Beeinflusst der Klimawandel die Mobilität von persistenten und mobilen organischen Mikroschadstoffen im Wasserkreislauf?

Description: Einige persistente und mobile organische Mikroschadstoffe (OMP) wurden kürzlich in aquatischen Umgebungen im Bereich von ng/L bis µg/L gefunden. Dies ist wahrscheinlich auf ihre bemerkenswert hohe Mobilität zurückzuführen, die zu einer starken Neigung zur Dispersion in Wasserressourcen führt und somit Herausforderungen bei der Sanierung darstellt. Die gesteigerten Nachweisraten dieser OMP resultieren aus den neuesten Fortschritten in quantitativen analytischen Methoden. Bewirtschaftete Grundwasseranreicherungssysteme (MAR), einschließlich Uferfiltration (BF) und künstliche Grundwasseranreicherung, werden seit über 150 Jahren erfolgreich in Europa sowie in anderen Teilen der Welt zur Trinkwasserversorgung eingesetzt. Zahlreiche aktuelle Studien haben die Schicksale (Persistenz und Biotransformation) verschiedener OMP in Laborversuchen zur Simulation von BF untersucht. Jedoch bleibt das Schicksal vieler nachgewiesener OMP in Oberflächengewässern und MAR-Systemen unbekannt, insbesondere unter realistischen und variablen klimatischen Bedingungen wie Temperaturschwankungen, UV-Strahlung und Niederschlag. Weitere Forschung ist erforderlich, um die Wirksamkeit von MAR bei der Entfernung persistenter und mobiler OMP sowie die Anpassungsfähigkeit von MAR-Systemen an den Klimawandel zu untersuchen. Dieses Projekt zielt darauf ab, die Auswirkungen des Klimawandels (einschließlich Temperaturschwankungen, Fluktuationen im Wasserfluss und Niederschlag/Abfluss) auf das Schicksal neu auftretender Schadstoffe sowohl in Oberflächengewässern als auch in BF-Systemen zu untersuchen. Die Studie wird den Einfluss von partikulärer organischer Materie, verschiedenen Wasserqualitätsparametern (wie Trübung, gelöste organische Substanz, Eisen, Mangan und Nitrat), hydraulischer Verweilzeit und Redox-Bedingungen auf die Entfernung von OMP untersuchen. Darüber hinaus wird auch die Entfernung von OMP durch Pflanzen untersucht werden. Chargen, Laborversuche, Versuche unter realistischen Bedingungen und Mesokosmenexperimente werden eingesetzt, um die Schicksale von OMP in BF zu bewerten. Darüber hinaus wird die Mobilität von OMP in Oberflächengewässern durch Mesokosmen-Teichexperimente bewertet. Die aus diesen Experimenten gesammelten Daten werden systematisch genutzt, um ein Vorhersagemodell mithilfe eines maschinellen Lernansatzes zu entwickeln und Einblicke in die Schicksale von OMP zu bieten.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Mangan ? Nitrat ? Eisen ? Grundwasseranreicherung ? UV-Strahlung ? Hydrogeologie ? Spurenstoff ? Organisches Material ? Uferfiltration ? Klimafolgen ? Analyseverfahren ? Anpassungsfähigkeit ? Biotransformation ? Dispersion ? Grundwasserleiter ? Hydrochemie ? Künstliche Intelligenz ? Limnologie ? Oberflächengewässer ? Prognosemodell ? Siedlungswasserwirtschaft ? Studie ? Wasserkreislauf ? Wasserversorgung ? Pflanze ? Laborversuch ? Europa ? Wasserressourcen ? Schadstoff ? Hydrologie ? Niederschlag ? Klima ? Persistenz ? Klimawandel ? Integrierte Wasserressourcen-Bewirtschaftung ? Water Chemistry ? Urban Water Management ? Integrated Water Resources Management ?

Region: Zoologischer Garten Berlin

Bounding boxes: 13.3371° .. 13.3371° x 52.50794° .. 52.50794°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Technische Universität Berlin, Institut für Technischen Umweltschutz, Fachgebiet Wasserreinhaltung (Projektverantwortung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)

Time ranges: 2025-01-01 - 2025-09-17

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Is climate change affecting the mobility of persistent and mobile organic micropollutants in the water cycle?
  Description: Several persistent and mobile organic micropollutants (OMP) have recently been found in aquatic environments within the ng/L to µg/L ranges. This is likely due to their remarkably high mobility, leading to a strong tendency to disperse into water resources, thereby posing challenges in remediation. The increased detection rates of these OMP have resulted from recent advancements in quantitative analytical methods. Managed aquifer recharge (MAR) systems, including bank filtration (BF) and artificial groundwater recharge, have been effectively employed in Europe for over 150 years as well as in other parts of the world to supply drinking water. Numerous recent studies have investigated the fates (persistency and biotransformation) of various OMP in laboratory columns simulating BF. However, the fate of many detected OMP within surface water and MAR systems remains unknown, particularly under realistic and variable climatic conditions, such as temperature fluctuations, UV radiation, and rainfall. Further research is needed to investigate the efficacy of MAR in removing persistent and mobile OMP, as well as the adaptability of MAR systems to climate change. This project aims to investigate the impact of climate change (including temperature variations, flow fluctuations, and rainfall/runoff) on the fate of emerging contaminants in both surface water and BF systems. The study will examine the influence of particulate organic matter, various water quality parameters (such as turbidity, dissolved organic matter, iron, manganese, and nitrate), hydraulic retention time, and redox conditions on the removal of OMP. Furthermore, the removal of OMP by plants will also be investigated. Batches, laboratory columns, columns under realistic conditions, and mesocosm experiments will be employed to evaluate the fates of OMP in BF. Furthermore, the mobility of OMP in surface water will be assessed through mesocosm pond experiments. The data collected from these experiments will be systematically utilized to develop a predictive model using a machine learning approach to provide insights into the fates of OMP. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1138940

Resources

• Webseite zum Förderprojekt

  https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/559798731 (Webseite)

Status

Aktiv

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