Publisher

National Public Health Institute
Original page

bacteria, epidemics, infections, microbes, monitoring, parasites, sewage treatment plants, viruses, wastewater, water purification

Julkaistu 13.2.2008

Yhdyskuntien jätevesi kokoaa yhteen kaikki ne ulosteperäiset mikrobit, jotka kulloinkin aiheuttavat suolistoinfektioita tai muutoin esiintyvät kyseisen paikkakunnan väestön suolistossa. Jäteveden kokoavaa ominaisuutta on käytetty hyödyksi muun muassa seurattaessa esiintyykö Suomessa vielä poliota vai ei.

Jätevedenpuhdistusprosessin läpikäynyt vesi voi näyttää kirkkaalta ja puhdistamon hyvät ravinteiden poistotehokkuudet voivat erehdyttää luulemaan, että puhdistettu jätevesi todella on puhdasta. Loppuvuodesta 2007 alkunsa saanut Nokian vesiepidemia antoi kuitenkin valitettavan muistutuksen siitä, että vielä puhdistettunakin jätevesi sisältää paljon mikrobeja, myös taudinaiheuttajia, ja on nieltynä terveydelle vaarallista.

Jätevesiin päätyviä mikrobeja

Tartuntatautirekisteri (http://www3.ktl.fi/stat/) antaa kuvan niistä ilmoitetuista suolistoinfektioiden aiheuttajista, joita on todettu Suomen väestössä. Suolistoinfektioita aiheuttavien mikrobien joukossa on erilaisia bakteereja, viruksia ja parasiitteja eli alkueläimiä. Etenkin virusten ja parasiittien osalta rekisteriin oletetaan päätyvän vain pieni osa todellisista tapauksista, koska vain osa sairastuneista hakeutuu hoitoon ja heistäkin vain osasta otetaan ulostenäyte laboratoriotutkimuksiin. Yleisimmät suolistoperäiset taudinaiheuttajamikrobit infektioannoksineen ja lähteineen on esitetty oheisessa taulukossa.

Ripulitautia sairastavan potilaan ulosteessa voi olla jopa 100 miljoonaa tautia aiheuttavaa mikrobia yhdessä ulostegrammassa. Lisäksi tartunnan saaneessa ihmisessä etenkin virusten lisääntyminen jatkuu useita viikkoja. Siten vuorokaudessa näitä mikrobeja huuhdotaan WC:stä jäteveteen suuria määriä. Ripuliepidemioiden aikana määrät moninkertaistuvat. Esimerkiksi yleisesti suolistossa lisääntyviä enteroviruksia, joiden arvioidaan infektoivan maailmassa vuosittain noin miljardi ihmistä, löytyy jätevedestä lähes aina.

Myös oireettomat henkilöt voivat levittää ulosteessaan ripulitaudin aiheuttajia. Tällöin pitoisuudet ovat kuitenkin yleensä pienemmät, alle 1000 mikrobisolua grammassa ulostetta. Jos näitä oireettomia erittäjiä on kuitenkin paikkakunnalla samaan aikaan paljon, voi jätevesi silti kuormittua taudinaiheuttajilla.

Ei ole ihme, että jätevettä nauttinut henkilö sairastuu helposti erilaisten mikrobien aiheuttamiin infektioihin, etenkin kun tartuntaan tarvittava infektiivinen annos on useiden suolistopatogeenien kohdalla pieni. Lisäksi sairastumisriskiin vaikuttavat yksilölliset erot, jolloin myös sellaiset mikrobit, joilla infektiivinen annos on suuri (esimerkiksi salmonellalla tavallisesti yli 10 000 bakteerisolua), voivat aiheuttaa infektion ruoansulatuskanavaan jouduttuaan.

Jätevedenpuhdistusprosessit

Yhdyskuntien jätevedenpuhdistamoiden puhdistusprosessit keskittyvät jäteveden purkuvesistöön aiheuttamien ravinnepäästöjen minimoimiseen. Puhdistamoja ei täten ole suunniteltu poistamaan vedestä taudinaiheuttajamikrobeja, vaan niiden tehtävä on poistaa vedestä typpeä ja fosforia sekä happea kuluttavia ainesosia. Puhdistamoilla ei yleensä ole tietoa siitä, kuinka käytetyt menetelmät vaikuttavat taudinaiheuttajamikrobien pitoisuuksiin jätevedessä. Selvää kuitenkin on, että tavanomaisen puhdistuksen läpikäynyt jätevesi sisältää vielä runsaasti erilaisia bakteereja, viruksia ja alkueläimiä.

