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Einsatz eines neuen summarischen Konzeptes für die wirkungsspezifische Beurteilung der organischen Belastung eines Gewässers. Teilprojekt 1: Chemisch/physikalische Bewertung mit summarischen Parametern. (WISBOB)

Einsatz eines neuen summarischen Konzeptes für die wirkungsspezifische Beurteilung der organischen Belastung eines Gewässers. Teilprojekt 1: Chemisch/physikalische Bewertung mit summarischen Parametern. (WISBOB)
Ansprechpartner:Fritz H. Frimmel,
Gudrun Abbt-Braun
Projektgruppe:BMBF-Verbundprojekt
Förderung:

BMBF

Laufzeit

abgeschlossen

Beschreibung

Einsatz eines neuen summarischen Konzeptes für die wirkungsspezifische Beurteilung der organischen Belastung eines Gewässers.

Teilprojekt 1:
Chemisch/physikalische Bewertung mit summarischen Parametern.

(WISBOB)

Ziel des Projektes ist die detailliertere Beschreibung der organischen Belastung (DOC) verschiedener Oberflächengewässer hinsichtlich Zusammensetzung und Wirkung. Ein neues Beurteilungskonzept soll Grundlage für Empfehlungen bezüglich möglicher technischer Maßnahmen zur Verringerung der Belastung (Abwasserreinigung und Trinkwasseraufbereitung) sein. Die natürlichen Gewässer (Oberflächenwasser und Grundwasser) sind oberstes Schutzgut im Rahmen des Gewässerschutzes. Sie dienen einerseits als Rohwässer für die Gewinnung von Trinkwasser und werden andererseits oftmals als Vorfluter für Abwassereinleitungen genutzt. Ein wichtiges Kriterium für beide Nutzungsarten ist die organische Belastung eines Gewässers, die in der Vergangenheit mit Hilfe verschiedener Beurteilungsmodelle charakterisiert wurde (Saprobiensystem, Basler Modell, Gewässergüteklassen).

Neben hygienisch-mikrobiologischen Parametern, einigen biologischen Wirkungstests mit Labormethoden und der Gewässergütebewertung mit dem Saprobiensystem wird die Beschreibung der Wasserqualität und der natürlichen Selbstreinigung dabei mittels chemisch-physikalischer Analytik an Hand von Summenparametern (z.B. organischer Kohlenstoff (DOC und TOC), spektraler Absorptionskoeffizient A(254 nm), adsorbierbare organische Halogenverbindungen (AOX)) bzw. Einzelsubstanzen vorgenommen. Insbesondere für Aussagen bezüglich der schädigenden Wirkung von Wasserinhaltsstoffen auf Organismen, aber auch für Prognosen bezüglich des Verhaltens bei der Trinkwasseraufbereitung ist die Ermittlung von Summenparametern nicht detailliert genug, da eine Zuordnung zu Einzelsubstanzen nicht möglich ist. Eine umfangreiche Einzelstoffanalytik ist jedoch fast immer zu aufwendig und in der wasserwirtschaftlichen Praxis nicht durchführbar. Im Projekt soll die "analytische Lücke" zwischen Summenparameter- und Einzelstoffanalytik durch eine weitere Auftrennung des gelösten organischen Kohlenstoffs (DOC) als wichtigstem organischen Summenparameter in unterschiedlichen Molekülgrößenfraktionen mit Hilfe der Gelchromatographie erfolgen. Die Einzelfraktionen werden anschließend chemisch-physikalisch sowie biologisch bzw. biochemisch charakterisiert.

Bei der biologischen Charakterisierung handelt es sich um Wirkungsuntersuchungen, die die grundlegenden Mechanismen Abbau, Biotransformation und Schädigung (Hemmung bzw. Toxizität), die auch bei der natürlichen Selbstreinigung auftreten, beschreiben. Hierbei kommen vor allem Enzymtests zum Einsatz. Das Projekt wird in Kooperation mit dem Lehrstuhl für Botanik an der TU München (Prof. Dr. B. Hock), der WFM Wasserforschung Mainz GmbH (Dr. U. Obst) und dem Staatlichen Institut für Gesundheit und Umwelt des Saarlandes (Dr. R. Kirn) durchgeführt. Die Fraktionierung und chemisch-physikalische Charakterisierung wird am Engler-Bunte-Institut, Bereich Wasserchemie durchgeführt, während sich die anderen Arbeitsgruppen mit den Wirkungsuntersuchungen befassen.