere hvert stoff for seg. I dag kjenner man heller ikke til mulige synergistiske effekter mellom de ulike stoffene innenfor denne gruppen. Flere studier viser at endocryne disruptors fjernes relativt enkelt ved rensing. Hovedstrategien må derfor være å rense avløpsvann slik at de ikke når drikkevannskildene og deretter å inkludere prosesser i drikkevannsbehandlingen som representerer en barriere mot disse stoffene. Her vil sannsynligvis både kjemiske oksidasjonsprosesser (for eksempel ozonering) og biologisk behandling være svært effektivt. Det er imidlertid gjort få studier på dette feltet ennå. Algetoksiner En gruppe av stoffer som man har kjent til en god stund nå, men som også representerer et problem mht håndteringen av de, er algetoksinene, som produseres av blå-grønn alger i eutrofierte vassdrag. I enkelte land, for eksempel Canada. Har man foreslått en veiledende verdi for konsentrasjonen av det mest kjente toksinet, Microcystin LR. Det finnes imidlertid en rekke andre, og man kommer i samme uføret som med de andre gruppene av mikroforurensningsstoffer. Det er åpenbart at det å prøve å tackle dette problemet med behandling av drikkevannet er å begynne i feil ende. Løsningen må være å kontrollere eutrofieringen ved å sette inn fosforbegrensende tiltak på tilførslene til vassdragene. Når det gjelder behandling synes det som om ozon er meget effektivt mht å få bukt med disse stoffene. Til etterbehandlingen etter ozonering vil sannsynligvis biologisk omsetning, gjerne i aktiv kull filter være svært effektivt. Pesticider og andre stoffer som skyldes intensivt landbruk Pesticider representerer en annen stor gruppe av organiske mikroforurensninger som det rettes stor oppmerksomhet mot i en rekke land. Dette er i ferd med å bli et stort problem også i grunnvann, som man har oppfattet som ganske rent inntil for nylig, for eksempel i Danmark. Det foregår derfor en stor innsats rundt om både for å kartlegge problemet, foreslå begrensninger i bruk for å redusere tilførsler og i utviklingen av rensemetoder som kan fjerne for høye pesticidsinnhold. Fjerningen skjer normalt ved hjelp av adsorpsjon på aktivt kull. Nitrat er et annet stoff som imidlertid har samme årsak intensiv jordbruksdrift. Nitrat kan fjerne biologisk, ved denitrifikasjon. Som er mest brukt ved større anlegg og kjemisk, ved ionebytting som helst brukes ved mindre anlegg. Organiske mikroforurensninger som resultat av vannbehandling eller transport i ledningsnettet. Også når det gjelder disse stoffene, er det kontroll av tilførsler som må være den riktige strategi fremfor behandling i vannverk. Veiledende verdier kan imidlertid være til stor hjelp for produsenter av stoffer som brukes i vannforsyningen, for eksempel - 11 -
koagulanter og flokkulanter og rørmaterialer av plast. Man gjør nå store bestrebelser rundt om i verden for å harmonisere regelverket med hensyn til stoffer som kan tilsettes vann og materialer som får komme i kontakt med vann. Noen trender når det gjelder utviklingen av vannbehandlingen. De problemstillingene hva angår vannkvalitet og vannkvalitetsstandarder som har vært diskutert over, har vært styrende også for utviklingen innen vannbehandling. For å få bukt med problemer knyttet til dannelse av klororganiske stoffer, har strategier helt klart vært å utvikle og ta i bruk metoder for fjerning av humus. Dette var da også grunnlaget for den internasjonale konferanse som ble arrangert ved NTNU, sommeren 1999. Konferansen viste at Norge er langt fremme på dette området. Vi har tatt i bruk koagulering/direktefiltrering og kombinert dette med korrosjonskontroll, ionebytting og membranfiltrering i betydelig utstrekning. The Norwegian Way når det gjelder membranfiltrering har vakt betydelig oppmerksomhet, selv om det er få som følger den samme trend, dvs direkte membranfiltrering uten forkoagulering. Svært mange land arbeider med humusfjerning etter koagulering. Internasjonal kan man ofte se at man har prøvet å adsorbere seg bort fra problemet ved å