Towards the Safe Use of Treated Wastewater

90
Towards the Safe Use of Treated Wastewater The National Plan for Risk Monitoring and Management System for the Use of Treated Wastewater in Irrigation For the Irrigated Areas Upstream and Downstream of the King Talal Reservoir German-Jordanian Programme “Management of Water Resources” November 2011

Transcript of Towards the Safe Use of Treated Wastewater

Towards the Safe Use of Treated WastewaterThe National Plan for Risk Monitoring and Management System for the Use of Treated Wastewater in Irrigation

For the Irrigated Areas Upstream and Downstream of the King Talal Reservoir

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

November 2011

Imprint

German-Jordanian Programme – Management of Water Resources

P.O.Box: 92 62 38, Amman 11190, JordanT +962 6 569 4340M +962 79 551 9381E [email protected] www.giz.de

Authors

Jordan Interdisciplinary Working Group

Editors

Sameer Abdel-Jabbar / GIZMai Al-Dergham / GIZAhmad Sobh / GIZIrene Sander / GIZ

November 2011

Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbHon behalf of the German Federal Ministry for Economic Cooperation andDevelopment (BMZ).

Towards the Safe Use of Treated Wastewater

The National Plan for Risk Monitoring and Management

System for the Use of Treated Wastewater in Irrigation

For the Irrigated Areas Upstream and Downstream of the King Talal Reservoir

Jordan Valley Authority Jordan Food and Drug Administration

Ministry of Water and Irrigation Ministry of Agriculture

Water Authority of Jordan

National Center for Agricultural Research and Extension

Ministry of HealthRoyal Scientific Society

Ministry of Environment

This document has been developed by an interdisciplinary working group consisting of:

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

1. Background .................................................................................................................................... 51.1 Overall goal .............................................................................................................................. 71.2 Objectives ................................................................................................................................. 7

2. Members of the Committee .......................................................................................................... 83. Tasks of the Committee ................................................................................................................ 84. Methodology .................................................................................................................................. 95. Steps for developing a Risk Management System .................................................................... 106. New duties and tasks of the involved institutions in light of the National Plan ..................... 10

6.1 Ministry of Agriculture (MoA) ..................................................................................................... 106.2 NCARE in cooperation with Ministry of Agriculture (MoA) and Farmers ................................... 106.3 Jordan Food and Drug Administration (JFDA) .......................................................................... 106.4 Ministry of Environment (MoEnv) .............................................................................................. 106.5 Jordan Valley Authority (JVA) .................................................................................................... 106.6 Water Authority of Jordan (WAJ) ............................................................................................... 11

7. Safe Reuse of Treated Wastewater in light of the 2006 WHO Guidelines ................................. 117.1 Types of risks associated with treated wastewater use ............................................................. 12

7.1.1 Microbiological Contamination ........................................................................................ 137.1.1.1 Relation between microbial indicator (E.coli) and pathogenic diseases ............... 137.1.1.2 Disease risk versus infection risk ......................................................................... 137.1.1.3 A Pre-requisite for the development of a Risk Management System ................... 137.1.1.4 Health-based target .............................................................................................. 147.1.1.5 Establish the appropriate value for the health based target ................................ 157.1.1.6 Protection measures and microbial reduction target ............................................ 157.1.1.7 Assessment of the existing health protection barriers upstream and downstream

of the KTR.............................................................................................................. 167.1.1.8 Microbial reduction target and tolerable infection risk .......................................... 217.1.1.9 Infection risks to consumers of the Jordan Valley produce .................................. 227.1.1.10 Infection risks to the farm workers in the Jordan Valley ..................................... 227.1.1.11 Infection risks to the consumers and farm workers upstream of the KTR .......... 237.1.1.12 Compliance with the 2006 WHO Guidelines ...................................................... 237.1.1.13 Conclusion by the Dr. Duncan Mara ................................................................... 207.1.1.14 Anticipated added value of treating wastewater at different treatment levels of

E.coli on the overall health conditions ................................................................. 237.1.1.15 Helminth Eggs .................................................................................................... 23

7.2.1 Chemical and physical risks ................................................................................................... 257.2.1.1 Heavy Metals ............................................................................................................. 257.2.1.2 Excessive Nutrients ................................................................................................ 257.2.1.3 Organic Compounds ............................................................................................... 27

8. Recommendations ........................................................................................................................ 288.1 Recommendations by the Committee........................................................................................ 288.2 Recommendations by the Dr. Duncan Mara ............................................................................. 28

9. References ..................................................................................................................................... 29

Annex A: Pilot area flow chart and the existing monitoring programmes ........................................... 31Annex B: Stockholm Framework ........................................................................................................ 32Annex C: The legal basis of relevant institutions ................................................................................ 33Annex D: Existing monitoring programmes and responsible institutions within the pilot area ............ 36Annex E: Semi-Quantitative Risk Matrix Approach ............................................................................. 36Annex F: Risk Matrix ........................................................................................................................... 38Annex G: The Dr. Duncan Mara’s Report ........................................................................................... 46

Annexes:

3

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

List of Figures

Figure (1): Flow of treated wastewater from the source into the Zarqa River to the KTR until it endsinto the KAC........................................................................................................................ 17

Figure (2): Variation in biological contamination level across the route of irrigation water stream ....... 18Figure (3): Number of water samples with different values of fecal coliform ........................................ 18Figure (4): Semi-Quantitative risk matrix approach .............................................................................. 36

Table (1): Total quantities of blended treated wastewater used in unrestricted agriculture in the Jordan Valley ....................................................................................................................... 5

Table (2): Comparison between the old and the new WHO Guidelines ................................................ 11Table (3): Possible levels of pathogens in wastewater ......................................................................... 13Table (4): DALY per case of diarrhoeal disease and ascariasis in different countries .......................... 14Table (5): The available health protection measures in Jordan and their impacts on pathogens reduction.... 16Table (6): Derivation of required pathogen unit reduction according to different consumption habits

at the same DALY (10-6) for unrestricted agriculture ............................................................ 21Table (7): The added value of treating wastewater to different levels on the overall health conditions ... . 24Table (8): The difference in acceptable irrigation water quality in accordance with the set health

based target ........................................................................................................................... 24Table (9): Metal bio-availability grouping ............................................................................................. . 26Table (10): Estimated length of time for treated wastewater irrigated areas in the Jordan Valley to

reach the maximum loading limit of the metal .................................................................... 27

List of Tables

4

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

Jordan is one of the most water scarce countries in the world with approximately 145 m³ of available water resources per capita per year. This number is below the widely recognised “water poverty line” of 1000 cubic meters per capita per year, (Water Strategy, 2008-2022). As a result, existing water resources are being seriously over exploited. The growing population and the increase in the per capita consumption of water constitute a challenge for decision makers as the gap between the limited available water resources and the demands of the different sectors is widening. Therefore, the Min-istry of Water and Irrigation (MoWI), together with other governmental institutions and donor agen-cies, is augmenting the supply resources as well as managing the demands on water. Together, they are trying to overcome any risks in water shortages that might arise in the future.

The agricultural sector is the largest water consumer in Jordan, where 62% of the to-tal water budget is being used for irrigation in(MWI, 2009). However, the farmers feel the pressure of the increasing demand on water by the domes-tic sector and industry. For example, farmers in the Jordan Valley are suffering from the continuous de-cline in freshwater resources coming from Yarmouk River through King Abdulla Canal (KAC) as more water is pumped to Amman for drinking purposes. Accordingly, they are forced to tap unconventional

water sources such as brackish water and treated wastewater.

Treated wastewater (TWW) quantities have been increasing due to the growing number of domestic households being connected to the sewer system. This makes it an available water source all over the year. Currently, more than 110 MCM of treated wastewater is produced from 24 Treatment Plants (TP) all over the Kingdom, where 79.6 MCM (72%) is generated by the biggest treatment plant, Kherbit As-Samra, which is the main supplier of the King Talal Reservoir (KTR), (JVA record, 2009).

Treated wastewater can be either used directly in restricted agriculture or indirectly in unrestricted ag-riculture. For the indirect use, treated wastewater is usually released in natural wadis and stored in reservoirs, where it is blended with other fresh wa-ter resources such as rainfall and spring water and then used in irrigation. In Jordan, 60.8 MCM of the total quantities of generated treated wastewater are being stored in reservoirs and only used indirectly in unrestricted agriculture in the Jordan Valley, while 44.2 MCM are used directly in restricted agriculture and the remaining 5 MCM are left without any use because of the bad quality. Table (1) shows the total quantities of blended treated wastewater that are used in unrestricted agriculture in the Jordan Valley, (JVA records, 2009).

1 | Background

Table (1): Total quantities of blended treated wastewater used in unrestricted agriculture in the Jordan Valley.

YieldRainfall

and Springs (MCM)

Stored quantities

Upstream Use

Total quantity of

TWW TP

supplierReservoir

101.243.255.723.979.6As-Samra

King Talal2.31.53.8Baqah

8.47.50.90.31.2Wadi Es-SeirKafrein

6.24.41.30.41.7Salt

Shueib0.50.20.7Fuhis

115.855.160.726.387.0Total

5

Source: JVA records, 2009.

(MCM) (MCM) (MCM) (MCM)

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

As shown in table (1), the KTR is the major sup-plier of blended treated wastewater that is used in unrestricted agriculture in the Jordan Valley. Treated wastewater flows out of Kherbit As-Samra WWTP (79.6 MCM) down into a natural Wadi of 42 Km where it undergoes a natural purification proc-ess. It is then mixed with other spring water until it reaches the KTR (55.7 MCM). There, it is blended with rainfall and run-off water (43.2 MCM) and then released down to the Jordan Valley to be used in unrestricted agriculture (101.2 MCM). 23.9 MCM of treated wastewater is being used upstream the KTR in restricted agriculture.

Therefore and based on the above mentioned facts, MoWI has updated the National Water Strat-egy for Jordan to control and manage the use of all water resources according to environmental and public health regulations with a great emphasis on encouraging the (direct and indirect) use of treated wastewater as one major resource in agriculture. The followings are quotes from the water strategy 2008-2022, on the importance of wastewater reuse (Water Strategy 2008-2022):

On resource development/ Jordan Water Strategy 12, it is stated that:“Wastewater shall not be managed as “waste”. It shall be collected and treated to standards that al-low its reuse in unrestricted agriculture … Appro-priate wastewater treatment technologies shall be adopted with due considerations to economising in energy consumption, and quality assurance of the effluent to be used in unrestricted agriculture”.

On health standards/ Jordan Water Strategy 38: “Concerns for public health and the health of work-ers shall be a focus in the programmes of reuse of treated wastewater”.

Also, on water quality/ Jordan Water Strategy 12, it is stated that: “Marginal quality water and brackish water sources shall be enlisted to support irrigated agriculture”.

The Jordan Valley is the largest recipient of blended treated wastewater that is used for unrestricted ir-rigation. Current water quality monitoring results show that the quality of irrigation water is becoming more and more acceptable, however not all poten-tial environmental and health risks are considered yet.

As stated in the Jordan Wastewater Management Policy/ Resource Management 9: “…The use of treated wastewater in irrigation shall be given the highest priority and shall be pursued with care”.

On reuse of treated effluent and sludge/ Jordan Wastewater Management Policy 27 and 28, it is stated that: “…Protection of on farm workers and of crops against pollution with wastewater shall be ensured”, and “Treated effluent quality should be monitored and users be alerted to any emergency causing deterioration of the quality so that they will not use such water unless corrective measures are taken”.

Furthermore, it is mentioned in the Jordan Irriga-tion Water Strategy/ Irrigation Water Quality 26 that: “Irrigation water quality shall be monitored through sampling at the sources and from the conveyance and distribution network. Farmers shall be alerted to any degradation of water quality. This is impor-tant so that they can plan the use of such water for suitable farming purposes.”

The new Water Strategy goes in line with the new Guidelines of the World Health Organisation (WHO) on Wastewater Use in Agriculture (2006) as ex-plained in chapter 7. The new guidelines present a flexible approach of risk assessment and risk management that can be applied under local socio-economic conditions, accompanied with strict moni-toring programmes in order to protect public health and environment. These guidelines are based on the Stockholm Framework which is an integrated approach that combines risk assessment and risk management to control water-related diseases (see annex B). It aims at maximising the protection of public health and the beneficial use of the impor-tant resources and is set to be used as a basis for the development of international and national ap-proaches to manage the health risks from hazards associated with the use of wastewater in agriculture as well as provide a framework for national decision making.

1 | Background

6

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

Many governmental institutions, such as JVA, WAJ, JFDA, MoA and MoEnv already do quality monitor-ing routine programmes and the available database is valuable. However, the data often remain unused in different databases. There is no clear procedures, when it comes to risk characterisation and assess-ment on who should share the data with whom and how to interpret the information. The cooperation on the operational level in particular is weak as re-sponsibilities are not clarified and action plans for emergency cases that clearly define responsibili-ties are not available. Therefore, there is a need to form a multidisciplinary working group consisting of members of all relevant institutions to cooperate in protecting health and environment when it comes to the use of treated wastewater in agriculture.

1.1 | Overall goal:

To develop a risk monitoring and management system for the safe use (either direct or indirect) of treated wastewater in the area upstream and down-stream of the King Talal Reservior. The system can be applied in other areas where treated wastewater is used in irrigation in order to protect health and environment.

1.2 | Objectives:

g Develop a risk monitoring and management planfor the delineated pilot area (Kheribt As-Samra Treatment Plant to KTR to Farms in JV to the consumers), see Annex A.

g Responsible organisations cooperate in irrigationwater monitoring, crop monitoring and risk management by sharing information openly according to clear agreements and responsi-bilities set in a national risk monitoring plan.

g Establish sound monitoring programmes, where needed, that enable institutions to know when and where to interfere.

g Avoid wasting the resources represented in duplicating the same monitoring programme by more than one institution.

g Remove the fears of using treated wastewater in restricted and unrestricted agriculture that might hinder the widespread use of this important renewable source.

g Improve the reputation of the Jordanian agricultural products.

A multidisciplinary working group consisting of members of all relevant institutions was formed to develop a risk monitoring and management plan for the safe use of treated wastewater upstream and downstream KTR. The following chapters (2-6) highlight the members of the Committee, their tasks, the methodology they followed and the new duties for the relevant institutions.

1 | Background

7

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

The committee conducted a series of meetings during 2009 and 2010. Throughout these meet-ings, a risk monitoring and management system for the safe use of treated wastewater upstream and downstream of the KTR was developed through the following tasks:

1. Review the mandate of each relevant institutionand identify responsibilities.

2. Undertake a hazard assessment and a riskcharacterisation for the pilot area.

3. Conduct field visits to the pilot area.4. Assess the existing control measures and

propose additional ones where needed.5. Assess the existing monitoring system, Identify

overlaps and gaps, and propose a new monitoring system where needed.

6. Develop a risk management plan.

The interdisciplinary working group consists of the following members:

7. Review the National Plan by an internationalexpert.

8. Document the system.

The following standards, regulations and guidelines were used as references to fulfill the above mentioned tasks. Also to show the need for updating them according to the new 2006 WHO Guidelines :

2 | Members of the Committee

3 | Tasks of the Committee

NameFunctionOrganisation

Eng. Hadeel SmadiNational Water Master Plan Directorate

Ministry of Water and Irrigation

Eng. Suzan KilaniEng. Ahmad Uleimat

Water Quality DepartmentWater Authority of Jordan

Eng. Nayef SederEng. Fuad Hanna

Water Resources DirectorateJordan Valley Authority

Dr. Wael RashdanRange and Badia Development Directorate

Ministry of Agriculture

Eng. Adnan ZawahrehInspection DirectorateMinistry of Environment

Eng. Mohammad AbadiEng. Areej Mer’i

Environmental Health DirectorateMinistry of Health

Dr. Mohammed KhreishaEng. Lina Sinnokrot

Food Control DirectorateJordan Food and Drug Administration

Dr. Naem MazahrehResearch DepartmentNational Centre for Agricultural Research and Extension

Eng. Rana ArdaEng. Tharwa Qotaish

Environmental Research CenterRoyal Scientific Society

Eng. Sameer Abdel-JabbarEng. Ahmad SobhEng. Mai Al-Dergham

Use of Marginal WaterGIZ-Water Programme

8

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

The Risk Monitoring and Management Plan were developed in two phases:

Phase one: the mandate of each relevant institu-tion as stated in the official gazette was reviewed. Accordingly, responsibilities and existing moni-toring programmes were determined (see annex C: Legal Basis and annex D: existing monitoring programmes).

Phase two: a risk matrix upstream and downstream of the KTR was developed, which went through dif-ferent steps (see annex F):

1- Risk characterisation:a. Identify affected targets along the pilot area.b. Identify hazard sources and types along the

pilot area.2- Risk assessment:

Rate the identified risks and define their health and environmental consequences by: a. A semi-quantitative risk matrix approach

was used as shown in Figure (4) inannex E).

b. Quantitative Microbial Risk Assessment(QMRA).

The followings are references, standards, regulations and guidelines that govern the use of the treated wastewater in Jordan:

3- Identify existing control measures and monitoring programmes and reassessing risks accordingly.

4- Develop a national plan for a risk monitoring and management system for the safe use of treated wastewater that controls and mitigates to a large extent the negative impacts of the identified risks.

3 | Tasks of the Committee

Area of useIssued byStandard/ regulations/

guidelines

Industrial wastewater effluents.JISMJS 202/2007

The reuse of treated domestic waste-water.

JISMJS 893/2006

The safe use of bio-solids.JISMJS 1145/2006

Industrial wastewater quality to be connected to the sewer system.

WAJ according to the wastewater

by-law no 66/1994. Regulation no. 18/1998

Indirect use of treated wastewater.JVAIrrigation Water quality Guidelines.

Good agricultural practices in deal-ing with blended treated wastewater.

JVAGuidelines for Reclaimed waterIrrigation in the Jordan Valley.

Methodology for safe sampling and analyses of fresh vegetables.

JFDAGuidelines for a State CropMonitoring System for Fresh Vegetables.

Safe use of treated wastewater in ag-riculture.

WHOWHO Guidelines on Wastewater Use in Agriculture 2006.

4 | Methodology

9

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

Risk Management System as defined by the new 2006 WHO Guidelines refers to the system-atic evaluation of the wastewater use system, the identification of hazards and hazardous events, the assessment of risks and the development and implementation of preventative strategies to manage the risks. The development of a risk management system should consider the following:g Boundary identification for the entire system.g Boundary identification for each involved

stakeholder.g Risk identification: List all risks associated with

the use of treated wastewater from the point of source until the consumer’s table (biological, chemical, physical).

g Risk assessment for all risks in terms of frequency and consequences (human health impact, soil degradation, ground water pollution) to end up with risk quantification which in turn allows risk

According to the new National Plan, the following reveals the new duties that each institution will be given for implementation in the delineated area as shown in annex F.

6.1 | Ministry of Agriculture (MoA)

1. Develop a standard on fish farming and livestock in cooperation with NCARE.

2. Prohibit the use of treated wastewater for fishfarming until a standard is developed.

3. Prohibit cultivation without the use of drip irrigation and mulch.

6.2 | National Center for Agricultural Research and Extension (NCARE) in cooperation with (MoA) and Farmers

1. Conduct intensive awareness programmes for farmers on the following aspects:a- On the proper way of using solid waste at

farm level.b- On farmers’ personal hygiene and product

safety.c- On chemical and physical clogging problems

and on using filters.d- On soil salinisation.e- On best irrigation practices with an emphasis

on the use of drip irrigation and mulch.f- On crop cultivation issues.g- On preventing grazing animals nearby the

water flow.2. Help MoEnv in intensifying the implementation

of its programmes on promoting the use of compost at farm level.

prioritisation.g Appraisal of existing monitoring programmes to

assess their efficiency and if there is a need to further develop new programmes (i.e. soil, irrigation water and ground water monitoring programmes).

g Assessment of the existing risk management measures (hazard barriers like treatment plant, drip irrigation, natural die-off and hygiene practices etc.).

g Propose further risk management measures tocurb risks occurrence.

g Identification of the role of each institution in either monitoring and/or management actions.

g Selection of a leading institution to organise and coordinate the entire system.

g System documentation in order to present it to decision makers for approval.

6.3 | Jordan Food and Drug Administration (JFDA)

1. Conduct continuous awareness programmes on good hygiene practices in dealing with fresh eaten crops at household level.

2. Scale up the existing fresh vegetables monitoring programme to cover the priority area of the Northern parts of the Jordan Valley.

6.4 | Ministry of Environment (MoEnv)

1. Strengthening the coordination with the Environmental Police to intensify their deployment in the pilot area as well as supervision programmes.

2. Enforcing of enacted regulations that govern the use of treated wastewater along the wadi with regard to illegal dumping of sewage and mining as well as punishments for violators in cooperation with Ministry of Interior, MoH, Min-istry of Municipalities and Natural Resources Authority (NRA).

3. Conducting awareness programmes for thepublic on the pros and cons of using treated wastewater in cooperation with Ministry of Ed-ucation and JVA.

4. Designing one sign that prohibits all wrongpractices such as grazing animals nearby the wadi, and throwing waste along the Wadi, in cooperation with MoA, JVA and WAJ.

5 | Steps for developing a Risk Management System

6 | New duties and tasks of the involved institutions in light of the National Plan

10

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

5. Enforcing the use of compost instead of fresh manure.

In the old guidelines, WHO 1989 recommended the implementation of a rather stringent procedure de-pending mainly on a single barrier approach. This approach requires treating wastewater at a state-of-the-art treatment plant to render treated water of an acceptable quality for reuse purposes. In 2006 WHO-FAO-UNEP issued new guidelines for the use of treated wastewater. The new guidelines encourage the use of multiple barriers approach which is more flexible and less stringent. This approach combines treatment and post-treatment barriers compared to the old approach that relies solely on the treatment plant as the only reliable

6.5 | Jordan Valley Authority (JVA)

Downstream of the KTR:

1. Locate fences where appropriate along the King Abdullah Canal (KAC).

2. Put warning signs that prohibit swimming and the use of the Canal water for domestic purposes in cooperation with MoEnv.

3. Rehabilitate the screening system at TelalAl-Thahab.

4. Raise the awareness of JVA staff on proper hygienic practices during their daily work.

6.6 | Water Authority of Jordan (WAJ)

1. Delineate groundwater protection zone to cover all groundwater wells used for drinking purposes and raise the awareness of people on the groundwater protection practices in cooperation with MoEnv, MoH and Ministry of Interior.

control measure. Table (2) shows the comparison between the old and new WHO Guidelines. The ra-tionale behind this flexibility is based on the under-standing of the socioeconomic status of developing countries and the dire need to exploit treated waste-water in dry countries. However, it is by no means acceptable to use treated wastewater in a way that compromises the health of people. For a rational adaptation and implementation of the new guidelines, a risk management system shall be in place in areas where treated wastewater is used for irrigation.

6 | New duties and tasks of the involved institutions in light of the National Plan

Examples of wrong practices like wrong manure spreading and swimming in natural wadis.

7 | Safe Reuse of Treated Wastewater in light of the 2006 WHO Guidelines

Table (2): Comparison between the old and the new WHO Guidelines.

WHO Guidelines (2006)WHO Guidelines (1989)

E coli threshold varies depending on the set health-based target.

E coli ≤ 1000 MPN/ 100ml.

Depends on a multiple barriers approach(Control Measures like drip irrigation).

Depends on one single approach(Wastewater Treatment Plant).

Provide an integrated approach that combines risk as-sessment and risk management to control water-related diseases.

Do not provide feasible risk-management solutions or guidance.

Can be adopted according to the local socio-economic conditions.

Unachievable under local circumstances.

11

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

7.1 | Types of risks associated with treated wastewater use

The use of treated wastewater is associated with three major types of risks:1. Microbiological.2. Chemical.3. Physical.

In the context of wastewater use in agriculture, there are two groups of wastewater-related diseases; the diseases of interest are caused by:

Group 1: diseases caused by:1. Viral: for example; Rotavirus and Norovirus.2. Bacterial: for example; Campylobacter.3. Protozoa: for example; Amoeba, Cryptosporidium.

Group 2: diseases caused by helminth eggs like Ascaris.

Not every hazard will end up in causing illness. Dif-ferent hazards and exposures pathways will result in different diseases’ burdens. The relative impor-tance of health hazards in causing illness depends on a number of factors:g Minimum infective dose.g Persistence in environment.g Ability to induce human immunity.g Virulence.g Latency period.

Thus, pathogens with long persistence in the environment and low minimal infective dose which elicit little or no human immunity and spend long latency period, have a higher probability of causing infection than others. Accordingly, helminthes infec-tion poses greatest risk associated with wastewater irrigation. (Bos et al., 2010).

Chemical risks on both human and animals result from heavy metals, pesticides residues and pharmaceutical compounds. Risks of chemicals are thought to be low, except in localised areas with large industrial wastewater generation. Diseases associated with exposure to chemicals are harder to attribute to wastewater use in agricul-ture as it is the case in microbiological contamina-tion.

Physical risks are the risks caused by sediments and suspensions that might clog the emitters of drip irrigation systems and/or hamper the smooth flow of water in the irrigation network at farm level.Public health concerns usually arise from the exist-ence of microbiological contaminants in water and on food. Experts usually use the microbial analysis data to indicate that a hazard exists in the environ-ment and thus assess the associated risks.

The 2006 WHO Guidelines focused on the microbiological contaminants and recommended an integrated and harmonised approach for the development of health-based guidelines and standards in terms of water-and-sanitation-re-lated microbial hazards. This approach involves the assessment of health risks prior to the setting of health-based targets and the development of guideline values, defining basic control approaches and evaluating the impact of these combined approaches on public health. These approaches combine risk assessment and risk management to control water-related diseases, see annex B. However, in this document, all the three types of risks were taken into consideration and assessed. The following chapters describe the approach and main results.

7 | Safe Reuse of Treated Wastewater in light of the 2006 WHO Guidelines

12

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

7.1.1 | Microbiological Contamination

7.1.1.1 | Relation between microbial indicator (E.coli) and pathogenic diseases

The presence of E.coli in a water sample will often but not always mean that other pathogens

7.1.1.2 | Disease risk versus infection risk

It is important to differentiate between disease risk and infection risk; as the later measures the proba-bility to ingest the pathogen, the disease risk meas-ures the possibility of ingesting enough dose of a pathogen to manifest in a clinical disease. Not every person infected by ingestion of pathogens becomes ill. It depends on the virulence of the pathogen, age, nutritional and general health conditions of the per-son. A minimal infectious dose of any pathogenic disease is needed to induce illness. The minimum infectious dose for 50% of the exposed population to become infected (N

50), ranges from (5.6) virus as in

the case of rotavirus to more than (10,000) bacteria as in the case of salmonella. The ratio of infection to clinical disease is often as low as 100:1 (Fattal et al., 2004). WHO in 2006 guidelines, considered the disease/infection ratio for rotavirus 5:100.

are also present. It is easier to measure E.coli concentrations and assume that this represents a group of similar pathogens than to measure concentrations of individual pathogens. According to Schwartzbord (1995), the ratio of enteric virus to fecal coliform (E.coli) is 1:105. Table (3) shows the possible levels of pathogens in wastewater.

7.1.1.3 | A Pre-requisite for the development of a Risk Management System

Setting a health-based target is a pre-requisite for developing a risk management system which uses the tolerable risk of a disease as a baseline to identify specific control measures that will reduce the risk of disease to this tolerable level and thus achieving the set health based target. The health-based target can be achieved mainly through the following three steps:

1. assessing the system.2. identifying control measures and methods for

monitoring them.3. developing a risk management system.

7 | Safe Reuse of Treated Wastewater in light of the 2006 WHO Guidelines

Table (3): Possible levels of pathogens in wastewater

Possible concentration per 100 ml in municipal wastewater

Type of pathogen

500EnterovirusesViruses

?1Pathogenic E. coli

Bacteria700Salmonella spp.

700Shigella spp.

100Vibrio cholerae

450Entamoeba histolyticaProtozoa

60Ascaris Lumbricoides

Helminth Eggs

3.2Hookworms

0.1Schistosoma mansoni

1Taenia saginata

12Trichuris trichiura

1 UncertainSource: (FAO, 1992)

13

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

7.1.1.4 | Health-based target

A level of risk can be estimated for almost any exposure. In other words, there is no such thing as zero risk; only very low risks, because a level of risk can always be estimated. At first, it is important that the tolerable risk of a disease (the disability due to infection or the absence of specific disease related to that exposure) to a society to be defined which is a pre-requisite for calculating the tolerable risk of infection. To facilitate the comparison of different health outcomes (e.g. diarrhoea compared to can-cer), risks can be expressed in terms of disability adjusted life years (DALYs) which is a measure of years lost due to premature death and/ or disability caused by a disease.

DALY measures the weight of the damage incurred by a disease rather than counting the total number of cases of each disease. It ac-counts not only for acute health effects but also for delayed and chronic effects (morbidity and mortal-ity). WHO has determined that a disease burden of 10-6 DALY (disability adjusted life year) per person per year (which is equivalent to 32 seconds loss per person per year) from a disease caused by either a chemical or infectious agent is a tolerable risk for drinking water (WHO, 2004). The same stringent health target DALY 10-6 is proposed to be applied in case of using wastewater for irrigation, because people assume that their food should be as safe as their drinking water. 10-6 DALY means not more

than 1 DALY loss per year per 1 million persons as a result of diseases arising from using waste-water in irrigation. To reach this stringent target, a combination of treatment and non treatment control measures should be considered and implemented. It is important to mention that WHO does not in-sist on this target and leaves the decisions to each country to decide, however, it necessitates and re-quires that authorities must ensure sound monitor-ing and management interventions to meet the set health-based target.

