Abteilung Wasserressourcen und Trinkwasser

Trinkwasserchemie

Willkommen in der Gruppe "Trinkwasserchemie"

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Neuigkeiten

Momentan gibt es die Möglichkeit für Bachelor- oder Masterarbeiten. Bei Interesse kontaktiere uns gerne per Email.

Mitarbeitende

Elisabeth SalhiTel. +41 58 765 5257E-Mail senden
Sung Eun LimTel. +41 58 765 5452E-Mail senden
Stephanie RemkeTel. +41 58 765 6694E-Mail senden
Joanna HouskaDoktorandinTel. +41 58 765 5107E-Mail senden
Dr. Ke XuTel. +41 58 765 5383E-Mail senden

Forschungsaktivitäten

Die Forschung der letzten Jahre umfasste Oxidations- und Desinfektionsprozesse, und photochemische Transformationen.

Forschungsaktivitäten: Oxidations- und Desinfektionsprozesse

Kinetische Untersuchungen, Entwicklung von Konzepten zur Charakterisierung von Oxidations- und Desinfektionsprozessen, Charakterisierung von Matrixkomponenten, Übertragung von molekularen Erkenntnissen auf Grossanlagen:

Verständnis von stickstoffhaltigen Stoffen während der Ozonierung

  • Verständnis von stickstoffhaltigen organischen Substanzen während der Wasseraufbereitung
  • Bildung von reaktiven Sauerstoffspezies (Singulett-Sauerstoff, Hydroxyl-Radikal) in Oxidationsprozessen
  • Bildung von stickstoffhaltigen Desinfektionsnebenprodukten

(Kontakt: Sung Eun Lim)

Prozessanalyse und -kontrolle von oxidativer Abwasseraufbereitung für die Verminderung von Mikroschadstoffen

  • On-line Überwachung von chemischen Eigenschaften des Prozesswassers während der Ozonierung
  • Automatisierte Analyse der Redoxeigenschaften von organischem Material während der Ozonierung
  • Optimierung der Ozondosierung für den Betrieb in Abwasserreinigungsanlagen (Grossanlagen)

(Kontakt: Nicolas Walpen)

Verständnis über die Bildung und die mögliche Vorhersage von Oxidationsnebenprodukten aus organischem Material

  • Charakterisierung von gelösten organischem Material (DOM) relevant für die Aktivität mit Oxidationsmitteln wie Ozon
  • Ermittlung der relevanten funktionellen Gruppen in DOM, verantwortlich für die Bildung von Oxidationsnebenprodukten
  • Ermittlung unbekannter Oxidationsnebenprodukte

 (Kontakt: Joanna Houska)

Projektkollaborationen

Charakterisierung der Abwasserbehandlung mit suspect und non-target Screening zur Verfahrensevaluation Ozonung und Aktivkohlebehandlung
Bildung und Schicksal von Transformationsprodukten bei der Wasserbehandlung mit Ozon und biologischer Nachbehandlung