legge til i den vanlige behandlingen et adsorpsjonssteg. I andre land benyttes ozon i langt større utstrekning enn i Norge. Humusfjerning gjennom ozonering/ biofiltrering i aktiv kull filtre er derfor ganske vanlig. Ozonering/biofiltrering er først i de senere år blitt fokusert på i Norge som en metode for fjerning av humus. Metoden har en rekke interessant fordeler når man ser ut over det å fjerne humus, f.eks. vil metoden være effektiv overfor protozoer, pesticider, hormonhermere etc i tillegg til at den vil bedre smaken på vannet, fjerne jern og mangan og gi en meget sikker desinfeksjon. Generelt sett er biologisk behandling av drikkevann på sterk frammarsj, nettopp av de årsaker som ble nevnt over. Jeg er av den oppfatning at vannbehandlingsanlegg i fremtiden vil inkludere et biologisk steg, like selvfølgelig som det inkluderer et desinfeksjonssteg i dag. Biologisk behandling kombineres ofte med kjemisk oksidasjon med ozon (eller O 3 i kombinasjon med H 2 O 2 ). Ozon er også på meget sterk fremmarsj som vannbehandlingskjemikalium, dels fordi mange vil redusere bruken av klor, dels for oksidasjon av uorganiske stoffer og dels som forbehandling foran biologiske prosesser. For 10 år siden forbandt vi ozon først og fremst med Sentral- Europa, men i dag er ozonering en svært vanlig del av drikkevannsbehandlingen i både Nord- og Sør-Amerika, i Japan og i Australia. En annen generell trend er også fremmarsjen av membranfiltrering. Metoden har latt vente på seg når det gjelder å få det definitive gjennombrudd. Norge er faktisk et foregangsland når det gjelder å ta metoden i bruk for fjerning av hums (The Norwegian Way). Membranfiltrering (i form av ultrafiltrering) tas i stadig sterkere grad i bruk for å fjerne partikler og jeg ser ikke bort fra at metoden vil kunne overta for sandfiltrering på lang sikt. - 12 -
Viktige internasjonale trender og utviklinger Dr. ing. Bjørnar Eikebrokk, SINTEF
Bakgrunn og innledning Som en del av EØS-området har Norge en drikkevannsforskrift av 1995 som er tilpasset EUs drikkevannsdirektiv av 1980. Som en følge av et revidert EU-direktiv av 1998 vil en revidert utgave av den norske drikkevannsforskriften bli gjort gjeldende fra 2002. Selv om Norge formelt sett er bundet av EU-direktivene er disse i stor grad tilpasset en situasjon ganske forskjellig fra den norske, med stor grad av grunnvanns-forsyning og en råvannskvalitet uten de store utfordringer med hensyn til korrosivitet og innhold av naturlig organisk materiale (NOM). Man har heller ikke hverken på direktivnivå eller i EUs forskningsprogrammer - fokusert spesielt på slike forhold eller på de spesielle utfordringer man står overfor ved små vannverk. Fra en nasjonal synsvinkel er det derfor interessant og nødvendig å kjenne til forhold og erfaringer også fra land utenfor EU, der råvannskvalitet og vannverkstruktur er mer lik den man finner i Norge. Dette gjelder bl.a. land som Canada, USA og Australia. Dette innlegget vil derfor omhandle noen utvalgte forhold innen forvaltning, forskning og teknologi som kan ha interesse og relevans også for norske forhold. Canada Reguleringer Canada har ingen føderal overordnet regulering ansvaret for vannkvaliteten ligger hos myndighetene i de enkelte provinser. I Guidelines for Canadian Drinking Water Quality /1/ utgitt av Health Canada finnes imidlertid felles retningslinjer som provinsene kan benytte. Disse er kun veiledende og inneholder forslag til maximum acceptable concentrations (MAC) for en rekke substanser inndelt i parametergrupper: - Mikrobiologiske - Fysisk/kjemiske (85 stk) - Radiologiske Følgende veiledende grenseverdier gjelder for noen utvalgte parametre: - Farge: 15 (estestisk begrunnet) - Bromat: 10 µg/l (helse) - Fe: 0.3 mg/l (estetisk) - Mn: 0.05 mg/l (estetisk) - Turbiditet: 1 NTU fra beh.anlegg (helse), 5 NTU hos forbruker (estetisk) - Trihalometaner TTHM: 100 µg/l (helse) Det er ikke satt noen helserelatert grenseverdi for aluminium, men anlegg som anvender Al-baserte koagulanter må redusere rest-al så mye som mulig. Som veiledende driftsnorm er satt 0.1 mg tot-al/l for konvensjonelle behandlingsanlegg og 0.2 mg/l for andre typer behandlingsanlegg. Det er uklart hvorvidt kontakt- eller direktefiltreringsanlegg faller i sistnevnte kategori. Man presiserer imidlertid spesielt at forsøk på å minimalisere Al aldri må gå ut over desinfeksjonseffektivitet eller interferere med fjerning av forløpere til desinfeksjonsbiprodukter, dvs NOM. - 14 -