DALY loss per case of rotavirus diarrhoeal disease1 associated with the use of wastewater in develop-ing countries is 2.6x10-2. This number is equivalent to 38 cases of diarrhoea per year per one million people2, if the additional disease burden of 10-6 is adopted. In other words, the tolerable disease risk (pppy) equivalent to 10-6 DALY loss (pppy) is 3.8x10-6.

It is worth mentioning that WHO, based on DALY concept, conducted a comprehensive study for all Member States in which DALY for all possible risks of death from HIV/AIDS to tuberculosis and car accidents are calculated. The list comprises 128 death causes. When risk is described in the DALY, different health problems (cancer vs diarrhoea) can be compared and risk management deci-sions are prioritised. Table (4) shows a comparisonbetween Jordan and some other countries in terms of DALY for 2 types of microbiological risks.

7 | Safe Reuse of Treated Wastewater in light of the 2006 WHO Guidelines

Table (4): DALY per case of diarrhoeal disease and ascariasis in different countries.

CountryDALY per case

Diarrhoeal diseases Ascariasis

World 8.3 x 10-3 2.1 x 10-4

Jordan 2.8 x 10-3 2.1 x 10-6

Egypt 4.5 x 10-3 5.0 x 10-5

Tunisia 3.3 x 10-3 6.9 x 10-6

Syria 2.8 x 10-3 2.1 x 10-6

USA 3.4 x 10-4 0

Germany 3.3 x 10-4 0

Australia 3.0 x 10-4 0

Source: http://www.glocalfocal.com

1 Rotavirus is one of the 3 index pathogens that cause diarrhoea (rotavirus, campylobacter, and cryptosporidium) with highest DALY per case.

2 The 2006 WHO Guidelines, chapter 4.

14

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

Thus, the first step in any health risk assessment process is to establish the maximum tolerable additional burden of disease, – i.e., the maximum DALY loss pppy as it establishes the maximum tolerable disease and tolerable infection risks (Mara et al. 2010) as follows:

The difference between the two terms lies in the fact that not all persons who are subject to risk of infection would necesserily develop clinical disease due to different reasons, among them, the varying people`s immunities. Tolerable infection risk is very important because from this figure, the acceptable wastewater quality can be derived through a quantitative microbial risk assessment (QMRA).

7.1.1.5 | Establish the appropriate value for thehealth based target – i.e., the maximum toler-able additional burden of disease

The default value of the maximum tolerable additional burden of disease resulting from working in wastewater-irrigated fields or consuming wastewater-irrigated food as stated in the 2006 WHO Guidelines for the Safe Use of Wastewater in Agriculture is 10-6 DALY loss pppy. However, the 2006 WHO Guidelines do allow a higher DALY loss to be chosen (as stated in 2006 WHO Guidelines, volume 2, section 4.5):

“Wastewater treatment may be considered to be of a low priority if the local incidence of diarrhoeal disease is high and other water-supply, sanitation and hygiene-promotion interventions are more cost-effective in controlling transmission. In such circumstances, it is recommended that, initially, a national standard is established for a locally appropriate level of tolerable additional burden of disease based on the local incidence of diarrhoeal disease – for example, ≤10-5 or ≤10-4 DALY [loss] per person per year.”

Dr. Duncan Mara visited Jordan during 21-30 May 2011 to assess the safety (or otherwise) of the cur-rent practices in the use of treated wastewater in

the Jordan Valley and upstream of the KTR (see his full report in Annex G). According to Dr. Mara’s visit to Jordan and to what has been stated above, he came up with the following statement:

“A higher DALY loss of 10−4 pppy can be shown to be appropriate in Jordan by considering current DALY loss due to diarrhoeal disease in the country. This is a DALY loss of 3.7 per 1000 people – i.e., a DALY loss of 0.0037 pppy. An additional DALY loss of 10−4 pppy due to working in wastewater-irrigated fields or consuming wastewater-irrigated food would increase this to only 0.0038 pppy, which is an epi-demiologically insignificant difference (and one that would be very difficult to detect).

Using norovirus (NV) as the reference viral pathogen, the maximum tolerable additional NV disease and infection risks from working in wastewater-irrigated fields or consuming wastewa-ter-irrigated food can be calculated as follows:

The above tolerable NV disease risk of 0.11 pppy, equivalent to one additional case of NV disease per person every nine years, is much lower than the current incidence of diarrhoeal disease in Jordan which is around 0.8 pppy – i.e., four cases of diarrhoeal disease per person every five years.”

7.1.1.6 | Protection measures and microbialreduction target

To achieve the maximum tolerable additional bur-den of disease as suggested by the 2006 WHO Guidelines (10-6), a 6 to 7 log-unit-reduction3 in fecal coliforms counts (E. coli is an indicator) is required from the source of wastewater and prior to crop consumption. In case a higher DALY loss is adopted for example; 10-5 or 10-4, a 5-6 or 4-5 log-unit-reduction respectively is needed. A 6-7 log unit reduction can be achieved by the application of appropriate health protection meas-ures as stated in Table (5).

7 | Safe Reuse of Treated Wastewater in light of the 2006 WHO Guidelines

Tolerable disease risk (pppy) = Tolerable DALY loss (pppy) DALY loss per case of disease

Tolerable infection risk (pppy) = Tolerable disease risk (pppy) Disease / infection ratio

Tolerable NV infection risk (pppy) =

Tolerable disease risk (pppy) = 0.11 = 0.14 pppy Disease/infection ratio 0.8

Tolerable NV disease risk (pppy) =

Tolerable DALY loss (pppy) =

10-4 =

0.11 pppyDALY loss per case of NV disease 9×10-4

3 1 log-unit-reduction means 90% reduction in number of E. coli, 2 log equals 99% reduction, 3 log equals 99.9%.

15

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

7.1.1.7 | Assessment of the existing health protection barriers upstream and downstream of the KTR

The following diagram shows that the available hazard barriers vary from one group to another, and at the same time, it is clear that the barriers

at consumers’ level are more abundant and more effective in reducing prospects of biological contamination. Bearing in mind the availability of all these barriers, chances of epidemic spread of disease associated with the use of treated wastewater for agriculture is very low or evennon-existant in rare cases.

7 | Safe Reuse of Treated Wastewater in light of the 2006 WHO Guidelines

Table (5): The available health protection measures in Jordan and their impacts on biological con-tamination reduction.

NotesPathogen reduction

(log-unit)Control measure

The required pathogen removal to be achieved by wastewater treatment depends on the combination of health-protection control measures selected.

1−6Wastewater treatment.

Root crops and crops such as lettuce that grow just above, but are partially in contact with, the soil.

2Drip irrigation(low-growing crop).

Crops, such as tomatoes, the harvested parts of which are not in contact with the soil.

4Drip irrigation(high-growing crop).

Whether it is a low or high growing crop.4aDrip irrigation with mulch

Use of micro-sprinklers, anemometer-controlled di-rection-switching sprinklers, inward-throwing sprin-klers, etc.

1Spray/sprinklerdrift control.

1-2Surface Irrigationb

Die-off of crop surfaces that occurs between last irrigation and consumption. The log-unit-reduction achieved depends on climate (temperature, sunlight intensity), crop type, etc.

0.5 −2per day

Pathogen die-off.

Washing salad crops, vegetables and fruits with clean water.

1Produce washing with water.

Washing salad crops, vegetables and fruits with a weak disinfectant solution and rinsing with clean water.

2Produce disinfection.

Fruit, root crops.2Produce peeling.

Immersion in boiling or close-to-boiling water until the food is cooked ensures pathogen destruction.

5−6Produce cooking.

Source: The 2006 WHO Guidelines.a According to Duncan Mara’s findings upon his visit to Jordan.b Source: (Mara et al, 2010).

16

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

Tracking the contamination levels of pathogens along the food production chain, starting from the treatment plant, passing across the different barriers and ending at the consumer’s table, is the first required step in any risk assessment and management system. According to the 2006 WHO Guidelines, the required pathogens reduction to achieve the health-based target for the safe use of treated wastewater in agriculture, if 10-6 is adopted, is 6 to 7 log-unit-reductions for consumers and 2 to 3 log-unit-reductions for field workers. 7 log-unit-reductions are required for root crops, whereas 6 log-unit-reductions are considered enough in case of other eaten fresh crops (for root and non-root crops, usually 4 log-unit-reductions are needed through treatment. For root crops an additional 3 log-unit-reductions are needed through post treat-ment (1 log from the die-off and 2 log from peeling). While for non-root crops, only 2 log-unit-reductions are needed (1 log from the die-off and 1 log from washing). To make traceability of bio-contamination levels simple and understandable, the food pro-duction chain is divided into separated stages asfollows:

Stage 1: From the wastewater treatment plant to the farm:

1. Treatment Plant:

Depending on the potential efficacy of the WWTP, the reduction in biological contamination varies be-tween 2 to 6 log-unit-reductions. For instance, in the As-Samra WWTP (after rehabilitation), which is the main source of irrigation water, the recent results show that the efficiency of the plant im-proved significantly, leading to 6 log reduction units from 107-108 FC/100ml to 102 FC/100ml. As is the case, this barrier (As-Samra treatment plant) can alone bring in the pathogens the reduction required to meet the health-based target set in the 2006 WHO Guidelines. Due to re-contamination, the effluent of the treatment plant ends in the KTR, at relatively elevated level of biological contami-nation in an average range of 103-104 (≤103 -104 FC/100ml). The reason for this sharp rise is the recontamination that occurs upstream of the KTR due to illegal practices along Wadi Al Zarqa, and the effluent flow from As-Samra. Figure (1) shows the treated wastewater flow system.

7 | Safe Reuse of Treated Wastewater in light of the 2006 WHO Guidelines

Treatment plant

Water storage in reservoirs

Access to safe drinking water and

sanitation

Access to health care centers

Treatment plant

Water storage in reservoirs

Access to safe drinking water

Access to health care centers

Treatment plant

Water storage in reservoirs

Application techniques (Drip irrigation)

NaturalDie-off

Food hygiene practices

At local community level:

At field workers’ and farmers’ level:

At consumers’ level:

Figure (1): Flow of treated wastewater from the source (WWTP) into theZarqa River to the KTR until it ends into the KAC.

17

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

2. Storage in the Reservoir (Post-treatmentbarrier):

The retention period (withholding) of irrigation wa-ter in the KTR adds at least 1 log-unit-reduction in pathogens level and thus the bio-contamination of

Figure (2) shows the results of 10 years of moni-toring of irrigation water quality along the route of treated wastewater just before the water enters into the KTR and before it reaches the farms in the Jor-dan Valley (JVA, 1998-2008), before the full opera-tion of the rehabilitated As-Samra treatment plant.

Figure (3) shows a number of water samples with different fecal coliform counts. It is obvious that the number of samples that exceeds 105, is very low and ranges from 0 to 3 out of an average of 120 readings. As for samples between 103 and 105 the figure shows high numbers of fecal coliforms in all locations. This provides an evidence that the

water leaving KTR to downstream becomes 101 to 102 (≤101 -102 FC/100ml). Later, water is exposed to a rise in bio-contamination level reaching 103-104 (≤103 -104 FC/100ml) due to trash disposal practic-es from the local communities living near the KAC.

The geometric means for fecal coliform counts in all locations are in the range of 101 to 103 with the low-est figure being when treated wastewater is stored in the KTR and the highest is before it enters into the KTR. The impact of the KTR on the water qual-ity is significant.

limit proposed in the old WHO Guidelines (≤103 FC/100ml) is frequently exceeded (JVA, 1998-2008).

It is worth to mention that the results of the intestinal nematodes are always in compliance with the suggested values of the 2006 WHO Guidelines .

7 | Safe Reuse of Treated Wastewater in light of the 2006 WHO Guidelines

Figure (2): Variations in biological contamination levels across the routeof the irrigation water stream.Source: JVA, 1998-2008.

Figure (3): Number of water samples with values of fecal coliform less than 103, between 103 and 105 and higher than 105.Source: JVA, 1998-2008.

18

1 x 107

1 x 106

1 x 105

1 x 104

1 x 103

1 x 102

1 x 101

1 x 100

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

Stage 2: On-farm:

Owing to disparities in contamination risks for different crops produced with blended treated wastewater, crops have been divided into three distinctive categories according to the 2006 WHO Guidelines in case 10-6 is adopted. If a higher value is adopted, the required log-unit-reduction will be less, as explained here:

g Vegetable crops: comprise a wide range of crops like tomatoes, eggplants, squash, require 6 log-unit-reductions.

g Leaf crops: which are freshly eaten, like lettuce,parsley, rocket require 6 log-unit-reductions.

g Root crops: which are freshly eaten, like carrots, green onions, radish require 7 log-unit-reduc-tions.

At the on-farm level, additional pathogens reduc-tion barriers take place. These barriers include:

1. Drip irrigation system barrier (post-treatment barrier): According to WHO Guidelines, drip irriga-tion system as a barrier can bring in an additional 2 to 4 log-unit-reductions depending on the nature of the crops. The (2) log-unit-reductions can be achieved for low-growing crops (leaf crops), whereas 4 log-unit-reductions are reported for high-growing crops (other vegetable crops). Such a reduction is not possible for root crops due to their growth nature under soil surface that keeps them in direct contact with soil and irrigation water as long as they remain in the soil. In Jordan, drip irrigation is the common irrigation system and in the Jordan Valley 90% of farmers use drip irrigation. This should be taken into consideration when setting the appropriate health-based target for farmers and farm workers, since the exposure of both farmers and farm workers to low-quality irrigation water from direct contact is far less for drip irrigation compared to surface irriga-tion, are provided that certain wrong practices like using irrigation water for washing are avoided.Still, there are very wrong and bad practices in the

Jordan Valley; the use of unfermented manure, for example, poses a high risk of cross-contamination; therefore, efforts should be made in this field either to prohibit the use of unfermented manure or to se-cure good management practices for fresh manure uses.

2. Natural pathogens die-off (post-treatment barrier): can play a significant role in bringing about significant reduction in pathogens as a result of desiccation, sun radiation, high temperature which could reach 2 log-unit-reductions per day from the last irrigation to harvest time. The climatic condi-tions in Jordan (high temperatures and abundant sunshine) favor a high decay of pathogens; howev-er, in this assessment the contribution of this barrier was assessed to be only 2 log-unit-reductions.

3. Other barriers like:g Use of mulch: it is a very common practice in the

Jordan Valley.g Use of ponds: almost all farmers in the Jordan

Valley use ponds to store irrigation water.g Use of sand filters: many farmers in the Jordan

Valley use them.

7 | Safe Reuse of Treated Wastewater in light of the 2006 WHO Guidelines

19

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

Studies conducted by WHO revealed a significant effect of all these on-farm measures on pathogen removal. For example WHO reported pathogen removal range of 0 to 3 log-unit-reductions based on a review of several studies for slow sand filters.

It deserves mentioning that certain harvest-ed crops are subject to recontamination risks when farmers wash their harvest with treated wastewater. Such practice is common in case of leaf crops and root crops where some farmers use it either to maintain a fresh look for leaf crops (moistening crops to prevent withering) or to get rid of mud and soil particles on root crops before sending them to the market which should be taken into account if happened. This scenario has been considered in this interpretation.

Stage 3: From the farm to the market:

The movement of produces along the market chain, from farm to consumer, provides further possibility for additional natural pathogens die-off but at the same time recontamination due to improper han-dling does also exist. the 2006 WHO Guidelines, points out that reduction in pathogens resulting from die-off can reach 0.5 to 2 log-unit-reductions per day and thus considers it a reliable barrier. In this assessment only 1 log-unit-reduction has been considered as a result of this barrier.

Stage 4: From the market to the consumer:

At consumer level a considerable barrier exists and should not be overlooked. While the risk remains in case of eating fresh leaf and root crops without washing and / or peeling, the risk of cooked-eaten types vanish after cooking. Apparently, consumers themselves can play important role in pathogens reduction through implementing certain health-pro-tection measures before eating. The following post-treatment barriers can lead to a significant re-duction in biological contamination as follows: 1. Washing in clean water: 1 log-unit-reduction.2. Washing with disinfectant: 2 log-unit-reductions.3. Peeling: 2 log-unit-reductions.4. Cooking: 5 to 6 log-unit-reductions.

In general, one can say that the hygiene conditions for Jordanians are relatively high due to good and effective hygiene education. Therefore, realising 1

to 2 log-unit-reductions for leaf and root crops as result of washing and peeling is very likely to hap-pen.At stages 2 and 3, a state crop monitoring programme for fresh vegetables is conducted by JFDA, where samples are taken directly from farms and the Amman whole sale market as a last step in the monitoring process along the chain of food pro-duction. This programme has been initiated since 2004 and the collected samples undergo chemical and biological tests. Results of four consecutive years confirmed that the risk of biological contami-nation is very minimal. Few numbers of samples were reported to have higher numbers of accept-able levels of pathogens. The reasons for this con-tamination could be either;g spreading fresh manure on the soil surface without

proper incorporation into the soil, org the use of irrigation water in washing harvested

leaf and root crops.

According to Dr. Mara, a total pathogen reduction of 8 log-unit reduction is achieved through the already existing on-farm and post-harvest health-protection control measures, see table (5):g On-farm pond: 1 log-unit reduction.g Drip irrigation under plastic sheeting: 4 log-unit

reduction.g Pathogen die-off between last irrigation and

consumption: 2 log-unit reduction.g Produce washing in clean water at home:

1 log-unit reduction.

7 | Safe Reuse of Treated Wastewater in light of the 2006 WHO Guidelines

20

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

7.1.1.8 | Microbial reduction target and tolerableinfection risk

Based on DALY 10-6, WHO guidelines considered the tolerable infection risk for rotavirus diarrhoeal disease to be 10-3. Thus, the required wastewa-ter quality for unrestricted irrigation that meets the set tolerable infection risk for fecal coliform (FC) is (≤104 FC/100ml) which can be reached by 4 log-unit-reductions from 108 (FC in raw wastewater) to 104 by the treatment plant to ensure the safety of farm workers and another additional 2 to 3 log-unit-reduction are needed to fully meet the requirements. These 2 to 3 log-unit-reductions should be realised through post-treatment options (measures) like storage of wastewater in reservoirs, drip irrigation barrier, natural decay of pathogen (Die off) and washing and peeling

of the produce. That will ensure the safety of the consumers. To derive the required pathogen re-duction for fresh eaten crops, the 2006 WHO Guidelines assume that 100 g of irrigated lettuce is usually consumed per person per two days. Due to the difference in food consumption habits in Jordan where people consume less fresh eaten leaf crops, there is an additional protection if the same recommendations are applied. Therefore, the calculation shown below assumes that only 10 g of lettuce is usually consumed in Jordan every four days compared to 100 g lettuce every other day. Thus the required pathogen reduction for fresh eaten crops will be 5 log-unit-reductions in-stead of 6 log-unit-reductions. Table (6) shows the comparison of the required log-unit-reduction for consuming 100 g lettuce every second day and 10 g every four days at the same DALY (10-6).

Table (6): Derivation of required pathogen unit reduction according to different consumption habits at the same DALY (10-6) for unrestricted agriculture.

JordanDALY (10-6)

WHODALY (10-6)

10100G: g of lettuce consumed

210V: volume of treated wastewater remaining on g of lettuce(1)

42I: interval between exposure events (days)

50005000F: number of rotavirus in 1liter

6.176.17N50: Median infectivity dose for rotavirus

0.2530.253α: infectivity constant for rotavirus

0.0010.001T: Tolerable infection risk per person per year (pppy)(2)

1.1 X 10-55.5 X 10-6R: Risk of infection per person per exposure=(1-(1-R)^(1/(365/I)))

1.0 X 10-45.1 X 10-5D: Dose of rotavirus per exposure event

=(((1-R)^(-1/α)-1)/(N50/(2^(1/α)-1)))

5.1 X 10-25.1 X 10-3C: Dose of rotavirus per liter

56Required pathogen unit reduction

= log10(F) - log

10(C)

(1) If 10ml will remain on 100 g lettuce (1:10) that means 1 ml will remain on 10 g lettuce. 2 ml was assumed as a worst scenario(2) Tolerable risk infection per person per year for rotavirus at DALY 10-6 is 10-3. For less stringent DALY of 10-5 or 10-4, the

infection risks would increase by a factor of 10 or 100, resulting in a tolerable infection risk of 10-2 or 10-1 respectively.

21

7 | Safe Reuse of Treated Wastewater in light of the 2006 WHO Guidelines

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

7.1.1.9 | Infection risks to consumers of the Jordan Valley produce

In his report, Dr. Mara estimates for the Norovi-rus infection risks in Jordan using the improved Karavarsamis-Hamilton method for determining

As Dr. Mara stated in his report, the QMRA results are as follows:

“Without the 6-8 log-unit pathogen reduction the median NV infection risk is 2.6 x 10-3 pppy for 0.1-1 NV per 105 E. coli and 2.6 x 10-2 pppy for 1-10 NV per 105 E. coli – both these values are much less than the tolerable DALY loss of 10-4 pppy. There-fore with, for example, a 6-8 log-unit pathogen reduction, the risks are six orders-of-magnitude lower – i.e, 2.6 x 10-9 pppy for 0.1-1 NV per 105 E. coli and 2.6 x 10-8 pppy for 1-10 NV per 105 E. coli.”

The QMRA results show a median NV infection risk of 1.9 × 10−4 pppy for 0.1−1 NV per 105 E. coli and 1.9× 10−3 pppy for 1−10 NV per 105 E. coli. Again,

annual risks through the 10,000-trial Monte Carlo risk simulations. This estimation was calculated with and without considering the health control measures based on inputs and figures given to him during his visit to Jordan as follows (see his full re-port in Annex G, page 10):

7.1.1.10 | Infection risks to farm workers in in the Jordan Valley

“The exposure scenario used in the 2006 WHO Guidelines for assessing health risks to farmers is the involuntary ingestion of wastewater con-taminated soil particles. Due to the use of drip irrigation and plastic sheeting the Jordan Valley farmers ingest very small quantities of soil, if any, but say 1−10 mg per working day. Assuming the following inputs:

both these values are much lower than the tolerable NV infection risk of 0.14 pppy.

ValueInput parameter

5-15 gQuantity of lettuce eaten per person per day.

103 - 104 E. coli/ 100 ml<1 helminth egg/ liter

Quality of irrigation water.

0.1-1 and 1-10Norovirus per 105 E. coli.

±25%Norovirus dose-response data.

0.1-1 mlQuantity of irrigation water remaining on 100 g if taking into account the drip irrigation and the plastic sheeting.

6-8 log unitsPathogen reduction due to on-farm and post harvest health protection control measures.

ValueInput parameter

1-10 mgQuantity of soil that is being ingested by farmers per working day

103 - 104 E. coli/ 100 mlQuality of irrigation water

103 - 104 E. coli/ 100 gQuality of soil

0.1-1 and 1-10Norovirus per 105 E. coli

±25%Norovirus dose-response data

274 days (9 months)Number of exposure days for farmers

10-4Tolerable DALY loss (pppy)

22

7 | Safe Reuse of Treated Wastewater in light of the 2006 WHO Guidelines

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

7.1.1.11 | Infection risks to consumers and farm workers upstream of the KTR

According to Dr. Mara, “The water quality in Wadi Al-Zarqa is also 103−104 E. coli per 100 ml, and so the NV infection risks to farmers and consum-ers are the same as those calculated above for the situation in the Jordan Valley – this assumes that, in the case of the consumers, there is a 6 log-unit pathogen reduction due to on-farm and post-har-vest health-protection control measures.”

7.1.1.12 | Compliance with the 2006 WHO Guidelines

According to Dr. Mara, “The conservative NVinfection risk for consumers of 2.6×10−8 pppy determined above can be converted to a DALY loss pppy as follows:

Corresponding NV disease risk (pppy) = (2.6×10−8 pppy) × (0.8) = 2.1×10−8

Therefore,

Corresponding DALY loss (pppy) =(2.1×10−8 pppy) × (0.9×10−4) = 1.9×10−12

Where 0.9 ×10−4 is the DALY loss per case of NV disease

The value of 1.9 × 10−12 pppy is 8 orders of magni-tude lower than the acceptable DALY loss of 10−4 pppy, and 6 orders of magnitude lower than the WHO default value of 10−6 pppy. Similar calcula-tions for farm workers show that the NV infection risk of 1.9×10−3 pppy is equivalent to a DALY loss of 1.3×10−7 pppy.”

7.1.1.13 | Conclusion by the Dr. Duncan Mara

According to Dr. Mara, “Based on field observations made during the visit, data from JVA, WAJ and, especially, JFDA, and the results of the risk analyses reported herein, it can be confidently concluded that the irrigation practices in the Jordan Valley and upstream of KTR are extremely protec-tive of human health and that the whole system of food production in these locations is more than fully compliant with the 2006 WHO Guidelines. In my opinion the wastewater-use practices in the Jordan Valley are amongst the very safest in the world and are comparable to those in, for example, California.”

7.1.1.14 | Anticipated added value of treating wastewater at different treatment levels of E.coli on the overall health conditions

For a developing country, the crucial question is what will be the added value of treating wastewater to the highest level on the overall health conditions of the society. This means that the existing back-ground disease rate should be considered. Then the additional improvement on the background disease rate should be assessed to be able to measure the added value of treating wastewa-ter. According to WHO guidelines, the actual diarrhoeal disease incidence per person per year (pppy) in 2000 in developing countries ranged from 0.8 to 1.3 and 0.2 in industrialised countries for all ages (Mathers et al., 2002). Interestingly, there are developed countries with high diarrhoeal disease incidence including Australia (~0.9 pppy), (Hall et al., 2006) and the United States (~0.8 pppy), (Mead et al., 1999). In Jordan, actual diarrhoeal disease incidence is 0.8 episodes per person per year (Gargouri et al., 2009). Table (7) shows the impact of different treatment levels on overall health condi-tions.

23

7 | Safe Reuse of Treated Wastewater in light of the 2006 WHO Guidelines

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

As shown in table (7), treating wastewater to the level 103 FC/100ml will result in 0.0025% change on the overall background disease rate (0.8), whilst treating wastewater to the level 2 FC/100ml will have a change of 0.00002% on the overall back-ground disease rate. The two figures indicate that the added value of treating wastewater to high levels are very insignificant and thus it is very important to consider the socio-economic conditions of the country during the planning and implementation of such measures.

In light of the above mentioned facts and in full consideration of the socio-economic situation in Jordan, there is a dire need to exploit every

source of treated wastewater especially that both treatment and post-treatment barriers are available and in place (like drip irrigation and high rate of natural die-off) and can drastically minimise biological health risks. The committee believes that a health based target of 10-4 DALY (which is equivalent to 53 minutes loss per person per year) is acceptable and does not impose a seri-ous risk or additional disease burden on the popu-lation provided that post treatment measures are enforced. Table (8) shows the difference in accept-able irrigation water quality in accordance with the set health-based target.

Table (7): The added value of treating wastewater at different treatment levels of E.coli on the overall health conditions.

Table (8): The difference in acceptable irrigation water quality in accordance with the set health based target.

Parameter Treatment levels

Effluent’s Water Quality E. coli /100 ml

107 105 103 ≤ 2

R: Risk of diarrhoeal disease infection (pppy)

0.6(1) 2.0 x 10-3(2) 2.0 x 10-5(1) 2.0 x 10-7(1)

A: Actual disease incidence for developing regions (pppy)(3) 0.8 0.8 0.8 0.8

C: Number of cases per one million atthe existing health conditions(4)

= (A x 1,000,000)800,000 800,000 800,000 800,000

B: Additional burden of diarrhoealdisease (pppy) = (R+A)

1.4 0.802 0.80002 0.8000002

D: Number of cases at additional disease burden per one million= (B x 1,000,000)

1,400,000 802,000 800,020 800,000.2

Change (%) = ((D-C)/C)x100%

75% 0.25% 0.0025% 0.00002%

(1) Carr et al.00, 2004(2) Assumed value based on the given risk values for other treatment levels.(3) 2006 WHO Guidelines , chapter 2, table 2.6.(4) Assumed value based on disease records.

Source: Mara D.D, 2008.1 2006 WHO Guidelines , chapter 4, table 4.2.2 2006 WHO Guidelines , chapter 4, p.60.

10-410-6DALY (pppy)

2.6X10-22.6X10-2DALY loss per case of diarrhoeal disease(1)

380038Number of additional rotavirus diarrhoeal cases in a city of one million people

10-210-4Additional Tolerable disease risk (pppy)(2)

10-110-3Additional Tolerable infection risk (pppy)(2)

≤1000000 (106)≤10000 (104)Effluent’s Water Quality (E. coli /100ml)

24

7 | Safe Reuse of Treated Wastewater in light of the 2006 WHO Guidelines

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

Table (8) shows that when adopting a disease burden of 10-4, The additional tolerable disease risk will increase by two order of magnitude (10-2)pppy. This figure (10-2) is one order of magni-tude lower than the actual incidence of diarrhoeal disease in Jordan (0.8) pppy4, therefore the required effluent qualities become two orders of magnitude less stringent, and thus the required wastewater quality is ≤106 and not ≤104. Thus there is some level of inherent protection against disease outbreaks.

