Im Rahmen der Forschungsarbeit wird die Belastung von Flüssen durch Kunststoffe und die Anlagerung von Schadstoffen an diese synthetischen Polymere untersucht. Fragestellungen sind: Welche Auswirkungen hat die Verschmutzung durch synthetische Polymere (Plastik) auf die Binnengewässer. Welche Rolle spielen dabei sich ebenfalls im Wasser befindende Schadstoffe? Reichern sich diese möglicherweise an den Polymeren an und lösen sich in Organismen wieder ab? Besonderes Augenmerk wird auf mikroskopisch kleine Kunststoffpartikel (Mikroplastik) gelegt.
Im Rahmen der Sanierung des Wasserwerkes Tettau (Lausitz) ist eine Optimierung der einzelnen Verfahrensstufen zur Trinkwasseraufbereitung erforderlich. Unsere Aufgabe ist im Wesentlichen die Erarbeitung von Grundlagen für eine technologische Planung bezüglich der Eisen- und Manganreduktion sowie die Prüfung einer Notwendigkeit der Behandlung der im Rohwasser enthaltenen organischen Inhaltsstoffe bzw. die Untersuchung ihrer Auswirkungen bei einer Desinfektion (Bildung von Desinfektionsnebenprodukten). Im Anschluss an das Projekt 'Optimierung des Verfahrenskomplexes Flockung/Sedimentation + Filtration' im letzten Jahr wurden nun entsprechend der Zielstellung 'Organische Wasserinhaltsstoffe im Rohwasser des Wasserwerkes Tettau' kleintechnische Versuche zur Entfernung von organischen Stoffen durchgeführt. Grundlage dafür waren Desinfektionsversuche mit Chlor und Chlordioxid im Labormaßstab zu Beginn des Projektes, um eine mögliche Bildung von Desinfektionsnebenprodukten (DNP) zu überprüfen. Die Vermeidung der Entstehung von DNP durch die Entfernung organischer Wasserinhaltsstoffe nach der Aufbereitungsstufe Filtration wurde in anschließenden kleintechnischen Versuchen mittels Membranverfahren (Nanofiltration und Umkehrosmose) und Aktivkohlefiltration untersucht.
Gewinnung von analytischen Daten ueber die Schadstoffbelastung von Oberflaechengewaessern in Zusammenhang mit der Sicherung der Trinkwasserversorgung und zur Verbesserung der Wasseraufbereitungstechnologie durch Identifizierung und quantitative Bestimmung organischer Mikroverunreinigungen. Selektive quantitative Analyse von Schadstoffen, die Heteroelemente enthalten (z.B. F, Cl, Br, N, P, S) durch spezifische Detektoren (Mikrowellenplasmadetektor). Dadurch besteht die Moeglichkeit, gezielt spezielle Substanzklassen von hygienischer und toxikologischer Bedeutung zu analysieren.
In den bereitgestellten Gewässergütekarten wird die Wasserbeschaffenheit der Berliner Fließgewässer anhand ausgewählter chemisch-physikalischer Parameter als Bänderkarte für jeweils eine Kenngröße dargestellt und die Entwicklung für den Zeitraum 1991 bis 2001 dokumentiert. Folgende Kenngrößen werden verbal beschrieben und bewertet sowie in Karten dargestellt: Temperatur, Sauerstoffgehalt, TOC, Ammonium-N, Nitrit-N, Nitrat-N, Chlorid, Sulfat, AOX. Phosphor ist ein wichtiger Steuerungsfaktor der Eutrophierung und wird deshalb im Abschnitt Biologische Gewässergüte in speziellen Trophiekarten bewertet. Zur kartographischen Darstellung von chemisch/physikalischen Umweltzustandsdaten wurde das von der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) in Anlehnung an die Biologische Gewässergüteklassifikation konzipierte 7-stufige Klassifikationsschema für Wasserinhaltsstoffe verwendet (LAWA, 1998). Zielstellung des deutschen Gewässerschutzes ist die Güteklasse II. Die gemessenen Stoffkonzentrationen werden anhand der Spannbreiten einer Güteklasse zugeordnet und farblich abgestuft dargestellt. In der Regel wird für die Einstufung das 90-Perzentil einer Jahresreihe eines Probenahmenpunktes verwendet. Für den Sauerstoffgehalt wird das 10-Perzentil zu Grunde gelegt; für die Wassertemperatur das Maximum, um kritische Gewässersituationen darstellen zu können. Die Güteanforderungen leiten sich aus den Anforderungen zum Schutz und Erhalt der jeweils empfindlichsten biologischen Stufe im Ökosystem (aquatische Lebensgemeinschaften) ab, oder sie berücksichtigen den Schutz der Trinkwasserversorgung und den Grundwasserschutz. Karten und weitere Erläuterungstexte sind im Umweltatlas Berlin vorhanden. Gewässergüte (Chemie) – Inhalt Gewässergüte (Chemie) – Karten
Es ist das wissenschaftliche Ziel der Arbeit, durch Auswertung der geologischen Daten, der geohydraulischen und geotechnischen Kennwerte, der chemischen Inhaltsstoffe, der Kenntnis der Edelgase und der Isotopendaten die Herkunft der Waesser zu klaeren. Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens dienen als Grundlage fuer Fragen der quantitativen Bewirtschaftungsmoeglichkeiten, qualitativer Veraenderungen in Abhaengigkeit von der Bewirtschaftung, Gefahr von Verschmutzungen, Ausweisung von Heilquellenschutzgebieten und Erkundungen des Mineralwasserdargebots.
