Wasser
Allgemeine Sachen zu Wasser
Allgemeine Sachen zu Wasser
Auf was muss man bei Smart-Metern Rücksicht nehmen bei den Bezügern?
Auf die informationelle Selbstbestimmung. Es dürfen nur Daten gesammelt werden, die einem klaren Zweck der Wasserversorgung (Abrechnung, Leckortung) dienen.
Bundesgericht entschied, dass maximal zwei Ablesungen pro Tag erlaubt sind (BGE 1C237/2020)
Welche Grösse ist für UV-Durchlässigkeit von besonderer Bedeutung?
SAK (spektraler Adsorptionskoeffizient), Mass für gelöste Stoffe
Gesamtdurchlässigkeit gemessen mit SSK (spektraler Schwächungkoeffizient, Summe aus SAK und Streuungskoeffzient)
In welchen Verordnungen sind Gewässerraum und Pufferstreifen geregelt?
Gewässerraum in GSchV (11 m für Kleinbäche Gerinne <2m; kein Dünger, keine PSM)
Pufferstreifen in ChemRRV (3m wenn kein Gewässerraum, kein PSM)
Was ist TFA und wie geregelt?
Trifluoracetat (im Prinzip kurzer PFAS), bei PSM nicht relevanter Metabolit
Kein Höchstwert
UBA Leitwert Trinkwasser 60 Mikrogramm/l
Was kann mit Ölschlieren verwechselt werden?
Kahmhaut, ist ein Biofilm aus Mikroorganismen, der sich an Grenzübergängen von Medienzur Luft ansammelt. Gebildet wird sie vor allem durch Hefen (Kahmhefen) und sauerstoffabhängige Bakterien,
Was ist Hydrosphäre?
Teil der Erde, der die ober- und unterirdischen Wasservorkommen umfasst.
Wie gross ist Süsswasseranteil an globaler Wassermenge und wie viel ist flüssig?
2.5 Prozent
98 allen Wassers ist flüssig, doch beim Süsswasser 70 Prozent gebunden. Seen nur 0.007% des Wassers.
Wie häufig kommen Kleintiere in Trinkwassernetzen vor?
(Studie in ewp 01/24)
Knapp 1000 Stück pro m3 (Median) bei Meiofauna (100-4000 Mikrometer), am häufigsten Ruderfusskrebs
rund 80000 pro m3 (Median) bei Mikrofauna (<100), am häufigsten Schalenamöben
Ab wann ist Trübung sichtbar?
ca. 5 FNU
Allokation Toxikologie von Wasser?
In D 10% , WHO 20% von TDI. Für restliche Herleitung wichtig Sicherheitsfaktor mit Ausgangspunkt idealerweise NOAEL für Variabiltät Spezies 10, innerhalb Spezies 10 und meistens für zusätzliche Unsicherheiten.
Bekannter Fall von Viren, die aus Abwasser stammen und Epidemie auslösten?
1988 in Shanghai: Damals erkrankten 300.000 Menschen an Hepatitis A nach Konsum von Muscheln aus mit Abwasser belstetem Wasser.
Fälle von Virenerkrankungen über Trinkwasser in der Schweiz?
Neuveville 1998, Küblis 2000, Adliswil 2008, Le Locle 2015
Was ist Grundwasser?
das unterirdische Wasser der gesättigten Zone, die Gesteinshohlräume sind vollständig mit Wasser gefüllt.
Was für Hohlräume gibt es im Grundwasser?
- Porenhohlräume (Lockergestein)
- Klufthohlräume (verkarstetet Festgesteine)
- Karsthohlräume (Kalke, Dolomite, Gips)
Durch was zeichnet sich ein freier Grundwasserleiter aus?
Die Grundwasseroberfläche zeichnet sich nicht durch einen Grundwasserstauer aus. <-> gespannter Grundwasserleiter. Ist der Druck so hoch, dass Druckfläche über Gelände liegt, spricht man von artesischem Grundwasser
Zu was soll der Nachweis und Zählung von intestinale Enterokokken dienen?
Isolierung von intestinalen Enterokokken wie. Entecococcus faecalis, E. faecium, E. durans und E. hirae
Gelegentlich weitere Enterococcus-Arten und einige Arten der Gattung Streptococcus (insbesondere S. bovis und S. equinus) nachgewiesen.
Streptococcus-Arten überleben nicht lange im Wasser und werden wahrscheinlich nicht quantitativ erfaßt.
Enterokokken Indikatoren für eine fäkale Verschmutzung. Gelegentlich auch aus anderen Habitaten stammen könnten.