The application of 10-4 DALY means the ac-ceptance of using partially treated wastewater (≤106 FC/100ml) with only 2 log-unit-reductions through treatment process. This means 2 log-unit-reductions by treatment process (108 FC/100ml to 106 FC/100ml) are enough to protect field workers, but this requires additional 3 to 4 log-unit-reductions by post-treatment measures before crops meet the 10-4 DALY required for consumers.

7.1.1.15 | Helminth Eggs

Helminth eggs considered in the 2006 WHO Guidelines are the hman intestinal nematodes(e.g Ascaris, Trichuris,..). The guidelines recom-mend that wastewater used in agriculture should contain ≤1 human intestinal nematode egg per liter. This is the same as was recommended in the 1989 guidelines (WHO, 1989) but with one important dif-ference; when the children under the age of 15 are exposed (by working or playing in wastewater-irri-gated fields) additional measures are needed, such as regular de-worming (by their parents or at school).

Also, washing fresh vegetables with weak detergent and rinsing them thoroughly with drinking water should be followed, when health data indicate that helminthes infections are prevalent (WHO, 2006). The required helminth eggs reduction to achieve the target of ≤1 egg per liter depends on the number of eggs in the raw wastewater. For example if there are 103 eggs per liter in the raw wastewater, the required reduction is 3 log units. This required reduction can be achieved by following the same protection measures mentioned above (mainly by treatment and washing). In Jordan, the existing monitoring programmes focused on helminth eggs as one of the important parameters that should be analysed on regular basis for both direct and indirect use of treated wastewater. All irrigation water quality

records showed a level of ≤1 human intestinal nem-atode egg per liter, which is a good indicator for having good irrigation water quality.

7.2.1 | Chemical and physical risks

Industrial wastewater discharges into sanitary sewers or drains constitute the largest source of chemical contamination, although house-holds may also contribute to this. Therefore, the hazard to public health can be reduced bylimiting the intrusion of industrial wastewater into municipal wastewater. There are limited evidences on the direct health impact of chemical pollutants on public health; however, chronic dis-eases associated with the exposure to chemicals usually occur only after many years of exposure.

It is only the high concentration of chemical constituents that need to be addressed in treat-ed wastewater-irrigated areas and these can be divided into:1. Heavy metals like Cd, Cr, Co, Mo, Ni, Zn, Cu,

Mn, Pb, As, Se, Hg.2. Nutrients like N, P, K, Ca, Mg, which only pose

risks in high concentrations represented by suppressing other nutrients, affect plant growth and aquatic life (including ground water contamination).

3. Salts and specific ions like Cl, Na, B.4. Persistent organic pollutants (POPs) like

pesticides, and pharmaceutical compounds.

To avoid the potential negative impacts of these chemical compounds in developing countries, a multi-barriers approach would provide an effective management measure which includes:1. Wastewater treatment plant: engineering-based

technology.2. Farm-based measures involving soil-based

treatment and plant-based treatment.

7.2.1.1 | Heavy Metals

All the potentially toxic metals are naturally present in the environment in trace amounts and are ingested with food, water and air. Human bodies have the ability to deal with these low levels. Hamilton et al. (2005) classified phytotoxic metals in wastewater into four groups based on their retention in soil, translocation in plants, phytotoxicity and potential risk to the food chain (human and animal risks). Table (9) lists the four different groups as follows:

4 Current global incidence of rotavirus diarrhoeal diseases in the age group (5-80+) is 0.1-1 (pppy).

25

7 | Safe Reuse of Treated Wastewater in light of the 2006 WHO Guidelines

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

Jordan is not an industrialised country which is confirmed by low levels of heavy metals existing in blended treated wastewater. In addition soils are characterised by their alkaline nature which fixes heavy metals and deters their absorption by plants. The Committee believes that risks associated with chemicals in the treated wastewater, especially those arising from heavy metals are very low. This belief is based on the following facts:1. The results of water quality analysis show that

the levels of heavy metals are within the accept-able levels.

2. The “soil-plant barrier” protects the food chain from these elements.

Mitigation measures (if needed) include:g Soil-based treatments like addition of gypsum,

lime and phosphate materials. These amend-ments immobilise heavy metals.

g Plant-based treatments through the so-called phyto-remediation by planting certain plant spe-cies. These plants act as hyper-accumulators for heavy metals. Crop choice and crop selection contributes effectively to reducing human health risks. Leafy species tend to accumulate certain metals like Cd in greater amounts than non-leafy ones. As a rule of thumb, leafy parts accumulate heavy metals 10 times than seeds and fruits.

Another important aspect related to irrigation with treated wastewater where heavy metal contami-nation is of big concern is to estimate the total

accumulative loading of heavy metals in the soil. Depending on the concentrations of heavy metals in irrigation water, total applied irrigation quantities, chemical properties of the soil (mainly Cation Ex-change Capacity), the time required to reach the maximum loading limit can be calculated.

Table (9): Metal bio-availability grouping.

Food chain riskPhytotoxicitySoil adsorptionMetalGroup

Little risk because they are not taken up to any extent by plants.

Low.Low solubility and long retention in

soil.

Ag, Cr, Sn, Ti ,Y,

Zr1

Pose minimal risks to the hu-man food chain.

Plant roots may absorb them but do not transport them to the shoots; generally not phytotoxic except at very high concentrations.

Strongly adsorbed by soil

colloids.

As, Hg, Pb

2

Conceptually the “soil-plant barrier” protects the food chain from these elements.

Readily taken up by plants and phytotoxic at concentrations that pose little risk to human health.

Less strongly absorbed by soil than group 1 & 2.

B, Cu, Mn, Mo, Ni, Zn

3

Bioaccumulation thorough the soil-plant-animal food chain.

Pose human and/or animal health risks at plant tissue con-centrations that are not generally phytotoxic.

Least of all metals.

Cd, Co, Mo, Se

4

26

7 | Safe Reuse of Treated Wastewater in light of the 2006 WHO Guidelines

Source: Hamilton et al., 2005.

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

Table (10) shows two important facts:1. Metal concentration in treated wastewater used

for irrigation in the Jordan Valley is below the recommended maximum concentration limits.

2. The estimated length of time for the selectedmetal to reach the maximum loading limit is very long ranging from 250 years for Cadmium to more than 12000 years for lead.

7.2.1.2 | Excessive Nutrients

Treated wastewater might contain high levels of N, P and K depending on the technology of treatment. Plants needs these nutrients, however, high levels of these nutrients might lead to imbalances of nutrients in soil and affect plant growth. Salts represented by Cl, Na, and other ma-jor cations like Ca, Mg are needed by plants, yet, high levels of these salts affect plant growth neg-atively depending on crop types as there are salt tolerant crops and salt sensitive crops. As a rule of thumb, the salinity of treated wastewater suits most crops except the very high sensitive crops like strawberries. To overcome these negative effects associated with excessive nutrients and salts farm-ers need to have:g Information on nutrients in treated wastewater.g Guidelines for salinity mitigation.

Since 2007, JVA started providing farmers with monthly water quality information sheets in which they can find information on nutrients levels as well as salinity. In addition to this, GIZ and JVA have developed agronomic guidelines for the safe and efficient use of treated wastewater containing de-tails about farm-based measures that can be used to mitigate the negative impacts of salinity and ex-cessive nutrients. Recently, a software programme was developed that calculates both irrigation and

fertilisation requirements, taking into consideration soil status of nutrients, water quality information, crop information and other factors.

7.2.1.3 | Organic Compounds

Exposure of farmers, consumers and crops to organic compounds is much higher through direct pesticides application than via irrigation water. With changes in lifestyle and increasing living standards, more and more contaminants are being added to wastewater, including endocrine disruptor compounds, hormones, residual phar-maceuticals, pesticides and industrial chemicals. These substances tend to be present at very low concentrations even in treated wastewater and may have adverse physiological effects on animals and humans. Possible health effects have been related mainly to aquatic life (Young et al., 2004) but not positively on humans, although there are many indications of possible adverse effects (Bouwer, 2005; Colborn et al., 1993). Many of the chemicals might face rapid microbial degradation or adsorption by the soil organic matter and are unlikely to enter the plant tissue through the root (Chang et al., 2002). The key removal mechanisms for most organic substances are adsorption and biodegradation in soils and sediments (WHO, 2006b). Removal efficiencies are greater in soils rich in silt, clay and organic matter. It remains, therefore, crucial to support pollution prevention policies to limit the adverse effects of organic contaminants. Chemical and physical risks were assessed also within the pilot area (see annex F), and the main conclusion was that the risk is very minimal and it can be even further reduced by following good agricultural prac-tices on farm level.

Table (10): Estimated length of time for treated wastewater irrigated areas in the Jordan Valley to reach the maximum loading limit of the metal.

Estimated time

Maximum loading limit of soil

Annual input of heavy metal

Actualconcentration in

KTR water (mg L-1)b

Recommended maximum

concentration(mg L-1)a

Metal

250100.040.0050.01Cd

31252500.080.010.2Cu

1250010000.080.015Pba: based on Ayers and Westcot (1985).b: JVA reports (average values).c: based on irrigation application at 8000mm/ha/year.

27

7 | Safe Reuse of Treated Wastewater in light of the 2006 WHO Guidelines

(kg ha-1)c (kg ha-1) (years)

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

8.1 | Recommendations by the Committee:

1. A permanent Committee is to be established in order to make periodic reviews and adjustments (if needed) and to develop plans for other areas. It highly recommended that this Committee will be linked directly to the Prime Ministry.

2. The irrigation water quality guidelines should be transformed into a national standard in light of the new 2006 WHO Guidelines and the outcomes of this work.

3. Regulations related to crop pattern upstream of the KTR should be reviewed according to the re-sults of this work.

4. This plan can be standardised and set up asa governmental monitoring system and scaled up later to other areas where treated wastewater is used for irrigation.

5. JVA should be the only source for monitoringthe quality of irrigation water downstream of the KTR.

6. Media exposure should be pursued to promotethis plan and market the local agricultural produce.

8.2 | Recommendations by the Dr. Duncan Mara

1. The report “The National Plan for the Risk Monitoring and Management System for the Use of Treated Wastewater in Irrigation” prepared by the Jordanian Interdisciplinary Working Group should be revised to take into account the results of the quantitative microbial risk analyses report-ed herein.

2. Similarly, both the GIZ Jordanian-German Water Programme publication Irrigation Water Quality Guidelines (revised version, November 2006) and the Jordanian national standard JS 893:2002 Water: Reclaimed Domestic Water pro-duced by the Jordanian Institution for Standards and Metrology (JISM) should be revised to take into account the 2006 WHO Guidelines (rather than the 1989 WHO Guidelines) and the results of the quantitative microbial risk analyses report-ed herein.

3. From the perspective of human health protection,it is now no longer necessary to restrict the irrigation practice upstream of KTR to restrict-ed irrigation. This restriction was introduced before the commissioning of the new As-Samra advanced wastewater treatment plant. Unrestricted irrigation is now perfectly safe,

although excessive competition for irrigation water between farmers upstream of KTR and those in the Jordan Valley may need to be resolved by the Ministry of Water and Irrigation – if not now, then certainly in the future.

4. There is a need to refine QMRA in Jordan by obtaining local data on the numbers of pathogens in untreated and treated / blended wastewaters in the country, but starting with the numbers of pathogens in the KAC. The pathogens to be enumerated are norovirus, Campylobacter, and Cryptosporidium, Giardia or Entamoeba (whichever is nationally most preva-lent). It is recommended that the Jordan Valley Authority and the Ministries of Health and Agricul-ture sponsor this work, possibly assisted by GIZ, which would best be done by RSS.

5. Caution should be observed by irrigation and health specialists when considering irrigation with treated/ blended wastewater in other parts of the country. The approach adopted herein to assess effects on human health may not be directly applicable – for example, the ‘starting point’ may well be a treated/blended wastewater quality worse than 103−104 E. coli per 100 ml. Furthermore there may not be a total pathogen reduction due to on-farm and post-harvest health-protection control meas-ures of 6−8 log units. Thus it is recommended GIZ assist the Ministries of Water and Irrigation, Health and Environment in preparing a ‘Manual of Good Practice’ on wastewater use in Jordan, thus widening the scope of wastewater use beyond the Jordan Valley and upstream of KTR. This Manual could be based on the Arabic training manual prepared by GIZ for extension workers but modified to take into account the op-tions for updating the 2006 WHO Guidelines and the results of the quantitative microbial risk analy-ses reported herein.

8 | Recommendations

28

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

9 | References:

Ayers R. S. and Westcot, D. W. (1985) Water quality for agriculture, irrigation and drainage, paper 29, Rev 1, FAO, Rome.

Bos R., Carr R., Keraita B. (2010). Assessing and mitigating wastewater-related health risks in low-income countries, 2010.

Bouwer H. (2005). Adverse effects of sewage irrigation on plants, crops, soils and groundwater, in V. la-zarova and A. Bahri (eds) Water reuse for irrigation: agriculture, landscapes, and turf grass, CRC Press, Boca Raton, FL, pp 235-63.

Carr R., Blumenthal U., Mara D. (2004). Health guidelines for the use of wastewater in agriculture: develop-ing realistic guidelines, 2004.

Chang A.C., Pan G., Page A. L. and Asano T. (2002). Developing human health related chemical guideliens for reclaimed wastewater and sewage sludge applications in agriculture, report for World Health Organisa-tion, Geneva, www.who.int/water_sanitation_health/wastewater/gwwuchemicals.pdf.

Colborn T., Vom Saal F.S. and Soto A.M. (1993). Development effects of endocrine disrupting chemicals in wildlife and humans, Environmental health perspectives, vol 101.pp378-84.www.ehponline.org/memebers/1993/101-5/colborn-full.html.

FAO. (1992). Wastewater treatment and use in agriculture. M.B. Pescod. FAO Irrigation and Drainage Pa-per 47, FAO, Rome. 125 p.

Fattal B., Lampert Y., Shuval H. (2004). A Fresh Look at Microbial Guidelines for Wastewater Irrigation in Agriculture: A Risk-assessment and Cost-effectiveness Approach, 2004.

Gargouri N., Walke H., Belbeisi A., Hadadin A., Salah S., Ellis A., Braam H.P., Frederick J., Angulo. (2009). Estimated burden of human Salmonella, Shigella, and Brucella infections in Jordan, 2003-2004. Foodborne pathogens and disease. May, 2009, 6(4): 481. Jordan Ministry of Health, Amman, Jordan.

Hall G.V., Kirk M.D., Ashbolt R., Stafford R., Lolar K. (2006). Frequency of gastrointestinal illness in Aus-tralia 2002: regional, seasonal and demographic variation. Epidemiology and Infection 134, 111-118.

Hamilton A.J., Boland A.M., Stevens D., Kelly J., Radcliffe J., Ziehrl A., Dillon P.J. and Paulin R. (2005). “Position of the Australian horticultural industry with respect to use of reclaimed water”. Agricultural Water Management.vol 71, pp181-209.

http://www.glocalfocal.com. Data presented in this website is downloaded from WHO, 2004.

JVA annual reports (1998-2008), monitoring of water resources quality in Jordan Valley.

JVA records on the quantities of treated wastewater produced and used, and water stored in Dams, 2009.

Mara D.D. (2008). A Numerical guide to Volume 2 of the guidelines and practical advice on how to trans-pose them into national standards. World Health Organisation, Geneva, Switzerland, 2008.

Mara D., Hamilton A., Sleigh A., Karavarsamis N., (2010). Options for updating the 2006 WHO Guide-lines: More Appropriate Tolerable Burden of Disease, Improved Determination of Annual Risks. Norovirus and Ascaris Infection Risks, Extended Health-Protection Control Measures, Treatment and Non-treatment Options. Geneva: World Health Organisation, Geneva-available at http://www.who.int/water_sanitation_health/wastewater/guidance_note_20100917.pdf

Mathers C.D., Stein C., Ma Fat D., Rao C., Inoute M., Tomijima N. et al. (2002). Global Burden of Disease 2000, Version 2: Methods and Results. Geneva, World Health Organisation, 2002.

29

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

9 | References:

Mead P.S., Slutsker L., Dietz V., McCaig L.F., Bresee J.S., Shapiro C. et al. (1999). Food related illness and death in the Unites States. Emerging Infectious Diseases 5, 605-625.

Ministry of Water and Irrigation (MWI), Annual report, 2009.

Schwartzbord L. (1995). Effect of human viruses on public health associated with the use of treated waste-water and sewage sludge in agriculture and aquaculture. WHO/Eos/95/19, Geneva, Switzerland, 178pp.

Water Strategy 2008-2022, Jordan Ministry of Water and Irrigation.

WHO (1989). Health guidelines for the use of wastewater in agriculture and aquaculture. Geneva, World Health Organisation (Technical Report Series No. 778).

WHO (2006). Guidelines for the safe use of wastewater, excreta and greywater, volume 2: wastewater use in agriculture. Geneva, World Health Organisation, 2006.

WHO (2006b). Guide2lines for the drinking water quality,(electronic resource), incorporating first adden-dum, vol. 1, Recommendations, 3rd ed., WHO, Geneva, www.who.int/water_sanitation_health/dwq/gdwq0506.pdf.

WHO (2009). Water Strategy Plan Manual: step by step risk management for drinking water suppliers. Geneva, World Health Organisation, 2009.

Young W.F., Whitehouse P., Johnson I. and Sorokin N. (2004). Proposed predicted-no-effect-concentrations (PNEECs) for Natural and Synthetic Steroid Oestrogens in Surface Waters, R&D technical report p2-T04/1, Environment Agency R&D Dissimination Centre, c/o WRc, Swindon,UK. http://publication.environment-agency.gov.uk/pdf/SP2-T04-TR1-e-p.pdf?lang=_e.

30

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

Annex A | Pilot area flow chart and the existing monitoring programmes

31

WWTP As Samra

Irrigation Water Management

Wadi Zarga)upper part(

SettlementsAnimals

SettlementsAnimals

SettlementsAnimals

RainwaterRunoff

King TalalReservoir )KTR(

Wadi Zarqa)Lower part(

King AbdullahCanal )KAC(

Pumping Stations

FTOpressurised

System

WAJ Sampling Point

MoH/ EHD Monitoring

MoA/ NCARE Monitoring

MoEnv Monitoring

JVA Sampling Point

JFDA Sampling Point

On-farm practices

Crop Saftey Monitoring

SettlementsAnimals

SettlementsAnimals Consumers

Wholesale market)storage washing(

Pools/ On-farmreservoirs

Transport

Irrigation Type

Harvest/ on-farmstorage/washing

Crop TypeDrinkingAnimals

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

The Stockholm Framework is used for developing harmonised guidelines for the management of water-related infectious disease.

Annex B | Stockholm Framework5

5 Guidelines for the Safe Use of Wastewater, Excreta and Greywater, Volume 2, Wastewater Use in Agriculture, Chapter 2, WHO, 2006.

32

Health-based target

Basic controlapproches

Water/ waste quality

objectives

Other management

objectives

Assessment ofhealth risk

Define measures and interventions(requirements, specifications)

based on objectives

Define Key risk points and auditprocedures for overall system

effectiveness

Define analytical verifications (process public health)

Tolerablehealth risk

Assess environmentalexposure

Public health status

Hea

lth R

isk

Man

agem

ent

Source: The 2006 WHO Guidelines.

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

1 | Irrigation Water

Related ActivitiesThe LawThe Institution

1. JVA Agreement with RSS: Management of Water Re-sources in the Jordan Valley.

Sites located within the study area boundaries:Inlet to and outlet of KTR, KTR lake (3 altitudes).Telal Altha-hab, Abu Alzighan pipeline outlet, Maadi, Dahret Al-Ramel.

Parameters: EC, TDS, TSS, SAR, Na, Cl, B, NO3-N, T-Kj-N, HCO3, pH, SO4, K, Ca, Mg, NH4-N, PO4-P, COD, BOD5, E.coli Intestinal Helminth Eggs, TTCC.

Specifications:No. 893/2006 to be used as guidelines for evaluationpurposes.Guiding directory for the quality of irrigation water based on International criteria FAO and WHO.

2. Monitoring program for water sources in the Jordan Val-ley:Daily: Maadi, Al-Hwarat.Monthly: KAG, dams, Jordan river, side valleys, springs.

Parameters: pH, ECDuring the months of April and October : cations, anions, NO3, B

Biological: E.coli from the dams and tunnel. Frequency: 6 samples/ week

The Law of the Jordan Valley Development

Jordan Valley Authority (JVA)

Water Authority agreement with RSS: Al-Samra plant project for waste water treatment.Sites that lie within the study area: Affluent and effluent of the treatment plant, neighboring wells, treated water at Alzarqa stream.

Parameters:Temp, EC, TDS, TSS, SAR, Na, CI, B, NO3, T-Kj-N, HCO3, MBAS, H2S, pH, SO4, Cn, K, Ca, Mg, NH4, T-P, F, FOG, Phe-nol, DO, PO4-P, COD, BOD5, E.coli, Intestinal Helminthes Eggs, TTCC, Algae, TCC, trace elements (Al, As, Be, Cu, Fe, Li, Mn, Ni, Pb, Se, Cd, Zn, Cr, Hg, V, Co, Mo)

Specifications:Jordanian specification no. 893/2006 only on effluent water, used as a guideline for running water.

Monitoring program for reclaimed water.The treatment plant management has to conduct the needed analyses according to the specification for operational serv-ices.

Sites: Effluent from treatment plants.

Parameters:Routine: BOD5, COD, NO3, TSS, NH4, T-N. Chemical and physical: pH, DO, RCI2, Turbidity, Temp. Bio-logical: Helminthes Eggs, E.coli.

Water Authority Law No: 18/1988Modified: 62/2001

Water Authority of Jordan (WAJ)

Annex C | The legal basis of relevant institutions

33

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

Annex C | The legal basis of relevant institutions

Related ActivitiesThe LawThe InstitutionA routine monitoring programme for reclaimed water com-ing out of Al-Samra Wastewater Treatment Plant.

Sites: Plant Outlet

Parameters: TDS, TSS, COD, BOD5, NH4-N, NO3-N, CI, PO4, T-N, Pb, Fe, Cd, Cu, Ni, Cr, FOG, MBAS, Phenol, Coliforms, Nematode eggs.

Frequency:The Biological and the Chemical: Two times/month

Specification: The Jordanian specification no. 893/2006

The Law of public health No.: 47/2008

Ministry of Health (MoH)

_Agriculture Law No. 44/2002

Ministry of Agriculture (MoA)

The Ministry’s agreement with RSS: The national project to monitor the quality of water in Jordan.

Sites: Outlet of Alsamra plant, outlet of King Talal dam, valleys (Zarqa, Marka, Rusaifa, Sukhneh, Alhashimieh bridge, Zarqa bridge, meeting point between Zarqa stream and Alsamra ef-fluent

Parameters: COD, BOD5, DO, TDS, TSS, SAR, Na, CI, NO3-N, T-Kj-N, Ca, Mg, NH4-N, NO3-N, NH3, PO4, NO2, FOG, Phenol, MBAS,TCC, TTCC, E coli, Heavy metals.Frequency: 2-6 times/yearly

Specifications: Jordanian specification no. 893/2006 and draft water protection laws 2003, and FAO guidelines.

Law of environ-ment protection No. 52/2006

The Ministry of Environment (MoEnv)

Water Strategy: Chapter 6: Sewage water

Ministry of Water and Irrigation (MoWI)

2 | Soil

Related ActivitiesThe LawThe InstitutionSoil monitoring programme (Not obligatory/special for JVA studies)Sites: The farms that use reclaimed water for irrigation in the Jordan valley. Sampling is done at two depths.Parameters: EC, pH, Mg, Ca, Na, K, CI, SO4, HCO3, NO3, CaCO3, Available, Organic Matter, B, T-N, P, Cd, Co, Cr, Ni, Pb, Cu, Fe, Zn, Mn.Frequency: 20 samples/year

Law of developing Jordan Valley No.: 19/1988amendment: 30/2001

Jordan Valley Authority (JVA)

_Agriculture Law No.: 44/2002

Ministry of Agriculture (MoA)

Field studies, researches and field demonstrations related to soil salinity.

Agriculture Law No.: 44/2002

National Centre for Agricultural Research and Extension (NCARE)

_Law of environ-ment protection No. 52/2006

The Ministry of Environment (MoEnv)

34

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

3 | Products: cooked and raw crops, folder

Related ActivitiesThe LawThe InstitutionCrop monitoring programme in the upper Zarqa Valley (be-tween Al-Samra Wastewater Treatment Plant and King Talal Reservoir.

Public health committees.

The Law of public health No.: 47/2008

The law of the Minister of Health 2/6/1996

Ministry of Health (MoH)

Monitoring programme for pesticides residues.

Sites: Amman Wholesale Market.

Frequency: 10 samples/Day.

Member in the public health committee for the crop monitoring program in upper Al-Zarqa valley (between Al-Samra Plant and King Talal Reservoir) executed by the Ministry of Health.

Agriculture Law No.: 44/2002

Ministry ofAgriculture (MoA)

Conducting Scientific research related to crops.Agriculture Extension.Publishing extension newsletters periodically.

The Agricul-ture Document (11/1996)

National Centre for Agricultural Research and Extension (NCARE)

State Monitoring Programme for Fresh Produce.Sites: Jordan Valley and Amman wholesale market.Parameters: Ecoli, Salmonella, Shigella, Pb, Cd and NO3.Frequency: Yearly.

JFDA Law No: 41/2008

Jordan Food and Drug and Administration (JFDA)

Annex C | The legal basis of relevant institutions

35

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

Annex D | Existing monitoring programmes and responsible institutions within the pilot area

As an outcome of the committee meetings, the following table presents the existing monitoring programmes along the pilot area (annex A: shows the places of the existing monitoring programmes along the area). Some of these programmes are efficiently implemented while others need improvement and more sufficient coordination among the relevant institutions:

LocationMonitoring Programme

Responsible Institution

Inlet and outlet of As-Samra WWTPWaterWAJ

WWTP OutletWaterMoH

WWTP Outlet, KTR outlet, connecting point between Zarqa and WWTP effluent

WaterMoEnv

from KTR inlet to farm gatesWaterJVA

Jordan Valley (JV) farmsSoil

(non-obligatory)JVA

Upstream KTRCrops (Pattern)MoH

Amman Wholesale Market (AWSM)Crops

(pesticides residues)MoA

JV and AWSMCrops

(biological & chemicals)JFDA

Research and studiesSoil and WaterNCARE

As shown in the above mentioned table, there is no sufficient existence for MoA as well as MoEnv in the area.

This approach was used to predict how often hazards or specified events may occur (likelihood) and the magnitude of their consequences:

Figure (4): Semi-quantitative risk matrix approach.Source: WHO, 2009.

Annex E | Semi-Quantitative Risk Matrix Approach

36

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

The

Ris

k M

onito

ring

and

Man

agem

ent S

yste

m fo

r the

Use

of T

reat

ed W

aste

wat

er in

Irrig

atio

n U

pstr

eam

of t

he K

ing

Tala

Res

ervo

ir

Annex F | Risk Matrix

37

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

Annex F | Risk Matrix

38

The

Ris

k M

onito

ring

and

Man

agem

ent S

yste

m fo

r the

Use

of T

reat

ed W

aste

wat

er in

Irrig

atio

n U

pstr

eam

of t

he K

ing

Tala

Res

ervo

ir

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

Annex F | Risk Matrix

39

The

Ris

k M

onito

ring

and

Man

agem

ent S

yste

m fo

r the

Use

of T

reat

ed W

aste

wat

er in

Irrig

atio

n U

pstr

eam

of t

he K

ing

Tala

Res

ervo

ir

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

Annex F | Risk Matrix

40

The

Ris

k M

onito

ring

and

Man

agem

ent S

yste

m fo

r the

Use

of T

reat

ed W

aste

wat

er in

Irrig

atio

n U

pstr

eam

of t

he K

ing

Tala

Res

ervo

ir

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”41

Annex F | Risk Matrix

The

Ris

k M

onito

ring

and

Man

agem

ent S

yste

m fo

r the

Use

of T

reat

ed W

aste

wat

er in

Irrig

atio

n D

owns

trea

m o

f the

Kin

g Ta

la R

eser

voir

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”42

Annex F | Risk Matrix

The

Ris

k M

onito

ring

and

Man

agem

ent S

yste

m fo

r the

Use

of T

reat

ed W

aste

wat

er in

Irrig

atio

n D

owns

trea

m o

f the

Kin

g Ta

la R

eser

voir

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”43

Annex F | Risk Matrix

The

Ris

k M

onito

ring

and

Man

agem

ent S

yste

m fo

r the

Use

of T

reat

ed W

aste

wat

er in

Irrig

atio

n D

owns

trea

m o

f the

Kin

g Ta

la R

eser

voir

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”44

Annex F | Risk Matrix

The

Ris

k M

onito

ring

and

Man

agem

ent S

yste

m fo

r the

Use

of T

reat

ed W

aste

wat

er in

Irrig

atio

n D

owns

trea

m o

f the

Kin

g Ta

la R

eser

voir

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”45

Annex F | Risk Matrix

The

Ris

k M

onito

ring

and

Man

agem

ent S

yste

m fo

r the

Use

of T

reat

ed W

aste

wat

er in

Irrig

atio

n D

owns

trea

m o

f the

Kin

g Ta

la R

eser

voir

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

German−Jordanian Programme “Water Resources Management”Use of Marginal Water

WASTEWATER USE IN JORDAN:IS IT SAFE?

