Miljøprojekt Nr. 716 2002 Håndbog om giftige alger i badevand Hanne Kaas og Kristine Garde DHI - Institut for Vand og Miljø Miljøstyrelsen vil, når lejligheden gives, offentliggøre rapporter og indlæg vedrørende forsknings- og udviklingsprojekter inden for miljøsektoren, finansieret af Miljøstyrelsens undersøgelsesbevilling. Det skal bemærkes, at en sådan offentliggørelse ikke nødvendigvis betyder, at det pågældende indlæg giver udtryk for Miljøstyrelsens synspunkter. Offentliggørelsen betyder imidlertid, at Miljøstyrelsen finder, at indholdet udgør et væsentligt indlæg i debatten omkring den danske miljøpolitik. Indhold INDHOLD 3 FORORD 5 SAMMENFATNING OG KONKLUSION 7 SUMMARY AND CONCLUSIONS 9 1 INDLEDNING 13 2 ALGE-INDSATSPLANER 19 2.1 INVOLVEREDE, ANSVAR OG KOMMUNIKATION 19 2.2 AKTIONER VED KRITISKE ALGEFOREKOMSTER 21 2.3 EKSISTERENDE INDSATSPLANER 26 3 INFORMATION AF BORGERNE 27 3.1 PROGNOSER 30 4 BADEVANDSKONTROL AF ALGER 31 5 STRATEGIER 35 6 UNDERSØGELSESMETODER 37 6.1 FELTUNDERSØGELSER 37 6.2 ALGEUNDERSØGELSER I LABORATORIET 40 6.3 TOKSICITETSTEST OG TOKSINANALYSER 41 7 BAGGRUNDSINFORMATION 45 7.1 TEGN PÅ ALGEPROBLEMER I BADEVAND 45 7.2 GIFTIGE ALGER 51 7.3 GIFTIGE BLÅGRØNALGER 51 7.3.1 Arterne 52 7.3.2 Cyanotoksiner 54 7.3.3 Risikovurdering 57 7.3.4 WHO's grænseværdier 58 7.4 ANDRE GIFTIGE ALGER - OPBLOMSTRINGER I HAVET 59 7.4.1 Arterne 59 7.4.2 Toksinerne 60 Bilag BILAG A CYANOTOKSINER 63 BILAG B MUSETEST 65 LITTERATURLISTE 67 3 4 Forord Masseforekomst af alger forekommer hver sommer i søer og kystområder, der bruges til badning og andre rekreative aktiviteter. Da nogle alger producerer giftstoffer med humantoksiske effekter, kan algerne udgøre en sundhedsrisiko i lighed med forekomster af patogene bakterier og virus. ”Bekendtgørelse om badevand og badestrande”1 og den hertil knyttede vejledning ”Kontrol af badevand”2 berører kort denne sundhedsrisiko og anbefaler, at ”Badning bør derfor (på grund af risikoen for giftige alger) frarådes, når vandet er stærkt uklart, og i svære tilfælde af længere varighed bør der nedlægges badeforbud”. Vejledningen stiller således krav til badevandets sundhedsmæssige og æstetiske kvalitet, herunder en række kemiske og fysiske parametre, der indikerer masseforekomst af alger. I tilfælde af overskridelse af kravene skal badevandskvaliteten vurderes, og det skal afgø- res, om der er behov for skærpet overvågning eller eventuelt badeforbud, men der gives ikke en nærmere anvisning på, hvorledes algesituationer håndteres. Denne håndbog giver råd og vejledning til myndigheder og andre institutioner, der er involveret i badevandskontrol, om hvordan algeopblomstringer kan overvåges og håndteres. Den præsenterer en række ideer og værktøjer om beredskab, administrativ forvaltning, information og kontrol, der kan bruges til opbygning af algeprotokoller. Håndbogen skal ses i lyset af det pågående internationale arbejde rettet mod at integrere håndtering af algeproblemer i forvaltningen af badevand (og drikkevand). I WHO's”Guidelines for safe recreational water environments” behandles algeproblemer særskilt, og WHO-bogen ”Toxic cyanobacteria in water” gennemgår problemstillinger vedrørende blågrønalger, som er den gruppe der udgør det største problem i badevand (Chorus & Bartram 1999). WHO's anbefalinger er inkluderet i håndbogen efter tilpasning til danske forhold. EU er i sin nye badevandspolitik også opmærksom på algeproblemer og foreslår, at det kommende EU-direktiv skal omfatte en protokol, der fastsætter, hvad der skal gøres, når algeopblomstringer indtræffer (Meddelelse fra Kommissionen, december 2000). Erfaringer fra danske amter og kommuner, herunder eksisterende aktionspla- ner for masseforekomst af alger i badevand, er ligeledes inddraget. Håndbogen er finansieret af Miljøstyrelsen og projektet styregruppe bestod af repræsentanter fra Miljøstyrelsen (Linda Bagge), Sundhedsstyrelsen (Anders Carlsen), Amtsrådsforeningen (Helene Munk Sørensen), Ry Kommune (Peter Friebo), Danmarks Miljøundersøgelser (Jens Peder Jensen) og Rådet for større badesikkerhed (Michael B. Aller). Den er udarbejdet af Hanne Kaas og Kristine Garde, DHI - Institut for Vand og Miljø. 