Suid-Afrika se varswaterbronne is onder druk van verskillende soorte besoedelstowwe, en die Noordwes-Universiteit (NWU) se navorsers soek na maniere om met die meer ontwykende besoedelstowwe tred te hou.

Prof Rialet Pieters, 'n navorser by die Eenheid vir Omgewingswetenskappe en -bestuur, is 'n ekotoksikoloog wie se belangstelling lê in organiese chemiese besoedelstowwe en die skadelike gevolge wat dit vir die mens en die natuurlewe inhou.

Studies het vasgestel dat die gehalte van beskikbare varswater as gevolg van veranderende weerpatrone sowel as mensverwante aktiwiteite drasties afneem. Afvalwater-behandelingsaanlegte is nie baie doeltreffend om besoedelstowwe soos plaagdoders, persoonlikeversorgingsprodukte en farmaseutiese stowwe doeltreffend te verwyder nie, en dit beland in waterbronne en het so 'n verdere impak op die reeds droewige vlakke van beskikbare varswater.

Prof Pieters en haar medenavorsers is hard aan die werk om oplossings te vind om die monitering van ons varswaterbronne te verbeter. Hulle gebruik analitiese metodes wat oorkoepelend biosiftingstoetse (bioassays) genoem word om die kragtigheid van 'n stof of mengsel stowwe te bepaal deur te kyk watter effek dit op lewe het.

Hierdie effek kan in vivo wees, wat na die impak op lewende diere of plante verwys, of in vitro, wat met lewende selle of weefsel te doen het. 'n Biosiftingstoets kan óf kwalitatief óf kwalitatief, direk of indirek, wees.

Wat biosiftingstoetse doen

Biosiftingstoetse is 'n doeltreffende instrument om te gebruik, aangesien dit aandui hoe die chemiese mengsels in die water die gesondheid van diere en mense raak. "Die kombinasie van die chemiese en biologiese ontledings sal resultate verskaf oor die aktiewe chemiese stowwe wat in die monster teenwoordig is, en ook oor wat die gesamentlike biologiese effek is wat deur hierdie chemiese mengsel veroorsaak word."

Prof Pieters sê, "Organismes wat algemeen vir in vivo-siftingstoetse gebruik word, sluit alge, dafnias, paddas en visse in. In vitro-siftingstoetse, wat hoofsaaklik selgebaseer is – hoewel dit ook bakterieë en gisse insluit – word as 'n eerstevlak-siftingsinstrument gebruik en hele organismes hoef nie elke keer gebruik te word nie." In vivo- en in vitro-biosiftingstoetse word wêreldwyd toenemend gebruik om watergehalte te bepaal.

Tekortkominge van die gewone benaderings

Watergehalte word gewoonlik bepaal deur die konsentrasies van 'n paar vooraf geselekteerde verbindings met behulp van chemiese ontledings te meet, sê prof Pieters. Die vergelyking van konsentrasies tot 'n maksimum toegelate waarde volgens 'n gestandaardiseerde riglyn word algemeen gebruik om die gehalte van water te bepaal.

Ongelukkig neem hierdie benadering nie die effek van chemiese mengsels in ag nie, voeg sy by. Chemiese ontledings ignoreer ook onbekende chemiese stowwe en afbreekprodukte.

"Daarbenewens kan geen chemiese ontleding die biologiese uitwerking van 'n chemiese mengsel op plant- en dierelewe in 'n ekostelsel rapporteer nie, ongeag die lys van die verbindings. Wanneer die gehalte van drinkwater en omgewingswater gemoniteer word, is 'n biologiese ontleding noodsaaklik," sê sy.

Waarom watergehalte verswak

Ten spyte van wetgewing en riglyne in Suid-Afrika wat daargestel is om water van 'n goeie gehalte te beskerm, bestuur en aan landsburgers te lewer, is daar verskeie faktore soos wanbestuur, gebrekkige infrastruktuur, die gebrek aan kundigheid en finansiële kwessies wat tot die toenemende verswakking in 'n veilige watergehalte bydra. Hoewel die Departement van Water en Sanitasie die Blou- en Groendruppelprogram in 2009 geïmplementeer het om 'n beter gehalte drinkwater en beter afvalwaterbehandeling te verseker, is die programme opgeskort slegs vyf jaar nadat dit begin het.

Dit is maar net een voorbeeld van moniteringsprogramme wat gestaak is, terwyl ander nooit van die grond af gekom het nie.

Die land het die navorsingskapasiteit om die toksisiteit van besoedelstowwe op verskeie trofiese vlakke te evalueer, wat belangrik is, aangesien sensitiwiteit vir besoedelstowwe tussen spesies en trofiese vlakke in voedselkettings wissel, sê prof Pieters. Dit word egter nie deur moniteringslaboratoriums van die regering gedoen nie.

Suid-Afrikaanse navorsingslaboratoriums kan die watergehalte deur middel van 'n wye verskeidenheid biologiese eindpunte toets, insluitend dodelikheid, swemgedrag, uitbroeitempo's en ontkiemingstempo's. Daar is ook die vermoë om watergehalte deur middel van rapporteergeensiftingstoetse te evalueer deur te kyk na die endokrieneversteuring en dioksien-agtige aktiwiteit, maar dit is nie ingesluit by die huidige nasionale manier om watergehalte te bepaal nie. Selfs al word biosiftingstoetse in die vooruitsig gestel sodat 'n holistiese oorsig van die watergehalte in Suid-Afrika gekry kan word, sal dit nie die verswakkende sanitasie- en waterverspreidingsinfrastruktuur verbeter nie.

Soos met enige oplossing, moet dit holisties wees. Biosiftingsmonitering, gekombineer met beleggings in infrastruktuur en behoorlike instandhouding, kan die antwoord wees.

Prof Rialet Pieters is 'n navorser by die Eenheid vir Omgewingswetenskappe en bestuur.

Figuur 1: Biologiese ontledings vergeleke met chemiese ontledings. Figuur opgestel deur die MSc-student Annika Kruger.