A report on a visit to Jordan by

Professor Duncan MaraEmeritus Professor of Civil Engineering

University of Leeds, UK

31 May 2011

Annex G | The Dr. Duncan Mara’s Report

46

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

Annex G | The Dr. Duncan Mara’s Report

INTRODUCTION

In accordance with my Terms of Reference dated 5 May 2011, I visited Jordan during 21−30 May 2011. The purpose of the visit was (a) to present my review of the report Risk Monitoring and Management Plan for the Safe Use of Treated Wastewater Upstream and Downstream of King Talal Reservoir prepared by the Jordanian Interdisciplinary Working Group and facilitating by the German Jordanian water programme; and (b) advise how this report could be improved so that treated wastewater use in Jordan is safe.

The visit was coordinated by Eng. Sameer Abdel-Jabbar (Principal Technical Advisor, GIZ German-Jorda-nian Water Resources Management Programme, responsible for the ‘Use of Marginal Water’area of com-petence). Meetings were held in Amman with the Secretary General of the Ministry of Water and Irrigation (MWI), the Secretary General of the Jordan Valley Authority (JVA), the Head of the Water Studies Division of the Royal Scientific Society (RSS), and the Director of the Food Control Directorateof the Jordanian Food and Drug Administration (JFDA). Field visits were made to the new As-Samra advanced wastewater treatment plant and to farms and a health centre in the Jordan Valley. The programme for my visit is given in Annex I.

Based on information obtained from JVA and from the field visit to the Jordan Valley, risk analyses were performed to assess the safety (or otherwise) of current practices in the use of treated wastewater in the Jordan Valley and upstream of the King Talal Reservoir (KTR). The results of these analyses were pre-sented at the End-of-visit Workshop held in Amman on Sunday 29 May.

47

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

FIELD VISITS

As-Samra wastewater treatment plantThe new advanced wastewater treatment plant (WWTP) at Kherbit As-Samra, which serves Amman and Zarqa, was visited on Sunday 22 May. This plant, which was commissioned in April 2008, was designed to treat 267,000 m3 of wastewater per day from a population of 2.2 million people. Its effluent (Figure 1), which is of very high quality − for example, BOD5<10 mg/l and E.coli<10 per 100 ml, is discharged into WadiSeil Al-Zarqa (Figure 2) which enters KTR. Some water from the wadi is used for irrigation upstream of KTR.Water from KTR, which receives other inputs (e.g., stormwaters, run-off waters, lower-quality effluents from smaller WWTP), is used for irrigation in the Jordan Valley.

The Jordan ValleyThe Jordan Valley (Figure 3) is characterised by intensive agriculture, with fruit and vegetables being the most common crops (cucumbers, tomatoes, eggplants and courgettes comprise ~80% of the production, with potatoes, lettuce and other vegetables comprising the remainder). Farmers obtain irrigation water from the King Abdullah Canal (KAC) which receives water from the KTR (Figure 4). Almost all farms have an on-farm holding pond (Figure 5) and practise drip irrigation (Figure 6). Plastic sheets cover the drip-irrigation lines (Figure 7). These on-farm practices make a substantial contribution to the safety of using KAC water for irrigation, as explained at the end of the report.

A visit was made to the health centre in Karama, which serves a population of ~20,000, to enquire about the local incidence of diarrhoeal disease (DD). The doctor at the health centre said that they have around 10 cases of ‘serious’ DD each month, although this can rise to 50 in the hot summer months. These ‘serious’ cases are reported to the Ministry of Health. There is an approximately equal number of non-serious cases which are not reported to the Ministry. Most commonly DD occurs in young children, especially those from families living in temporary tented housing in periurban areas where there is no piped water supply and poor sanitation. The DD agents most commonly identified at the health centre are the protozoan pathogens Giardia lamblia and Entamoebahistolytica. It would seem that very few, if any, cases of DD seen at the health centre derive from the use of the local irrigation water.

QUANTITATIVE MICROBIAL RISK ANALYSES

Appropriate value for the maximum tolerable additional burden of diseaseThe value adopted for the maximum tolerable additional burden of disease, expressed as a tolerable DALY loss per person per year (pppy)1,resulting from working in wastewater-irrigated fields or consuming waste-water-irrigated food is crucial as it establishes the maximum tolerable disease and infection risks, as fol-lows:

Tolerable disease risk (pppy) = Tolerable DALY loss (pppy) DALY loss per case of disease

Tolerable infection risk (pppy) = Tolerable disease risk (pppy) Disease / infection ratio

1 DALY = disability-adjusted life year. DALYs are used as a metric to compare the health burden of different diseases and disabilities (e.g., diarrhoea andcancer). The use of DALYs in setting health priorities is described in Using Cost-Effectiveness Analysis for Setting Health Priorities (Disease Control Priorities Project, World Bank, Washington, DC, 2008 − available online at http:// www.dcp2.org/file/150/DCPP-CostEffectiveness.pdf).

Annex G | The Dr. Duncan Mara’s Report

48

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

2Guidelines for the Safe Use of Wastewater, Excreta and Greywater – Volume 2: Wastewater Use in Agriculture. World Health Organisation, Geneva, 2006.

3Guidelines for Drinking-water Quality, Third Edition Incorporating the First and Second Addenda – Volume 1: Recommendations. World Health Organisation, Geneva, 2008.

4N. B. Munro and C. C. Travis(1986). Drinking-water standards: Risks forchemicals and radionuclides. Environmental Science and Technology20(8), 768–769.

5Duncan Mara (2011). Water- and wastewater-related disease and infection risks:what is an appropriate value for the maximum tolerableadditional burden of disease?Journal of Water and Health9 (2), 217−224.

6Country Profile of Environmental Burden of Disease: Jordan. World Health Organisation, Geneva, 2009 – available online at http://www.who.int/quantifying_ehimpacts/national/countryprofile/jordan.pdf.

7Duncan Mara, Andrew Hamilton, Andrew Sleigh and Natalie Karavarsamis (2010).Options for Updating the 2006 WHO Guidelines: More Appropriate Toler-able Additional Burden of Disease, Improved Determination of Annual Risks, Norovirus and Ascaris Infection Risks, Extended Health-Protection Control Meas-ures, Treatment and Non-treatment Options. Geneva: World Health Organisation, Geneva – available at:http://www.who.int/water_sanitation_health/wastewater/guidance_note_20100917.pdf.

8In 2003−2004 there were 4.4 million cases of diarrhoea in Jordan [NeylaGargouri, Henry Walke, Adel Belbeisi, AkthamHadadin, Seifeddin Salah, Andrea Ellis, H. P. Braam, Frederick J. Angulo (2009), Estimated burden of human Salmonella, Shigella, and Brucella infections in Jordan, 2003–2004, Foodborne Pathogens and Disease6 (4), 481-486]. For an October 2004 population of 5.29 millions [Department of Statistics (2004), The Preliminary Results of the Popu-lation and Housing Census 2004 − available online at http://www.dos.gov.jo/census2004/page1_e.htm], this means that the incidence of diarrhoeal disease in Jordan in 2004 was (4.4 million cases ÷ 5.29 million people) ≈ 0.8 pppy.

The 2006 World Health Organisation Guidelines for the Safe Use of Wastewater in Agriculture2 use a value for the maximum tolerable additional burden of disease resulting from working in wastewater-irrigated fields or consuming wastewater-irrigated food of 10−6 DALY loss pppy. This reference level of risk is the same as that used in the third edition of the WHO Guidelines for Drinking-water Quality3 which was chosen as it is equal to the US EPA-accepted excess lifetime cancer risk from drinking 2 litres per day of fully treated drinking water containing a carcinogen (e.g., a pesticide) as its maximum permitted level for 70 years4.This 70-year lifetime cancer risk of 10−5 per person is equal to an annual cancer risk of 4.6 × 10−3 per person. However, as pointed out by Mara5,the USEPA-accepted maximum water-borne-cancer riskof 1.4×10−7 pppy is over four orders of magnitude lower than the actual average all-cancer incidence in the USA of 4.6×10−3 pppy during 1975–2007 and is therefore unlikely to be justifiable or cost-effective, and thus a DALY loss of 10−6 pppy is equally unjustifiable and cost-ineffective. However, the 2006 WHO Guidelines do allow a higher DALY loss to be chosen:

“Wastewater treatment may be considered to be of a low priority if the local incidence of diarrhoeal disease is high and other water-supply, sanitation and hygiene-promotion interventions are more cost-effective in controlling transmission. In such circumstances, it is recommended that, initially, a national standard is established for a locally appropriate level of tolerable additional burden of disease based on the local incidence of diarrhoeal disease – for example, ≤10−5 or ≤10−4 DALY [loss] per person per year.”

A higher DALY loss of 10−4 pppy can be shown to be appropriate in Jordan by considering the current DALY loss due to diarrhoeal disease in the country. This is a DALY loss of 3.7 per 1000 people – i.e., a DALY loss of 0.0037 pppy6. An additional DALY loss of 10−4 pppy due to working in wastewater-irrigated fields or consuming wastewater-irrigated food would increase this to only 0.0038 pppy, which is an epidemiologically insignificant difference (and one that would be very difficult to detect).

Using norovirus (NV) as the reference viral pathogen7, the maximum tolerable additional NV disease and infection risks from working in wastewater-irrigated fields or consuming wastewater-irrigated food can be calculated as follows:

The above tolerable NV disease risk of 0.11 pppy, equivalent to one additional case of NV disease per person every nine years, is much lower than the current incidence of diarrhoeal disease in Jordan which is around 0.8 pppy – i.e., four cases of diarrhoeal disease per person every five years8.

49

Annex G | The Dr. Duncan Mara’s Report

Tolerable NV disease risk (pppy) = Tolerable DALY loss (pppy) = 10-4 = 0.11 pppy

DALY loss per case of NV disease 9x10-4

Tolerable NV infection risk (pppy) = Tolerable disease risk (pppy) = 0.11 = 0.14 pppy disease / infection ratio 0.8

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

Infection risks to consumers of Jordan-Valley produce

The water in the King Abdullah Canal has an E. coli count of 103−104 per 100 ml9. There are several on-farm and post-harvest health-protection control measures10 in place in the Jordan Valley, which, together with their associated log-unit pathogen reductions, are:

On-farm pond: 1 log-unit reductionDrip irrigation under plastic sheeting: 4 log-unit reductionPathogen die-off between last irrigation and consumption: 2 log-unit reductionProduce washing in clean water at home: 1 log-unit reduction

− i.e., a total pathogen reduction of 8 log units.

NV infection risks were estimated by 10,000-trial Monte Carlo risk simulations using the improved Karavar-samis-Hamilton method for determining annual risks11 and the computerprogram “QMRA-MC_UnrestrictedIrrigation_Norovirus_2”12. The following six realistic (but, if anything, slightly conservative) ranges of parameter values were used as inputs into the program:

1. Quantity of lettuce eaten: 5−15 g per person per dayEng. Sameer Abdel-Jabbar provided an estimate of 10 g per person per day in Jordan.

2. Quality of irrigation water: 103−104 E. coli per 100 ml (and <1 helminth egg per litre)Information provided by JVA.

3. 0.1−1 and 1−10noroviruses per 105 E. coliNormal ranges used in QMRA.

4. Norovirus dose-response data13: ±25%Normal range used in QMRA.

5. Quantity of irrigation water remaining on 100 g lettuce after irrigation: 0.1−1 mlThis is a very low range to take into account the effect of drip irrigation and plastic sheeting.

6. Pathogen reduction due to on-farm and post-harvest health-protection control measures: 6−8 log unitsThis range was chosen to take into account for any slightly lower pathogen reductionsthat mayoccur in practice.

Without the 6−8 log unit pathogen reduction the QMRA results show a median NV infection risk of 2.6 × 10−3 pppy for 0.1−1 NV per 105 E. coli and 2.6 × 10−2 pppy for 1 −10 NV per 105 E. coli − both these values are much less than the tolerable NV infection risk of 0.14 pppy calculated above for a tolerable DALY loss of 10−4 pppy. Therefore with, for example, a 6 log unit pathogen reduction, the risks are six orders-of-magnitude lower – i.e.,2.6 × 10−9 pppy for 0.1−1 NV per 105 E. coli and 2.6 × 10−8 pppy for 1−10 NV per 105

E. coli.

9Data supplied by JVA.

10Post-treatment health-protection control measures are listed, together with their associated pathogen reductions, in the 2006 WHO Guidelines and, in modi-fied and extended form, by Mara et al. (footnote #7 above).

11N. Karavarsamis and A. J. Hamilton (2010). Estimators of annual probability of infection for quantitative microbial risk assessment.Journal of Water and Health8 (2), 365–373.

12The program is available at http://www.personal.leeds.ac.uk/~cen6ddm/QMRA.html.

13P. F. M.Teunis, C. L. Moe, P. Liu,, S. E. Miller, L. Lindesmith, R. S. Baric, J. Le Penduand R. L. Calderon (2008). Norwalk virus: how infectious is it? Journal of Medical Virology80 (8), 1468–1476.

50

Annex G | The Dr. Duncan Mara’s Report

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

14This quality is based on data supplied by the Water Authority of Jordan (WAJ).

15In May 2011 JFDA introduced new regulations governing the microbiological quality of ready-to-eat foods. These state that ready-to-eat foods are of an ‘acceptable’ quality if they contain <100 E. coli per g. These regulations are very similar to those introduced in England in 2000 [R. J. Gilbert, J. de Louvois, T. Donovan, C. Little, K. Nye, C. D. Ribero, J. Richards, D. Roberts and F. J. Bolton (2000), Guidelines for the microbiological quality of some ready-to-eatfoods sampled at the point of sale,Communicable Disease and Public Health3(3), 163–167; available online athttp://www.hpa.org.uk/cdph/issues/CDPHVol3/no3/guides_micro.pdf].

Infection risks to farm workers in the Jordan Valley

The exposure scenario used in the 2006 WHO Guidelines for assessing health risks to farmers is the in-voluntary ingestion of wastewater-contaminated soil particles. Due to the use of drip irrigation and plastic sheeting the Jordan Valley farmers ingest very small quantities of soil, if any, but say 1−10 mg per working day. Assuming the farmers are exposed for 9 months (274 days) per year and using (1) an irrigation-water quality of 103−104E. coli per 100 ml (and thus a soil quality of 103−104E. coli per 100 g), (2) 0.1−1 and 1−10noroviruses per 105E. coli, and (3) a variation in the norovirus dose-response data of ±25%, the QMRA results show a median NV infection risk of 1.9 × 10−4 pppy for 0.1−1 NV per 105E. coli and 1.9× 10−3 pppy for 1−10 NV per 105E. coli. Again, both these values are much lower than the tolerable NV infection risk of 0.14 pppy calculated above for a tolerable DALY loss of 10−4 pppy.

Infection risks to consumers and farm workers upstream of King Talal Reservoir

The water quality in WadiSeil Al-Zarqa is also 103−104 E. coli per 100 ml14, and so the NV infection risks to farmers and consumers are the same as those calculated above for the situation in the Jordan Valley – this assumes that, in the case of the consumers, there is a 6 log-unit pathogen reduction due to on-farm and post-harvest health-protection control measures.

Compliance with the 2006 WHO Guidelines

The conservative NV infection risk for consumers of 2.6 × 10−8 pppy determined above can be converted to a DALY loss pppy as follows:

Corresponding NV disease risk = (2.6 × 10−8 pppy) × (0.8 – the NV disease/infection ratio) = 2.1 × 10−8 pppy

Therefore the corresponding DALY loss = (2.1× 10−8 pppy) × (0.9 ×10−4 – the DALY loss per case of NV dis-ease) = 1.9 × 10−12 pppy, which is 8 orders-of-magnitude lower than the acceptable DALY loss of 10−4pppy, and 6 orders-of-magnitude lower than the WHO default value of 10−6 pppy.

Similar calculations for farm workers show that the NV infection risk of 1.9 × 10−3 pppy is equivalent to a DALY loss of 1.3 × 10−7 pppy.

MICROBIOLOGICAL QUALITY OF WASTEWATER-IRRIGATED FOODS

The responsibility for ensuring food safety lies with the Jordanian Food and Drug Administration (JFDA) which has been monitoring the quality of foods produced in the Jordan Valley for the past four years. Very few samples taken from the Jordan Valley have an E. coli count above 10 per g; most have <3 E.coli per g and none has proved positive for Salmonella. Samples taken from wholesale markets tend to be of slightly worse quality, with some testing positive for Salmonella. In general JFDA is very satisfied that the produce from the Jordan Valley is safe15.

END-OF-VISIT WORKSHOP

The End-of-visit Workshop was held on Sunday 29 May from 2.30 pm to 6 pm at the King Hussein Club in Amman. It was preceded by a 30-minute press conference at 1 pm. The workshop was attended by 86 local professionals, including the Secretary General of the Ministry of Water and Irrigation, the Programme Coordinator of the German-Jordanian Programme on the Management of Water Resources and repre-sentatives from the German Embassy, as well as the WHO Centre for Environmental Health Activities.The workshop programme is given in Annex II and a black-and- white version of my presentation is given in Annex III. There was a lively debate during the ‘open forum’ session and most participants seemed to accept the need for wastewater reuse in Jordan, provided that it could be shown to be safe – and this safety was assured by my presentation and that of the Director of the Food Control Directorate of JFDA.

51

Annex G | The Dr. Duncan Mara’s Report

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

CONCLUSION AND RECOMMENDATIONS

Conclusion

Based on field observations made during the visit, data from JVA, WAJ and, especially, JFDA, and the re-sults of the risk analyses reported herein, it can be confidently concluded that the irrigation practices in the Jordan Valley and upstream of KTR are extremely protective of human health and that the whole system of food production in these locations is more than fully compliant with the 2006 WHO Guidelines. In my opinion the wastewater-use practices in the Jordan Valley are amongst the very safest in the world and are comparable to those in, for example, California.

Recommendations

Following the visit findings the following recommendations are made:1. The report Risk Monitoring and Management Plan for the Safe Use of Treated Wastewater Upstream

and Downstream of King Talal Reservoir prepared by the Jordanian Interdisciplinary Working Group should be revised to take into account the results of the quantitative microbial risk analyses reported herein.

2. Similarly, both the GIZ Jordanian-German Water Program publication Irrigation Water Quality Guide-lines (revised version, November 2006) and the Jordanian national standard JS 893:2002 Water: Re-claimed Domestic Waterproduced by the Jordanian Institution for Stand-ards and Metrology (JISM)16

should be revised to take into account the 2006 WHO Guidelines (rather than the 1989 WHO Guidelines) and the results of the quantitative microbial risk analyses reported herein.

3. From the perspective of human health protection it is now no longer necessary to restrict the irrigation practice upstream of KTR to restricted irrigation. This restriction was introduced before the commission-ing of the new As-Samra advanced wastewater treatment plant. Unrestricted irrigation is now perfectly safe, although excessive competition for irrigation water between farmers upstream of KTR and those in the Jordan Valley may need to be resolved by the Ministry of Water and Irrigation – if not now, then certainly in the future.

4. There is a need to refine QMRA in Jordan by obtaining local data on the numbers of pathogens in untreated and treated/blended wastewaters in the country, but starting with the numbers of pathogens in the KAR. The pathogens to be enumerated are norovirus, Campylobacter, and Cryptosporidium, Giardia or Entamoeba (whichever is nationally most prevalent). It is recommended that the Jordan Valley Author-ity and the Ministries of Health and Agriculture sponsor this work, possibly assisted by GIZ, which would best be done by RSS.

5. Caution should be observed by irrigation and health specialists when considering irrigation with treat-ed/blended wastewater in other parts of the country. The approach adopted herein to assess effects on human health may not be directly applicable – for example, the ‘starting point’ may well be a treated/blended wastewater quality worse than 103−104E. coli per 100 ml. Furthermore there may not be a total pathogen reduction due to on-farm and post-harvest health-protection control measures of 6−8 log units. Thus it is recommended GIZ assist the Ministries of Water and Irrigation, Health and Environment in pre-paring a ‘Manual of Good Practice’ on wastewater use in Jordan, thus widening the scope of wastewater use beyond the Jordan Valley and upstream of KTR. This Manual could be based on the Arabic training manual prepared by GIZ for extension workers but modified to take into account the options for updating the 2006 WHO Guidelines17 and the results of the quantitative microbial risk analyses reported herein.

16Paragraph 6.2.2.2 of this standard states that “Reclaimed water is prohibited in irrigating vegetables eaten uncooked”. There is no scientific reason for this prohibition (as shown by the results of the risk analyses reported herein and the finding by JFDA that such vegetables from the Jordan Valley are safe). This is but one example of the need to revise this standard.

17See footnote #7 on page 9.

52

Annex G | The Dr. Duncan Mara’s Report

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

Annex I

Schedule for Professor Duncan Mara’s mission in Jordan during 21−30 May 2011

53

Annex G | The Dr. Duncan Mara’s Report

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

Annex II

Programme for GIZ Roundtable Discussion – 29 May King Hussein Club, Amman

Towards Sustainable Use of Treated Wastewater for Irrigation in Jordan:Risk Monitoring and Management System

54

Annex G | The Dr. Duncan Mara’s Report

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

Figure 3: Partial view of the Jordan Valley.

Figure 4: The “distribution point” where water from the King Talal Reservoir enters the KAC.

Figure 1: The effluent from the As-Samra Plant Figure 2: WadiSeil Al-Zarqa.

55

Annex G | The Dr. Duncan Mara’s Report

The National Plan for Risk Monitoring and Management Systemfor the Use of Treated Wastewater in Irrigation

German-Jordanian Programme “Management of Water Resources”

Figure 5: An on-farm pond.

Figure 6: Drip irrigation. Figure 7: Use plastic sheeting

56

Annex G | The Dr. Duncan Mara’s Report

تشرين الثاني 2011

نحــو إستخــدام آمـن للميــاه المعالجـــةالخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في الريّ

للمنـاطـق المـرويـة أعـلى وأسـفـل ســد المـلك طـلال

برنــامج إدارة مصــادر الميــاه الألمــاني الأردنــي

الناشر

برنامج إدارة مصادر المياه الألماني الأردني

صندوق بريد: 926238، عمان 11190، الأردنت: 9625694340 +

خ: 962795519381 [email protected] :بريد إلكتروني

www.giz.de :موقع إلكتروني

تأليف

مجموعة العمل الأردنية

تنسيق وتحرير المادة

GIZ / سمير عبد الجبارGIZ / مي الضرغامGIZ / أحمد صبحGIZ / نور حبجوقة

تشرين الثاني 2011

Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbHon behalf of the German Federal Ministry for Economic Cooperation and Development (BMZ).

نحــو إستخــدام آمـن للميــاه المعالجـــة

الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في الريّ

للمنـاطـق المـرويـة أعـلى وأسـفـل ســد المـلك طـلال

تم إعداد هذا التقرير من قبل مجموعة عمل أردنية مؤلفة من:

المؤسسة العامة للغذاء والدواء

وزارة الزراعة

الجمعية العلمية الملكية

وزارة البيئة

سلطة وادي الأردن

وزارة المياه والريّّّ

سلطة المياه الأردنية

وزارة الصحة

المركز الوطني للبحثوالإرشاد الزراعي

الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في الريّ

برنــامج إدارة مصــادر الميــاه الألمــاني الأردني

يعتبر الأردن من الدول التي تعاني شحاً كبيراً في مصادره المائية كونها تعتمد على الهطول المطري كمصدر رئيسي، المائية المصادر وتطوير السدود العديد من بإنشاء الأردن وادي قامت سلطة المختلفة للإستخدامات المياه ولتوفير

لتحقيق التنمية المستدامة في وادي الأردن .

وتعد المياه المعالجة بعد خلطها بمياه الأمطار مصدراً رئيسياً دائماً في الموازنة المائية في وادي الأردن، إذ يتم ريّ الأراضي المزروعة بمختلف الخضروات والأشجار في مناطق وادي الأردن بهذه المياه حيث تعمل سلطة وادي الأردن جاهدةً على ديمومة الإستخدام الأمثل والآمن عبر سلسلة من الإجراءآت و من خلال مواكبة جميع التطورات والمتطلبات

المتعلقة بذلك.

لدراسة ووضع المعنية والدوائر الجهات المختصين مؤلفة من فنية من لجنة بتشكيل الأردن قامت سلطة وادي لقد نظام وخطة لرصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في وادي الأردن ووضع الأسس العملية والعلمية بالإستخدام الآمن المتعلق التي صدرت عام 2006م العالمية الصحة بعين الإعتبار إرشادات منظمة لإدارتها آخذين للمياه المعالجة وتطبيقه بما يتلائم والظروف الموضوعية في وادي الأردن، ومن الجدير بالذكر أن الأردن يعتبر رائداً في تطبيق هذه الإرشادات والإستخدام الأمثل والآمن لهذه المياه من خلال البدء في تطوير نظام شامل لرصد وإدارة

المخاطر.

يعد هذا النظام الأول من نوعه في المنطقة العربية، إذ أنه يتكون من جزئين الأول رصد جميع أنواع المخاطر سواء كانت كيماوية أو فيزيائية أو جرثومية والثاني إدارة هذه المخاطر.

وفي هذا الصدد أتقدم بجزيل الشكر إلى مشروع إستخدام المياه المعالجة الممول من الوكالة الألمانية للتعاون الدولي )GIZ( وكذلك إلى وزارة المياه والريّّ وسلطة المياه ووزارة البيئة ووزارة الصحة ووزارة الزراعة والمؤسسة العامة للغذاء والدواء والجمعية العلمية الملكية والمركز الوطني للبحث والإرشاد الزراعي على جهودهم معنا في إنجاز هذا

العمل.