1 nr. 292 af 23 juni 1983 og nr. 99 1999 2 i det efterfølgende kaldet Badevandsvejledningen 5 6 Sammenfatning og konklusion Masseopblomstringer af alger langs badestrande er et tilbagevendende problem hver sommer i søer og kystområder. Opblomstringerne medfører æstetiske gener, der gør det ubehageligt at bade. Mere alvorligt er det, at nogle alger producerer giftstoffer (toksiner) og dermed kan udgøre en sundhed- srisiko for badende og andre, der benytter rekreative områder. Langs danske badestrande er det kun opblomstringer af blågrønalger, der giver tilbagevendende risiko for sundhedsmæssige problemer. Denne håndbog tager derfor udgangspunkt i forekomster af disse alger og deres giftstoffer cyanotoksinerne. En vurdering af badevandskvaliteten skal imidlertid omfatte forekomst af alle typer giftige alger og af opblomstringer af andre planktonalger og makrofytter. Beredskabsplaner, kontrolprogrammer og aktioner vil langt hen ad vejen være uafhængige af algetypen. Der er ikke fastlagt grænseværdier for forekomst af giftige alger i badevand. I erkendelse af den potentielle sundhedsrisiko ved blågrønalgeopblomstringer har WHO imidlertid opsummeret den nuværende viden og givet forslag til vejledende grænseværdier (Chorus & Bartram 1999). Anbefalinger er nærmere omtalt i kapitel 7 og delvist inkorporeret i den danske anbefaling i kapitel 2. Håndtering af algeopblomstringer må således ske på grundlag af de involverede myndigheders vurdering af den aktuelle situation, erfaringer fra tidligere tilfælde samt eksisterende viden om de alger der danner opblomstring. Som udgangspunkt må alle blågrønalgeopblomstringer anses for giftige med mindre undersøgelser påviser det modsatte. Observerede effekter af blågrønalger i badevand og drikkevand dokumenterer, at masseforekomst af blågrønalger - hvor vandet er misfarvet - udgør en sundhedsmæssig risiko. Undersøgelser viser, at hovedparten af denne type opblomstringer i det danske vandmiljø indeholder giftige arter og cyanotoksiner. Risikoen kan ikke kvantificeres og afhænger af den badendes følsomhed, varigheden af kontakt med algerne, koncentrationen af alger samt typen af cyanotoksiner. Risikoen anses for meget lille, sålænge folk ikke bader i længere tid, ikke indtager algefarvet vand eller "spiser" skum og under forudsætning af, at de ikke er syge eller lider af overfølsomhed eller allergi. Der er ikke grundlag for at antage, at badning giver kroniske effekter. Symptomerne forsvinder i løbet af timer - få døgn. Vand uden synlig algeforekomst indeholder normalt ikke høje koncentrationer af toksiner, og der er under normale omstændigheder ikke risiko for infektioner. Der er dog visse undtagelser, som omtales nærmere i håndbogen. Opblomstringer af andre giftige alger end blågrønalger giver så vidt vides ikke problemer i badevand. Ved andre typer opblomstringer skal risikoen vurderes i hvert enkelt tilfælde og må bygge på kendskab til den givne art samt eventuelt toksicitets- og toksinmålinger. 7 Masseforekomster af trådformede makroalger kan også nedsætte badevandskvaliteten. Makroalgerne er ikke giftige og udgør ikke en sundhedsmæssig risiko. Ansvaret for kontrol af badevandets sundhedsmæssige og æstetiske kvalitet ligger i henhold til Badevandsbekendtgørelsen og Vejledningen for "Kontrol af Badevand" hos kommunerne. Resultaterne af badevandskontrollen skal løbende indsendes til amterne og embedslægeinstitutionen. Amterne skal årligt sammenfatte resultaterne af de foretagne undersøgelser og rapportere til Miljøstyrelsen. Myndighederne anvender endvidere resultaterne til information af borgerne. I situationer, hvor kravene til kvaliteten ikke er overholdt, skal kommunerne i samråd med amterne og embedslægeinsti- tutionen lade foretage yderligere undersøgelser og fastlægge nødvendige foranstaltninger samt eventuelt udstede badeforbud. Specielt med henblik på alger anbefaler Badevandsvejledningen, at der sker en sundhedsmæssig vurdering ved opblomstringer af giftige alger, og at der ageres i henhold til den sundhedsmæssige