Invertebraten in der Wasserverteilung Vorkommen, Ursachen, Gegenmaßnahmen

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Helga Holst
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1 Vorkommen, Ursachen, Gegenmaßnahmen

2 Historie Organismengruppen / Größenordnungen Methoden der Untersuchung Ursachen Maßnahmen Fallbeispiele

4 Fallbeispiele Berlin Nach dem 1. Weltkrieg -Wasserasseln in den mit Seewasser versorgten Stadtteilen -Anwendung von Pyrethrum-Pulver auf Sandfiltern und Rohrleitungen (Sperrung der Rohrleitungen während der Behandlung) -Wiederbesiedelung war nicht zu vermeiden Amsterdam Pyrethrine werden in gelöster Form in einer Konzentration von 0,002 mg/l dem Trinkwasser direkt zugesetzt -tote Asseln durch Fluten aus Hydranten ausgespült Coventry Chloraminzugabe von 0,8mg/l ab Wasserwerk, Dosierung jeweils von April bis September -Asseln konnten nicht abgetötet werden, Reproduktion wurde unterdrückt bzw. vermindert

5 Fallbeispiele Magdeburg (1964) So hatten sich vor wenigen Jahren im Leitungsnetz einer mitteleuropçischen GroÉstadt so viele Wasserasseln entwickelt, dass sie einige EndstrÇnge vñllig verstopften. Sicher kann sich jeder vorstellen, mit welch gemischten GefÖhlen die Bewohner der betroffenen HÇuser beim Üffnen der Leitungen die eimerweise anfallende, durcheinander wimmelnde Schar von zentimetergroéen Tieren betrachteten. aus: Kalbe, L.: Leben im Wassertropfen (1985) Hamburg Asseln in Zählersieben, Feinfiltern von Hauswasserinstallationen, Reinwasserbehälter -gute Ergebnisse mit Druckluft-Wasser- Intensivspülungen

6 In der Trinkwasserverteilung nachgewiesene Organismen Eigenschaften, die für ein Leben im Rohrleitungssystem befähigen: Natürlicher Lebensraum Gewässergrund, Interstitial Nahrung Besonderheit Totes organisches Material, Bakterien, Biofilm) thigmotaktisches Verhalten

7 In der Trinkwasserverteilung nachgewiesene Organismen Schalenamöben (um 90µm) Rädertierchen (80-150µm) Fadenwürmer ( bis 1,5 mm)

8 In der Trinkwasserverteilung nachgewiesene Organismen Gliederwürmer ( bis 5 mm)

9 In der Trinkwasserverteilung nachgewiesene Organismen Kleinkrebse, deren Jungtiere und Larven z.b. Ruderfüßer

10 Wasserassel Invertebraten in der Wasserverteilung In der Trinkwasserverteilung nachgewiesene Organismen

11 In der Trinkwasserverteilung nachgewiesene Organismen Stetigkeit einiger Taxa im Trinkwassernetz Stetigkeit [%] Taxa Centropyxis Nematoden Arcella Difflugia Nauplien Alona (Blattfüßer) Harpacticoida Cyclopoida Ringelwürmer Lecane Milben Rotatoria n. det. Cyphoderia Asellus aquaticus Muschelkrebse Lepadella

12 Größenordnungen Tiergruppe Taxon Individuenzahlen [Ind./m³] Biomasse [mg/m³] Mittelwert Min Max Mittelwert Min Max Schalenamöben Arcella ,0428 0,0002 0,2798 Centropyxis ,2704 0,0009 2,8296 Difflugia ,3794 0,0009 2,1259 Rädertiere Lecane ,0058 0,0003 0,0575 Lepadella ,0067 0,0006 0,0419 Fadenwürmer Nematoda n. det ,0343 0,0001 0,7250 Gliederwürmer Oligochaeten n. det ,1548 0,0026 1,1563 Wassermilben Hydracarina n.det ,0999 0,0031 0,4353 Blattfußkrebse Alona ,0869 0,0029 0,5395 Muschelkrebse Ostracoda n.det ,0406 0, ,0229 Ruderfußkrebse Cyclopoida ,4489 0,0076 3,4033 Harpacticoida ,2939 0,0009 4,0308 Asseln Asellus aquaticus ,0798 0, ,3057 ges. Probe ,05 72