Jätevesien puhdistusprosessi koostuu useista, puhdistettavan jäteveden laadun perusteella valittavista vaiheista. Tyypillinen jätevedenkäsittelyprosessi sisältää kaksi vaihetta. Ensimmäinen vaihe on primaaripuhdistus, jolloin poistetaan veteen liukenemattomia epäpuhtauksia esimerkiksi välppäyksen sekä rasvan ja hiekan erotuksen avulla. Primaaripuhdistuksen jälkeen vettä raskaammat hiukkaset poistetaan esiselkeytyksellä. Toinen vaihe on sekundaaripuhdistus eli biologinen puhdistus, jolloin jätevettä ilmastetaan aktiivilietettä hyväksi käyttäen ja tällöin pyritään vähentämään happea kuluttavaa kuormitusta. Lisäksi Suomessa käytetään yleisesti ilmastusaltaassa kemiallista rinnakkaissaostusta fosforin poiston tehostamiseksi. Sekundaaripuhdistuksen jälkeen aktiiviliete poistetaan jälkiselkeytyksellä.

Tavanomaisen puhdistuksen jälkeen jätevesi sisältää vielä runsaasti suolistomikrobeja, joiden joukossa on yleisesti myös niitä suolistoperäisiä taudinaiheuttajamikrobeja, joita kulloinkin on kyseisen paikkakunnan väestön suolistossa. Lisäksi puhdistetussa jätevedessä on ympäristössä luonnostaan esiintyviä mikrobeja, kuten aerosolien välityksellä hengitysteissä infektioita aiheuttavaa legionellaa ja ympäristömykobakteereja. Nämä mikrobit pystyvät lisääntymään jäteveden puhdistusprosessin aikana, erityisesti biologisessa puhdistusvaiheessa, jos käsiteltävä jätevesi on lämmintä. Toistaiseksi vain teollisten jätevesipuhdistamojen ilmastusaltaista on varmuudella löydetty eläviä legionelloja suurina pitoisuuksina, vastaavasti mykobakteereja on esiintynyt myös kunnallisilla puhdistamoilla (ks. s. 14).

Purkuvesistöissä on aina tautia aiheuttavia mikrobeja

Edellä esitettyjen puhdistusvaiheiden jälkeen puhdistettu jätevesi syötetään sellaisenaan purkuvesistöön, jossa se laimenee. Laimenemisesta huolimatta on kuitenkin syytä pitää mielessä, että pintavedet käytännössä aina sisältävät myös tautia aiheuttavia mikrobeja, eikä pintavesiä pidä juoda sellaisenaan. Purkuvesistöön johdettavan jäteveden laatu voitaisiin viimeistellä ns. tertiaaripuhdistuksella eli jäteveden desinfioinnilla (hygienisointi). Tässä kolmannessa vaiheessa jätevedestä voitaisiin lisäksi poistaa toksisia ominaisuuksia. Nykyisin vain harvalla jätevedenpuhdistamolla on kuitenkaan käytössään desinfiointia edes tarvittaessa.

Voimakkaiden sateiden seurauksena, etenkin sekaviemäröinnin kyseessä ollen, jätevedenpuhdistamot saattavat ylikuormittua, jolloin jätevettä joudutaan johtamaan puhdistamattomana purkuvesistöön. Tämä aiheuttaa selvän terveysriskin veden käyttäjille, koska puhdistamattomassa jätevedessä on enemmän suolistomikrobeja kuin puhdistetussa. Jätevedenpumppaamojen ja -laitosten ylivuototilanteet ovat johtaneet esimerkiksi uimarantojen väliaikaisiin käyttökieltoihin.

Jätevesi vesivälitteisten epidemioiden aiheuttajana

Talousveden ulosteperäinen saastuminen on aiheuttanut Suomessa kymmenen viime vuoden aikana kymmenittäin vesivälitteisiä ripuliepidemioita. Yleistä epidemioissa on ollut, että kyseisen, yleensä pohjavedestä valmistetun talousveden mikrobiologista turvallisuutta ei ole varmistettu tai ei ole kyetty varmistamaan desinfioinnin avulla. Ihmisiä sairastuttaneet talousvedet ovat sisältäneet taudinaiheuttajamikrobeja, yleisimmin matalan infektiivisen annoksen omaavia noroviruksia ja kampylobakteereita. Myös rotavirus ja salmonella ovat aiheuttaneet yksittäisiä epidemioita.