risiko. Giftige opblomstringer giver ofte anledning til situationer, hvor der skal ske en hurtig indsamling af data og viden, vurdering af risici og formidling af information til andre myndigheder og offentligheden. For at lette denne proces og sikre, at algeproblemer håndteres så rationelt og operationelt som muligt anbefales det, at der udarbejdes en Algeprotokol. En Algeprotokol kan støtte forvaltningen i den løbende badevandskontrol og i akutte situationer med algeopblomstringer. Protokollen skal give retningslinier for hvilken information, der skal indsamles, hvad der skal gøres i en given situation, hvem der skal gøres det, hvem der skal informeres og hvordan og hvornår. Generel information af borgerne er central. Myndighederne kan aldrig kende badevandssituationen på alle badestrande til ethvert tidspunkt. Algerne kommer og forsvinder indenfor få timer, de transporteres og akkumuleres og spredes afhængigt af vind og strøm, og toksiciteten varierer. Et realistisk kontrolprogram kan aldrig dække denne heterogenitet i tid og rum. Borgerne skal derfor informeres, så de selv kan vurdere situationen Det anbefales, at Algeprotokollen omfatter: • En indsatsplan, der sikrer, at de rigtige mennesker involveres på de rigtige tidspunkter, at grundlaget for at tage beslutninger er tilstede, og at beslutningerne tages og gennemføres • En informationsplan, der sikrer, at borgerne har tilstrækkelig viden til selv at tage ansvar for, hvornår de vil bade • En overvågningsplan, der beskriver den løbende overvågning, samt hvad skal eller kan gøres i forbindelse med en opblomstring Protokollens udformning og indhold afhænger af, hvilke og hvor store algeproblemer der optræder i de berørte badevandsområder. Det anbefales, at protokollen udarbejdes i samarbejde mellem amt, kommuner og embedslæge. I håndbogen er hvert af elementerne gennemgået med forslag til indhold i en Algeprotokol. Derudover gives som baggrundsinformation en summarisk beskrivelse af algerne. 8 Summary and conclusions Massive algal blooms along the beaches are a recurring problem every summer in lakes and coastal areas. The blooms lead to aesthetic inconveniences which makes it unpleasant to bathe. A more serious problem is the toxins which some algae produce and which may present a health risk to bathers and holidaymakers visiting recreational areas. Along the Danish beaches only blooms of blue-green algae (cyanobacteria) cause a recurring risk of health problems. Thus, the basis of this report is the presence of these algae and their toxins – the cyanotoxins. However, an assessment of the bathing water quality should include all types of toxic algae as well as blooms of other plankton algae and macrophytes. To a great extent, emergency plans, control programmes and actions will be independent on the type of alga. There are no fixed safe-guard values for the presence of toxic algae in bathing water. WHO has realised the potential health hazard of blue-green algae blooms and has summarised the present knowledge and proposed guidelines for safe-guard values (Chorus & Bartram 1999). The recommendations are described in detail in Chapter 7 and partly incorporated in the Danish recommendations in Chapter 2. Therefore, handling of the algal blooms must take place on the basis of the local authorities’ assessment of the actual situation, experience from earlier incidents and existing knowledge on the types of algae causing the blooms. All blue-green algae blooms must be considered toxic unless investigations prove otherwise. Observed effects of blue-green algae in bathing water and drinking water prove that a massive presence of blue-green algae – where the water is discoloured – presents a health hazard. Danish investigations show that the majority of this type of blooms contains toxic species and cyanotoxins. The risk cannot be quantified and depends on the type of cyanotoxins, the concentrations of algae, the sensitivity of the bather and the duration of the contact with the algae. The risk is considered small as long as people do not bathe for longer periods, do not take in