Globally a major health concern according to the World health organization (WHO, 2011) is gastro-intestinal infections caused by fecally contaminated water. The access to drinking water has increased due to international efforts, however the long-term sustainability and safety of the water accessed have gained criticism, and many water sources have proven to be both contaminated (UN, 2016) and badly managed (WHO, 2016a). This thesis aims to design a monitoring program for small-scale water treatment in order to make the water supply sustainable in terms of providing safe water in a long-term perspective. A case-study was conducted for three treatment systems under constructed in rural Ecuador. The monitoring program design was based on a literature review and conducting a quantitative microbial risk assessment (QMRA). QMRA is a tool for estimating microbial risks, by using quantitative data on microbial contamination and estimating health risks. Data for the QMRA was gathered from literature and in field, and the reference pathogens used in the QMRA were E.coli O157:H7, Rotavirus and Giardia. In order to estimate infection risk from drinking water consumption for the community a QMRA-model called MRA, developed by Abrahamsson et al. (2009) was used. Observations of the catchment areas and measurement of water quality regarding aspects other than microbial contamination indicated that the main risk was microbial contamination from fecal contaminations in the catchment area. The results from the QMRA indicated that the treatment using chlorination reduces E.coli O157:H7 under the acceptable risk level of 1/1000 infections per person and year, while the systems using biosand filters (BSF) are more effective in reducing rotavirus and Giardia. If the BSF are combined with chlorination the annual probability of infection caused by consumption of the treated water per year and person was 0.42/1000 for E.coli O157:H7, 570/1000 for Rotavirus and 25/1000 for Giardia. The resulting monitoring program was divided into two parts: one part aimed to prevent contamination and one part designed to measure pH, temperature, conductivity, turbidity on a weekly basis and microbial indicator tests using a presence/absence method monthly. Additional testing is to be done in case of events of such character that the water quality could be effected, for example an extreme weather event. It was concluded that the designed monitoring program could help improve the water quality in a long-term perspective, but it is dependent on the possibilities to get the necessary support, especially in the implementation phase. Recommended further studies includes collection of more site-specific data to make the QMRA results more representative, and evaluation of the monitoring program design by implementing it and optimizing it in the communities. / Runt om i världen skapar en otillräcklig tillgång på rent vatten och sanitet mycket lidande. Enlig världshälsoorganisationen WHO (2011) är ett av de ledande världshälsoproblem mag- och tarminfektioner som orsakats av vattenburna fekala patogener. Trots att antalet människor med tillgång till en dricksvattenkälla har ökat till följd av internationella ansträngningar, är hållbarheten och säkerheten för vattenkvalitén problematisk. Många dricksvattenkällor har visat sig vara både förorenade (UN, 2016) och undermåligt skötta (WHO, 2016a). Målet med denna studie är att ta fram ett vattenkvalitetsövervakningsprogram för tre småskaliga vattenreningsverk, för att dessa ska producera säkert vatten i ett långsiktigt perspektiv. En fallstudie utfördes i byar på landsbygden i Ecuador där systemen planerats. Metoden för att ta fram ett kvalitetsövervakningsprogram var litteraturstudie och mikrobiell riskanalys. Den mikrobiella riskanalysen genomfördes med en metod som kallas Kvantitativ Mikrobiell Risk Analys (QMRA). I QMRA kan hälsorisker från mikrobiell kontamination estimeras med kvantitativdata på mikrobiell förorening. Data för att genomföra QMRA samlades från litteraturen och fältbesök. För att estimera hälsorisker i byarna i fallstudien användes en QMRA-modell som heter MRA framtaget av Abrahamsson et.al. (2009). Observationer i fält och data på ingående vatten tydde på att de största riskerna för vattenkvalitén var fekal kontamination från djur och människor. Resultaten från QMRA:n visade att reningsverket med klorering reducerade E.coli O157:H7 till en nivå under den accepterade risknivå, satt till 1/1000 infekterade per år och person. Reningsverken med biosandfilter (BSF) var mer effektiva i reduktionen av rotavirus och Giardia. Då klor kombinerades med BSF i modellen blev den årliga infektionsnivån per person 570/1000 för Rotavirus och 25/1000 för Giardia. Vattenkvalitetsövervakningsprogrammet delades in två delar: en kontaminationsförebyggande och en för att mäta pH, temperatur, konduktivitet och turbiditet veckovis, samt mikrobiella indikatortest med en metod som noterar förekomst av bakteriekolonier (presence/absence metod) månadsvis. Extra tester ska även göras vid sådan händelse som kan komma att påverka vattenkvalitén avsevärt, exempelvis en kraftig storm. Slutsatsen är att det framtagna vattenkvalitetsövervakningsprogrammet kan göra att vatten-källan blir mer säker och hållbar i ett långsiktigt perspektiv, men att framgången är beroende av att rätt hjälp finns tillhanda speciellt i implementeringsfasen. Fortsatta studier behövs för att göra resultaten från QMRA:n mer representativa, exempelvis genom att samla mer områdesspecifikdata. Vidare skulle det vara intressant att implementera kvalitetsövervakningsprogrammet för att utvärdera och optimera det.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:uu-349791 |
| Date | January 2018 |
| Creators | Sigrell, Tone |
| Publisher | Uppsala universitet, Institutionen för geovetenskaper, Institutionen för Teknik och Energi, SLU. |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | UPTEC W, 1401-5765 ; 18 018 |
Page generated in 0.0261 seconds