13 Größenordnungen - Vergleich Invertebraten in der Trinkwasserverteilung Drachensee b. Kiel (eutroph) (Zooplankton 2005) Individuendichte Ind./m³ 2.0 Mio -10 Mio Ind./m³ Biomasse 0,05-72 mg/m³ mg/m³ Kohlenstoffgehalt der tierischen Biomasse (50%) 0, µg/l DOC im Trinkwasser (4 Wasserwerke) µg/l (1-4 mg/l)

14 Untersuchungsmethoden Einsatz von Partikelfiltern

15 Untersuchungsmethoden Filtrierapparatur zur Probeentnahme aus Hydranten

16 Ursachen direkter, permanenter Eintrag Entwicklung und Vermehrung infolge des permanenten Eintrages von Nährstoffen

17 Entwicklung / Vermehrung ist nur mñglich, wenn bzw. weil genögend Nahrung vorhanden ist Nahrungsbestandteile Organische Partikel Suspendierte Bakterien Biofilme

18 Ursachen Arbeiten am Rohrnetz Reinwasser Rohrmaterialien Ablagerungen, Altlasten gelöste org. Nährstoffe partikuläre (org.) Nährstoffe (org. Detritus Bakterien, Biofilme höhere Organismen (Invertebraten)

19 Eintrag Arbeiten am Rohrnetz Netzlänge ges. Schäden ges. (pro Jahr) Rohrschäden mit Wasseraustritt Rehabilitation Versorgungsleitungen Reko und Herstellung Neuanschlüsse Neuverlegung Versorgungsleitungen km 565 Stck. 141 Stck. 9,2 km Stck. 7,5 km (Daten eines Netzbetreibers)

20 Ursachen Arbeiten am Rohrnetz Reinwasser Rohrmaterialien Ablagerungen, Altlasten gelöste org. Nährstoffe partikuläre (org.) Nährstoffe (org. Detritus Bakterien, Biofilme höhere Organismen (Invertebraten)

21 Ursachen Einfluss der Materialbeschaffenheit auf die Biofilmbildung Gesamtzellzahl Stoffwechselaktive Zellen Gesamtzellzahl [GZZ/cm²] 6,00E+05 5,00E+05 4,00E+05 3,00E+05 2,00E+05 1,00E+05 0,00E+00 ZMA Stahl Bitumen stoffwechel (CTC-)-aktive Zellen [ZZ/cm²]l [GZZ/cm²] 9,00E+03 8,00E+03 7,00E+03 6,00E+03 5,00E+03 4,00E+03 3,00E+03 2,00E+03 1,00E+03 0,00E+00 ZMA Stahl Bitumen Quelle: H. Petzoldt (2001): Biofilme im Leitungsnetz UntersuchungsmÑglichkeiten Vorstellung von Ergebnissen. (Technologiezentrum Wasser Ast. Dresden) Vortrag 6. Trinkwasserkolloquium in Karlsruhe

22 Ursachen Arbeiten am Rohrnetz Reinwasser Rohrmaterialien Ablagerungen, Altlasten gelöste org. Nährstoffe partikuläre (org.) Nährstoffe (org. Detritus Bakterien, Biofilme höhere Organismen (Invertebraten)

23 Reinwasser direkter Eintrag von Invertebraten Invertebratenbiomasse im Reinwasser einiger Wasserwerke [mg/m³] Wasserwerk Nov Dez Jan Feb März April Mai Juni Juli Aug Sep Okt MW 1 0, , , , , , , , , ,01 3 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01-0, , ,01 4 0,04 0,01 0,01 0,01 0,02 0,001 0,002 0,003 0,001 0,004 0,001 0,01 0,01 5 0,03 0,06 0,04 0,04 0,04 0,06 0,16 0,07 0,10 0,17 0,04 0,10 0,08 6 0,13 0,68 0,04-0,06 0,05 0,02 0,04 0,01 0,05 0,03 0,01 0,10 7 0, ,27-1,05 8,6 0,84 0,10 0,23 0,10 0,54 1,32 Zwischen 200 und 7000 Ind./m³