alga-coloured water or ‘eat’ foam, and assuming they are not ill or suffer from hypersensitivity or allergy or in other ways are infirmed. There is no reason to assume that bathing causes chronic effects. The symptoms disappear in a few hours – a few days at most. Water without visible algal growth does not usually contain high concentrations of toxins, and the risk of infections is on the whole absent. Exceptions are e.g. stagnant water just after the decay of a massive bloom, and water which is in contact with foam (fresh or dried). As a rule-of-thumb the toxins will disappear in a week or two. Current and mixing of the water reduce this period considerably. There is no evidence that the blooms of other toxic algae cause problems in bathing water. In case of other types of blooms the risk must be assessed in 9 each single case and must be based on the knowledge of the given species and any existing measurements of toxicity and toxins. Massive amounts of filamentous macroalgae may also reduce the quality of the bathing water. The macroalgae are not poisonous and do not present a health hazard. Initiatives to reduce the quality of the bathing water should therefore only aim to reduce the aesthetic inconveniences of these algae. Such initiatives are not within the frames of this handbook. According to the Danish ‘Bathing Water Instruction’ and the ‘Guide to Control of Bathing Water’, the responsibility for the control of the hygienic and aesthetic quality of the bathing water lies with the local authorities. The results of the control of the bathing water must continuously be submitted to the counties and the health inspectorate. Every year the counties are to summarise the results of the bacteriological surveys and report them to the Danish Environmental Protection Agency. The authorities are recommended to use the results to inform the public. In case the quality requirements have not been met, the local authorities – in consultation with the counties and the health inspectorate - must carry out further investigations and decide on the necessary measures, and possibly even forbid bathing. Especially in case of algae, the ‘Bathing Water Instruction’ requires that the presence of massive algal blooms and particularly of toxic algae is controlled, and that a hygienic assessment of the blooms of toxic algae takes place, and that action is taken in accordance with the hygienic risk. Toxic blooms often give rise to situations where quick retrieval of data and knowledge, assessment of risks and submission of information to other authorities and the public are essential. To ease this process and ensure that the problems with algae are handled as rationally and operationally as possible, it is recommended that an Algal Protocol should be elaborated. An Algal Protocol may support the local management in its continuous control of the bathing water and in acute situations with algal blooms. The Register should draw up guidelines stating which kind of information should be gathered, what should be done in a given situation, and who should do it, who should be informed, how and when. Recommended contents of the Algal Protocol: • A plan of effort ensuring that the right persons are involved at the right time, that the basis for decision has been established, and that the decisions are made and carried out. • An information plan ensuring that the public has sufficient knowledge to be able to decide when it is safe to bathe and when not. • A surveillance plan describing the continuous surveillance and what must or can be done in connection with a bloom. The design and contents of the Protocol depend on the types and sizes of the algal problems occurring in the affected bathing areas. The information plan must be central, as it is impossible for the authorities to know the bathing water situation at all times. The algae appear and disappear within few hours, they are transported and accumulated and spread, depending on wind and current; and the toxicity varies. A realistic control programme can never cover this heterogeneity in time and space. 10