Ero sivun ”Vesiopas” versioiden välillä

Versio 9. syyskuuta 2019 kello 07.07

Huom! Vesiopas päivitetään toimivammaksi kesän 2019 aikana. Tällä hetkellä tulokset saa näkyviin vain päivittämällä tulossivu noin minuutti riskilaskelman suorittamisen jälkeen.

Vesiopas - Arviointi vedenlaadun terveysvaikutuksista käsittelee juomaveden mahdollisia mikrobiologisia terveysriskejä. Mikrobiologisten riskien taustana on raakaveden kontaminoituminen mikrobeilla joista aiheutuu mahdollista terveyshaittaa vesijohtovettä käyttäville ihmisille, sekä juomaveden käsittelyprosessien tehokkuus, joka voi olla riittämätön poistamaan haitalliset mikrobit juomavedestä. Arvioinnilla määritetään, minkä suuruinen mahdollinen terveysriski on tietyillä raakaveden mikrobeilla. Arviointi perustuu matemaattiselle Vesiopas-mallille, joka esitellään alla.

Kysymys

Miten arvioidaan juomaveden mikrobiologisia riskejä sekä niiden aiheuttamia terveysvaikutuksia? Erilaisten vedenpuhdistuslaitosten tietoja pitää voida syöttää arviointiin lähtötiedoiksi.

Vastaus

Perustiedot

Raakaveden valmiit luokitukset:

Kylmän hanaveden juominen (litraa/pvä):

Altistuvan väestön koko:

Raakaveden mikrobipitoisuudet (jos ei valmista luokitusta)

Kampylobakteeri-pitoisuus arvio (mikrobia/l):

E.coli O157:H7 -pitoisuus arvio (mikrobia/l):

Rotavirus-pitoisuus arvio (mikrobia/l):

Norovirus-pitoisuus arvio (mikrobia/l):

Cryptosporidium-pitoisuus arvio (mikrobia/l):

Giardia-pitoisuus arvio (mikrobia/l):

Vedenpuhdistus: Puhdistusprosessi ja klooraus

Käytössä olevat puhdistusmenetelmät:
Perinteinen puhdistus
Hyvin toimva puhdistus
Tehostettu puhdistus
Hidas hiekkasuodatus
Kalkkikivisuodatus
Aktiivihiilisuodatus
UV
Otsonointi

Klooriannos (mg/l):

+ Näytä koodi - Piilota koodi

# This is code Op_fi2583/answer on page [[Water guide]]

library(OpasnetUtils)
library(ggplot2)

objects.latest("Op_en6177", code_name="waterguide") # [[Water guide]] fetch the whole model

# Create ovariables from user input data
RawClass <- Ovariable("RawClass", data=data.frame(RawWaterClass = rawclass, Result=1))
Treatment <- Ovariable("Treatment", data=data.frame(TreatmentMethod=c(treatment, "None"), Result=1))
ChlorineDose <- Ovariable("ChlorineDose", data=data.frame(Result=chlorinedose))
RawConsumption <- Ovariable("RawConsumption", data=data.frame(Result=rawconsumption))
# divide the given population size to different age groups based on age distribution of all of Finland
population <- Ovariable("population",
  dependencies=data.frame(
    Name=c("total_population")
    ),
  formula=function (...) {
    population2 <- Ovariable(
      "population2",
      ddata="Op_en2949", subset="Population"
    )
    population2 <- EvalOutput(population2)
    population <- population2/oapply(population2, cols = "Age", FUN=sum) * total_population
    return(population)
  }
)


# if the raw concentrations were chosen to be given by hand, put them into an ovariable
# if some raw water class was chosen, this isn't done, and instead the data for microbe concentrations for that class is used
if (rawclass == "Hand input") {
  RawConcentration <- Ovariable(
    "RawConcentration",
    data=data.frame(
      Pathogen=c(
        "campylobacter",
        "E.coli O157:H7",
        "rotavirus",
        "norovirus",
        "cryptosporidium", 
        "giardia"),
      Result=c(
        Campylo,
        E.coli,
        Rota,
        Noro,
        Crypto,
        Giardia)
    )
  )
}

BoDattr <- EvalOutput(BoDattr, verbose=FALSE, forceEval=TRUE)

cat("Raakaveden patogeenipitoisuudet, microbes/l\n")
oprint(summary(RawConcentration))
cat("Altistuminen, juomaveden mukana nieltyjen mikrobien määrä päivittäin\n")
oprint(summary(exposure))
cat("Tautitaakka, DALY/päivä (DALY = disability adjusted life years) \n")
oprint(summary(BoDattr, marginals=c("Response","Exposure_agent")))

ggplot(
  oapply(unkeep(BoDattr, sources=TRUE), NULL, mean, "Iter")@output,
  aes(x=Exposure_agent, weight=BoDattrResult, fill=Response)) +
    geom_bar() +
    coord_flip() + theme_gray(base_size=24)+
    labs(
    title="Juomaveden mikrobien aiheuttama tautitaakka",
    subtitle=paste(sum(result(population)), "hengen populaatiossa"),
    y = "Tautitaakka (DALY/päivä)"
    )