Ringversuch; Methode nach Prof. Ohnesorge/Dr. Menzel (Universitaet Duesseldorf) bzw. Dr. Weil (TU Muenchen).
Durch die Verarbeitung und Förderung von Kalisalzen sind in Thüringen große Abraum- und Rückstandshalden entstanden. Die aufgehaldeten Salze werden niederschlagsinduziert aufgelöst und gelangen in Grund- und Oberflächengewässer. Das hoch mineralisierte Infiltrationswasser breitet sich im Grundwasser als Salzfahne aus und kann in Quellen wieder zutage treten. Am Beispiel der Kalirückstandshalde Sollstedt wird die Ausbreitung der in den Untergrund eingebrachten Salzlösung untersucht. Ziel des Vorhabens ist der Erwerb von Kenntnissen über die regionalen geologischen und hydrogeologischen Verhältnisse einerseits. Andererseits im Sinne der Wasserwirtschaft, Untersuchungen der Wasserverhältnisse im Hinblick auf ihre Salinität und Wasserwegsamkeit. Im Abstromgebiet der Halde Sollstedt liegen mehrere Quellen, die stark mineralisiert sind. Die Halde Sollstedt sowie der von ihr ausgehende Salzeintrag in Oberflächen- und Grundwässer ist aufgrund der topographischen Situation und der geologischen Verhältnisse als möglicher Teilverursacher der hohen Mineralisation der Quellen einzustufen. Als weiterer möglicher Teilverursacher der Quellwasserbelastung wird eine ehemalige Hausmülldeponie, die sich im vermuteten Einzugsbereich der Quellen befindet untersucht. Geogene Ursachen, wie bisher nicht bekannte, natürliche Salzvorkommen im Untergrund sind als Weitere Ursachen der hohen Quellwassermineralisation nicht auszuschließen.
Das Vorhaben ist in 4 Zielbereiche gegliedert: 1) Aufklaerung, Bilanzierung organischer Wasserschadstoffe, insbesondere biologisch schwer abbaubare Verbindungen, 2) Adsorptive Wasserreinigung mit Aluminiumoxid, insbesondere Abtrennung und Rueckgewinnung von Phosphat aus Abwasser, 3) Aufklaerung der Wirkung von Ozon auf organische Wasserinhaltsstoffe und Entwicklung eines Verfahrens der kombinierten Anwendung von Ozon und biologischer Behandlung fuer Abwasser, 4) Verfahrensentwicklung zur Teilentsalzung von Wasser durch Ionenaustausch, insbesondere zur Verminderung des Nitratgehaltes.
Vorversuche mit Modellkomponenten haben bereits gezeigt, dass ueberkritisches CO2 geeignet ist, organischen Kohlenstoff aus Wasser zu extrahieren. Ziel der Arbeiten ist jetzt die kontinuierliche Detektion, wozu hauptsaechlich apparative Entwicklungsarbeit erforderlich ist.
Bei modernen Zellstoffabriken (Sulfit) ist der groesste Anteil der Verschmutzung im Abwasser in den Kondensaten der Laugeneindampfung sowie in den Abwaessern der Bleicherei enthalten. Von den Inhaltstoffen her ist das Kondensat sehr gut, das Bleichereiabwasser nur in bestimmten Faellen dem anaeroben biologischen Abbau zugaenglich. Neben den biologisch abbaubaren Stoffen sind jedoch auch toxische Stoffe im Abwasser, die den anaeroben Abbau stark behindern koennen (SO2, Ligninverbindung, Cl). Seit einiger Zeit laufen sowohl Laborversuche an der TU als auch halbtechnische Versuche in einem grossen Zellstoffwerk, um die Probleme der praktischen Anwendung zu loesen.
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