أمين عام سلطة وادي الأردن المهندس سعد أبو حمــــور

المقدمة

3

الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في الريّ

برنــامج إدارة مصــادر الميــاه الألمــاني الأردني

6......................................................................................................................................................................... الخلفية .18 ...................................................................................................................................................... العام الهدف 1.18.................................................................................................................................................................. الأهداف 2.18............................................................................................................................................................ اللجنة أعضاء .29............................................................................................................................................................. اللجنة مهام .310...................................................................................................................................................................... 4. المنهجية 10............................................................................................................... 5. خطوات وضع نظام لرصد وإدارة المخاطر

6. الواجبات والمهام الجديدة للمؤسسات ذات العلاقة في ضوء الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر ......11 الزراعة ...................................................................................................................................................... 11 وزارة 1.62.6 المركز الوطني للبحث والإرشاد الزراعي بالتعاون مع وزارة الزراعة ..............................................................11والدواء ......................................................................................................................11 العامة للغذاء 3.6 المؤسسة 11........................................................................................................................................................ البيئة وزارة 4.611............................................................................................................................................. الأردن وادي سلطة 5.611....................................................................................................................................................... المياه سلطة 6.67. إعادة الاستخدام الآمن للمياه المعالجة من منظور دليل منظمة الصحة العالمية الصادر عام 2006 ..........121.7 أنواع المخاطر المرتبطة بإعادة استخدام المياه العادمة ....................................................................................1213........................................................................................................ )الميكروبيولوجي( الجرثومي التلوت 1.1.71.1.1.7 العلاقة بين المؤشر الجرثومي والأمراض الناجمة عن الكائنات المسببة للمرض.................132.1.1.7 خطر حدوث العدوى مقارنة مع خطر حدوث المرض ..................................................................1414............................................................................................................ المخاطر لإدارة نظام 3.1.1.7 وضع 14........................................................................................................... المطلوب الصحي المعيار 4.1.1.75.1.1.7 وضع القيمة الملائمة للمعيار الصحي )العبئ المرضي الإضافي الذي يمكن تحملة( ..........1616........................................................................... الجرثومي الخفض وحواجز الحماية إجراءات 6.1.1.77.1.1.7 تقييم حواجز/نقاط الحماية الصحية الموجودة أعلى وأسفل حوض سد الملك طلال ........1822............................................ المحتمل العدوى حدوث خطر و المطلوب الجرثومي التخفيض 8.1.1.724...................................................................................... للمستهلكين العدوى حدوث خطر 9.1.1.724............................................................. الأردن وادي في المزارع لعمال العدوى 10.1.1.7 خطر حدوث 25.... 11.1.1.7 خطر حدوث العدوى لعمال المزارع والمستهلكين في مناطق أعلى سد الملك طلال 25....................................... العالمية 2006 الصحة دليل منظمة النتائج مع تطابق درجة 12.1.1.725......................................... النهائي تقريره دنكن مارا كما جاء في الدكتور زيارة 13.1.1.7 خلاصة

14.1.1.7 القيم المضافة المتوقعة من معالجة المياه العادمة لمستويات مختلفة على الوضع25...................................................................................................................... العام الصحي 27........................................................................................................................ الديدان بيوض 15.1.1.727.............................................................................................................. والفيزيائية الكيمائية المخاطر 1.2.728........................................................................................................................ الثقيلة المعادن 1.1.2.729....................................................................................................... الزائدة الغذائية العناصر 2.1.2.730................................................................................................................. العضوية المركبات 3.1.2.731................................................................................................................................................................... التوصيات .831............................................................................................................................................... اللجنة توصيات 1.831............................................................................................................................ مارا دنكن الدكتور توصيات 2.8

فهرس المحتويات

4

الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في الريّ

برنــامج إدارة مصــادر الميــاه الألمــاني الأردني

الشكل )1(: مجرى المياه المعالجة من المصدر إلى نهر الزرقاء وصولاً إلى سد الملك طلال وانتهاءاً في قناة الملك عبدالله ....................................................................................................................................19الشكل )2(: اختلافات أعداد بكتيريا القولون البرازية عبر مجرى مياه الريّّ .............................................................19

الشكل )3(: عدد عينات مياه الريّّ التي لديها قيم مختلفة من بكتيريا القولون البرازية ....................................20

الجدول )1(: إجمالي كميات المياه العادمة المعالجة والمخلوطة بال)م م م( المستخدمة في الزراعة في وادي الأردن ............6 الجدول )2(: مقارنة بين الإرشادات القديمة والجديدة لمنظمة الصحة العالمية .........................................................12الجدول )3(: المستويات المحتملة للمسببات المرضية في المياه العادمة .......................................................................14الجدول )4(: معيار دالي لكل حالة مرضية من الدودة الشريّطية والإسهال في عدد من الدول ..........................1517................... التلوث الجرثومي وتأثيراتها على تخفيض الأردن المتوفرة في )5(: إجراءات الحماية الصحة الجدول

الجدول )6(: اشتقاق التخفيض المطلوب في الوحدات اللوغارثمية لأعداد الجراثيم وفقاً للإختلافات في العادات الاستهلاكية على معيار دالي 10-6 وللزراعة غير المقيدة...........................................................................23الجدول )7(: القيمة المضافة لمعالجة المياه العادمة لمستويات مختلفة على الأوضاع الصحية العامة ..................2627........................................................... الريّّ عند اختلاف قيم الدالي الجدول )8(: الفرق في النوعية المقبولة لمياه 28 الطبيعة.............................................................................................. في توفرها المعادن حسب فئات :)9( الجدول

الجدول )10(: الفترة الزمنية المقدرة للمساحات المروية بالمياه العادمة المعالجة في وادي الأردن لكي تصل إلى الحد الأقصى لتراكم المعادن ..........................................................................................................................29

قائمة الأشكال

قائمة الجداول

5

الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في الريّ

برنــامج إدارة مصــادر الميــاه الألمــاني الأردني

الزيادة نتيجة المعالجة العادمة المياه كميات تتزايد بشبكة ربطها يتم التي المنازل عدد في الطبيعية مائياً مصدراً منها يجعل الذي الأمر الصحي، الصرف متوفراً على مدار العام. ويتم حاليا انتاج 110 مليون متر مكعب )م م م( من المياه العادمة المعالجة من 24 محطة معالجة في مختلف مناطق المملكة حيث يتم انتاج 79,6 م م م )72% من مجمل كمية المياه المعالجة( من محطة المملكة في الأكبر المحطة وهي لوحدها السمرا خربة .)JVA record, 2009( ،والمزوّد الرئيسي لسد الملك طلال

مباشرة إما المعالجة العادمة المياه استخدام يمكن الزراعة في مباشر غير بشكل او المقيدة، الزراعة في يتم المباشر غير الإستخدام حال في المقيدة. غير ومن للأودية الطبيعية المجاري في المياه هذه تسييل أخرى موارد مع تختلط حيث السدود في تخزينها ثم ذلك وبعد والينابيع الأمطار كمياه العذبة المياه من . يتم تخزين )60,8م م م( من إجمالي تستخدم في الريّّالسدود في الأردن في المنتجة المعالجة العادمة المياه في مباشر غير وبشكل فقط المياه هذه وتستخدم الزراعة غير المقيدة في وادي الأردن، بينما يتم استخدام مقداره ما ويتبقى المقيدة، الزراعة في م( م م 44,2(

)5 م م م( دون استخدام. ويبين الجدول )1( إجمالي كميات في تستخدم التي والمخلوطة المعالجة العادمة المياه .)JVA record, 2009( ،الزراعة غير المقيدة في وادي الأردن

المائية المصادر في الأفقر البلدان بين من الأردن يعُد من يقرب ما الى المائية الفرد حصة تراجع مع المتفق المائي الفقر حد أن حين في سنوياًً، 145م3 سنوياًً الواحد للفرد 1000م3 ب يقُدر عالمياً عليه )Water Strategy 2008-2022(، ومن أجل تأمين الحاجات المائي الفقر ظل في للسكان والمستمرة المتزايدة المائية. الموارد معظم استنزاف الى ذلك أدى فقد الحاد

معدل وازدياد الأردن في الهائل السكاني النمو إن استهلاك الفرد من المياه يمثلان تحدياً لصنّاع القرار خاصة المتاحة المائية الموارد محدودية بين الفجوة اتساع مع بدأت لذلك المياه. على المختلفة القطاعات طلب وزيادة وجهات اخرى والريّّ مع مؤسسات حكومية المياه وزارة المياه على الطلب وإدارة المائية، الموارد بتعظيم مانحة حيث تحاول هذه الأطراف مجتمعة التغلب على اي نقص

حاد في المياه قد ينشأ في المستقبل.

يعتبر القطاع الزراعي المستهلك الأكبر للمياه في الأردن حيث يستهلك ما نسبته 62% من إجمالي الموازنة المائية لأغراض الريّّّ لعام MWI, 2009( ،2009(. ومع ذلك، يشعر قبل من المياه على المتزايد الطلب بضغط المزارعون القطاعات الأخرى كالشرب والصناعة. وعلى سبيل المثال المستمر الانخفاض من الأردن وادي في المزارعون يعاني في موارد المياه العذبة القادمة من نهر اليرموك عبر قناة الملك عبدالله نتيجة ضخ المزيد من هذه المياه إلى عمان لأغراض الشرب. لذلك فهم مضطرون لإستخدام مصادر مائية أخرى غير تقليدية مثل مياه المسوس )المياه المالحة(

والمياه العادمة المعالجة.

الجدول )1(: إجمالي كميات المياه العادمة المعالجة والمخلوطة بال )م م م( المستخدمة في الزراعة غير المقيدة في وادي الأردن.

1 | الخلفية

6

الانتاجكميات المياه من الأمطار

والينابيع

الكميات المخزنة

الاستخدامات أعلى السد

كمية المياه العادمة المعالجة

المنتجة )م م م(

محطة المعالجة السد

101,2 43,255,7 23,9 79,6 خربة السمرا

الملك طلال2,3 1,5 3,8 البقعة

8,4 7,5 0,9 0,3 1,2 وادي السير الكفرين

6,2 4,41,3 0,4 1,7 السلط

شعيب0,5 0,2 0,7 الفحيص

115,8 55,1 60,7 26,3 87,0 المجموع

المصدر: سلطة وادي الأردن 2009

)م م م( )م م م( )م م م( )م م م(

الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في الريّ

برنــامج إدارة مصــادر الميــاه الألمــاني الأردني

الخارجة المعالجة العادمة المياه استخدام إعادة حول من محطات التنقية والحمأة / السياسة الأردنية لإدارة

المياه العادمة /27 و28، ورد ما يلي:وكذلك المزارع في العاملين حماية ضمان “سيتم وكذلك العادمة. بالمياه التلوث من المنتجة المحاصيل من الخارجة المعالجة العادمة المياه نوعية مراقبة يجب محطات التنقية. وسيتم تحذير مستخدميها في حال المياه بحيث يحظر نوعية تتدهور معه أي طارىء وقوع

استخدامها ما لم يتم اتخاذ إجراءات تصحيحية”.

الريّّ / الاستراتيجية نوعية مياه وكما ورد تحت عنوان المائية الأردنية 26 ما يلي:

الريّّ من خلال أخذ العينات “سيتم مراقبة نوعية مياه من مصادرها ومن شبكات نقلها وتوزيعها. كما سيتم المياه نوعية تدهور في أي وقوع المزارعين في حال تحذير وهذا الأمر في غاية الأهمية كي يتمكنوا من التخطيط

لاستخدام مثل هذه المياه للأغراض الزراعية الملائمة”.

مع الجديدة المائية الوطنية الاستراتيجية تتماشى إرشادات منظمة الصحة العالمية الجديدة )2006( حول استخدام المياه العادمة في الزراعة كما هو موضح في الفصل رقم )7(. وتقدم الإرشادات الجديدة هذه منهجية مرنة في تقييمها للمخاطر وإدارتها بما يسمح بتطبيقها ضمن الظروف الاجتماعية والاقتصادية المحلية بالتزامن الصحة حماية أجل من صارمة رقابة برامج توفر مع العامة والبيئة. وقد بنيت هذه الإرشادات على منهجية تجمع متكاملة منهجية عن تعبر والتي استوكهولم بين تقييم المخاطر وإدارتها بهدف السيطرة على الأمراض المرتبطة بالمياه )انظر الملحق B(. وتهدف هذه الإرشادات الأمثل والاستخدام العامة الصحة مستوى رفع إلى للموارد المائية الهامة، وقد تم تطويرها لتستخدم كقاعدة الصحية المخاطر لإدارة ودولية وطنية منهجيات لوضع المرتبطة باستخدام المياه العادمة في الزراعة، كما أنها توفر إطار عمل لعملية صنع القرار على المستوى الوطني.

تقوم العديد من المؤسسات الحكومية مثل سلطة وادي الأردن، وسلطة المياه، والمؤسسة العامة للغذاء والدواء، ووزارة البيئة، ووزارة الزراعة بتنفيذ برامج روتينية تشمل لديها ويتوفر والمحاصيل. والتربة المياه نوعية مراقبة الشأن. ومع ذلك، فإن هذه بيانات قيّمة في هذا قاعدة البيانات المختلفة غالباً ما تظل غير مستخدمة. وعندما يتعلق الأمر بتوصيف وتقييم المخاطر، لا يوجد تعليمات وإجراءات واضحة تسمح بتبادل سلس لهذه المعلومات وتفسيرها ما بين مختلف المؤسسات المعنية. وبالأخص التعاون مستوى يبقى حيث التشغيلي المستوى على بسبب عدم وضوح نسبياً المؤسسات ضعيفاً بين هذه بكل مؤسسة. المناطة العمل المسؤوليات وخطط في متعددة عمل مجموعة تشكيل من بد لا كان لذلك المعنية من المؤسسات الاختصاصات مؤلفة من جميع يتعلق عندما والبيئة الصحة حماية في التعاون أجل الزراعة. في المعالجة العادمة المياه باستخدام الأمر

كما يظهر في الجدول )1(، فإن سد الملك طلال هو المزوّد والمستخدمة المخلوطة المعالجة العادمة للمياه الأكبر لأغراض الزراعة غير المقيدة. تأتي المياه العادمة المعالجة من محطة خربة السمرا والمقدرة بحوالي )79,6 م م م( حيث تجري في واد طبيعي لمسافة 42كم تتعرض خلالها أخرى ينابيع مياه مع وتختلط تنقية طبيعية لعملية إلى أن يصل منها إلى سد الملك طلال حوالي )55,7 م م م(

نظراً لإستخدام كمية منها تقدر ب )23.9 م م م( لأغراض الزراعة المقيدة في منطقة أعلى السد. تختلط هذه المياه في سد الملك طلال مع مياه الأمطار الجارية التي تصب في السد والتي تقدر كميتها ب )43,2 م م م(، لتشكلان معاً ما مجموعه )101,2 م م م( حيث يتم إسالتها إلى

وادي الأردن لكي تستخدم في الزراعة غير المقيدة.

والريّّ المياه وزارة قامت الحقائق، هذه على وبناءاًً لهذا، ضبط بهدف للمياه الوطنية الاستراتيجية بتحديث وإدارة استخدام جميع الموارد المائية وفقاً لقوانين وأنظمة التشجيع على الاستخدام العامة مع والصحة البيئة كونها المعالجة العادمة للمياه المباشر وغير المباشر مصدراً مائياً مهماً للزراعة. وفيما يلي بعض البنود التي جاءت في الاستراتيجية المائية )2008-2022( حول ضرورة Water Strategy 2008-( ،إعادة استخدام المياه العادمة

:)2022

حول تنمية الموارد / الاستراتيجية المائية الأردنية 12، ورد ما يلي:

بل نفايات أنها على العادمة المياه معاملة ينبغي “لا ينبغي تجميعها ومعالجتها حتى تصبح ذات نوعية تسمح بإعادة استخدامها في الزراعة غير المقيدة .... سوف يتم إعتماد تقنيات مناسبة في معالجة المياه مع الأخذ بعين وضمان الطاقة استهلاك في الترشيد مبدأ الاعتبار جودة المياه المنتجة للاستخدام في الزراعة غير المقيدة”.

حول المعايير الصحية / الاستراتيجية المائية الأردنية 38، ورد ما يلي:

“اعتبارات الصحة العامة وصحة العاملين ستكون موضع إهتمام في برامج إعادة استخدام المياه العادمة المعالجة”.

وتحت عنوان نوعية المياه / الاستراتيجية المائية الأردنية 12، ورد ما يلي:

تستخدم سوف المسوس والمياه الحدية المياه “مصادر لدعم الزراعة المروية”.

إن وادي الأردن هو المتلقي الأكبر للمياه المعالجة المخلوطة حيث تستخدم في الريّّ غير المقيد. وتظُهر نتائج مراقبة نوعية المياه الحالية أن نوعية مياه الريّّ باتت مقبولة أكثر فأكثر، ومع ذلك لم تؤخذ حتى الآن جميع المخاطر البيئية

والصحية بعين الاعتبار.

المياه لإدارة الأردنية السياسة عنوان تحت ورد وكما العادمة / إدارة الموارد 9:

الريّّ في المعالجة العادمة المياه استخدام إيلاء “سيتم الأولوية القصوى وسيتم متابعتها باهتمام”.

7

1 | الخلفية

الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في الريّ

برنــامج إدارة مصــادر الميــاه الألمــاني الأردني

من المؤسسات تمكن سليمة مراقبة برامج وضع gأخذ دورها في الوقت والمكان المناسبين.

g تجنب تبديد الموارد البشرية والمالية بسبب تكرار تنفيذ البرنامج الرقابي الواحد من قبل أكثر من مؤسسة.

العادمة المياه باستخدام المتعلقة المخاوف تبديد gالمعالجة في الزراعة المقيدة وغير المقيدة والتي يمكن أن تعرقل استخدام هذا المورد المائي الهام والمتجدد على

نطاق أوسع. g تحسين سمعة المنتجات الزراعية الأردنية.

تم تشكيل مجموعة عمل متعددة الاختصاصات مؤلفة من وذلك العلاقة، ذات للمؤسسات ممثلين أعضاء من أجل وضع خطة لمراقبة وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام سد وأسفل أعلى الواقعة المناطق في المعالجة المياه الملك طلال. وتوضح الفصول التالية )2-6( أعضاءاللجنة

ومهامها والمنهجية التي اتبعتها وتوصياتها.

1،1 | الهدف العام:

المخاطر وإدارة لرصد نظام تطوير هو الرئيسي الهدف المرتبطة بالإستخدام المباشر وغير المباشر للمياه المعالجة من طلال الملك سد وأسفل أعلى الواقعة المناطق في في محاكاته يمكن والذي والبيئة الصحة حماية أجل المياه استخدمت حيثما المملكة من أخرى مناطق

المعالجة في الزراعة.

2.1 | الأهداف:

g تطوير خطة لمراقبة وإدارة المخاطر في منطقة الدراسةإلى السمرا خربة في المعالجة محطة )من المحددة إلى وصولا الأردن وادي في فالمزارع طلال الملك سد

.)A( انظر الملحق ،)المستهلكينالريّّ مياه مراقبة عن المسؤولة المؤسسات تعاون g

في الفعّالة المشاركة عبر المخاطر وإدارة والمحاصيل، لاتفاقيات ومسؤوليات واضحة المعلومات وفقاًً تبادل

محددة ضمن خطة وطنية شاملة لمراقبة المخاطر.

2 | أعضاء اللجنة

الإسمالقسمالمؤسسة

المهندسة هديل الصماديمديرية الخطة الوطنية للمياهوزاة المياه والريّّ

مديرية نوعية المياهسلطة المياه الأردنيةالمهندسة سوزان الكيلاني

المهندس أحمد عليمات

مديرية مصادر المياهسلطة وادي الأردنالمهندس نايف سدر

المهندس فؤاد حنا

الدكتور وائل الرشدانمديرية المراعي وتطوير الباديةوزارة الزراعة

المهندس عدنان الزواهرةمديرية التفتيشوزارة البيئة

مديرية صحة البيئةوزارة الصحةالمهندس محمد العبادي

المهندسة أريج مرعي

الدكتور نعيم المزاهرةقسم البحوثالمركز الوطني للبحث والإرشاد الزراعي

مديرية الرقابة على الغذاءالمؤسسة العامة للغذاء والدواءالدكتور محمد الخريشةالمهندسة لينا سنقرط

الجمعية العلمية الملكيةوالإستشارات الدراسات مركز

البيئيةالمهندسة رنا العارضةالمهندسة ثروة قطيش

الوكالة الألمانية للتعاون الدولي/برنامج المياه

استخدام المياه الحديةالمهندس سمير عبد الجبار

المهندس أحمد صبحالمهندسة مي الضرغام

فيما يلي أسماء أعضاء اللجنة الذين شاركوا في إعداد هذا التقرير:

8

1 | الخلفية

الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في الريّ

برنــامج إدارة مصــادر الميــاه الألمــاني الأردني

3. القيام بزيارة ميدانية إلى منطقة الدراسة.إجراءات واقتراح المتبعة المراقبة إجراءات تقييم .4

إضافية عند الحاجة.5. وضع خطة إدارة للمخاطر.

6. مراجعة الخطة من قبل خبير دولي معتمد في هذا المجال.7. توثيق النظام.

العامين خلال الإجتماعات من سلسلة اللجنة عقدت 2009 و2010 تم خلالها وضع خطة مراقبة وإدارة للمخاطر في المعالجة العادمة للمياه الآمن الاستخدام أجل من خلال من وذلك طلال الملك سد وأسفل أعلى منطقة

المهام التالية:

1. مراجعة التكليف القانوني لكل من المؤسسات ذاتالصلة وتحديد المسؤوليات.

منطقة في المخاطر وتوصيف للأخطار تقييم إجراء .2الدراسة.

وفقاًً لتحديثها الحاجة لإبراز وكذلك أعلاه، المهام لإنجاز التالية والإرشادات والأنظمة المواصفات استخدام تم وقد للإرشادات الجديدة لمنظمة الصحة العالمية 2006:

مجال الاستخدام صادر عن المواصفات والأنظمة والإرشادات

المياه العادمة الصناعية دائرة المواصفات والمقاييس المواصفة الأردنية 2007/202

إعادة استخدام المياه العادمة المعالجة دائرة المواصفات والمقاييس المواصفة الأردنية 2006/893

الحيوية للمواد الآمن الاستخدام الصلبة

دائرة المواصفات والمقاييس المواصفة الأردنية 2006/1145

من الصناعية العادمة المياه نوعية أجل ربطها بنظام الصرف الصحي

سلطة المياه وفقاً للنظام رقم 66 لعام 1994

التعليمات رقم 18 لعام 1989

للمياه المباشر غير الاستخدام العادمة المعالجة

سلطة وادي الأردن إرشادات حول نوعية مياه الريّّ

السليمة الزراعية الممارسات العادمة المياه باستخدام المتعلقة

المخلوطةسلطة وادي الأردن

المستصلحة بالمياه الريّّ حول إرشادات في وادي الأردن

عينات لأخذ السليمة الإجراءات المحاصيل وإجراء التحاليل عليها

المؤسسة العامة للغذاء والدواءإرشادات لنظام مراقبة حكومي للخضار

الطازجة

العادمة للمياه الآمن الاستخدام المعالجة في الزراعة

منظمة الصحة العالميةإرشادات منظمة الصحة العالمية حول الزراعة في العادمة المياه استخدام

2006

3 | مهام اللجنة

9

الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في الريّ

برنــامج إدارة مصــادر الميــاه الألمــاني الأردني

أو و/ المراقبة أعمال في مؤسسة كل دور تحديد gالإدارة.

أجل من العملية ستقود التي المؤسسة اختيار gتنظيم وتنسيق نظام العمل بأكمله.

لنيل القرار صانعي على وعرضه النظام توثيق g الموافقة عليه.

يعرّف نظام إدارة المخاطر وفقاًً للإرشادات الجديدة لمنظمة لنظام المنهجي التقييم بأنه 2006 العالمية الصحة حيث من المخاطر وتحديد العادمة، المياه استخدام وقائية استراتيجيات وتطبيق تكرارها، ومدى طبيعتها

لإدارتها.

وينبغي علينا في حالة وضع نظام لإدارة المخاطر أن نأخذ بعين الاعتبار الأمور التالية:

g تعريف حدود النظام بأكمله.g تحديد مسؤوليات كل جهة من الجهات ذات العلاقة.

المخاطر بجميع قائمة وضع المخاطر: تحديد g

المرتبطة والفيزيائية( والكيميائية )الجرثومية، المصدر من بدءاً المعالجة العادمة المياه باستخدام

وحتى مائدة المستهلك.وعواقبها تكرارها ناحية من المخاطر جميع تقييم g

وتلوث التربة، وتدهور الإنسان، )تأثيرها على صحة الكمي التقدير حساب أجل من الجوفية( المياه للمخاطر والذي بدوره يسمح بتحديد الأولويات بما

يتعلق بالمخاطر.g تقييم برامج المراقبة الموجودة من أجل تقدير فعاليتها جديدة برامج لوضع حاجة هناك كانت إذا وما

)برامج رقابة للتربة، أو مياه الري، أو المياه الجوفية(.منع )حواجز المخاطر لإدارة المتبعة الإجراءات تقييم gالريّّ وأنظمة المعالجة، محطة مثل الأخطار وممارسات للجراثيم، الطبيعي والموت بالتنقيط،

النظافة الصحية(.g اقتراح إجراءات إدارة مخاطر أخرى لكبح ظهور أية

مخاطر.

4 | المنهجية

5 | خطوات وضع نظام لرصد وإدارة المخاطر

10

2. تقدير المخاطر من خلال تصنيف المخاطر التي تم تحديدها ما باستخدام والبيئة الصحة على عواقبها وتحديد

يلي:هو كما للمخاطر الكمي الشبه التقدير أ.

.)E( في الملحق )ظاهر في الشكل )4ب. التقدير الكمي للمخاطر الميكروبية.

ومن المراقبة وبرامج الموجودة الحماية إجراءات تحديد .3ثم إعادة تقييم المخاطر وفقاً لذلك.

للحد المخاطر وإدارة رصد لنظام وطنية خطة وضع .4تحديدها تم التي للمخاطر السلبية التأثيرات من

لضمان إستخدام آمن للمياه المعالجة.

أساسي وإدارتها بشكل المخاطر مراقبة تطوير خطة تم على مرحلتين:

من مؤسسة كل صلاحيات مراجعة الأولى: المرحلة تم لذلك ووفقاً وتحديد مسؤولياتها، المعنية المؤسسات )أنظر حالياً الموجودة المراقبة وبرامج المسؤوليات تحديد الملحق )C(: الأسس القانونية والملحق )D(: برامج المراقبة

الموجودة حالياً(.

المرحلة الثانية: تطوير مصفوفة للمخاطر في المناطق قد كانت والتي الملك طلال وأسفل سد أعلى الواقعة

:))F( مرت بخطوات مختلفة )أنظر الملحق

1. توصيف المخاطر:أ- تحديد المواقع الأكثر تأثراً على طول منطقة الدراسة.ب- تحديد مصادر الأخطار وأنواعها على طول منطقة

الدراسة.

الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في الريّ

برنــامج إدارة مصــادر الميــاه الألمــاني الأردني

برنامجها تنفيذ تعزيز على البيئة وزارة 2. مساعدة حول تشجيع استخدام الدبال )الكومبوست( في

المزارع.

3.6 | المؤسسة العامة للغذاء والدواء

1. تنفيذ برامج توعية متواصلة حول الممارسات المنزليةالسليمة في التعامل مع الخضار التي تؤكل نيئة.

نوعية رصد برنامج عمل نطاق توسيع .2الخضار الطازجة ليشمل مناطق جديدة مع إعطاء

الأولوية لمنطقة شمال وادي الأردن.

4.6 | وزارة البيئة

أجل من البيئية الشرطة مع التنسيق تعزيز .1منطقة في وتحركهم انتشارهم تكثيف

الدراسة.استخدام تضبط التي الموضوعة القوانين تطبيق .2المياه العادمة المعالجة على طول الوادي فيما يتعلق القانوني من مياه الصرف الصحي بالتخلص غير ونواتج التعدين إلى جانب العقوبات المفروضة على مع بالتعاون هذا يتم ان على القانون، منتهكي وزارات الداخلية والصحة والبلديات إضافة لسلطة

المصادر الطبيعية.3. تنفيذ برامج توعية للجمهور حول تحديات ومنافع وزارة مع بالتعاون المعالجة العادمة المياه استخدام

التربية وسلطة وادي الأردن.الممارسات بجميع تتعلق تحذيرية لوحات تصميم .4مجاري أو الوديان قرب المواشي رعي مثل الخاطئة وزارة بالتعاون مع وذلك النفايات فيها وإلقاء المياه

الزراعة وسلطة وادي الأردن وسلطة المياه.5. فرض استخدام الدبال بدلاً من الزبل الخام.

4. رفع درجة الوعي لدى كادر سلطة وادي الأردن حول أثناء الصحية للنظافة السليمة الممارسات

تأديتهم عملهم اليومي.

6.6 | سلطة المياه

جميع لتشمل الجوفية المياه حماية مناطق تحديد .1ورفع الشرب، لأغراض المستخدمة الجوفية الآبار حول المناطق هذه سكان لدى الوعي مستوى مع بالتعاون وذلك الجوفية المياه حماية ممارسات

وزارة البيئة، ووزارة الصحة ووزارة الداخلية.

وفقاً للخطة الوطنية لإدارة المخاطر، فيما يلي الواجبات المناطة بكل مؤسسة والتي ينبغي تنفيذها في منطقة الدراسة في هذا التقرير كما يظهر في الملحق )E( كما

يلي:

1.6 | وزارة الزراعة

1. وضع مواصفة لنوعية المياه المستخدمة في تربيةالمركز مع بالتعاون الحيوانية والثروة الأسماك

الوطني للبحث والإرشاد الزراعي.2. منع استخدام المياه العادمة المعالجة من أجل تربية

الأسماك إلى حين وضع مواصفة لها.بالتنقيط الريّّ استخدام بدون زراعة أية منع .3

والملش.

2.6 | المركز الوطني للبحث والإرشاد الزراعي بالتعاونمع وزارة الزراعة والمزارعين

تتناول للمزارعين مكثفة توعية برامج تنفيذ . 1النواحي التالية:

أ - الطريقة السليمــة للتخـلص من النفايات الصلبة في المزارع.

ب - النظافـة الشخصيــة للمزارعين وســلامــةالمحصول.

ج - مشاكل انسداد أنابيب الـريّ نتيجة وجـود مواداستخدام وكيفية فيزيائية أو كيميائية

الفلاتر.د - تمـلح التربة.

ه -الممارســـات الجيــدة في الريّّ مع التركيز علىاستخدام أنظمة الريّّ بالتنقيط والملش.

و - قضايا فنية زراعية.ز - عدم رعي الماشية بالقرب من مجاري المياه.

5.6 | سلطة وادي الأردن

المناطق الواقعة أسفل سد الملك طلال:

1. إنشاء أسيجة حيثما كان ممكناً وضرورياً على طول قناة الملك عبدالله.

2. وضع لوحات تحذيرية تمنع السباحة واستخدام مياهوزارة مع بالتعاون وذلك المنزلية للأغراض القناة

البيئة.الأولي في منطقة تلال الفلترة تأهيل نظام إعادة .3

الذهب.

بعض الممارسات الخاطئة مثل السباحة في مجاري المياه وترك الزبل بدون تغطية لفترات طويلة قبل الإستخدام.

6 | الواجبات والمهام الجديدة للمؤسسات ذات العلاقة في ضوء الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر

11

الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في الريّ

برنــامج إدارة مصــادر الميــاه الألمــاني الأردني

الجدول )2(: مقارنة بين الإرشادات القديمة والجديدة لمنظمة الصحة العالمية

إرشادات منظمة الصحة العالمية 2006 إرشادات منظمة الصحة العالمية 1989

تتراوح أعداد بكتيريا E.coli حسب المعيار الصحي المعتمد. أعداد بكتيريا E.coli ≥100/1000 مل.

تعتمد على مفهوم استخدام الحواجز المتعددة)إجراءات الحماية مثل الرىّ بالتنقيط(.

تعتمد على مفهوم الحاجز المنفرد)محطة معالجة المياه العادمة(.

