Virus i dricksvatten – förmåga att infektera och reduktion efter rening

Projektet har med molekylära tekniker identifierat virus som ofta förekommer i vattentäkter, och dessutom bedömt hur effektiva dagens mikrobiologiska barriärer är när det gäller att minska virusnivåer vid vattenverk. Både avskiljande barriärer som filtrering och inaktiverande barriärer som UV-ljus, klor och klordioxid kan avlägsna virus. Inget enskilt reningssteg är tillräckligt effektivt för att rena samtliga undersökta virus, utan flera reningssteg behövs. Projektet undersökte också virus förmåga att infektera odlade celler efter UV- och klorbehandling.

Kunskapen kring virusförekomst i dricksvatten är bristfällig eftersom det har saknats lämpliga analysmetoder. De flesta humanpatogena virus som kan spridas med vatten är storleksmässigt betydligt mindre än bakterier och de kan inte odlas, utom ett fåtal som kan växa i cellkultur. De är därför svåra att påvisa och det behövs nya specifika analystekniker för att kunna bedöma den mikrobiologiska barriärverkan på virus både vid avskiljning och desinfektion. De metoder som utvecklades i projektet kan användas för att övervaka virusnivåer i vattenverk.

Göteborgs universitet har i samarbete med Lunds universitet och sex VA-organisationer studerat vattenverk med avseende på virusförekomst. Prover samlades in från sex vattenverk varannan månad under ett års tid från råvatten, dricksvatten och de olika reningsstegen. Råvatten och dricksvatten analyserades med en ny metod som kallas nästagenerationssekvensering (NGS). Man hittade 152 olika virus tillhörande 76 olika familjer i vattenproverna. Majoriteten av alla virus var bakteriofager. Vissa virus kunde hittas både i råvatten och i det renade dricksvattnet. De virus som studerades närmare visade att virusnivåerna minskade mellan 0,52 log₁₀ (3,3 gånger) och 4,4 log₁₀ (25 100 gånger) från råvattnet till dricksvattnet.

Fyra olika typer av virus valdes ut som kunde hittas med NGS i relativt hög nivå i många prover. Från dessa virus analyserades RNA och DNA med RT-qPCR som är en metod som kan mäta exakt hur mycket virus som finns i ett prov. Resultaten visade att ultrafiltrering avlägsnade större virus mest effektivt, men andra barriärer som snabb sandfiltrering med föregående koagulering och sedimentering verkade vara mer effektiva för att avlägsna mindre virus. Effektiviteten hos vissa barriärer påverkades av faktorer som temperatur, virustyp och olika vattenkällor. En barriär räckte inte för att avlägsna alla typer av virus, utan flera barriärer behövdes.

Viruset PMMoV hittades i relativt hög mängd i proverna och kan vara ett ytterligare verktyg som kan användas som en fekal virusindikator för att övervaka dricksvatten som förorenats med enteriska virus, det vill säga virus i människans magtarmkanal. PMMoV är ett virus som infekterar paprika och chilifrukter, och utsöndras i human avföring.

Vatten har också analyserats vid Göteborgs universitet gällande virus förmåga att infektera celler efter UV- och klorbehandling. Tre olika virus användes: enterovirus, rotavirus och adenovirus. Cellkulturer infekterades med virus som hade utsatts för olika mängder UV-ljus. En UV-dos på 400 J/m² var effektivt för att inaktivera virus med enkelsträngade genom, men 600 J/m² behövdes för att inaktivera virus med dubbelsträngade genom. 600 J/m² UV-ljus minskade virus infektivitet med 3 log₁₀ (1 000 gånger). Vid behandling av vatten med klor och klordioxid uppnåddes 3 log₁₀-reduktion av virus redan efter två minuters behandling, men höga nivåer av organiskt material i vattnet minskar effekten av klor.