Risk Analysis of the Walkerton Drinking Water Crisis

Abstract

In May 2000, the contamination of the municipal water supply system of Walkerton, Ontario by a deadly strain of Escherichia coli (E. coli O157:H7) and Campylobacter jejuni bacteria took the lives of at least seven citizens and caused a serious illness which affected more than 2,300 people. A systematic and comprehensive risk analysis of this tragedy is carried out using systems modelling as well as qualitative and quantitative risk analyses. The subsystem failures and trigger condition are identified using risk analysis methods such as Petri nets, fault trees, risk ranking, and causality analysis. Quantitative risk analysis calculations show that even though the probability of the harmful bacteria penetrating the Walkerton water supply system was very low, the probability of a disaster once the bacteria had entered the system was very high. The tragedy can be attributed not only to improper operation of the Walkerton municipal water system, but also to decisions of the government of Ontario to cut staff and budgets and to transfer infrastructure responsibilities to the municipal level.

En mai 2000, la contamination du système d’approvisionnement en eau de la ville de Walkerton, en Ontario, par une souche mortelle d’Escherichia coli (E. coli O157 :H7) et de la bactérie Campylobacter jejuni a coûté la vie à au moins sept citadins et a provoqué une grave maladie ayant touché plus de 2 300 personnes. Une analyse de risque systématique et complète de cette tragédie est menée à l’aide de la modélisation des systèmes ainsi que d’analyses de risque qualitative et quantitative. Les défaillances du sous-système et la condition de déclenchement sont identifiées à l’aide de méthodes d’analyse du risque comme les réseaux de Pétri, les arbres de défaillances, le classement du risque et l’analyse de causalité. Les calculs d’analyse de risque quantitative révèlent que même si la probabilité qu’une bactérie nocive ne pénètre dans le système d’approvisionnement en eau de Walkerton était très faible, la probabilité d’un désastre une fois que la bactérie eut pénétré dans le système était très élevée. La tragédie est attribuable non seulement à l’exploitation inadéquate du système d’approvisionnement en eau de Walkerton, mais également aux décisions du gouvernement de l’Ontario de réduire les effectifs et les budgets et de transférer au palier municipal les responsabilités de l’infrastructure.