Nachweis: 2,3,5-Triphenyltetrazoliumchlorid, eine farblose Substanz, wird durch intestinale Enterkokken zu rotem Formazan reduziert.
Wie hängen DOC und SAK 254 zusammen?
Ein Gehalt von 2 mg/l DOC ergibt etwa einen SAK von 5/m, bei 3.5 mg/l ca 10 /m
Mangan: Höchstwert, Bedeutung.
0.05 mg/l (metallischer Geruch, Fleckenbildung)
Gemäss EFSA Aufnahme insgesamt bis 8 mg pro Tag möglich. Wichtiges Spurenelement (Knochen-, Gelenksbildung, Oxidativer Stress)
Bei sehr viel Mangan Manganismus: ähnlich Parkinson Zittern, Gangstörungen)
Wie viel Wasser kann die Changi water reclamation plant in Singapur herstellen?
900000m3/Tag
Wie hoch sind Durchschnittswerte für PFOS und PFOA in der Schweiz und den USA im Blut?
Gemäss einer Pilotstudie des BAG zum Human Biomonitoring:
PFOS 6600 ng/l
PFOA 2200 ng/l
PFAS gesamt: 10300 ng/l
USA:
PFOA Median: 2000 ng/l (Hoosick Falls 28300 bzw. 56000 ng/l bei Bezügern von Leitungswasser
Faustregel, um aus Leitfähigkeit Härte zu bestimmen
Dividiert durch 100, mal 6
Welche Bakterien eignen sich für den Nachweis von resistenten Mikroorganismen?
Sulfit-reduzierende Clostridien
http://www.bfr.bund.de/de/clostridien-54348.html
Leitfähigkeit und Wärmespeicherung von Wasser?
Schlechte Leitfähigkeit,guter Wärmespeicher
Was ist eine Verfügung?
Anordnung der Behörden im Einzelfall, die sich auf öffentliches Recht des Bundes stützt
Saure Reiniger
Säuren, die gut lösliche Salze bilden, reagieren mit Metalloxiden
Basische Reiniger
Verseifen Oele und Fette und machen sie loeslich
Saure Reiniger
Säuren, die gut lösliche Salze bilden, reagieren mit Metalloxiden
pH-Wert
negativer Zehnerlogarithmus der H+Ionen-Aktivität
Was ist eine Säure?
Elektronenpaarakzeptor bzw. Protonendonator
Was ist eine Base?
Elektronenpaardonator bzw. Protonenakzeptor
Säurekapazität von reinem Wasser
Klein, wenig Säurebeigabe senkt pH stark ab. Beigabe von 10-5 mol/l HCl ergibt pH 5
Säurekapazität von Grundwasser, Mineralwasser
Hoch, Zugabe von 10-3 mol HCl nur pH 6.5. Grund: HCO3--Ionen
Kalkböden bewirken
Pufferung bei neutral bis leicht basisch
Leitfähigkeit von Wasser ausschliesslich abhängig
von gelösten Ionen und damit verbunden von der Temperatur
Tenside/Detergenzien sind
Oberflächenspannung vermindernde Substanzen, ihre Reinigungsfunktion beruht auf Adsorption an Fettteilchen, die dadurch in Lösung gebracht werden können.
Aus was besteht ein Eisberg und warum
Aus Süsswasser, weil sich NaCl nur in der flüssigen Phase von Wasser löst.
Was bewirken gelöste Stoffe im Wasser
Gefrierpunkterniedrigung (Behindern Anlagern von Wassermolekülen an feste Phase), Siedepunkterhöhung (behindern Austritt von Wassermolekülen in flüssige Phase)
Destillation
Abtrennung des Lösemittels durch Verdampfen und räumlich getrennt wieder kondensiert. Da die Konzentration des gelösten Stoffes steigt, steigt auch Siedetemperatur.
Warum erstarren Lösemittel über einen Temperaturbereich
Die Konzentration des gelösten Stoffes steigt, je weniger Lösungsmittel vorhanden ist. Darum muss zunehmend mehr Energie aufgewendet werden, damit sich Feststoff bildet bzw. die Gefriertemperatur sinkt.
Isotonisch
Lösungen die den gleichen isotonischen Druck ausüben.
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Cartes-fiches
Woraus enstehen Eisen- und Manganionen?
Aus der Reduktion von Eisen- und Manganmineralien.
Bei Rückoxidation kommt es zur Fällung als unlösliche Hydroxide.