Vannverksstruktur og vannbehandling Vannforsyningssituasjonen i provinsen Ontario kan tjene som et eksempel. Her er kildefordelingen mellom grunnvann og overflatevann svært lik den man har i Norge, med en forsyningsandel av befolkningen (ca 9 millioner) på henholdsvis 12 og 88 % (figur 1). Figuren angir også størrelsesfordelingen for grunnvannsverk og overflatevannverk. Det fremgår at spesielt grunnvannsverkene gjennomgående er små, og litt over halvparten av alle offentlige vannverk forsyner færre enn 1000 personer. GW 12 % Surface Water 88 % Number of Plants 250 200 150 100 50 0 Ground Water Surface Water < 1 000 1 000-10 000 10 000-100 000 > 100 000 Population Seved Figur 1. Forsyningsandel av befolkningen og størrelsesfordeling av grunnvannsverk og overflatevannverk i Ontario, Canada /2/ Av de 88 % av befolkningen som benytter overflatevann forsynes 99 % med desinfisert vann, 74 % med fluorisert vann, 87 % med filtrert vann og ca 85 % med koagulert vann. Kun de aller største grunnvannverkene benytter koagulering eller filtrering. For overflatevannverkene viser figur 2 andelen som benytter desinfeksjon, filtrering og koagulering fordelt etter vannverksstørrelse. 100 Coagulation Filtration Disinfection 80 60 % 40 20 0 < 1 000 1 000-10 000 10 000-100 000 > 100 000 Population served Figur 2. Andel overflatevannverk som benytter koagulering, filtrering eller desinfeksjon fordelt etter størrelse i Ontario, Canada /2/. - 15 -
Figuren viser at foruten desinfeksjon er også koagulering og filtrering meget utbredt, selv om henholdsvis 45 og 50 % av vannverkene som forsyner < 1000 personer ikke benytter verken koagulering eller filtrering. FoU og utviklingstrender Viktige temaer for drikkevannsforskning er følgende /3/: - Sikkerhet i vannforsyningen, bl. a. i lys av den generelt økte terrorfaren - Hygienisk sikring, spesielt i lys av The Walkerton Incident (se under), som har ledet til en svært omfattende analyse av hele vannforsyningssituasjonen og ventelig vil generere en betydelig forskningsaktivitet fra 2002. Etter sykdomsutbruddet i Walkerton i mai-juni 2000 (E-coli 0157:47) der 7 personer døde og 2300 ble syke, samt et senere Cryptosporidioseutbrudd i Saskatchewan har myndighetene iverksatt et betydelig kartleggings- og oppgraderingsprogram for vannforsyningen. I form av omfattende offentlige høringer (9 stk), møter og rapporter settes nå fokus på en rekke viktige forhold ved vannforsyningen: - Sikkerhetsanalyser - Kontamineringsrisiki - Kildebeskyttelse - Behandling, distribusjon og målinger/registreringer - Ansvarsforhold/lokale reguleringer - Sikkerhetsvurderinger i forhold til privat eller offentlig drift - Finansieringsforhold, vannprodusenter, public involvement i spørsmål om vannforsyningssikkerhet Offentlig eier- og driftsansvar for vannforsyningsanlegg er fortsatt dominerende, og mindre enn 5 % forsynes med vann fra anlegg som eies eller driftes av private. Denne andelen forventes imidlertid å øke. I de nye Ontario Water Resources Act og Ontario Drinking Water Protection Regulation /4/ skjerpes kravene til vannbehandling og rapportering. Videre settes mer fokus på forholdene ved små vannverk (< 1000 personer). Turbiditet og trihalometaner (THM) var de parameterne som var årsak til de høyeste antall overskridelser av grenseverdiene. Følgende minimumskrav til vannbehandling vil bli gjort gjeldende fra 2002 for vannverk som forsyner minst 5 husholdninger eller mer enn 50 m 3 /døgn: - Alt vann må gjennomgå desinfeksjon eller tilsvarende - Alt overflatevann må minst behandles med koagulering og filtrering (chemically assisted filtration) - I henhold til spesielle regler for prøvetaking, analyser og varsling må turbiditet måles on-line i utløpet fra hvert enkelt filter, eller man må ta stikkprøver for turbiditetsanalyse hver 4. time (2 stk/dag tillates når anlegget forsyner < 500 personer) - 16 -