Aktuelle Publikationen

Lim, S.; McArdell, C. S.; von Gunten, U. (2019) Reactions of aliphatic amines with ozone: kinetics and mechanisms, Water Research, 157, 514-528, doi:10.1016/j.watres.2019.03.089, Institutional Repository
Tentscher, P. R.; Lee, M.; von Gunten, U. (2019) Micropollutant oxidation studied by quantum chemical computations: methodology and applications to thermodynamics, kinetics, and reaction mechanisms, Accounts of Chemical Research, 52(3), 605-614, doi:10.1021/acs.accounts.8b00610, Institutional Repository
Marron, E. L.; Mitch, W. A.; Gunten, U. von; Sedlak, D. L. (2019) A tale of two treatments: the multiple barrier approach to removing chemical contaminants during potable water reuse, Accounts of Chemical Research, 52(3), 615-622, doi:10.1021/acs.accounts.8b00612, Institutional Repository
Krasner, S. W.; Lee, C. F. T.; Mitch, W. A.; von Gunten, U. (2018) Impact of combined chlorination and chloramination conditions on N-Nitrosodimethylamine formation, Journal American Water Works Association, 110(12), 11-24, doi:10.1002/awwa.1128, Institutional Repository
Önnby, L.; Salhi, E.; McKay, G.; Rosario-Ortiz, F. L.; von Gunten, U. (2018) Ozone and chlorine reactions with dissolved organic matter - Assessment of oxidant-reactive moieties by optical measurements and the electron donating capacities, Water Research, 144, 64-75, doi:10.1016/j.watres.2018.06.059, Institutional Repository
Önnby, L.; Walpen, N.; Salhi, E.; Sander, M.; von Gunten, U. (2018) Two analytical approaches quantifying the electron donating capacities of dissolved organic matter to monitor its oxidation during chlorination and ozonation, Water Research, 144, 677-689, doi:10.1016/j.watres.2018.06.060, Institutional Repository
Rougé, V.; Allard, S.; Croué, J.-P.; von Gunten, U. (2018) In situ formation of free chlorine during ClO2 treatment: implications on the formation of disinfection byproducts, Environmental Science and Technology, 52(22), 13421-13429, doi:10.1021/acs.est.8b04415, Institutional Repository
Liu, Z.-Q.; Shah, A. D.; Salhi, E.; Bolotin, J.; von Gunten, U. (2018) Formation of brominated trihalomethanes during chlorination or ozonation of natural organic matter extracts and model compounds in saline water, Water Research, 143, 492-502, doi:10.1016/j.watres.2018.06.042, Institutional Repository
Schollée, J. E.; Bourgin, M.; von Gunten, U.; McArdell, C. S.; Hollender, J. (2018) Non-target screening to trace ozonation transformation products in a wastewater treatment train including different post-treatments, Water Research, 142, 267-278, doi:10.1016/j.watres.2018.05.045, Institutional Repository
Knies, J.; Brookes, S.; Schubert, C. J. (2007) Re-assessing the nitrogen signal in continental margin sediments: new insights from the high northern latitudes, Earth and Planetary Sciences Letters, 253(3-4), 471-484, doi:10.1016/j.epsl.2006.11.008, Institutional Repository
Piazzoli, A.; Breider, F.; Gachet Aquillon, C.; Antonelli, M.; von Gunten, U. (2018) Specific and total N-nitrosamines formation potentials of nitrogenous micropollutants during chloramination, Water Research, 135, 311-321, doi:10.1016/j.watres.2018.02.019, Institutional Repository
von Gunten, U. (2018) Oxidation processes in water treatment: are we on track?, Environmental Science and Technology, 52(9), 5062-5075, doi:10.1021/acs.est.8b00586, Institutional Repository
Tentscher, P. R.; Bourgin, M.; von Gunten, U. (2018) Ozonation of Para-substituted phenolic compounds yields p‑benzoquinones, other cyclic α,β-unsaturated ketones, and substituted catechols, Environmental Science and Technology, 52(8), 4763-4773, doi:10.1021/acs.est.8b00011, Institutional Repository
Bourgin, M.; Beck, B.; Boehler, M.; Borowska, E.; Fleiner, J.; Salhi, E.; Teichler, R.; von Gunten, U.; Siegrist, H.; McArdell, C. S. (2018) Evaluation of a full-scale wastewater treatment plant upgraded with ozonation and biological post-treatments: abatement of micropollutants, formation of transformation products and oxidation by-products, Water Research, 129, 486-498, doi:10.1016/j.watres.2017.10.036, Institutional Repository
Krasner, S. W.; Westerhoff, P.; Mitch, W. A.; Hanigan, D.; McCurry, D. L.; von Gunten, U. (2018) Behavior of NDMA precursors at 21 full-scale water treatment facilities, Environmental Science: Water Research and Technology, 4(12), 1966-1978, doi:10.1039/C8EW00442K, Institutional Repository
Breider, F.; Salihu, I.; von Gunten, U. (2018) Formation of N-nitrosamines by micelle-catalysed nitrosation of aliphatic secondary amines, Environmental Science: Processes and Impacts, 20(10), 1479-1487, doi:10.1039/C8EM00335A, Institutional Repository
Spahr, S.; von Gunten, U.; Hofstetter, T. B. (2017) Carbon, hydrogen, and nitrogen isotope fractionation trends in N-nitrosodimethylamine reflect the formation pathway during chloramination of tertiary amines, Environmental Science and Technology, 51(22), 13170-13179, doi:10.1021/acs.est.7b03919, Institutional Repository
Song, Y.; Breider, F.; Ma, J.; von Gunten, U. (2017) Nitrate formation during ozonation as a surrogate parameter for abatement of micropollutants and the N-nitrosodimethylamine (NDMA) formation potential, Water Research, 122, 246-257, doi:10.1016/j.watres.2017.05.074, Institutional Repository
Bourgin, M.; Borowska, E.; Helbing, J.; Hollender, J.; Kaiser, H.-P.; Kienle, C.; McArdell, C. S.; Simon, E.; von Gunten, U. (2017) Effect of operational and water quality parameters on conventional ozonation and the advanced oxidation process O3/H2O2: kinetics of micropollutant abatement, transformation product and bromate formation in a surface water, Water Research, 122, 234-245, doi:10.1016/j.watres.2017.05.018, Institutional Repository
Zhao, X.; Ma, J.; von Gunten, U. (2017) Reactions of hypoiodous acid with model compounds and the formation of iodoform in absence/presence of permanganate, Water Research, 119, 126-135, doi:10.1016/j.watres.2017.04.033, Institutional Repository
Soltermann, F.; Abegglen, C.; Tschui, M.; Stahel, S.; von Gunten, U. (2017) Options and limitations for bromate control during ozonation of wastewater, Water Research, 116, 76-85, doi:10.1016/j.watres.2017.02.026, Institutional Repository
Merle, T.; Pronk, W.; von Gunten, U. (2017) MEMBRO3X, a novel combination of a membrane contactor with advanced oxidation (O3/H2O2) for simultaneous micropollutant abatement and bromate minimization, Environmental Science and Technology Letters, 4(5), 180-185, doi:10.1021/acs.estlett.7b00061, Institutional Repository
Heeb, M. B.; Kristiana, I.; Trogolo, D.; Arey, J. S.; von Gunten, U. (2017) Formation and reactivity of inorganic and organic chloramines and bromamines during oxidative water treatment, Water Research, 110, 91-101, doi:10.1016/j.watres.2016.11.065, Institutional Repository
Breider, F.; von Gunten, U. (2017) Quantification of total N-nitrosamine concentrations in aqueous samples via UV-photolysis and chemiluminescence detection of nitric oxide, Analytical Chemistry, 89(3), 1574-1582, doi:10.1021/acs.analchem.6b03595, Institutional Repository
Lee, M.; Blum, L. C.; Schmid, E.; Fenner, K.; von Gunten, U. (2017) A computer-based prediction platform for the reaction of ozone with organic compounds in aqueous solution: kinetics and mechanisms, Environmental Science: Processes and Impacts, 19(3), 465-476, doi:10.1039/C6EM00584E, Institutional Repository
de Vera, G. A.; Gernjak, W.; Weinberg, H.; Farré, M. J.; Keller, J.; von Gunten, U. (2017) Kinetics and mechanisms of nitrate and ammonium formation during ozonation of dissolved organic nitrogen, Water Research, 108, 451-461, doi:10.1016/j.watres.2016.10.021, Institutional Repository
Spahr, S.; Cirpka, O. A.; von Gunten, U.; Hofstetter, T. B. (2017) Formation of N-Nitrosodimethylamine during chloramination of secondary and tertiary amines: role of molecular oxygen and radical intermediates, Environmental Science and Technology, 51(1), 280-290, doi:10.1021/acs.est.6b04780, Institutional Repository
Soltermann, F.; Abegglen, C.; Götz, C.; von Gunten, U. (2016) Bromide sources and loads in Swiss surface waters and their relevance for bromate formation during wastewater ozonation, Environmental Science and Technology, 50(18), 9825-9834, doi:10.1021/acs.est.6b01142, Institutional Repository