Ammonium NH4+wo mehr vorhanden?
In reduzierenden Wässern, in sauerstoffhaltigen nur in geringen (<0.5mg/l) Mengen vorhanden.
Wichtigste Anionen?
Anionen der Kohlensäure, enstehen vorwiegend aus kalkhaltigen Gesteinen, Puffersystem der Kohlensäure
Chlorid
Sulfat, stammt meist aus Gips (Calciumsulfat-Dihydrat)
Wichtigste natürliche organische Stoffe?
Huminsäuren und Fulvinsäuren, Endprodukte des biologischen Abbaus der pflanzlichen Biomasse
Fulvinsäuren
Alkalilöslich, kleineres Molekulargewicht als Huminsäuren, ein Drittel aus Polysaccharidbausteinen, weniger aromatische Komponenten
Huminsäuren
Schwerer wasserlöslich als Fulvinsäuren, fällbar durch Säure, farbig durch aromatische Anteile, können schwerlösliche Komplexe mit Metallionen bilden.
Bedeutung der Huminstoffe?
Anlagerung anderer Stoffe wie Schwermetalle; PAK; Pestizide
Kationenaustauscherfunktion
Komplexbildner
Geruchs- und Geschmacksbildner
Störung von Aufbereitung
höherer Oxidationsbedarf
Vorläufersubstanz von Desinfektionsnebenprodukten (THM)
Auf was deutet Aluminium im Wasser und auf was Mangan und Eisen hin?
Versauerung bzw. Reduktionsvorgänge.
Antimon, Selen, Barium und Strontium: welche Art von Quellen?
natürliche
Ein Kubikmeter Wasser reicht wie lange für wie viele Personen?
Ca 1 Tag für 3 Personen ->
1000 m3 reichen ca. für 3000 Personen
Nickel gesundheitliche Bedeutung
Bei oraler Aufnahme (im Gegensatz zu Hautkontakt und Einatmen) nicht so klar, in TBDV Höchstwert von 20 Mikrogramm/l. Hohe Nickelkonzentrationen, wenn pH tief und Sulfatkonzentrationen hoch. Tiefe Grundwässer häufig mehr.
Arsen Bedeutung
Problem vorallem dreiwertiges Arsen, Hautschäden kanzerogen. Kann natürlicherweise - kommt häufig auf sulfidischen Erzen wie Pyrit oder Arsenopyrit - in gewissen Weltgegenden in Konzentrationen bis zu 1mg/l vorkommen, TBDV-Höchstwert ist 10 Mikrogramm/l
Uran im Wasser
Relativ häufig, da es überall vorkommt.
Ist stets komplexiert und nicht als freies Kation im Wasser
Ist nierentoxisch,
Höchstwert TBDV 30 Mikrogramm/l
Fluorid
In geringen Konzentrationen Schutzwirkung auf Zähne, in höheren Konzentrationen Zahnflecken und Osteosklerose
(TBDV Höchstwert: 1,5 mg/l)
Radon
Radioaktives, in Wasser lösliches Edelgas. Trinken im Gegensatz zum Inhalieren kein Problem. Höchstwerte TBDV 0.1mSv/a
Was ist ungefähr der Konzentrations-Range von Spurenstoffe?
1ng - 1mg/l
Beispiele von regulierten Spurenstoffen und Höchstwerte
Trihalomethane: 50 µg/l
1,2-Dichlorethan: 3 µg/l (schlecht löslich)
Benzol: 1µg/l (schlecht löslich)
PAK: 0.1 µg/l
PSM: 0.1 µg/l bzw. 0.5 µg/l (Summe)
Benzoapyren: 0.01 µg/l
Um eine Brunnenstube oder ein Reservoir zu reinigen, soll wie viel Chlor verwendet werden?
10-20 g Chlor / m3 Wasser, das entspricht 0.1-0.2 Liter 12 prozentiges Javelwasser pro m3 Wasser (W10)
Wie viele E. coli und Enterokokken müssen beim klassischen Verfahren für eine sicherer Detektion vorhanden sein?
10'000 Bakterien pro m3 Wasser, damit im Schnitt 1 Bakterium in 100 ml enthalten ist.
Welche Lebensräume unterscheidet man prinzipiell bei Wasser?
die Wasserphase
die Grenzfläche in Kontakt mit Wasser
Wie überleben Bakterien in nährstoffarmen Wasser?
Als Sporen oder unter der Bildung von VBNC-Zellen
Was ist eine Verockerung?
Anorganische Ablagerung in Biofilmen aus Eisen- und Maganoxiden
Was ist Biofouling?