24 Biomasse [mg/m³] Reinwasser Entwicklung von Invertebraten im Rohrnetz - infolge des Eintrags gelöster Nährstoffe? 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0, Asselwahrscheinlichkeit 0, Entfernung [m] Wahrscheinlichkeit [%] Biomasse [mg/m³] 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 II. Leitung 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 Fließzeit [h]

25 Ursachen Arbeiten am Rohrnetz Reinwasser Rohrmaterialien Ablagerungen, Altlasten gelöste org. Nährstoffe partikuläre (org.) Nährstoffe (org. Detritus Bakterien, Biofilme höhere Organismen (Invertebraten)

26 Ablagerungen / Altlasten

27 Ablagerungen / Altlasten Ind.dichte in Ablagerungen Biomasse in Ablagerungen ,00 Individuendichte [Ind./m³] Biomasse [mg/m³] 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0, Verdünnungsvolumen [ml] Individuendichte [Ind.Probe] Ind.dichte in Belägen (Schmutzfilter) Verdünnungsvolumen [ml] Anzahl Asellus Verdünnung [ml] Ind./Probe Asellus

28 Wasserbedarf Warum jetzt? mittleres Qd [m³/d] Zeit Quelle: Städtische Werke Magdeburg GmbH Einwohner Wasserbezug Einwohner mittleres Qd [m³/d] Wasserbedarf Zeit spezifisches Qd [l/ew*d] mittl. Qd Spez. Qd

29 Wasserbedarf Warum jetzt? mittleres Qd [m³/d] Zeit mittl. Qd Spez. Qd Quelle: Städtische Werke Magdeburg GmbH Netzlänge ges. [km] spezifisches Qd [l/ew*d] Rohrnetz-Entwicklung Zeit Netzlänge saniert [km] Netzlänge gesamt Auswechslung Erschließung

30 Maßnahmen Im Leitungsnetz Verminderung des Eintrages an Tieren durch sauberes Arbeiten bei Havarien, Neuanschlüssen etc. Beseitigung von Akkumulationen durch Spülungen Netzoptimierung: Durchgängigkeit, Fließgeschwindigkeiten

31 Maßnahmen Im Wasserwerk Verminderung des Eintrages an Tieren durch technologische Maßnahmen. Verminderung des Eintrags biologisch verwertbarer Stoffe durch weitergehende Aufbereitung

32 Fallbeispiele Ausgangspunkt Fall 1 Fall 2 Fall 3 Anteil betroffener UB [%] durchschnittliche Anzahl von Asellus aquaticus [Ind./m³] Anzahl registrierter Asseln [Ind./m³]

33 Literatur Tierische Organismen in Wasserversorgungsanlagen. DVGW Regelwerk, Technische Mitteilung, Hinweis W 271; Bonn, 1997; 45S. RÑske, I., Uhlmann D. (2005): Biologie der Wasser- und Abwasserbehandlung. Ulmer Verl. Stuttgart SCHREIBER, H.; SCHOENEN, D. (1998): Tierische Organismen in Wasserversorgungsanlagen. gwf Wasser Abwasser 139 (1998) Nr. 1; S GAMMETER, S.; BOSSHART, U. (2001): Invertebraten in Trinkwasserreservoiren. gwf Wasser Abwasser 142 (2001) Nr.1; S SCHWARTZ, H. et al. (1966): Erfahrungen bei der BekÇmpfung von Asellus aquaticus in den Wasserversorgungsanlagen der Stadt Magdeburg. Fortschritte der Wasserchemie und ihrer Grenzgebiete, 4 (1996) S GAMMETER, S.; BOSSHART, U. (2001): Invertebraten in Trinkwasserreservoiren. gwf Wasser Abwasser 142 (2001) Nr.1; S

34 Rückfragen und feedback an: Ute Michels AquaLytis Scheederstraße 1a-c Königs Wusterhausen Fon: Fax:

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