# calculate the number of cases
cases <- BoDattr/case_burden

ggplot(
  oapply(unkeep(cases, sources=TRUE), NULL, mean, "Iter")@output,
  aes(x=Exposure_agent, weight=Result, fill=Response)) +
  geom_bar() +
  coord_flip() +
  theme_gray(base_size=24)+
  labs(
    title="Juomaveden mikrobeiden aiheuttamat tautitapaukset",
    subtitle=paste(sum(result(population)), "hengen populaatiossa"),
    y = "Tautitapaukset"
  )

cat(paste("Suomessa juomavedestä johtuvia tautitapauksia tulisi olla keskimäärin vähemmän kuin 0.01% populaatiosta vuosittain, tai 1 tapaus 10 000:a henkeä kohti. Nämä kuvaajat näyttävät tautitaakat ja tautitapausten määrän jokainen patogeeni auheuttaa päivittäin", total_population, "hengen populaatiossa, kun kylmää hanavettä juodaan keskimäärin", rawconsumption, "litraa/hlö/päivä. \n"))

Tulossivu avautuu uudelle välilehdelle painamalla aja koodi -laatikkoa. Tulokset saa näkyviin päivittämällä tulossivun noin minuutti aja koodi-toiminnon jälkeen.

Käyttöohjeet Vesiopas-mallille

1. Valitse raakaveden luokitus

Pohjavesi - Puhdas: puhdasta pohjavettä
Pohjavesi - Pintavesikuormitus: esim. rantaimeytymistä
Pintavesi - Vähäinen kuormitus: suhteellisen puhdasta pintavettä
Pintavesi - Keskisuuri kuormitus: esim. pienehkö jätevesikuormitus
Pintavesi - Suuri kuormitus: esim. jätevesikuormitus

TAI

Valitse 'Määrittelen mikrobipitoisuudet itse'. Kirjoita patogeenien pitoisuudet niiden laatikoihin.

2. Ilmoita juomaveden kulutus vuorokautta kohden litroina päivässä henkeä kohti (oletus 1.153 l/pvä).

3. Ilmoita kohdealueen väestön lukumäärä. (oletus 100000)

4. Valitse puhdistusprosessit. Huom! Voit valita monta vaihtoehtoa

5. Valitse onko klooraus käytössä vai ei syöttämällä käytetty klooriannos (mg/l). Mikäli kloorausta ei ole, annokseksi tulee 0 mg/l (oletus 0 mg/l).

6. Tuloksen saa näkyviin uudelle sivulle painamalla nappia 'Aja koodi'.

Perustelut

Malli on käännetty Analyticasta R:lle. Alkuperäinen malli löytyy täältä: Tiedosto:Vesiopas.ANA. Mikäli käyttäjä ei itse anna patogeenikohtaisia pitoisuuksia, käytetään sivulla Raakaveden patogeenipitoisuudet olevia arvoja.

Talousveden laadulle on asetettu terveysperusteisia laatuvaatimuksia ja -suosituksia. Laatua koskevasta lainsäädännästä vastaa Sosiaali- ja terveysministeriö ja laadun valvonnasta kuntien terveydensuojeluviranomaiset. Hyvän veden laadun ylläpitäminen ja kehittäminen edellyttävät korkealaatuista tutkimusta ja yhteistyötä eri tahojen kanssa. Pohjavesiä tai tekopohjavesiä ei yleensä desinfioida. Raakaveden sisältämät kemikaalit, mikrobit tai talousveden valmistuksessa muodostuvat desinfioinnin sivutuotteet voivat aiheuttaa terveysriskejä talousveden käyttäjille. Vesilaitokselta lähtevä vesi saattaa viipyä pitkiäkin aikoja verkostossa. Mikäli olosuhteet ovat mikrobikasvustolle suotuisat, vesi voi muuttua verkostossa ja kiinteistöjen vesijärjestelmissä huonolaatuiseksi ja jopa terveydelle haitalliseksi.

Talousvesi tuotetaan joko pohja- tai pintavedestä. Näillä on erilaiset ongelmat. Pintaveden käyttö vaatii aina varsinaisen vesilaitoksen perustamista ja siihen liittyvää tietoa, taitoa ja tekniikkaa sekä koulutettua valvontahenkilöstöä. Pohjavesi taas ei vaadi kovin monimutkaista käsittelyä, joten varsinaista vesilaitoshenkilökuntaa tarvitaan varsin vähän ja valvontakin on vähäisempää. Lisäksi meillä on nykyään useita vesilaitoksia, jotka valmistavat tekopohjavettä. Ominaisuuksiltaan tekopohjavedet saattavat olla hyvien pohjavesien kaltaisia, mutta usein vain keskitasoisen pintaveden veroisia.