Ontario anvender i likhet med Norge spesielle driftsnormer (Operational guidelines): - Alkalitet: 30-500 mg/l CaCO 3 (tilsv.0.6-10 meq/l) - Aluminium: 0.1 mg/l - Hardhet: 80-100 mg/l CaCO 3 (tilsv. 32-40 mg Ca/L) - Organisk N: 0.15 mg/l - ph: 6.5-8.5 Man ser at antall vannverk som anvender koagulering vil måtte øke som følge av de skjerpede krav til behandling. Membranfiltrering anses som en aktuell behandlingsteknologi for fremtiden selv om bruken i dag er begrenset. Videre erkjenner man at det ikke nødvendigvis er noen god korrelasjon mellom turbiditet og patogener i filtrert vann. Partikkeltellere anvendes derfor i en viss utstrekning som alternativ til turbidimetere. Disse måler partikkelkonsentrasjonen i et størrelsesområde som er relevant for protozoer som Giardia og Cryptosporidium (2-400 µm). Australia I likhet med Canada finnes det ikke noe overordnet føderal regulering av drikkevannsforsyningen i Australia. Ansvaret ligger på den enkelte stat. Australian Drinking Water Guidelines /6/ gir imidlertid en normativ rettesnor for statenes kravsetting. Del 1 av denne veiledningen angir oversikter over vannkvalitetsparametre og kravverdier, og spesielle forhold rundt forvaltning og ytelse samt små vannverk. Del 2 inneholder faktaark om diverse vannbårne mikroorganismer og fysisk/kjemiske substanser. For mikrobiologiske parametre angis hygieniske barrierer og prøvetakingsfrekvenser. Av veiledende maksimalverdier for fysisk/-kjemiske parametre kan nevnes følgende: - Farge 15 mg Pt/L (estetisk begrunnet) - Turbiditet 5 NTU - Bromat 20 µg/l (helse) - Aluminium 0.2 mg/l (estetisk) - Mangan 0.5 (helse), 0.1 (estetisk) - Jern 0.3 (estetisk) - THM 250 µg/l (helse) Videre inneholder veiledningen egne seksjoner for: små vannverk (< 1000 personer), forvaltningsmessige forhold der det legges spesiell vekt på elementene i en multippel hygienisk barrierefunksjon (vannbehandlingsprosesser, prosedyrer, etc.), rapportering, og for vannforsyningssystemets yteevne (prøvetaking, resultatframstilling, nøkkelparametre og basismålinger for nye vannkilder). Til forskjell fra bl.a. USA anbefaler man her at ct-prinsipper for ulike desinfeksjonssystemer anvendes med forsiktighet. - 17 -
Vannbehandling Foruten tradisjonelle vannbehandlingsmetoder baset på koagulering og filtrering, har man i Australia utviklet spesielle magnetiske ionebytteprosesser som har interesse også for norske forhold. Det er også stor interesse for membranfiltrering. Til forskjell fra den typisk norske løsningen basert på nanofiltrering med en enkel forbehandling i mikrosil eller tilsvarende, satser man i Australia mer på mikrofiltrering med forkoagulering. USA USA har på grunn av størrelsen selvfølgelig en svært variert vannforsyningssituasjon., som imidlertid grovt sett kan karakteriseres som følger: - Stor andel overflatevannforsyning - Stor oppmerksomhet for det spesielle i situasjonen for små vannverk - Stor fokusering på NOM og DBP, samt korrosjonskontroll - Klor er det dominerende desinfeksjonsmiddel, men interessen er økende for alternative desinfeksjonsformer som ozon og spesielt UV (mht Crypto) - En stor og velorganisert FoU-aktivitet (bl.a. via AWWARF) Reguleringer I motsetning til i Canada skjer reguleringen i USA på føderalt nivå. Håndhevelse av reguleringene kan imidlertid delegeres fra føderalt til statlig nivå. Under the Safe Drinking Water Act (SDWA) av 1974 /5/ har USEPA fått ansvaret for å administrere og utvikle reguleringer. Gangen ved fremleggelse av nye reguleringsforslag er som følger: Rule proposals (USEPA) høringer/vurderinger/endringer- final rules. SDWA gjelder for vannforsyninger med minst 15 serviceuttak eller