المخاطر، وتقييم تقدير، بين ما تجمع متكاملة منهجية توفر وإدارتها للسيطرة على الأمراض المرتبطة بالمياه.

لا توفر حلولاً مجدية أو إرشادات لإدارة المخاطر.

والاقتصادية الاجتماعية للأوضاع وفقاً وتبنيها تكييفها يمكن المحلية.

لا يمكن تحقيقها في ظل الظروف المحلية.

7 | إعادة الاستخدام الآمن للمياه العادمة المعالجة من منظور دليل منظمة الصحة العالمية الصادر عام 2006

12

وهو المنفرد الحاجز استخدام بين المفهوم هذا يدمج محطات المعالجة وبين حواجز أخرى )حواجز ما بعد المعالجة( المعالجة. للمياه آمن لإستخدام وصولاً توظيفها يمكن ويظهر الجدول )2( مقارنة بين الإرشادات القديمة والجديدة لمنظمة الصحة العالمية. ويعود سبب هذا التحديث إلى النامية، للبلدان والاجتماعي الاقتصادي الوضع تفهم وإلى الحاجة الماسة لاستخدام المياه العادمة المعالجة في البلدان ذات الموارد المائية المحدودة، ومع ذلك لا يمكن القبول بأي شكل من الأشكال استخدام المياه العادمة المعالجة أجل لذلك، ومن الإنسان للخطر. بشكل يعرّض صحة ينبغي وتطبيقها الجديدة للإرشادات المنطقي التكيّف وجود نظام لرصد في المناطق التي تستخدم فيها المياه

. العادمة المعالجة في الريّّّ

العالمية الصحة لمنظمة القديمة الإرشادات حسب بتطبيق منهجية المنظمة أوصت ،1989 عام والصادرة على مفهوم أساسي تعتمد بشكل ما نوعاً متشددة الحاجز المنفرد )المتمثل في محطات معالجة المياه العادمة(، والتي تتطلب معالجة المياه العادمة في محطات معالجة مياه نوعية الى للوصول التقنيات أحدث تستخدم الاستخدام. إعادة لغايات مقبول مستوى ذات معالجة وفي عام 2006 أصدرت كل من منظمة الصحة العالمية ومنظمة الأغذية والزراعة الدولية وبرنامج الأمم المتحدة خاصة جديدة إرشادات )WHO-FAO-UNEP( للبيئة على تشجع المعالجة العادمة المياه استخدام بإعادة مفهوم استخدام الحواجز المتعددة والتي هي أكثر مرونة

وأقل تقيداً.

اليها التعرض وطرق المختلفة المخاطر أن إذ بالمرض خطر ينجم عنها درجات متباينة من الضرر. وتعتمد الأهمية النسبية لهذه الأخطار الصحية في التسبب بالأمراض

على عدد من العوامل هي:

g الحد الأدنى من الجرعة الذي يتسبب بالعدوى.g استمرارية مكوث المسبب المرضي نشطاً في البيئة.

g القدرة على توليد مناعة لدى الإنسان.g الحدية الممرضة التي يتميز بها مسبب المرض.

g فترة السبات للمسبب المرض.

المياه استخدام بإعادة المرتبطة المخاطر أنواع | 1.7المعالجة

أنواع بثلاثة المعالجة العادمة المياه استخدام يرتبط رئيسية من المخاطر هي:

1. الميكروبية2. الكيماوية3. الفيزيائية

الزراعة وفي سياق استخدام المياه العادمة المعالجة في توجد مجموعتان من الأمراض المرتبطة بالمياه العادمة:

المجموعة 1: الأمراض التي تنجم عن:1. الفيروسات: ومن أمثلتها الروتافيروس، والنوروفيروس.

2. البكتيريا: ومن أمثلتها الكمبيلوباكتر.)بروتوزوا(: ومن أمثلتها الأميبا، 3. كائنات وحيدة الخلية

والكريبتوسبورديوم.

المجموعة 2: الأمراض التي تنجم عن بيوض الديدان مثل الإسكاريس.

وتجدر الإشارة هنا الى انه ليس بالضرورة أن يتسبب كل

الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في الريّ

برنــامج إدارة مصــادر الميــاه الألمــاني الأردني

1.1.7 | التلوت الجرثومي )الميكروبيولوجي(

1.1.1.7 | العلاقة بين المؤشر الجرثومي )E.coli( والأمراض الناجمة عن الكائنات المسببة للمرض.

على يعني المياه عينة في E.coli بكتيريا وجود إن أخرى. مرضية مسببات وجود ،- دائماً وليس - الأغلب ومن الأسهل قياس تركيز بكتيريا E.coli ومن ثم افتراض المتشابهة الجراثيم تمثل مجموعة من التراكيز أن هذه حدة. على كل الأخرى الجراثيم تركيزات قياس من بدلاً ووفقاًً لـ )Schwartzbord, 1995(، فإن نسبة الفيروسات 510:1 هي E.coli البرازية القولون جراثيم إلى المعوية ويظهر الجدول )3( المستويات المحتملة للجراثيم في المياه

العادمة.

وهكذا فإن الجراثيم التي تتميز بمكوث طويل في البيئة المسببة للإصابة ولا الجرعة الأدنى من وإنخفاض حدها تحدث أي مناعة أو ربما مناعة قليلة لدى الإنسان، وتتمتع كذلك بفترة سبات طويلة بأن لديها إحتمالات أعلى من غيرها للتسبب بالمرض. وفقاً لذلك فإن إصابات الديدان تشكل الخطر الأكبر نتيجة استخدام المياه العادمة في

.)Bos et al., 2010( ّّالري

والحيوان الإنسان من كل على الكيماوية المخاطر أما والمركبات المبيدات وبقايا الثقيلة، المعادن عن فتنتج الدوائية )الصيدلانية(. ويعتقد أن المخاطر الكيماوية في المياه المعالجة منخفضة إلا في مناطق محددة تنتج فيها كميات كبيرة من المياه العادمة الصناعية. ويصعب ربط باستخدام للكيماويات التعرض عن الناجمة الأمراض بالنسبة الحال هو مثلما الزراعة في العادمة المياه

للتلوث الجرثومي.

المترسبة المواد بها تتسبب الفيزيائية الأخطار إن في النقاطات مخارج تسد أن يمكن التي والعالقة أنظمة الريّّ بالتنقيط و / أو تعيق تدفق المياه في شبكة

الريّّ على مستوى المزرعة.

تنجم ما عادة العامة بالصحة المتعلقة المخاوف إن الأطعمة، في أو المياه في جرثومية ملوثات وجود عن التحاليل نتائج باستخدام الخبراء يقوم ما وغالباً لذلك البيئة. إلى وجود خطر ما في الجرثومية للإشارة على العالمية الصحة لمنظمة الجديدة الإرشادات ركزّت باتباع وأوصت )الميكروبيولوجية(، الجرثومية الملوثات إرشادات وضع أجل من ومتناغمة متكاملة منهجية التي الجرثومية الأخطار من حماية وإجراءات صحية النظافة. بمستوى علاقة لها أو المياه طريق عن تنتقل وتعتمد هذه المنهجية بدايةً على تقييم وتقدير المخاطر الصحية وهي خطوة أساسية لتحديد المعيار الصحي المقبول لمجتمع ما وبالتالي وضع منهجيات تتناسب مع تقدير بين تجمع التي والإقتصادية الإجتماعية الأوضاع انتشار والتي من شأنها السيطرة على وإدارتها المخاطر الأمراض المرتبطة بالمياه وتقييم أثر تبني هذه المنهجيات في .)B الملحق )انظر العامة، الصحة على مجتمعة الإعتبار بعين الثلاث المخاطر أنواع أخذ تم التقرير، هذا وتقييمها، وتورد الفصول اللاحقة وصفاً لمنهجية العمل

والنتائج الرئيسية.

13

7 | إعادة الاستخدام الآمن للمياه العادمة المعالجة من منظور دليل منظمة الصحة العالمية الصادر عام 2006

الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في الريّ

برنــامج إدارة مصــادر الميــاه الألمــاني الأردني

2.1.1.7 | خطر حدوث العدوى مقارنة مع خطر حدوث المرض

من المهم التمييز بين خطر حدوث المرض و خطر حدوث العدوى، لأن الأخير يقيس إحتمالية ابتلاع البكتيريا بينما ابتلاع جرعة كافية إمكانية المرض يقيس خطر حدوث من البكتيريا تظهر بشكل مرض سريري. ليس كل من مريضاً يصبح الجراثيم ابتلاع بسب للعدوى يتعرض عمر وعلى البكتيريا حدية مدى على يعتمد الأمر لأن الشخص ووضعه الصحي والغذائي العام. ويحتاج الأمر تحدث حتى المرضي للمسبب الجرعة من أدنى حد إلى المسببة للجرعة الأدنى الحد ويتراوح بالمرض. الإصابة للمرض لدى 50% من الاشخاص المعرضين للإصابة ما بين عدد قليل من المسببات المرضية الفيروسية )5,6 فيروس في حالة الروتافيروس( إلى 10000 بكتيريا كما هو الحال مع بكتيريا السالمونيلا. وتعتبر نسبة حدوث العدوى إلى نسبة حدوث المرض منخفضة في أغلب الأوقات إلى درجة Fattal et al., 2004( ،100:1(، وقد اعتبرت منظمة الصحة العالمية في إرشاداتها لعام 2006 أن نسبة حدوث المرض إلى حدوث العدوى فيما يتعلق بالروتافيروس تبلغ 100:5.

3.1.1.7 | وضع نظام لإدارة المخاطر

إن وضع معيار صحي مقبول لمجتمع ما كمرجع اساسي يستعان به عند تطوير نظام لرصد وإدارة المخاطر والذي يعتمد بشكل اساسي على مستوى الضرر الذي يمكن تحمله من وجود مرض ما هو أمر مهم يساعد في تحديد والحماية التحكم شأنها من التي والبرامج الإجراءات ضد الخطر للوصول الى هذا المعيار المقبول صحياً، والذي الخطوات اتباع من خلال أساسي يمكن تحقيقه بشكل

الثلاث التالية:1. تقييم النظام.

2. تحديد إجراءات وأساليب الحماية لمتابعة المخاطر ورصدها.3. تطوير نظام لإدارتها.

4.1.1.7 | المعيار الصحي المطلوب

خطر لأي تقريبي بشكل المخاطر مستوى تقدير يمكن ولأن الصفر. من أعلى دائماً فهو ضئيلاً كان مهما المهم في فإن من الخطر، تقدير مستوى دائما بإمكاننا ما لمجتمع يمكن الذي المرض حدوث خطر تحديد البداية تحمله والذي يتم استخدامه لاحقاً لحساب خطر حدوث

الجدول )3(: المستويات المحتملة للمسببات المرضية في المياه العادمة

التركيزات المحتملة لكل 100 مل من المياه العادمة المنزلية

المسببات المرضية

500 الفيروسات الفيروسات المعوية

؟1

البكتيريا

بكتيريا E. coli الممرضة

700 Salmonella spp. سالمونيلا

700 Shigella spp. شيجيلا

100 Vibrio cholerae كوليرا

450 وحيدة الخلية Entamoeba histolytica الأميبا

60

الديدان

Ascaris lumbricoides الإسكاريس

3.2 Hookworms ديدان

0.1 Schistosoma mansoni دودة

1 Taenia saginata دودة

12 Trichuris trichiura دودة

1 غير مؤكد.

المصدر: منظمة الأغذية والزراعة الدولية 1992.

14

7 | إعادة الاستخدام الآمن للمياه العادمة المعالجة من منظور دليل منظمة الصحة العالمية الصادر عام 2006

الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في الريّ

برنــامج إدارة مصــادر الميــاه الألمــاني الأردني

الجرثومي المتعددة في مرحلة ما بعد محطات المعالجة. تصر لا العالمية الصحة منظمة أن بالذكر الجدير ومن على هذا المعيار الصحي بل وتترك حرية أخذ القرارات في تحديده لكل بلد، ولكنها تتطلب من السلطات المسؤولة في كل بلد ضمان توفر مبادرات الرقابة والإدارة السليمة

لتحقيق المعيار الصحي المطلوب.

مرضية حالة لكل دالي لخسارة قيمة تحديد تم وقد باستخدام والمرتبط للإسهال)1( المسبب بالروتافيروس المياه العادمة في الدول النامية ب 2,6×10-2، وهذا الرقم في وذلك مليون شخص)2( لكل حالة سنوياًً 38 يعادل حال تم تبني المعيار الصحي 10-6، أي ان الخطر المحتمل لمرض

الروتافيروس هو 3,8×10-5 لكل شخص في السنة.

ومن الجدير ذكره ان منظمة الصحة العالمية وبناءاًً على مبدأ معيار دالي أجرت دراسة شاملة لكل الدول الأعضاء جميع حساب في دالي معيار اعتماد فيها يتم التي المناعة نقص مرض بسبب الوفاة الى المؤدية الأخطار المرور. وحوادث )السل( الرئوي والتدرن )الإيدز( المكتسبة وتضم القائمة 128 مسبباً للوفاة. وعندما يتم التعبير عن الخطر باستخدام معيار دالي يصبح بالإمكان مقارنة الإسهال( مقابل )السرطان المختلفة الصحية المشاكل الأولوية. حسب المخاطر إدارة قرارات ترتيب يمكن وعليه ويظهر الجدول )4( مقارنة بين الأردن وبعض الدول الأخرى الجرثومية هما المخاطر لنوعين من دالي من حيث معيار

الدودة الشريطية، والإسهال.

العدوى بهذا المرض. ولتسهيل المقارنة بين المخاطر المختلفة التعبير عن بإمكاننا بالسرطان( )مثل الإسهال مقارنة المخاطر باستخدام معيار “دالي” الذي هو عبارة عن معيار مختلف عن الناتج الضرر مستوى لقياس يستخدم الضرر هذا أدى سواءاً المرضية( وغير )المرضية الأخطار بذلك فهو ما. مرضية حالة الى أو المبكرة الوفاة الى مجتمع على ما مرض به يتسبب الذي الضرر يقيس وبالتالي الحالات لكل مرض، تعداد مجموع من بدلاً ما، فهو لا يأخذ بالإعتبار فقط التأثيرات الصحية الحادة بل أيضاً التأثيرات اللاحقة المتأخرة والمزمنة؛ التي من شأنها

التسبب في الوفاة أو المرض المقعد عن العمل.

وقد وضعت منظمة الصحة العالمية خسارة ما قيمته 10-6 دالي لكل شخص في السنة أي ما يعادل خسارة أو جرثومي عامل عن ناجم ما مرض بسبب ثانية 32المياه، لشرب نتيجة تحمله يمكن أعلى كحد كيميائي دالي أي6-10 الرقم نفسه اقتراح تم وقد .)WHO, 2004(الناس لأن ؛ الريّّّ في العادمة المياه استخدام حالة في مياه كمأمونية آمنا طعامهم يكون أن يفترضون شربهم وقيمة 10-6 دالي تعني خسارة دالي واحد بالحد نتيجة للإصابة السنة لكل مليون شخص الأعلى في المعالجة العادمة المياه باستخدام المرتبطة بالأمراض . وحتى نصل إلى هذا المستوى الصارم يجب أن في الريّّوالبرامج الإجراءات من ونطبق حزمة الاعتبار في نأخذ واتخاذ المياه معالجة خلال من تتم التي الضابطة الإجراءات الوقائية المناسبة والمتمثلة في حواجز الخفض

http://www.glocalfocal.com :المصدر

الجدول )4(: معيار دالي لكل حالة مرضية من الدودة الشريطية والإسهال في عدد من الدول.

الدولةمعيار دالي لكل حالة

أمراض الإسهالالدودة الشريطية

8,3×10-2,13×10-4العالم

2,8×10-2,13×10-6الأردن

4,5×10-5,03×10-5مصر

3,3×10-6,93×10-6تونس

2,8×10-2,13×10-6سوريا

3,4×10-04الولايات المتحدة الأمريكية

3,3×10-04ألمانيا

3,0×10-04أستراليا

)1( - الروتافيروس هو واحد من ثلاث مسببات للإسهال هي )الروتافيروس وبكتيريا الكمبيلوباكتر، والكريبتوسبوروديوم( ويعد الأعلى في معيار دالي

لكل حالة .)2( - إرشادات منظمة الصحة العالمية 2006 ، الفصل 4.

15

7 | إعادة الاستخدام الآمن للمياه العادمة المعالجة من منظور دليل منظمة الصحة العالمية الصادر عام 2006

الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في الريّ

برنــامج إدارة مصــادر الميــاه الألمــاني الأردني

خطر حدوث المرض المحتمل )شخص/ سنة( = خسارة دالي )شخص/ سنة( خسارة دالي لكل حالة مرض

خطر حدوث العدوى المحتمل )شخص/ سنة( = خطر حدوث المرض المحتمل

نسبة )المرض/ العدوى(

خطر حدوث المرض بالنوروفيروس المحتمل )شخص/ سنة( = خسارة دالي )شخص/ سنة( خسارة دالي لكل حالة نوروفيروس

0,11 = 4-10 = 4-10×9

خطر حدوث العدوى بالنوروفيروس المحتمل )شخص/ سنة( = خطر حدوث المرض بالنوروفيروس المحتمل

نسبة المرض/ العدوى 0,14 = 0,11 =

0,8

)3( التخفيض بدرجة لوغارثمية واحدة يعني 90٪ تخفيض في أعداد جراثيم E.coli ، بينما يعني تخفيض وحدتين تخفيضا بنسبة 99٪ و 3 وحدات

يعني 99.9 ٪

منخفضة فلابد من إعتماد معيار متشدد حتى لا تزيد حالات الإسهال. وهذا يتطابق تماماً مع رأي الدكتور دنكن بهدف 2011/5/ 30-21 الفترة في الأردن زار الذي مارا تقييم درجة مأمونية الممارسات الزراعية في استخدام المياه العادمة المعالجة في المناطق الواقعة أعلى وأسفل ))G( سد الملك طلال )التقرير الكامل معروض في ملحق

والذي جاء فيه التالي:

شخص لكل 4-10 وهي للدالي أعلى قيمة تبني “إن الإقتصادية للظروف جداًً ملائمة تعتبر السنة في الإعتبار بعين الأخذ تم ما اذا الأردن في والإجتماعية الإسهال مرض بسبب الدالي لخسارة الحالية القيمة 0,0037 أي شخص 1000 لكل دالي 3,7 خسارة وهي كخسارة 4-10 اعتماد ومع السنة. في شخص لكل المياه استخدام نتيجة المزارع لعمال إضافية دالي العادمة المعالجة في الزراعة وايضا للمستهلكين نتيجة تناولهم منتجات زراعية مروية بمياه عادمة معالجة، فإن ذلك سيزيد القيمة الحالية لخسارة الدالي بسبب مرض زيادة ضئيلة جداًً الإسهال لتصبح فقط 0,0038، وهي

ومن الصعب الكشف عنها وبائياً”.

أعُتمد النوروفيروس كمرجع للممرضات الفيروسية وتم الإضافي العدوى حدوث خطر حساب في استخدامه العادمة المياه استخدام نتيجة بالنوروفيروس المحتمل او تناول منتجات زراعية مروية بهذه المياه كما المعالجة

يلي:

بالنوروفيروس القيمة 0,11 حالة مرضية واحدة تكافئ أقل قيمة وهي سنوات 9 كل شخص لكل إضافية بكثير من القيمة الحالية لحالات الإسهال في الأردن وهي مرضية حالات 4 وتعني السنة في شخص لكل 0,8

بالإسهال لكل شخص كل 5 سنوات.

6.1.1.7 | إجراءات الحماية وحواجز الخفض الجرثومي

أقصى حدّ من )أي إعتماد 10-6 كمعيار صحي إذا ما تم الصحة منظمة إرشادات فإن قبوله( يمكن الضرر العالمية 2006 تتطلب تخفيضاً من 6-7 وحدات خفض )المؤشر البرازية القولون جراثيم أعداد في لوغارثمية)3( هو بكتيريا E.coli( من مصدر المياه العادمة الى ان يصل

الإضافي للعبء القصوى القيمة تحديد فإن وعليه، المحتمل لأي مرض؛ أي القيمة القصوى لخسارة دالي لكل أي عملية في الأولى الخطوة يعتبر السنة في شخص القيمة هذه أن حيث الصحة على المخاطر لتقييم تستخدم في اشتقاق قيمتين مهمتين هما خطر حدوث يلي كما المحتمل العدوى حدوث وخطر المحتمل المرض

:)Mara et al., 2010(

ويكمن الفرق بين المصطلحين في حقيقة أن ليس جميع الأشحاص الذين يتعرضون لخطر حدوث العدوى بسبب به، مرضى بالضرورة يصبحون معين مرضي مسبب أجهزة في الفروقات بينها من مختلفة لأسباب وذلك المناعة. ويعتبر معيار خطر حدوث العدوى المحتمل الذي يمكن احتماله مهماً جداًً لأنه يمكننا من خلال هذا الرقم العادمة المياه من المقبولة النوعية ماهية نستنتج أن

من خلال التقييم الكمي للمخاطر الجرثومية.

الصحي للمعيار الملائمة القيمة وضع | 5.1.1.7)العبء المرضي الإضافي الذي يمكن تحمله(

الإضافي المرضي العبء فإن ذكره، سلف ما على بناءاًً في العادمة المياه استخدام نتيجة تحمله يمكن الذي الزراعة وكما حددته منظمة الصحة العالمية في دليلها لعام 2006 هو 10-6 دالي لكل شخص في السنة. إلّا أن باعتماد يسمح 2006 العالمية الصحة منظمة دليل

قيمة أعلى للدالي كما يلي:

مرتفعة الإسهال بمرض الإصابة مستويات كانت “إذا أولوية معالجة محطات إنشاء يعتبر فلا ما، دولة في توفرت ما إذا خاصة الأمراض انتشار على للسيطرة إجراءات حماية أخرى فعّالة من حيث التكلفة وفي نفس انتشار السيطرة على الإعتماد عليها في الوقت يمكن المرض أكثر من الإعتماد فقط على وجود محطة معالجة، ففي هذه الحالة ينصح بوضع مواصفة محلية تتناسب الإضافي المرضي العبء مقدار ومع المحلية الظروف مع المحلي الإصابة مستوى على بالإعتماد تحمله الممكن لمرض الإسهال. على سبيل المثال، ≥10-5 أو ≥10-4 دالي

لكل شخص في السنة”.

إن المحدد في إعتماد قيمة أعلى للدالي 10-5 أو10-4 يعتمد فلا للبلد، العام الصحي الوضع على أساسي بشكل جدوى من التشدد وإعتماد 10-6 كمعيار إذا كانت معدلات الإسهال في البلد مرتفعة، أما إذا كانت معدلات الإسهال

16

7 | إعادة الاستخدام الآمن للمياه العادمة المعالجة من منظور دليل منظمة الصحة العالمية الصادر عام 2006

الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في الريّ

برنــامج إدارة مصــادر الميــاه الألمــاني الأردني

الجدول )5(: إجراءات الحماية الصحية المتوفرة في الأردن وتأثيراتها على تخفيض التلوث الجرثومي.

ملاحظات

مقدار الخفض في أعداد الجراثيم )وحدة خفضلوغارثمية(

حواجز الخفض

خلال من الجراثيم لإزالة المطلوبة الدرجة تعتمد معالجة المياه العادمة على المزيج المختار من إجراءات

رقابة الحماية الصحية.6-1 محطات المعالجة

المحاصيل الجذرية والمحاصيل التي تنمو قرب سطح التربة مثل الخس والتي تلامس التربة جزئياً

2النمو ذات )للمحاصيل بالتنقيط الريّّ

القريب من سطح التربة(

محاصيل مثل البندورة والتي لا تلامس الأجزاء التي يتم حصادها التربة.

4النمو ذات )للمحاصيل بالتنقيط الريّّ

المرتفع عن سطح التربة(

بغض النظر عن طبيعة نمو المحاصيل )سواء كانت قريبة من سطح التربة او مرتفعة عنها(

4أ( الريّّ بالتنقيط مع استخدام الملش

أو ،)Micro-sprinklers( الرشاشات استخدام مثل توجيهها في التحكم يتم التي الرشاشات ترمي التي والرشاشات الاتجاه الرشاشات متغيرة

إلى الداخل وغيرها.

1الريّّ بالرشاشات

)Micro-sprinklers(

2-1 الريّّ السطحي ب(

الريّّّه بين المحصول سطح على الجراثيم موت الأخيرة والاستهلاك. وحيث ان المناخ في الأردن حار اللوغارثمي هو 2 وحدة خفض وجاف فإن الخفض

لوغارثمية لكل يوم.

2-0,5يوميا

الموت الطبيعي للجراثيم

السلطة في تستخدم التي المحاصيل غسل والخضروات والفواكه بماء نظيف.

1 غسل المنتج بالمياه

غسل المحاصيل التي تستخدم في تحضير السلطة ومن خفيف معقم بمحلول والفواكه والخضروات

ثم شطفها بماء نظيف.2 الغسل بالماء مع إستخدام أحد المعقمات

الخضار والفواكه والمحاصيل الجذرية. 2 تقشير المنتج

الغليان القريب من أو الماء المغلي المنتج في وضع القضاء يضمن الطعام نضج ضمان يتم أن إلى

على الجراثيم.6-5 طهي المنتج

المصدر: دليل منظمة الصحة العالمية )WHO( 2006، إلاّ إذا ذكر غير ذلك.Wastewater use in Jordan: is it safe?. A report on a visit to Jordan. Duncan Mara 2011 :أ( المصدر

Discussion paper: options on updating the 2006 WHO guidelines :ب( المصدر

تم حال في أما المستهلك. طاولة الى الزراعي المنتج فإن ،4-10 أو 5-10 مثل تشدداً أقل صحي معيار إعتماد ذلك يتطلب تخفيضاً أقل من الوحدات اللوغارثمية )6-5 أو 4-5 على التوالي(. ويمكن تحقيق التخفيض الجرثومي

المطلوب )6-7 وحدات خفض لوغارثمية( من خلال تطبيق إجراءات الحماية الصحية وحواجز الخفض الجرثومي والتي في مبين هو كما الأردن في متوفرة معظمها في هي

الجدول )5(.

17

7 | إعادة الاستخدام الآمن للمياه العادمة المعالجة من منظور دليل منظمة الصحة العالمية الصادر عام 2006

الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في الريّ

برنــامج إدارة مصــادر الميــاه الألمــاني الأردني

الصحية الحماية نقاط / حواجز تقييم | 7.1.1.7الموجودة في المناطق أعلى وأسفل سد الملك طلال

الأخطار لدرء المتوفرة الحواجز أن التالي الشكل يظهر الحواجز أن الواضح أنه من تختلف من فئة لأخرى كما في وفعالية توفراً الأكثر المستهلك مستوى على

تتبع هي المخاطر وإدارة تقييم في الأولى الخطوة إن مستويات التلوث الجرثومي عبر سلسلة الإنتاج الغذائي بدءاً من محطة المعالجة ومروراً بالحواجز المختلفة وانتهاءاً الصحة منظمة لإرشادات ووفقاً المستهلك. بمائدة العالمية 2006، فإن التخفيض المطلوب في عدد الجراثيم دالي( 6-10( المقترح الصحي المعيار تحقيق أجل من للاستخدام الآمن للمياه العادمة المعالجة في الزراعة هو للمستهلكين، بالنسبة لوغارثمية وحدات خفض 7-6للمزارعين. بالنسبة لوغارثمية خفض وحدات و3-2 وبتعبير آخر، إذا كان مستوى التلوث الجرثومي في المياه هناك فإن 100مل برازية/ قولون بكتيريا )810( العادمة حتى لوغارثمية خفض وحدات 7-6 لتخفيض حاجة الانتاج. نهاية سلسلة في 210-110 إلى مستوى نصل تخفيض إلى تحتاج الجذرية المحاصيل فإن عليه، وبناءاًً غير المحاصيل تحتاج بينما لوغارثمية، خفض وحدات 7الجذرية والتي تؤكل نيئة الى تخفيض 6 وحدات خفض بتخفيض تقوم المعالجة محطة كانت فإذا لوغارثمية، الخارجة، للمياه لوغارثمية خفض وحدات 4 مقداره المحاصيل حالة في اضافي تخفيض الى حاجة فهناك لوغارثم 1( لوغارثمية 3 وحدات خفض الجذرية مقداره من الموت الطبيعي للجراثيم و2 لوغارثم من التقشير(، الى بينما في حالة المحاصيل غير الجذرية فهناك حاجة تخفيض اضافي مقداره 2 لوغارثم )1 لوغارثم من الموت في أما الغسيل(. من لوغارثم و1 للجراثيم، الطبيعي حال إعتماد قيمة أعلى للدالي فتكون وحدات التخفيض الجرثومي أقل. ولتبسيط عملية تتبع مستويات التلوث الغذائي الانتاج سلسة تقسيم تم وفهمها، الجرثومي

إلى مراحل كما يلي:

تخفيض إحتمالات التلوث الجرثومي. وإذا ما وضعنا بعين الإعتبار توفر جميع هذه الحواجز فإن فرص تفشي مرض ما مرتبط باستخدام المياه العادمة المعالجة في الزراعة

تصبح منخفضة جداًً أو معدومة.