Suurin osa vuosina 1998–2007 ilmitulleista 59 vesiepidemiasta on liittynyt tavalla tai toisella jätevesiin. Jätevettä on tyypillisesti päässyt pohjavesiin esimerkiksi sakokaivojen tai pumppausasemien tulvimisen takia, harvemmin kuitenkaan suoraan sekoittumalla talousveden jakeluverkostoon, kuten Nokialla marraskuussa 2007 tapahtui.

Mikrobien seurantaa vedessä on tehostettava

Vesiepidemioiden ehkäisyn kannalta on tärkeää, että ulosteperäisiä mikrobeja ei päästetä, ainakaan infektiivisinä, talousveden joukkoon. Vesilaitoksilla tehtävä riskien arviointi tarjoaa ennaltaehkäisyyn työkalun, mutta senkään avulla ei pystytä varautumaan kaikkeen. Mikäli mikrobeja ennaltaehkäisevistä toimista huolimatta päätyy talousveden joukkoon, saastuminen on pystyttävä havaitsemaan ja poistamaan nopeasti. Viime vuosina vesimikrobiologinen analytiikka on kehittynyt siinä määrin, että taudinaiheuttajamikrobien toteaminen vedestä on entistä luotettavampaa ja nopeampaa. Näitä uusia analyyttisiä valmiuksia on mahdollista käyttää paitsi vesiepidemioita selvitettäessä, myös esimerkiksi raakavesien mikrobiologisten riskien kartoittamisessa ja mikrobien poistotehokkuuksien arvioinnissa.

Jatkossa on väistämätöntä, että jätevesien mikrobiologiaan kiinnitetään entistä enemmän huomiota. Tämä voidaan tehdä esimerkiksi seuraamalla ja tehostamalla mikrobien poistotehokkuuksia ja monitoroimalla jäteveden mikrobiologista laatua ja selvittämällä myös puhdistamoilta ilmateitse leviävien aerosolien mahdollisesti aiheuttamaa sairastumisriskiä. Riskikohteissa jopa jätevesien desinfioinnille voi olla tarvetta. Tämä puhdistusprosessin jälkeinen toimenpide ei kuitenkaan poista kaikkia riskejä. Esimerkiksi viemäriverkoston riskeihin on puututtava muilla keinoin, kuten mikrobiologiset riskit huomioon ottavilla putkiverkostojen rakentamistavoilla ja talousvesiverkostojen reaaliaikaisella monitoroinnilla.

Tarja Pitkänen, tutkija
Anna-Maria Hokajärvi, tutkija
Ilkka Miettinen, erikoistutkija
Ympäristöterveyden osasto
Anja Siitonen, tutkimusprofessori
Bakteeri- ja tulehdustautien osasto
Merja Roivainen, laboratorionjohtaja
Virustautien ja immunologian osasto
Kansanterveyslaitos

Kirjallisuutta

1. Hokajärvi A-M, Pitkänen T, Torvinen E ja Miettinen I. Suolistoperäisten taudinaiheuttajamikrobien esiintyminen luonnonvesissä - Kirjallisuuskatsaus terveysriskeistä ja niiden suuruuteen vaikuttavista tekijöistä. Kansanterveyslaitoksen julkaisuja B1/2008, http://www.ktl.fi/portal/2920.
2. Keskimäki M, Mattila L, Peltola H, Siitonen A. Prevalence of diarrheagenic Escherichia coli in Finns with or without diarrhea during a round-the-world trip. J Clin Microbiol 2000; 38:4425–9.
3. Koivunen, J. Effects of conventional treatment, tertiary treatment and disinfection processes on hygienic and physico-chemical quality of municipal wastewaters. Kuopion yliopiston julkaisuja C. Luonnontieteet ja ympäristötieteet 215. Kuopio 2007.
4. Kusnetsov J, Martimo K-P, Aho J, ym. Metsäteollisuuden työntekijöiden altistuminen legionelloille ja muille hengitysteitse infektioita aiheuttaville ympäristöbakteereille.
5. Siitonen A, Sihvonen L, Pitkänen T, Zacheus O. Uimiseen liittyvät infektioriskit. Kansanterveyslehti 5-6/2007 (s. 20-21)
7. Suomen ympäristökeskus. Jätevesien puhdistus. http://www.ymparisto.fi/default.asp?node=6569&lan=fi.
8. Zacheus O. Suurten yleisten uimarantojen valvonta ja uimaveden laatu vuosina 2003–2006. Sosiaali- ja terveydenhuollon tuotevalvontakeskuksen julkaisuja, http://www.sttv.fi/ylo/julkaisut_frameset.htm.