Urbanisering och ett varmare klimat gör att allt fler vill bada i kanaler, hamnar och vid stadsnära stränder i närheten av utsläpp av dagvatten och renat avloppsvatten. Det kan innebära en ökad risk för kontakt med sjukdomsframkallande bakterier, virus och andra patogener, enligt ett pressmeddelande från Lunds universitet.
För att minska risken har forskare från Lunds universitet, Sweden Water Research och Högskolan Kristianstad, i samarbete med Helsingborgs stad och Malmö stad, utvecklat en ny metod som ska ge snabbare och mer heltäckande besked om badvattnets kvalitet. Innovationen presenteras i den vetenskapliga tidskriften Water Research X.
Metoden har testats i Helsingborg, där svarstiden för bedömning av badvatten har kunnat kortas från flera dygn till några få timmar.
– Regelbundna kontroller är avgörande för att veta att vattnet håller tjänlig nivå. Tarmbakterien E. coli fungerar som en varningssignal för flera smittsamma mikroorganismer som kan orsaka sjukdom, säger Catherine Paul, docent i teknisk vattenresurslära vid LTH och den som utvecklat idén.
Maskininlärning och laserscanning av vattenprover
I dag anlitar kommuner vanligen laboratorier som odlar E. coli för att kontrollera badvatten. Analysen tar några dagar, vilket kan innebära att badande hinner exponeras för förorenat vatten innan resultatet är klart.
Den nya metoden bygger på att indikatorer klustras utifrån hur stor förekomsten är av alla bakterier som bidrar till otjänligt vatten. Detta görs med hjälp av maskininlärning och flödescytometri, en teknik där laser används för att skanna celler och andra partiklar i vätska.
Tillsammans med Isabel Erb, industridoktorand i teknisk mikrobiologi vid LTH och Sweden Water Research, och datavetaren Niklas Gador vid Högskolan Kristianstad har Catherine Paul provat metoden i praktiken.
Enligt forskarna har metoden flera fördelar: analysen tar cirka 20 minuter, kräver mindre arbete och färre kemikalier än exempelvis PCR-analyser, kan automatiseras och innebär lägre resursanvändning än traditionella metoder. Hela processen kan skötas av en maskin som mäter vattenprover varje halvtimme.
Öppen källkod och möjlighet till spårning av smittkälla
Forskarna har valt att använda öppen källkod i utvecklingen.
– Så metoden är gratis att testa för den som vill. Det krävs dock att man har tillgång till en flödescytometer, så det är inte för husbehov, säger Isabel Erb, doktorand i bioteknik och teknisk mikrobiologi vid LTH och anställd vid Sweden Water Research AB.
Flödescytometri skapar på några minuter ett slags fingeravtryck av alla bakterier i vattenprovet. Med hjälp av särskild kod tolkar mjukvara detta fingeravtryck och ger ett cirka 80-procentigt säkert svar på om, och hur mycket, E. coli som finns i vattnet.
Till skillnad från traditionella metoder analyseras hela bakteriesamhället, mikrobiomet, vilket gör det möjligt att upptäcka förändringar även om E. coli saknas.
– Med en bild av hela mikrobiomet kan vi i framtiden kanske även få reda på smittokällan. Mikrobiomet av fågelbajs ser till exempel helt annorlunda ut jämfört med det i avloppsvatten, säger Catherine Paul.
Målet är att resultaten framöver ska kunna skickas direkt till ett datasystem som avgör om varning ska utfärdas, medan mer tidskrävande analyser, som PCR-tester, endast används som bekräftelse.
– Nästa steg är att testa metoden i fler sammanhang, till exempel på dricksvatten, och förbättra algoritmerna för ännu säkrare prognoser, säger Catherine Paul.