إلى العادمة المياه معالجة محطة من :)1( المرحلة المزرعة

1. محطة المعالجة

المياه معالجة محطة من المتوقعة الفعالية على بناءاًً العادمة، يترواح التخفيض في التلوث الجرثومي بين 6-2 أظهرت المثال، سبيل على لوغارثمية. خفض وحدات خربة في المعالجة محطة لفعالية الحديثة النتائج السمرا )بعد إعادة تأهيلها(، وهي المصدر الرئيسي لمياه الريّّ في وادي الأردن أن فعالية المحطة قد تحسنت بشكل ملحوظ حيث تقوم بتخفيض يصل إلى 6 وحدات خفض لوغارثمية أي تخفيض مستوى التلوث من 710-810 أعداد بكتيريا القولون البرازية إلى 110-210/ 100مل. وكما هو السمرا( خربة معالجة )محطة الحاجز هذا فإن الحال المستوى إلى الجراثيم أعداد يخفض أن لوحده يمكنه المطلوب لتلبية المعيار الصحي المقبول والذي تنص عليه بسبب ولكن .2006 العالمية الصحة منظمة إرشادات إعادة تلويث المياه، فإن المياه الخارجة من المحطة تصل إلى سد الملك طلال وهي تحمل مستوى من التلوث الجرثومي يصل إلى معدل 310-410 بكتيريا قولون برازية/ 100مل، الممارسات غير إلى المياه هذا تلويث إعادة ويعزى سبب الذي الزرقاء نهر وادي طول على تحدث التي القانونية ينقل المياه الخارجة من محطة المعالجة في خربة السمرا جريان نظام )1( الشكل ويظهر طلال. الملك سد إلى

المياه العادمة المعالجة.

إمكانية الوصول إلى المراكز الصحية

الحصول على مياهتخزين المياه في السدود آمنة للشرب محطة المعالجة

إمكانية الوصول إلى المراكز الصحية

الحصول على مياهتخزين المياه في السدود آمنة للشرب محطة المعالجة

وسائل تطبيقيةتخزين المياه في السدود )ريّ بالتنقيط(

ممارسات غذائية سليمة وصحية الموت الطبيعي للجراثيم محطة المعالجة

على مستوى المجتمع المحلي:

على مستوى العمال والمزارعين:

على مستوى المستهلك:

18

7 | إعادة الاستخدام الآمن للمياه العادمة المعالجة من منظور دليل منظمة الصحة العالمية الصادر عام 2006

الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في الريّ

برنــامج إدارة مصــادر الميــاه الألمــاني الأردني

2. التخزين في السد )حاجز / نقطة ما بعد المعالجة(

طلال الملك سد في الريّّ مياه مكوث فترة تسهم بتخفيض يبلغ 1 وحدة خفض لوغارثمية أي ان التلوث الى الملك طلال تصل الخارجة من سد للمياه الجرثومي

يظهر الشكل )2( نتائج 10 سنوات من المراقبة لنوعية في المعالجة العادمة للمياه المائي المجرى عبر الريّّ مياه الملك طلال وقبل إلى سد التي تسبق دخولها النقطة الأردن وادي )سلطة الأردن وادي في المزارع إلى وصولها خربة لمحطة الكامل التشغيل وقبل ،)2008 -1998جراثيم لتعدادات الهندسي المعدل قيمة إن السمرا. القولون البرازية لجميع المواقع تتراوح من 110-310 والرقم الأقل هو نتيجة لتخزين المياه المعالجة في سد الملك طلال بينما يكون الرقم الأعلى قبل دخول المياه إلى السد، ومن المياه. نوعية على طلال الملك سد تأثير جلياً يبدو هنا

مستوى أقل أو يساوي 210-310 بكتيريا القولون البرازية/ التلوث مستوى لزيادة المياه تتعرض ولاحقا 100مل. الجرثومي فيها ليصل إلى310-410 بكتيريا قولون برازية/ 100مل بسبب ممارسات الخاطئة للتخلص من النفايات

من قبل المجتمعات القاطنة بالقرب من القناة.

الشكل )1(: مجرى المياه العادمة المعالجة من المصدر )محطة معالجة المياه العادمة(إلى نهر الزرقاء وصولاً إلى سد الملك طلال ثم انتهاءاً في قناة الملك عبدالله.

. الشكل )2(: التغير في أعداد بكتيريا القولون البرازية عبر مجرى مياه الريّّالمصدر: سلطة وادي الأردن 2008-1998.

19

7 | إعادة الاستخدام الآمن للمياه العادمة المعالجة من منظور دليل منظمة الصحة العالمية الصادر عام 2006

اختلافات أعداد جراثيم القولون البرازية عبر المجرى المائي )قراءات لعشر سنوات( 1998- 2008

معدي)بعد الخلط(

عند مخرج سد الحواراتقبل الخلطالملك طلال

الموقع

في سدالملك طلال

عند مدخل سد الملك طلال

القراءات الدنياالقراءات العلياالقراءات الوسيطة

المعدل الهندسي

ي(ثم

اريّج

لوة )

ازيبر

الون

وللق

م اثي

جرااد

عدا

1 x 107

1 x 106

1 x 105

1 x 104

1 x 103

1 x 102

1 x 101

1 x 100

الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في الريّ

برنــامج إدارة مصــادر الميــاه الألمــاني الأردني

على مستوى المزرعة توجد حواجز/ نقاط إضافية يجري فيها تخفيض أعداد الجراثيم المسببة للمرض وتشمل:

1. حاجز نظام الريّّ بالتنقيط )حاجز ما بعد المعالجة(:

وفقاً لإرشادات منظمة الصحة العالمية يمكن لهذا الحاجز أن يحدث خفضاً مقداره 2-4 وحدات خفض لوغارثمية خفض تحقيق ويمكن المحاصيل. طبيعة على بناءاًً وذلك مقداره 2 وحدة خفض لوغارثمية بالنسبة للخضار التي في الورقية، الخضار مثل التربة من سطح قريبة تنمو حين تحدثت التقارير عن خفض مقداره 4 وحدات خفض لوغارثمية بالنسبة للخضار التي تنمو بعيداً عن سطح أن مثل هذا الخفض إلا أنواع الخضار(، باقي )مثل التربة غير ممكن في حالة المحاصيل الجذرية بسبب طبيعة نموها تحت سطح التربة نظراً لتماسها المباشر مع التربة ومياه الريّّ طالما بقيت في التربة. إن الريّّ بالتنقيط هو النظام من %90 يستخدم الأردن وادي وفي الاردن، في السائد المزارعين الريّّ بالتنقيط. وهذا الأمر يجب أخذه بالاعتبار التعرض نسبة لأن المقبول، الصحي المعيار تحديد عند المباشر لعمال المزارع لمياه الرّي في حالة الريّّ بالتنقيط هي أقل بكثير مقارنة بأنظمة الريّّ السطحية بشرط أن يتم تجنب الممارسات الخاطئة مثل استعمال مياه الريّّ

في الغسل او الإستحمام.

لديها التي الريّّ مياه عينات عدد )3( الشكل يظهر قيم مختلفة من بكتيريا القولون البرازية. من الواضح جداًً قليلة 510 قيمتها تتجاوز التي العينات عدد أن 120 عينات من ضمن مجموع 3 الى وتتراوح من صفر من مرتفعة أعداداً الشكل يظهر بينما بالمعدل، قراءة في البكتيريا من و510 310 بين ما تحوي التي العينات في المقترح الحد أن على دليلاً يعطي مما المواقع جميع الإرشادات السابقة لمنظمة الصحة العالمية اي أقل من أو يساوي 310 بكتيريا/ 100مل يتم تجاوزه مراراً )سلطة وادي الأردن 1998-2008(. ومن الجدير ذكره ان نتائج أعداد الديدان المعوية هي دائما متطابقة للأعداد المقترحة في

الإرشادات الجديدة لمنظمة الصحة العالمية 2006.

المرحلة )2(: في المزرعة

نظراً للتفاوت في مخاطر التلوث الظاهر على مختلف تم فقد مخلوطة، معالجة بمياه ريّّها نتيجة المحاصيل 6-10 تبني تم حال في فئات ثلاث إلى المحاصيل تصنيف منظمة لإرشادات وفقاًً مقبول صحي كمعيار دالي الصحة العالمية 2006. في حال تبني قيمة أعلى للدالي، يكون مقدار الخفض المطلوب أقل كما هو موضح هنا:g الخضار: وتضم مجموعة واسعة من المحاصيل مثل وحدات 6 إلى وتحتاج الكوسا، الباذنجان، البندورة،

خفض لوغارثمية.g الخضار الورقية: التي تؤكل نيئة مثل الخس، البقدونس، لوغارثمية. خفض وحدات 6 إلى وتحتاج الجرجير،

البصل الجزر، نيئة مثل تؤكل التي الجذرية: الخضار gخفض وحدات 7 إلى وتحتاج الفجل، الأخضر،

لوغارثمية.

عدد عينات مياه الريّّ التي لديها قيم مختلفه من بكتيريا القولون البرازيةالتعدادات من 1998- 2008

معدي )بعد الخلط(

قناة الملكعبدالله

)المياه العذبة(

عند مخرج الحواراتسد الملك

طلال

في سدالملك طلال

عند مدخل سد الملك

طلالالمواقع

تنا

عي ال

ددع

الشكل )3(: عدد عينات مياه الريّّ التي لديها قيم مختلفة من بكتيريا القولون البرازية أقل من 310، او بين310 و510، او أعلى من 510.المصدر: سلطة وادي الأردن 2008-1998.

20

7 | إعادة الاستخدام الآمن للمياه العادمة المعالجة من منظور دليل منظمة الصحة العالمية الصادر عام 2006

الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في الريّ

برنــامج إدارة مصــادر الميــاه الألمــاني الأردني

في ممارسات خاطئة وسيئة جداًً تبقى هناك ذلك ومع وادي الأردن. فعلى سبيل المثال، استخدام الزبل غير الُمخمّر التلوث مصادر أهم أحد عالية لدرجة يشكل والذي إما المجال هذا في الجهود بذل ينبغي ولذلك الجرثومي، ممارسات وجود أو ضمان الُمخمّر غير الزبل استخدام لمنع

سليمة عند استخدامه.

2. الموت الطبيعي للجراثيم )حاجز ما بعد المعالجة(:

تلعب هذه النقطة دوراً هاماً في إحداث خفض ملموس وأشعة الجفاف، نتيجة المرضية المسببات أعداد في الشمس والحرارة العالية من خلال تحقيق خفض مقداره 2 وحدة خفض لوغارثمية يومياً منذ آخر ريّّة وحتى موعد )الحرارة الأردن في المناخية الأحوال وتتسبب الحصاد. كبيرة أعداد بموت الشمسية( الأشعة ووفرة العالية تم التقرير هذا وفي ولكن المرضية، المشببات هذه من إعتماد مستوى خفض جرثومي مقداره 2 وحدة خفض لوغارثمية فقط نتيجة وجود هذا الحاجز كما وتم تجاهل الجذرية المحاصيل حالة في للجراثيم الطبيعي الموت

بسبب طبيعة نموها.

3. حواجز أخرى مثل:

وادي في جداًً شائعة ممارسة وهي الملش: استخدام gالأردن.

g استخدام البرك: جميع المزارعين في وادي الأردن تقريباً. يستخدمون البرك لتخزين مياه الريّّ

g استخدام الفلاتر الرملية: العديد من المزارعين في وادي الأردن يستخدمونها.

الصحة منظمة أجرتها التي الدراسات كشفت وقد الممارسات هذه لجميع ملموس تأثير وجود عن العالمية المسببات أعداد خفض على المزرعة داخل المطبقة . فعلى سبيل المثال ذكرت منظمة المرضية في مياه الريّّمراجعة على وبناءاًً تقاريرها، أحد في العالمية الصحة عدة دراسات أن باستطاعة الفلاتر الرملية إحداث خفض

قد يصل الى 3 وحدات خفض لوغارثمية.

حصادها يتم التي الثمار بعض أن بالذكر الجدير من المزارعين قيام عند أحياناً تلويثها إعادة لخطر تتعرض بغسلها بمياه عادمة معالجة، ومثل هذه الممارسة شائعة يلجأ حيث الجذرية والمحاصيل الورقية الخضار حالة في إما المحصول على الريّ مياه إضافة الى المزارعين بعض للحفاظ على مظهر نضر للمحاصيل الورقية )ترطيب وحبيبات الطين من للتخلص أو الذبول( لمنع المحاصيل التربة على المحاصيل الجذرية قبل إرسالها للسوق. وكما في أخذه يجب السيناريو هذا مثل فإن الحال واقع هو الحسبان، وقد تم أخذه بعين الاعتبار في التفسير الوارد هنا.

21

7 | إعادة الاستخدام الآمن للمياه العادمة المعالجة من منظور دليل منظمة الصحة العالمية الصادر عام 2006

الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في الريّ

برنــامج إدارة مصــادر الميــاه الألمــاني الأردني

انتاج التي تجري عبر سلسلة المراقبة أخيرة في عملية الغذاء. وقد تم إطلاق هذا البرنامج عام 2004 حيث تخضع الميكروبية الفحوص لإجراء جمعها يتم التي العينات على ظهرت التي النتائج وأكدت عليها. والكيميائية الجرثومي التلوث خطر أن متعاقبة سنوات أربع مدى التي ظهر عليها تلوث متدن جداًً كما أن عدد العينات أعلى من الحد المسموح قليلة جداًً، ويمكن أن يعزى هذا

التلوث إلى أحد سببين:g نشر الزبل غير الُمخمّر على سطح التربة دون خلطه

بشكل سليم فيها، اوالورقية الخضار غسل في الريّّ مياه استخدام g

والجذرية.

تم فقد الأردن الى مارا دنكن الدكتور الخبير زيارة وأثناء تقييم حواجز الخفض الجرثومي المتوفرة في المزارع وما بعد قادرة على تحقيق خفض مقداره 8 بأنها وتبين الحصاد وحدات خفض لوغارثمية كما يلي )مشاهدة جدول )5((:خفضاً تحدث المزرعة داخل الريّّ مياه تجميع برك g

جرثومياً مقداره 1 وحدة خفض لوغارثمية.يحدث خفضاً الملش استخدام مع بالتنقيط الريّّ g

جرثومياً مقداره 4 وحدات خفض لوغارثمية.الزمـن في الأمـراض لمسببـات الطــبيعي المـوت gالفـاصل بين آخـر ريّّـة والإستهـلاك يحدث خفضـاً

جـرثوميـاً مقداره 2 وحدة خفض لوغارثمية.خفضاً يحدث نظيفة بمياه الزراعي المنتج غسل g

جرثومياً مقداره 1 وحدة خفض لوغارثمية.

حدوث خطر و المطلوب الجرثومي التخفيض 8.1.1.7العدوى المحتمل

منظمة إرشادات تعتبر 6-10 دالي معيار على بناءاً يمكن التي العدوى حدوث خطر أن العالمية الصحة ووفقاً ،3-10 هي للإسهال المسبب للروتافيروس تحملها لذلك فإن نوعية المياه العادمة المطلوبة لأغراض الريّّ في الزراعة غير المقيدة والتي تلبي معيار خطر حدوث العدوى أعداد من 410≤ تكون ان يجب بالروتافيروس المحتمل بكتيريا القولون البرازية /100مل من المياه، وهو رقم يمكن تحقيقه عبر تخفيض مقداره 4 وحدات خفض لوغارثمية في /100مل برازية قولون بكتيريا 410 الى 810 من )أي المياه الخارجة من محطة المعالجة( لضمان سلامة عمال 3-2 مقداره لتخفيض حاجة هناك وبالتالي المزارع. والحواجز الإجراءات خلال من لوغارثمية خفض وحدات المتاحة ما بعد المعالجة مثل التخزين في السدود، والريّّ للمرض، المسببة للجراثيم الطبيعي والموت بالتنقيط، لضمان المحاصيل تقشير أو و/ غسل خلال من وايضاً

سلامة المستهلكين.

المرحلة )3(: من المزرعة إلى السوق

من التسويق عبر سلسلة المحاصيل وتنقل توفر حركة الموت لحدوث إضافية إمكانية المستهلك إلى المزرعة الطبيعي للجراثيم، إلا أنها وفي الوقت ذاته تفتح الباب أمام إعادة تلويثها في حال تم التعامل معها بشكل غير سليم. وتشير إرشادات منظمة الصحة العالمية إلى أن الى يصل أن يمكن الطبيعي الموت عن الناجم الخفض 0.5-2 وحدة خفض لوغارثمية يومياً، وبذلك يمكن اعتباره حاجزاً يعتمد عليه في هذا الشأن. وفي هذا التقييم تم يومياًً لوغارثمية خفض وحدة 1 مقداره خفض اعتبار

نتيجة لهذا الحاجز.

المرحلة )4(: من السوق إلى المستهلك

توجد حواجز ملموسة أخرى على مستوى المستهلك لا يمكن تجاهلها لتخفيض مستوى التلوث الجرثومي على المحاصيل، فبينما يبقى الخطر قائماً في حال تناول الخضار الطازجة والجذرية دون غسلها أو تقشيرها فإن هذا الخطر يختفي تماماً في حال الخضار التي تؤكل مطبوخة بعد طهيها. من الواضح أن المستهلكين أنفسهم يمكنهم الحماية إجراءات تطبيق عبر الجراثيم أعداد تخفيض الحواجز يلي بعض وفيما أكل الخضروات. الصحية قبل أثراً ملموساً في التي تلي المعالجة والتي يمكن أن تحدث

تخفيض التلوث الجرثومي:1. الغسل: يخفض وحدة خفض لوغارثمية واحدة.

2. الغسل مع استخدام معقم: يخفض 2 وحدة خفض لوغارثمية.

3. التقشير: يخفض 2 وحدة خفض لوغارثمية.4. الطبخ: يخفض من 6-7 وحدات خفض لوغارثمية.

وبشكل عام يمكن القول أن معدلات النظافة الصحية إلى وجود نظراً للمواطنين الأردنيين تعتبر عالية نسبياً ثقافة جيدة بما يتعلق بالنظافة الصحية. وكما هو واقع بالنسبة الحال فإن خفض 1-2 وحدة خفض لوغارثمية ممكن أمر هو الغسل نتيجة والجذرية الورقية للخضار ضمانه غالباً. وفي المراحل 2 و3 تقوم المؤسسة الأردنية نوعية لمراقبة حكومي برنامج بتنفيذ والدواء للغذاء الخضار الطازجة حيث يتم أخذ عينات مباشرة من المزارع كخطوة والفواكه للخضار المركزي عمان سوق ومن

22

7 | إعادة الاستخدام الآمن للمياه العادمة المعالجة من منظور دليل منظمة الصحة العالمية الصادر عام 2006

الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في الريّ

برنــامج إدارة مصــادر الميــاه الألمــاني الأردني

أيام أربعة كل الخس من 10غم العادة في يستهلك التخفيض يصبح وهكذا يومين، كل ب100غم مقارنة المطلوب بالنسبة للمحاصيل التي تؤكل نيئة 5 وحدات خفض لوغارثمية بدلاً من 6. ويظهر الجدول )6( مقارنة بين بالنسبة اللوغارثمية الوحدات المطلوب في التخفيض لاستهلاك 100غم من الخس كل يومين وبين التخفيض أربعة المطلوب في حال إستهلاك 10غم من الخس كل

أيام باعتماد معيار دالي واحد هو 6-10.

ومن أجل اشتقاق التخفيض المطلوب إحداثه في مستوى التلوث الجرثومي بالنسبة للمحاصيل التي تؤكل نيئة، افترضت إرشادات منظمة الصحة العالمية 2006 أن كل شخص عادة ما يستهلك كل يومين 100غم من الخس المرويّ. ولكن بسب الاختلافات في العادات الغذائية في المحاصيل من أقل نسبة الناس يستهلك حيث الأردن هناك أن القول يمكننا طازجة، تؤكل التي الورقية نفسها. التوصيات تطبيق حال في إضافية حماية لذلك، افترضت حساباتنا أن الشخص الواحد في الأردن

الجدول )6(: اشتقاق التخفيض المطلوب في الوحدات اللوغارثمية لأعداد الجراثيم وفقاً للإختلافات في العادات الاستهلاكية على معيار دالي 10-6 وللزراعة غير المقيدة.

الأردن

10-6 دالي

منظمة الصحة العالمية

10-6 دالي

10 100 G: عدد غرامات الخس المستهلكة.

2 10 V: حجم المياه العادمة المتبقية على غرام واحد من الخس)1(.

4 2 I: الفترة ما بين وقائع التعرض )بالأيام(.

5000 5000 F: أعداد الروتافيروس في اللتر الواحد.

6,17 6,17 N50: القيمة المتوسطة للجرعة المعدية من الروتافيروس.

0.253 0,253 α: معامل الإصابة بالروتافيروس.

0.001 0,001T: خطر حدوث العدوى المحتمل بالروتافيروس للشخص الواحد في

السنة)2(.

5-10×1,1 6-10×5,5 R: خطر حدوث العدوى لكل شخص ولكل واقعة تعرّض.)1-)1-R(^)1/)365/I((( =

4-10×1,0 5-10×5,1 D: جرعة الروتافيروس لكل واقعة تعرّض.)))1-R(^)-1/α(-1(/)N50/)2^)1/α(-1((( =

2-10×5,1 3-10×5,1 C: جرعة الروتافيروس لكل لتر.

5 6 درجة التخفيض المطلوبة في عدد الجراثيم.log10)F( - log10)C( =

)1( إذا تبقى مقدار 10مل على 100غم خس )10:1( فإن هذا يعني بقاء 1مل على 10غم خس. تم اعتماد 2مل كأسوأ إحتمال.

)2( مستوى خطر حدوث العدوى لكل شخص في السنة بالنسبة للروتافيروس على معيار دالي 10-6 هو 10-3. بالنسبة لمعايير دالي الأقل صرامة أي

10-5 أو 10-4 فإن مخاطر التلوث يمكن أن ترتفع بعامل 10 أو 100 بحيث تصل إلى درجة 10-2 أو 10-1 على التوالي لخطر حدوث العدوى المحتمل.

23

7 | إعادة الاستخدام الآمن للمياه العادمة المعالجة من منظور دليل منظمة الصحة العالمية الصادر عام 2006

الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في الريّ

برنــامج إدارة مصــادر الميــاه الألمــاني الأردني

.Monte Carlo risk simulations محاولة بـإسـتـخـداموتم حساب القيم مرتين بوجود حواجز الخفض الجرثومي والمرة الأخرى مع عدم وجودها كما يلي )مشاهدة تقرير

الموجود في ملحق )7((:

نوروفيروس لكل 510 بكتيريا إيكولاي، و 2,6×10-8 في حال اعتماد 1-10 نوروفيروس لكل 510 بكتيريا إيكولاي.

10.1.1.7 | خطر حدوث العدوى لعمال المزارع في وادي الأردن

حسب ما أورده دليل منظمة الصحة العالمية 2006 فيما يتعلق بسيناريو تقييم الأخطار الصحية لعمال المزارع عادمة. بمياه الملوثة التربة لحبيبات اللاإرادي الإبتلاع هو وجود مع بالتنقيط الريّّ نظام استخدام بسبب ولكن لإحتمال معرضون المزرعة وعمال المزارعين فإن الملش إن -والتي التربة من حبيبات ابتلاع كميات قليلة جداًً يوم في كل 1-10ملغم ب تقريباً تقديرها حدثت- يمكن عمل. ويمكن حساب التقدير الكمي للخطر الجرثومي مع

الأخذ بعين الإعتبار قيم المدخلات التالية:

9.1.1.7 | خطر حدوث العدوى للمستهلكين

خطر لقيمة تقريبياً تقديراً مارا دنكن الدكتور أعطى على بالإعتماد الأردن في بالنوروفيروس العدوى حدوث )Karavarsamis-Hamilton( لحساب ل المطورة الطريقة 10,000 إجراء خلال من السنوي العدوى حدوث خطر

الى الجرثومي للخطر الكمي التقدير نتائج تشير التالي:

بعين الأخذ بدون بالنوروفيروس العدوى إن خطر حدوث وحدات 8-6( جرثومي خفض حواجز وجود الإعتبار لكل 3-10×2,6 هو جرثومي( خفض لوغارثمية خفض نوروفيروس 1-0,1 اعتماد حال في السنة في شخص اعتماد حال في 2-10×2,6 و إيكولاي، بكتيريا 510 لكل وتعتبر إيكولاي. بكتيريا 510 لكل نوروفيروس 10-1الإضافية دالي خسارة من بكثير اقل القيمتان هاتان والتي يمكن تحملها وهي 10-4 لكل شخص في السنة. أما مع الأخذ بعين الإعتبار وجود حواجز خفض جرثومي )6-8 وحدات خفض لوغارثمية( فإن خطر حدوث العدوى ب 6 وحدات خفض لوغارثمية؛ أي بالنوروفيروس هو أقل 2,6×10-9 لكل شخص في السنة في حال اعتماد 1-0,1

القيمة المدخلات

5-10غم كمية تناول الخس لكل شخص في اليوم.

/100مل البكتيريا من احتمالا اكثر عدد 410-310>1 بيضة دودة معوية/ لتر

. نوعية مياه الريّّ

0,1-1 و 10-1 أعداد النوروفيروس لكل 510 بكتيريا إيكولاي.

%25± نسبة الإستجابة لجرعة النوروفيروس.

0.1-1 ملكمية مياه الريّّ المتبقية على 100غم من الخس اذا تم الأخذ بعين

الإعتبار استخدام الريّّ بالتنقيط والملش.

6-8 وحدة خفض لوغارثمية الخفض الجرثومي الناتج من وجود حواجز الخفض الجرثومي.

القيمة المدخلات

1-10ملغمالمزارع في كل لعمال التربة اللاإرادي من حبيبات الإبتلاع كمية

يوم عمل.

310-410 عدد اكثر احتمالا من البكتيريا /100مل نوعية مياه الريّّ ممثلة بأعداد بكتيريا إيكولاي.

310-410 عدد اكثر احتمالا من البكتيريا /100مل نوعية التربة ممثلة بأعداد بكتيريا إيكولاي.

0,1-1 و 10-1 اعداد النوروفيروس لكل 510 بكتيريا إيكولاي.

%25± نسبة الإستجابة لجرعة النوروفيروس.

274 يوم )9أشهر( عدد الأيام التي يتعرض فيها عمال المزارع للخطر في السنة.

4-10 خسارة دالي الإضافية المحتملة.

24

7 | إعادة الاستخدام الآمن للمياه العادمة المعالجة من منظور دليل منظمة الصحة العالمية الصادر عام 2006

الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في الريّ

برنــامج إدارة مصــادر الميــاه الألمــاني الأردني

13.1.1.7 | خلاصة زيارة الدكتور دنكن مارا كما جاء في تقريره النهائي

التي المراقبة لبرامج السنوية النتائج على بالإعتماد المياه، وسلطة الأردن، وادي سلطة من كل بها تقوم المشاهدات وايضاً والدواء، للغذاء العامة والمؤسسة الدراسة منطقة في الزراعية للممارسات الحقلية تم كما للمخاطر الكمي التقدير بنتائج مدعومة المعالجة العادمة المياه استخدام نظام فإن توضيحه، المياه من نقطة خروج من ابتداءاً الدراسة في منطقة محطة خربة السمرا مروراً بمناطق أعلى السد الى وادي المنطقة في المتوفرة الجيدة الزراعية والممارسات الأردن يتناوله الذي النهائي الزراعي المنتج بنوعية وانتهاءاً آمناً ومن اكثر الأنظمة اماناً المستهلكون يعتبر نظاماً في العالم بما في ذلك على سبيل المثال النظام الموجود

في كاليفورنيا.

المياه معالجة من المتوقعة المضافة القيم | 14.1.1.7الصحي الوضع على مختلفة لمستويات العادمة

العام

ما هي الأساسي هو: السؤال يبقى نام، لبلد بالنسبة القيمة المضافة لمعالجة المياه العادمة لأقصى درجة على الأوضاع الصحية العامة السائدة للمجتمع. وهذا يعني أن نأخذ بعين الاعتبار مستوى تواجد المرض في هذا البلد، ومن ثم نقّيم التحسينات الإضافية على معدل تواجد هذا المرض كي نصبح قادرين على قياس القيمة المضافة الصحة منظمة لإرشادات وفقاً العادمة. المياه لمعالجة العالمية فإن حالات الإصابة الفعلية بمرض الإسهال لكل في 1,3-0,8 بين تتراوح 2000 سنة في سنوياًً شخص الأعمار لكل الصناعية الدول في و0,2 النامية، الدول معرفة للاهتمام المثير ومن .)Mathers et al., 2002(دول صناعية توجد فيها حالات إصابة عالية أن هنالك بالإسهالات ومنها أستراليا إذ تصل الى 0,9 حالة لكل المتحدة والولايات ،)Hall et al., 2006( سنوياًً، شخص .)Mead et al., 1999( ًًبواقع 0,8 حالة لكل شخص سنوياأما بالنسبة للأردن فنجد أن النسبة هي 0,8 حالة لكل شخص سنوياًً )Gargouri et al., 2009(. ويظهر الجدول العادمة للمياه المعالجة مستويات اختلاف تأثيرات )7(

على الأوضاع الصحية العامة.