forsyning av minst 25 personer i miniumum 60 døgn/år, og omfatter slik sett 85 % av USAs befolkning. SDWA regulerer substanser som er kjent helseskadelige eller anses sannsynlig å utgjøre helserisiki. Man opererer med følgende typer grenseverdier: - Maximum Contaminant Limit Goal MCLG (kun veiledende) - Maximum Contaminant Limit MCL (absolutt krav) For substanser der tilstrekkelig gode analysemetoder ikke er tilgjengelige, kan USEPA kreve bruk av spesifiserte vannbehandlingsteknologier i stedet for oppfyllelse av en MCL. Dette er gjort gjeldende bl.a. for Cryptosporidium, E-coli, Giardia, Legionella og virus der de tilgjengelige analysemetodene er vanskelige og omfattende. Helsemessig relevante parametere (92 stk) omfattes av The National Primary Drinking Water Regulation (NPDWR) der krav er satt på føderalt nivå. Her finnes bl.a. turbiditet og bromat. The National Secondary Drinking Water Regulation angir kun normverdier for estetisk relaterte parametre. Disse forvaltes på statlig nivå, og omfatter bl.a aluminium (0.05-0.2 mg/l), farge (15), korrosivitet (non-corrosive), jern (0.3 mg/l), Mn (0.05 mg/l), ph (6.5-8.5). - 18 -
Under NPDWR finnes også en rekke lover, bl.a.: - Disinfection/Disinfection By-Products Rule (D/DBPR) Her angis bl.a. spesifiserte krav til TOC-fjerning (0-50 %) avhengig av råvannets TOC-nivå og alkalitet, og krav om bruk av enhanced coagulation eller tilsvarende for å oppnå dette. Dersom kravene ikke kan oppfylles angis detaljerte jar-test prosedyrer som må utføres for å definere alternative krav til TOC-fjerning. Videre angis MCL for THM (80 µ/l), summen av 5 stk halogenerte eddiksyrer, HAA5 (60 µg/l), og bromat (10 µg/l). Det angis også krav til prøvetakingsfrekvenser. For bromat kreves 1 prøve pr. måned, men dersom bromidinnholdet er < 50 µg/l (årsmiddel av månedsverdier) kan dette reduseres til en prøve pr. kvartal - Surface Water Treatment Rule (SWTR) og den forsterkede Interim Enhanced Surface Water Treatment Rule (IESWTR) Her stilles krav om bruk av filtrering og desinfeksjon, og det angis krav til turbiditet og kontinuerlig turbiditetsmåling fra hver filterenhet. IESWTR inneholder skjerpede turbiditetskrav for å øke sikkerheten mot protozoer som Cryptosporidium, bl.a må 95 percentilen av månedsverdien for turbiditet ikke overstige 0.3 NTU - Total Coliform Rule. Her stilles krav til prøvetaking og maksimalinnhold av koliforme bakterier. - Lead and Copper Rule. Her stilles krav til måling og kontroll, korrosjonskontrollerende vannbehandling, etc. - Information Collection Rule. Her stilles krav om innsamling av data for vannkvalitet og vannbehandling som kan tjene som grunnlag for vurdering av nye reguleringer. Loven stiller også krav om eksperimentelle undersøkelser ved anvendelse av nye vannbehandlingsteknologier. - Arsenic Rule (Proposed). MCL = 5 µg/l. Dette er for øvrig første gang kostnader er anvendt som begrunnelse for å redusere en kravverdi. - Radon Rule (proposed). MCL= 300 pci/l - Ground Water Rule (proposed). For å sikre multiple hygieniske barrierer. - Radionucleids (proposed) - Filter Backwash Recycling (proposed) Videre finnes bl.a. krav til: kranfiltre og tilsvarende enheter (Non-Centralized Treatment Devices), årlig rapportering (Consumer Confidence Reports and Notice of Violations), små vannverk (Small System Variance), krav om sertifiserte operatører (USEPA dekker for øvrig kostnader til opplæring ved anlegg som forsyner < 3300 personer). Små vannverk defineres i USA som vannverk som forsyner < 10 000 personer, og ofres spesiell oppmerksomhet i lovverk og egne veiledninger. For å forenkle tolking og oppfølging av nye lovverk utgir USEPA en rekke omfattende og til dels svært detaljerte veiledninger og manualer, eksempelvis: 1) Small system compliance technology list for the surface water treatment rule /8/ 2) Enhanced coagulation and enhanced precipitative softening guidance manual /9/ 3) Microbial and disinfection byproducts rules simultaneous compliance guidance manual /10/ - 19 -