Unerwünschte Biofilmbildung
Was ist das Problem der Kultivierungsmethode?
Es werden nur Mikroorganismen erfasst, die auf dem Kulturmedium wachstumsfähig sind, alle anderen werden nicht berücksichtigt. Führte auch zur irrigen Annahme, dass Trinkwasser weitgehend keimfrei sei.
Wie viel mehr Bakterien erhält man typischerweise, wenn man direkt auszählt (Anfärbung intakter DNA) statt kultiviert?
1-4 Zehnerpotenzen
Wie wird häufig die Diversität einer Bakterienpopulation bestimmt?
Sequenzanalyse der 16S rDNA
Wie viele Zellen enthält Trinkwasser typischerweise?
104-105 Zellen pro ml
VBNC bedeutet
Viable but not culturable. Solche Formen können auch Vibrio cholerae, Salmonellen und Legionellen bilden
Andere Anpassungen an nährstoffarme Umgebung?
Reduktion und Optimierung der Zellgrösse, Schwärmerzellen, Filamente
Wann wird von Trophie und wann von Saprobie gesprochen?
Trophie (in Ökologie) bei autotrophen Primärproduzenten
Saprobie bei heterotrophen Organismen (benötigt Vorhandensein organischer Verbindungen)
Welche drei Hauptparameter werden für Trophiegrad verwendet?
Gesamt-P-Konzentration, Chlorophyll-a-Konzentration und Sichtiefe.
(sind klein bei oligotrophen und hoch bei hypertrophen Gewässern, dazw. mesotroph, eutroph, polytroph)
Für was wurde Saprobiegrad verwendet?
Für Kontamination mit Abwässern, heute nicht mehr aktuell, da leicht abbaubare organische Substanzen in ARA eliminiert werden.
Was muss ein ökologisches gutes Gewässer nicht sein?
In gutem hygienischen Zustand, Flüsse können bspw. Giardien oder Cryptosporidien enthalten.
Was ist die typische Lebensform in oligosaproben Lebensräumenf?
Biofilm
Woher stammen Krankheitserreger im Wasser?
Zum einen aus menschlichen und tierischen Fäkalien, die über Abwasser oder Landwirtschaft ins Wasser gelangen, zum andern gibt es Krankheitserreger, die natürlicherweise im Wasser leben.
Klassische Seuchen
Cholera, Typhus, Ruhr
Cholera und Typhus benötigen hohe Dosen (103 bis 107), um bei Gesunden eine Infektion zu bewirken, Erreger sind Vibrio cholerae bzw. Salmonellla Typhi/Paratyphi
(Ruhr: bakteriell durch Shigellen verursacht, die Shiga-Toxin produzieren).
Warum gelten neue Krankheitserreger als neu?
Weil sie lange nicht als Krankheitserreger erkannt wurden (häufig auch geringe Infektionsdosis) oder erst durch bestimmte Bedingungen (mehr Warmwasserleitungen oder mehr infektionsanfällige Personen) an Bedeutung gewannen. Wirklich neu sind nur wenige wie bspw. EHEC.
Was unterscheidet häufig virale und bakterielle Infektionsquellen?
Viren sind meist wirtspezifisch und können fast nur durch Abwasser übertragen werden. Bakterielle Infektionen können auch von Tieren (Tierreservoir) auf den Menschen übertragen werden.
Was zeichnet enterale Viren aus?
Die Darmviren sind meist hüllenlos. Zu ihnen zählen Polioviren (Kinderlähmung), Hepatitis A Viren (Gelbsucht auch durch Hepatitis E), Noroviren, Rotaviren, enterale Aendoviren und Coronaviren (alle Durchfallerreger). Echo- und Coxsackiviren können Hirnhaut- und Atemwegentzündungen auslösen.
Teilweise starke jahreszeitliche Schwankungen, Ausnahme Adenoviren -> fäkaler Virenindikator
Was sind die wichtigsten Krankheitserreger von Protisten im Wasser?
Giardia instestinalis (kann Durchfall, Blähungen selten Fieber auslösen, infiziert als Zyste)
Cryptosporidium parvum und hominis (Durchfall, gefährlich für immungeschwächte Personen, ausgeschieden als stabile Oozysten)
8! Zysten und Oozysten sind chlorresistent -> Filtration nötig.
beide geringe Infektionsdosis, wobei bei Konzentrationen von bis zu 20 Zysten oder Oozysten in Trinkwasser keine Infektionen auftraten.