العدوى حدوث خطر متوسط ان الى النتائج تشير بالنوروفيروس هو 1,9×10-4 لكل شخص في السنة في حال اعتماد 0,1-1 نوروفيروس لكل 510 بكتيريا إيكولاي، 510 لكل نوروفيروس 10-1 اعتماد حال في 3-10×1,9 و بكثير من أقل القيمتان هاتان وتعتبر إيكولاي. بكتيريا من خطر حدوث العدوى بالنوروفيروس المحتمل وهو 0,14

لكل شخص في السنة.

المزارع لعمال العدوى حدوث خطر | 11.1.1.7والمستهلكين في مناطق أعلى سد الملك طلال

ذات الزرقاء مياه سيل ان الى المياه نوعية تقارير تشير تلوث بمستوى الأردن وادي في الريّّ لمياه مشابه نوعية الإيكولاي/100مل، لبكتيريا احتمالا اكثر عدد 410-310بالنوروفيروس العدوى حدوث خطر فإن وبالتالي حسابه تم كما نفسه هو المزارع وعمال للمستهلكين افتراض الأردن مع وادي المزارع في للمستهلكين وعمال وحدات 6 وتحقيق الجرثومي الخفض حواجز نفس وجود

خفض لوغارثمية قبل تناول المنتجات الزراعية.

منظمة دليل مع النتائج تطابق درجة | 12.1.1.7الصحة العالمية 2006

إن قيمة خطر حدوث العدوى بالنوروفيروس للمستهلكين السنة في شخص لكل 8-10×2,6 وهي أعلاه الناتجة يمكن تحويلها الى خسارة دالي لكل شخص في السنة

كما يلي:

في شخص لكل بالنوروفيروس المرض حدوث خطر السنة = )2,6×8-10( × )0,8( = 2,1×8-10

وبالتالي:

خسارة دالي لكل شخص في السنة 12-10×1,9 = )4-10×0,9( × )8-10×2,1( =

حيث ان 0,9×10-4 هي خسارة دالي لكل حالة مرضية من النوروفيروس.

تعتبر قيمة 1,9×10-12 لكل شخص في السنة هي أقل المقبولة دالي ب 8 وحدات خفض لوغارثمية من خسارة وهي 10-4 لكل شخص في السنة، وايضا أقل ب 6 وحدات دليل في المقترحة دالي خسارة من لوغارثمية خفض في شخص لكل 6-10 وهو العالمية الصحة منظمة حدوث خطر لتقدير الحسابات نفس إجراء وتم السنة. العدوى بالنوروفيروس لعمال المزارع وهي 1,9×10-3 لكل ل تكافئ والتي أعلاه السنة كما هو مبين شخص في

1,3×10-7 لكل شخص في السنة.

25

7 | إعادة الاستخدام الآمن للمياه العادمة المعالجة من منظور دليل منظمة الصحة العالمية الصادر عام 2006

الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في الريّ

برنــامج إدارة مصــادر الميــاه الألمــاني الأردني

.Carr et al., 2004 )1(

)2( قيمة مفترضة بناءاًً على قيم المخاطر الموضوعة لمستويات أخرى من المعالجة.

)3( إرشادات منظمة الصحة العالمية 2006، الفصل 2، الجدول 2,6.

)4( قيمة مفترضة بناء على سجلات الأمراض في وزارة الصحة.

حتى ولو تم اعتبار ان قيمة الدالي هي 10-4 لكل شخص في السنة، تبقى قيمة مقبولة ولا تشكل خطراً جدياً يتم أن شريطة السكان على للمرض إضافياً عبءاً أو تطبيق إجراءات ضبط ومراقبة ما بعد المعالجة. ويظهر عند الريّّ لمياه المقبولة النوعية في الفرق )8( الجدول

اختلاف قيم الدالي.

تصل حتى العادمة المياه معالجة أن )7( الجدول ويبين القولون بكتيريا أعداد من 310 تلوث مستوى إلى البرازية/100مل يعني احداث تغير بنسبة 0,0025% على السنة، في شخص لكل )0,8( المرضية الحالات مجمل أعداد من 2 مستوى إلى لتصل معالجتها أن حين في تغير احداث يعني البرازية/100مل القولون بكتيريا ويشير المرضية. الحالات على مجمل %0,00002 بنسبة هذان الرقمان إلى أن القيم المضافة لمعالجة المياه العادمة أخذها الضآلة بحيث لا يمكن عالية هي من لمستويات بعين الاعتبار ولهذا فمن الأهمية بمكان مراعاة الظروف الاقتصادية والاجتماعية للبلد خلال مرحلتي التخطيط

والتنفيذ.

الاجتماعي الوضع أخذ ومع أعلاه الحقائق ضوء وعلى الماسة والحاجة الاعتبار، بعين الأردن في والاقتصادي وتوفير المعالجة، العادمة للمياه مصدر كل لاستغلال حواجز تؤثر بشكل ملحوظ في تخفيض أعداد المسببات المرضية سواء خلال مرحلة المعالجة أو ما بعدها )مثل الريّّ المرضية( بحيث الطبيعي للمسببات والموت بالتنقيط، بالأمراض. الأصابة خطر تخفيض إلى بالنتيجة يؤدي تؤكد اللجنة التي تم تشكيلها لتطوير هذه الخطة بأنه

الجدول )7(: القيمة المضافة لمعالجة المياه العادمة لمستويات مختلفة على الأوضاع الصحية العامة.

مستويات المعالجةالمعيار

نوعية المياه الخارجة من المحطة)أعداد بكتيريا الإيكولاي/ 100مل(.

7105103102≤

لكل الإسهال بمرض الإصابة خطر :Rشخص كل سنة)3(.

)1(0.6)2(3-10 x 2.0)1(5-10 x 2.0)1(7-10 x 2.0

المناطق في للمرض الحقيقة الإصابات :Aالنامية لكل شخص في السنة.

0.80.80.80.8

مليون شخص ضمن لكل الحالات عدد :Cالأوضاع الصحية الموجودة)4(.

)Ax1,000,000( = 800,000800,000800,000800,000

لكل الإسهال لأمراض الإضافي العبء :Bشخص في السنة.

)R + A( =1.40.8020.800020.8000002

D: عدد الحالات بعد العبء الإضافي للمرض لكل مليون.

)Bx1,000,000( =1,400,000802,000800,020800,000.2

التغير )%(.))D-C(/C(x100%( =

%75%0.25%0.0025%0.00002

26

7 | إعادة الاستخدام الآمن للمياه العادمة المعالجة من منظور دليل منظمة الصحة العالمية الصادر عام 2006

الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في الريّ

برنــامج إدارة مصــادر الميــاه الألمــاني الأردني

)1( إرشادات منظمة الصحة العالمية 2006، الفصل 4 جدول 4,2.

)2( إرشادات منظمة الصحة العالمية 2006، الفصل 4 صفحة 60.

أدوية مضادة للديدان وبشكل منتظم )من قبل الوالدين أو المدرسة(. كذلك فإن غسل الخضار الطازجة بمحاليل بماء نظيف هو معقمة خفيفة ومن ثم شطفها كلياً انتشار الصحية البيانات تظهر عندما ضروري إجراء التخفيض ويعتمد .)WHO, 2006( بالديدان الإصابات المطلوب في أعداد الديدان من أجل الوصول إلى الهدف في البيوض عدد على لتر واحدة/ بيضة ≤ أي المنشود المياه العادمة غير المعالجة. على سبيل المثال إذا كان عدد المعالجة غير العادمة المياه في لتر بيضة/ 310 البيوض فإن التخفيض المطلوب هو 3 وحدات خفض لوغارثمية والذي يمكن تحقيقه باتباع إجراءات الحماية نفسها التي برامج بالمعالجة والغسل( وقد ركزت )أي أوردناها سابقاً كأحد الديدان بيوض على الأردن في المطبقة المراقبة لكل منتظم بشكل تحليلها ينبغي التي المعايير أهم من الاستخدامات المباشرة وغير المباشرة للمياه العادمة الريّّ مياه ان السجلات جميع أظهرت كما المعالجة. ريّ الديدان، وهو مؤشر جيد على وجود مياه خالية من

ذات نوعية جيدة.

1.2.7 | المخاطر الكيماوية والفيزيائية

تصريفها يتم والتي الصناعية العادمة المياه تشكل للتلوث الأكبر المصدر الصحي الصرف شبكات في الى حد قليل جداًً الكيميائي، كما تسهم المنازل أيضاً في هذا التلوث. لذلك فإن الخطر الذي تشكله هذه المياه على الصحة العامة يمكن تخفيضه عبر الحد من طرح الصحي. الصرف شبكة إلى الصناعية العادمة المياه ورغم أن هناك أدلة محدودة على التأثير المباشر للملوثات المزمنة أن الأمراض إلا العامة الكيميائية على الصحة المرتبطة بالتعرض للكيماويات غالباً ما تظهر بعد عدة من العالية التراكيز ولعل التعرض. هذا من سنوات

المحتويات الكيميائية هي ما ينبغي مواجهته فقط في

فإن ،4-10 دالي تبني يتم عندما أنه )8( الجدول يظهر 2-10 يصبح تحمله يمكن الذي للمرض الإضافي الخطر وحدة ب2 أقل هو الرقم وهذا السنة، في لكل شخص لوغارثمية من عدد الحالات الحقيقية لمرض الإسهال في وبالتالي السنة. والبالغة 0,8)4( لكل شخص في الأردن فإن النوعية المطلوبة للمياه الخارجة من محطة التنقية تصبح اقل ب2 وحدة لوغارثمية )≤610( أي أقل صرامة من ضد حقيقي حماية مستوى وجود يبين وهذا .)410≥(

حالات تفشي المرض.

دالي 4-10 هي الدالي قيمة تكون ان اللجنة وتقترح استخدام قبول يعني وهذا والمستهلكين. للمزارعين مياه عادمة معالجة جزئياً مع وجود )≤610( جراثيم قولون جرثومي خفض إحداث يتطلب والذي 100مل، برازية/ مقداره 2 وحدة خفض لوغارثمية خلال عملية المعالجة هو 100مل، برازية/ قولون بكتيريا أعداد )610-810( من يتطلب الأمر ولكن المزارعين، لحماية كاف تخفيض إضافياً مقداره 3-4 وحدات خفض لوغارثمية تخفيضاً الزراعي المنتج تناول وقبل المعالجة بعد ما إجراءات عبر

ليلبي دالي 10-4 للمستهلكين.

15.1.1.7| بيوض الديدان

بيوض الإرشادات هي هذه في المقصودة الديدان بيوض والترايكوريس(. الأسكاريس )مثل المعوية الديدان وتوصي هذه الإرشادات بأن لا يزيد محتوى المياه العادمة على المعوية الديدان هذه من الزراعة في المستخدمة نفس وهذه الواحد. اللتر في واحدة بيضة من أكثر مع ولكن .)WHO, 1989( ،1989 إرشادات به أوصت ما اختلاف هام واحد؛ حيث ينبغي اتخاذ إجراءات إضافية في حالة الأطفال دون سن الخامسة عشرة الذين يتعرضون المروية المزارع في اللعب أو العمل )نتيجة المياه لهذه إعطائهم عندها يتوجب إذ المعالجة(. العادمة بالمياه

الجدول )8(: الفرق في النوعية المقبولة لمياه الريّّ عند اختلاف قيم الدالي.

4-10 6-10 دالي لكل شخص في السنة.2-10 x 2.6 2-10 x 2.6 الدالي لكل حالة مرضية من الإسهال.

3800 38الأعداد الإضافية لحالات الإسهال الناتجة عن الإصابة بالروتافيروس)1(

في مدينة يسكنها مليون شخص.

2-10 4-10في شخص لكل تحمله يمكن الذي للمرض الإضافي الخطر

السنة)2(.

1-10 3-10الخطر الإضافي للإصابة بالمرض الذي يمكن تحمله لكل شخص في

السنة)2(.

)610( 1000000≤ )410( 10000≤ نوعية المياه الخارجة )أعداد بكتيريا E.coli/ 100مل(.

)4( حالات الإصابة العالمية الحالية بمرض الإسهالات الناتج من الروتافيروس من عمر 5-80 هي 0.1-1 لكل شخص في السنة.

27

7 | إعادة الاستخدام الآمن للمياه العادمة المعالجة من منظور دليل منظمة الصحة العالمية الصادر عام 2006

الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في الريّ

برنــامج إدارة مصــادر الميــاه الألمــاني الأردني

السلبية لتلك المركبات الكيميائية في البلدان النامية، وتشمل هذه الحواجز:

1. محطة معالجة للمياه.2. إجراءات متبعة على مستوى المزرعة.

1.1.2.7 | المعادن الثقيلة

بشكل توجد سامة تكون أن المحتمل المعادن معظم مع ابتلاعها ويتم قليلة بكميات البيئة في طبيعي الطعام والماء والهواء. ولكن جسم الانسان يملك القدرة المعادن. من المتدنية المستويات هذه مع التعامل على وقد قام هاميلتون وآخرون )2005( بتصنيف هذه المعادن والموجودة في المياه العادمة إلى أربع مجموعات بناءاًً على للنبات، انتقالها وعلى التربة، في بها الاحتفاظ درجة الغذائية السلسلة على المحتمل وخطرها وسميتها سواءاً في الإنسان او في الحيوان. ويدرج الجدول )9( هذه

المجموعات الأربعة.

المناطق التي تروى بالمياه العادمة المعالجة وهذه المكونات تنقسم إلى:

1. المعادن الثقيلة مثل الكروم، الكوبالت، الموليبدينوم،النيكل، الزنك، النحاس، المنغنيز، الرصاص، الزرنيخ،

السيلينيوم، والزئبق.الفوسفور، النيتروجين، مثل النباتية المغذيات .2البوتاسيوم، الكالسيوم والمغنيسيوم، وهي تشكل خطراً فقط عندما تتواجد بتراكيز عالية. ويتمثل تأثيرها في تقليل وفرة وجاهزية العناصر الغذائية تؤثر على النبات كما قبل الأخرى للإمتصاص من

الحياة المائية بما فيها تلوث المياه الجوفية.والصوديوم الكلور مثل معينة وأيونات الأملاح .3

والبورون.المياه في تواجدها يمكن التي العضوية الملوثات .4

مثل المبيدات ومركبات الأدوية.

إن اتباع مقاربة تعتمد على وجود حواجز متعددة يمكن التأثيرات تفادي فعّالة من شأنها إدارة إجراءات يوفر أن

الجدول )9(: فئات المعادن حسب توفرها في الطبيعة.

الخطر عبر السلسلة الغذائية

السمية للنباتادمصاصها على

سطح التربةالمعدن المجموعة

قليلة الخطر لأنها لا تمتص من قبل النباتات إطلاقاً

متدنيةذائبية متدنية وبقاء

طويل في التربة Ag, Cr, Sn,

Ti, Y, Zr1

على ضئيلة أخطاراً تشكل السلسلة الغذائية

تمتصها أن النباتات لجذور يمكن ولكنها لا تنتقل إلى الثمار والأوراق إلا سامة ليست عام بشكل .

حينما تصل إلى تركيزات عالية

يتم ادمصاصها بقوة على سطح

حبيبات التربةAs, Hg, Pb 2

والنبات التربة من كل تعمل كحواجز تحمي من ظهور هذه

العناصر

يتم امتصاصها بشكل فوري من النباتات وتعتبر سامة للنبات على وتمثل محددة تركيز مستويات

خطراً قليلاً على صحة الإنسان

ادمصاص بقوة أقل من قبل

التربة مقارنة مع المجموعتين 1 و2

B, Cu, Mn,Mo, Ni, Zn

3

خلال من حيوي تراكم تمتد التي الغذائية السلسة فالحيوان النبات إلى التربة من

ثم الإنسان

صحة على أخطاراً تشكل مستويات على والحيوان الإنسان النبات أنسجة في تركيز محددة سامة تكون لا عام وبشكل

للنبات

بين ادمصاصاً الأقل جميع المعادن

Cd, Co,Mo, Se

4

28

7 | إعادة الاستخدام الآمن للمياه العادمة المعالجة من منظور دليل منظمة الصحة العالمية الصادر عام 2006

Hamilton et al, 2005.المصدر:

تلك التي تنجم عن المعادن الثقيلة هي أخطار متدنية وذلك بناءاًً على الحقائق التالية:

1. تظهر نتائج تحليل نوعية المياه المعالجة أن مستوياتالمعادن الثقيلة فيها هي ضمن الحد المقبول.

السلسلة يحمي والنبات التربة حاجز وجود .2الغذائية من هذه العناصر.

المستويات تؤكده ما وهذا صناعية، دولة ليس الأردن العادمة المياه في الثقيلة المعادن من المنخفضة المعالجة المخلوطة. إضافة إلى ذلك، تتميز الترب في الأردن بطبيعة قاعدية تثّبت المعادن الثقيلة في التربة وتحد من الأخطار أن اللجنة وترى النباتات. قبل من امتصاصها المرتبطة بالكيماويات في المياه العادمة المعالجة وخاصة

الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في الريّ

برنــامج إدارة مصــادر الميــاه الألمــاني الأردني

البذور النبات ما نسبته عشرة أضعاف ما تراكمه والثمار.

المياه باستخدام صلة ذات مهمة أخرى ناحية هنالك بالمعادن التلوث الريّّ حيث يشكل في المعالجة العادمة الأفضل من ولعل المسؤولين. لدى كبيراً قلقاً الثقيلة في الثقيلة للمعادن التراكمي المجموع تقدير يتم أن الحد إلى للوصول اللازم الوقت حساب ويمكن التربة. الأقصى لتراكم المعادن الثقيلة في التربة وذلك من خلال ، وكميات المياه الريّّ معرفة تراكيز هذه المعادن في مياه قدرتها )وخاصة التربة خصائص وكذلك المستخدمة،

التبادلية للكاتيونات(.

أجل التغلب على هذه التأثيرات السلبية المرافقة لوجود يكون أن يتعين فإنه الريّّ مياه في زائدة وأملاح عناصر

لدى المزارعين ما يلي:g معلومات حول العناصر الموجودة في المياه العادمة

المعالجة.g إرشادات للتخفيف من تأثير ملوحة مياه الري.

بدأت سلطة وادي الأردن منذ عام 2007 بتزويد المزارعين عن معلومات تضم المياه نوعية عن شهرية بنشرات لذلك إضافة والملوحة. الغذائية العناصر مستويات للتعاون الألمانية الوكالة مع بالتعاون السلطة قامت الآمن الاستخدام حول إرشادات بوضع )GIZ( الدولي تتعلق تفاصيل تضم المعالجة العادمة للمياه والفعّال المزرعة من اتخاذها على مستوى التي يمكن بالإجراءات أجل تخفيف الآثار السلبية للملوحة. وحديثاً تم تطوير متطلبات من كلا يحسب أن يمكن حاسوبي برنامج العناصر كميات الحسبان في آخذاً والريّّ التسميد وعن المياه نوعية عن ومعلومات التربة في الغذائية

المحاصيل وعوامل أخرى.

)إذا كانت هناك إجراءات الحد من هذه الأخطار وتشمل حاجة إليها( ما يلي:

أو الجبس إضافة مثل التربة على مستوى معالجة gالكلس أو المواد الفسفورية. مثل هذه الإضافات في

التربة تحدّ من حركة المعادن الثقيلة.g معالجات تعتمد على النباتات عبر ما يسمى العلاج تراكم على تعمل محددة نباتات زراعة أي النباتي المحاصيل اختيار ويسهم فيها الثقيلة المواد فعّال في تخفيض الأخطار على وانتقاؤها بشكل في الكادميوم مثل مواد وتتراكم الإنسان. صحة غير المحاصيل من أكبر بكميات الورقية النباتات الورقية من الأجزاء ترُاكم الورقية، وكقاعدة عامة

يبين الجدول )10( حقيقتين هامتين:المستخدمة المعالجة العادمة المياه المعادن في تركيز .1

للريّ في وادي الأردن هو أدنى من الحدود المسمح بها.إلى يصل كي معين لمعدن المقدرة الزمنية الفترة .2 250 بين ما تتراوح فترة طويلة القصوى هي حدوده

سنة للكادميوم إلى 12500 سنة للرصاص.

2.1.2.7 | العناصر الغذائية الزائدة

من عالية نسب على المعالجة العادمة المياه تحتوي قد على معتمد وهذا والبوتاس، والفوسفور النيتروجين التقنية التي تمت فيها المعالجة. وتحتاج النباتات إلى هذه المغذيات إلاّ أن وجود نسب عالية منها يمكن أن يؤدي إلى خلل في توازن عناصرها في التربة مما يؤثر على نمو النبات. والصوديوم الكلور مثل للأملاح بالنسبة الأمر وكذلك والمغنيسيوم الكالسيوم مثل الرئيسية والكاتيونات وجود ولكن للنمو، النباتات تحتاجها مغذيات وهي وفقاً النباتات نمو على سلبياً يؤثر منها عالية نسب ونباتات الملوحة تتحمل نباتات هناك توجد إذ لأنواعها المياه ملوحة فإن عامة وكقاعدة لها. حساسة أخرى تلك عدا ما المحاصيل معظم تناسب المعالجة العادمة الشديدة الحساسية للملوحة مثل الفراولة. لذلك ومن

الجدول )10(: الفترة الزمنية المقدرة للمساحات المروية بالمياه العادمة المعالجة في وادي الأردن لكي تصل إلى الحد الأقصى لتراكم المعادن.

.)Ayres and westcot, 1985( وفقاً ل :)أ(

)ب(: تقارير سلطة وادي الأردن )معدلات(.

)ج(: بناءاً على كمية ريّ تقدر ب8000 ملم/هكتار/سنة.

29

7 | إعادة الاستخدام الآمن للمياه العادمة المعالجة من منظور دليل منظمة الصحة العالمية الصادر عام 2006

المدة المقدرة بالسنين

الحد الأقصى المسموح لتراكم المعادن في التربة

)كغم/هكتار(

كمية المعادن الثقيلة المضافة

سنوياًً)كغم/هكتار()ج(

التركيز الحقيقي في قناة الملك

عبدالله)ملغم/لتر()ب(

أعلى تركيز يوصى به المعدن

250 10 0.04 0.005 0.01 )Cd( الكادميوم

3125 250 0.08 0.01 0.2 )Cu( النحاس

12500 1000 0.08 0.01 5 )Pb( الرصاص

)ملغم/لتر()أ(

الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في الريّ

برنــامج إدارة مصــادر الميــاه الألمــاني الأردني

3.1.2.7 | المركبات العضوية

المستهلكين وبالتالي والمحاصيل المزارعين تعرض إن المختلفة بأنواعها المبيدات العضوية عبر رش للمركبات ومع . الريّّ مياه عبر لها تعرضهم من بكثير أكثر هو التغيير الذي طرأ على أسلوب الحياة وارتفاع مستويات العادمة المياه إلى المضافة الملوثات ارتفعت المعيشة، وبقايا وهرمونات، الغدد، عمل تعطل مركبات لتشمل مثل صناعية. كيماوية ومواد حشرية ومبيدات أدوية العادمة المياه في قليلة بتركيزات توجد المواد هذه سلبية فيسيولوجية تأثيرات لها يكون وقد المعالجة على الحيوانات والإنسان. أما التاثيرات الصحية المحتملة فقد ارتبطت بشكل رئيسي بالأحياء المائية كالأسماكاثباتها يتم لم ولكنها )Young et al., 2004(من الرغم على الإنسان على قطعي بشكل ضارة تأثيرات وجود على عديدة مؤشرات وجود فإن ذلك )Bouwea, 2005; Colborn et al., 1993( ومع العديد من المواد الكيميائية قد تواجه تحللاً حيوياً سريعاً بحيث التربة في العضوية المواد قبل من إدمصاصاً أو من النبات أنسجة في دخولها المرجح غير من يصبح

.)Chang et al., 2002( خلال الجذور

في البيولوجي والتحليل الإدمصاص عمليات وتعتبر التربة والترسبات هي وسائل رئيسية لإزالة معظم المواد العضوية )WHO, 2006b( وتزداد فعالية الإزالة في الترب الغرينية والطينية والترب الغنية بالمواد العضوية. لذلك أجل الوقائية من السياسات دعم المهم جداً يظل من التأثيرات الضارة للملوثات العضوية. كذلك تم الحد من منطقة ضمن والكيميائية الفيزيائية الأخطار تقدير الدراسة )أنظر الملحق F(، وكان الاستنتاج الرئيسي بأن الخطر متدن جداًً وأن بالإمكان جعله محدوداً أكثر باتباع

الممارسات الزراعية السليمة على مستوى المزرعة.

30

7 | إعادة الاستخدام الآمن للمياه العادمة المعالجة من منظور دليل منظمة الصحة العالمية الصادر عام 2006

الخطة الوطنية لنظام رصد وإدارة المخاطر المرتبطة بإستخدام المياه المعالجة في الريّ

برنــامج إدارة مصــادر الميــاه الألمــاني الأردني

والجيارديا، والكريبتوسبورديوم، والكامبيلوباكتر، على موجودة تكون قد أخرى ممرضات وأي والأميبا،

المستوى المحلي.5. لابد من الإنتباه الى ان هذه التوصيات وما جاء منفقط تقتصر هي التقرير هذا في وأرقام حسابات النتائج تعميم يمكن ولا الدراسة منطقة على لسببين وذلك المملكة من أخرى مناطق الى رئيسيين؛ اولاً أن نوعية المياه العادمة المتوفرة سواء نوعية ذات تكون قد معالجة غير أو معالجة كانت مختلفة عن نوعية المياه الخارجة من محطة خربة السمرا، والثاني هو مدى وجود وتوفر حواجز الخفض وبالتالي تأثيرها. ودرجة المناطق هذه في الجرثومي وزارة بالتعاون مع الألمانية الوكالة بأن تقوم يوصى ، ووزارة الصحة، ووزارة البيئة، بعمل دليل المياه والريّّشامل للممارسات الجيدة لإستخدام المياه المعالجة على الإعتماد إمكانية مع الأردن، في الزراعة في الإصدار السابق ل)GIZ( وهو دليل تدريبي للمرشدين الإعتبار ما جاء من الأخذ بعين الزراعيين ولكن مع العالمية الصحة منظمة نوعية دليل في تحديثات للمخاطر كما جاءت الكمي التقدير ونتائج 2006

في هذا التقرير.

1.8 | توصيات اللجنة

1. تشكيل لجنة دائمة لإجراء مراجعات دورية وتعديلات وهناك أخرى. لمناطق خطط ووضع الأمر( لزم )إذا توصية بدراسة امكانية ربط هذه اللجنة مباشرة

برئاسة الوزراء.إلى الريّّ مياه بنوعية المتعلقة الإرشادات تحويل .2الجديدة الإرشادات ضوء على وطنية مواصفات نتائج ضوء وعلى 2006 العالمية الصحة لمنظمة

هذا العمل.في الزراعي بالنمط المتعلقة القوانين مراجعة .3الواقعة أعلى سد الملك طلال وذلك وفقاً المنطقة

للنتائج التي توصل إليها هذا العمل.حكومي مراقبة كنظام الخطة هذه تحويل يمكن .4يمكن تطبيقه في مناطق أخرى تستخدم فيها المياه

. العادمة المعالجة لأغراض الريّّالوحيدة المؤسسة الأردن وادي سلطة اعتبار .5مناطق في الريّّ مياه نوعية مراقبة عن المسؤولة

مسؤوليتها.6. الاتصال بالإعلام من أجل ترويج هذه الخطة وتسويق

المنتج الزراعي المحلي.

2.8 | توصيات الدكتور دنكن مارا

1. مراجعة تقرير اللجنة “الخطة الوطنية لرصد وإدارة وإدراج المعالجة” المياه بإستخدام المرتبطة المخاطر في جاءت كما للمخاطر الكمي التقدير نتائج تقرير ضمن مارا دنكن للدكتور النهائي التقرير

اللجنة.2. مراجعة دليل نوعية مياه الريّّ الصادر عن الوكالة الأردنية والمواصفة ،)GIZ( الدولي للتعاون الألمانية المواصفات مؤسسة عن الصادرة )2006/893(الصحة منظمة دليل في ضوء الأردنية والمقاييس

العالمية 2006.3. لا يوجد ضرورة لتقييد الزراعة في المناطق الواقعة بعد تحديث محطة وخاصة الملك طلال أعلى سد استخدام الممكن من أصبح حيث السمرا، خربة المياه المعالجة الخارجة منها في الزراعات غير المقيدة، إلا انه ينبغي مراعاة ووضع حلول مناسبة من قبل الجهات الرسمية المعنية لما سوف يطرأ من منافسة في المزارعين من المياه هذه استخدام على شديدة

المناطق الواقعة أعلى وأسفل سد الملك طلال.للمخاطر الكمي التقدير تحسين الى الحاجة .4جمع هدفها مسوحات عمل خلال من الجرثومية المياه في الممرضات أعداد عن محلية معلومات أولوية وإعطاء والمعالجة المعالجة غير العادمة التي الممرضات أهم ومن عبدالله. الملك قناة لمياه النوروفيروس، هي؛ عنها معلومات جمع يجب

8 | التوصيات

31