Das Institut für Hygiene und öffentliche Gesundheit der Universität Bonn (IHPH) übernimmt die Koordination der Gefährdungsanalyse der Ruhrwasserqualität im Ballungsraum Mülheim an der Ruhr, Essen, Bochum (Schwerpunkt ist der Baldeneysee im Stadtgebiet Essen mit seinen potentiellen Badestellen). Ausgangspunkt ist eine umfassende Literaturanalyse zu Risiken durch wasserassoziierte Krankheitserreger (Viren, Bakterien, Parasiten), sowie die Auswertung von Berichten aktueller Forschungsprojekte zu chemischen Agenzien in der Ruhr. Zusätzlich werden Experteninterviews mit Vertretern der zuständigen Behörden und Institutionen im Bereich der Risikoregulierung bei Badegewässern durchgeführt. In Kooperation mit den Projektpartnern werden über einen Zeitraum von 18 Monaten an acht Beprobungsstellen im Untersuchungsgebiet der Ruhr Wasserproben entnommen und hinsichtlich der, für die Badewasser- und Trinkwasserqualität relevanten, Bakterien, Viren und Parasiten untersucht. Das IHPH übernimmt hier die Analytik humanpathogener Parasiten (Giardia lamblia und Cryptosporidium) und begleitet in diesem Rahmen auch Untersuchungen zur Elimination hygienisch relevanter Mikroorganismen in der Trinkwasseraufbereitung. Die Ergebnisse fließen in die Risikobewertung (AP2) ein, die das IHPH mit Projektpartnern durchführt. Außerdem dienen die Daten der Ermittlung relevanter Eintragspfade (Grundlage für AP4a: Eintragsminderung). Zusammen mit begleitend gesammelten meteorologischen und hydraulischen Daten wird hier die Basis für das Monitoring- und Frühwarnsystem in AP4b erarbeitet.
G. lamblia und C. purvum sind die häufigsten humanpathogenen Protozoen. Sie werden in den industrialisierten Länder durch Wasser übertragen. Es ist bekannt, dass die infektiösen Formen, Zysten und Oozyten, hoch resistent gegenüber Massnahmen der Abwasserreinigung sind und eine potentielle Gefahr für die Bevölkerung sowohl durch kontaminiertes aufbereitetes Wasser als auch Frischwasser darstellen. Das Auftreten von Giardia und Cryptosporidium in Hamburger Abwasseraufbereitungsanlagen wurde bisher nicht untersucht. Diese Studie hat zum Ziel, auf molekularer Ebene das Protozoenkollektiv in einer Hamburger Abwasseraufbereitungsanlage nachzuweisen und zu charakterisieren. Von besonderem Interesse ist dabei der Einfluss der Aufbereitungsmethoden von kommunalem Abwasser und Klärschlamm auf ihr Überleben. Speziell wird die Studie die Persistenz der Protozoen in der Abwasseraufbereitungsanlage nachweisen und verfolgen; die Konzentrationen an Protozoen in unterschiedlichen Klärstadien bestimmen sowie die Effektivität der einzelnen Klärstadien aufzeigen. Die Ergebnisse der Studien können in zweifacher Hinsicht nützlich sein. Zum einen können diese Daten liefern, die für das Design eines guten Abwassermanagements wichtig sind, und zum anderen die Basis für ein Verständnis der Epidemologie von Parasiten darstellen, was wichtig für die Auslegung von Kontrollmaßnahmen ist.
Bewertung der Leistungsfähigkeit des Retentionsbodenfilters Madfeld hinsichtlich der Rückhaltung hygienisch relevanter Mikroorganismen. Das vor der Kläranlage Madfeld angeordnete Regenüberlaufbecken entlastet in den Aabach. Der Aabach speist als wesentlicher Zufluss die Trinkwassertalsperre Aabach. Daher wurde zur weitergehenden Behandlung des Abschlages aus den Regenüberlaufbecken ein Schilf bewachsener Retentionsbodenfilter errichtet. Der Filter wurde in zwei Hälften geteilt in denen unterschiedliche Flitersubstrate verwendet wurden. Der Retentionsbodenfilter zielt neben einer hydraulischen und stofflichen Optimierung der Mischwassereinleitung insbesondere auf eine Reduktion der in den Aabach eingeleiteten hygienisch relevanten Mikroorganismen ab. Ziel der Untersuchung war die Leistungsfähigkeit des Retentionsbodenfilters im Hinblick auf die Rückhaltung hygienisch relevanter Mikroorganismen hinzu untersuchen. Die Ergebnisse lassen sich folgendermaßen zusammenfassen: - Es wurden im Mittel bakterien-spezifische Rückhalteleistungen für hygienisch relevante Mikroorganismen von 0,3 bis 1,9 log-Stufen und für apathogene Bakterien von 1,4 bis 1,6 log-Stufen erreicht. In Einzelfällen wurden Rückhalteleistungen von bis zu 2,6 log-Stufen nachgewiesen. - Der Schilf bepflanzte Filter hielt bei allen Beschickungen Mikroorganismen zurück. Ein Austrag hygienisch relevanter Mikroorganismen konnte in keinem Fall nachgewiesen werden. - Die Rückhaltung von hygienisch relevanten Mikroorganismen wurde durch das verwendete Filtersubstrat, jedoch nicht durch die Beschickungsdauer bestimmt. Die Dauer und damit bedingt auch die hydraulische Belastung des Filters hatten keinen negativen statistisch abgesicherten Einfluss auf die Rückhaltung der Mikroorganismen. Eine verlängerte Beschickungsdauer zeigte in Bezug auf den Parameter Clostridium perfringens sogar eine teilweise verbesserte Rückhalteleistung. - Lange Beschickungspausen durch Witterungseinflüsse erschienen auch bei dem Retentionsbodenfilter Madfeld anfänglich zu verringerten Rückhalteleistungen zu führen. Längere Trockenperioden führen bei Biofilmen zu einer Inaktivierung von Bakterien und höheren Mikroorganismen, die erst nach erneuter Beschickung der Filter durch Wachstums- und Vermehrungsprozesse kompensiert wird. - Die mikrobiologische Qualtität der Abläufe war abhängig vom Filtermaterial. Intestinale Enterokokken wurden besser zurückgehalten als Escherichia coli. Das Filtermaterial LfU2 wies im Vergleich zum NRW-stämmigen Filtersand bei beiden Indikatororganismen um eine bis zu 56 Prozent höhere Rückhalteleistung auf. - Der Retentionsbodenfilter Madfeld war in der Lage bei den untersuchten Beschickungen dauerhaft aus dem Mischwasserzulauf hygienisch relevante Mikroorganismen effizient zurückzuhalten, so dass eine deutlich verringerte Konzentration im Ablauf detektiert werden konnte.
Das Projekt ist abgeschlossen und erscheint als Publikation in der Zeitschrift gwf, Wasser - Abwasser, Das Gas- und Wasserfach.