Pohjaveden käsittelyyn kuuluu tavallisesti veden pH:n ja kovuuden nosto. Tähän voidaan käyttää erilaisia tekniikoita, joista pH:n säädössä kalsiumhydroksidin ja hiilidioksidin käyttö lienee yleisimpiä. Toisinaan tarvitaan lisäksi raudan tai mangaanin saostaminen vahvoilla hapettimilla kuten permanganaatilla tai kloorilla. Lisäksi heikkolaatuiset pohjavedet desinfioidaan.

Jotta pintavedestä saataisiin hyvää juomavettä, sitä joudutaan käsittelemään varsin rankasti. Vaikeinta on saada pintaveden humusainekset saostettua. Tähän käytetään erilaisten saostuskemikaalien lisäksi mm. pH:n säätöä ja humusaineksen pilkkomista voimakkailla hapettimilla kuten otsonilla. Lisäksi saostuskemikaalien (esim. alumiinin ja raudan suolat) jäämät on poistettava ja veden kovuutta nostettava niin, ettei putkisto aikojen kuluessa haperru. Väestö on myös suojattava pintavesissä aina piileviltä mikrobeilta, joten vesi täytyy desinfioida tautia aiheuttavien mikrobien, patogeenien, poistamiseksi.

Veden laatuun vaikuttavat myös verkoston kunto ja veden verkostossa viipymä aika. Jos verkostoon on kertynyt runsaasti saostumia, nämä sakat sisältävät erilaisten epäorgaanisten yhdisteiden lisäksi valtavasti bakteerimassaa. Verkoston saostumien ominaisuuksia ja niiden vaikutusta veden laatuun on Suomessa alettu tutkia vasta viime aikoina.

Riskinarvioinnin tarkoituksena on tuottaa tietoa riskin todellisesta suuruudesta päätöksentekoa varten. Riskinarviointi on tieteellinen prosessi, jossa asiantuntijoilla on keskeinen rooli. Koska tutkittavia riskejä monenlaisia, riskinarviointiprosessit voivat olla hyvin erilaisia. Ympäristöterveyden alalla riskinarvioinnin katsotaan tavallisesti koostuvan neljästä vaiheesta:

Vaaran tunnistaminen (aiheuttaako tutkittava tekijä vaaraa ihmiselle?)
Annosvasteen arviointi (mikä on annoksen ja vaikutuksen suhde?)
Altistumisen arviointi (kuinka paljon ihmiset altistuvat?)
Riskin karakterisointi (kuinka suuri on terveysriski?)^[1]

Kaikkien vesilaitosten tulisi ajoittain tehdä talousvedelle riskinarviointi. Siinä selvitetään toimenpiteet eri kriisitilanteita varten ja laaditaan suunnitelmat eri ongelmatilanteita ja mahdollisia vahinkoja varten. Erilaiset vesilaitokset ja esimerkiksi lomakeskukset tarvitsevat erilaiset suunnitelmat ja toteutukset.

Riippuvuudet

Op_en2949 Population of Finland
Op_fi1759 Infektion todennäköisyys per henkilö → op_en:HIA UPDATE PAF function
- Op_en7948 ERF of waterborne microbes
- Op_fi2994 Paikkakuntakohtaiset tiedot talousveden käsittelyyn → op_en:Water treatment in Finland ARE THERE MUNICIPALITY-SPECIFIC INFO ABOUT WATER TREATMENT PLANTS? väestömäärä ja vedenkulutus
- Op_en7957 Health impacts of waterborne microbes
  - - Op_en7947 Case burden of waterborne microbes
    - Op_en7953 Pathogen concentrations in raw water
    - Op_en7954; Drinking water treatment efficiency (Suodatukset ym)
    - Op_en7955 Drinking water disinfection efficiency (klooraus ym)
    - Op_en7956 Drinking water chlorination efficiency

Katso myös

Tämä sivu on tietokide alatyypiltään metodi. Sivutunniste: Op_fi2583
Moderaattori:Päivi Meriläinen (katso kaikki) Sivun edistymistä ei ole arvioitu. Arvostuksen määrää ei ole arvioitu (ks. peer review).
Lisää dataa {{#opasnet_base_link:Op_fi2583}}

Vanha, arkistoitu versio mallista

Turhia?

Infektion vuosittainen todennäköisyys
Vatsatautien tapaukset
Patogeenien DALYt vatsataudille Yhdistettävä sivuun op_en:DALY?

Uimavesiopas

Paikkakuntakohtaiset tiedot

Viitteet

↑ http://wanda.uef.fi/tkk/avoin/ymp_terveys/

[1] ttp://wanda.uef.fi/tkk/avoin/ymp_terveys/

[1]

@@ Rivi 19: / Rivi 19: @@
 <rcode name="answer" graphics=1 variables="
-	name:RaakaLuokka|description:Raakaveden valmiit luokitukset|type:selection|
+	name:rawclass|description:Raakaveden valmiit luokitukset|type:selection|
 	options:
 		'Ground water - clean';Pohjavesi - Puhdas;