Forschungsaktivitäten: Photochemische Transformationprozesse

Quantenausbeuten, Kinetik und Mechanismen photochemischer Reaktionen, die zum Abbau von Mikroverunreinigungen führen.

Photochemische Transformationsprozesse im Zusammenhang mit Schadstoffen und Radikalspezies

  • Photosensibilisierter Abbau von Phenol- und Anilin-Derivaten, Arzneimitteln und Pestiziden: die komplexe Rolle des gelösten organischen Materials bei der Begünstigung und Hemmung von Oxidationsreaktionen
  • Photochemisch-induzierte Bildung und Kinetik von oxidierenden Radikalen (Sulfat-Radikal, Carbonat-Radikal): Anwendung auf den Abbau von Mikroverunreinigungen in technischen aquatischen Systemen

(Kontakt: Dr. Silvio Canonica)

Charakterisierung von organischen Radikalspezies produziert aus der Photobestrahlung von Organischem Material ("OROPHOT")

  • Photochemischer Abbau von organischen Schadstoffen
  • Photochemisch induzierte Bildung von Oxidantien aus chromophorischem organischem Material
  • Methoden: Photochemische Bestrahlungsexperimente, HPLC Analyse, Blitzlichtphotolyse

(Kontakt: Stephanie Remke)

Aktuelle Publikationen

Canonica, S.; Schönenberger, U. (2019) Inhibitory effect of dissolved organic matter on the transformation of selected anilines and sulfonamide antibiotics induced by the sulfate radical, Environmental Science and Technology, 53(20), 11783-11791, doi:10.1021/acs.est.9b04105, Institutional Repository
Leresche, F.; Ludvíková, L.; Heger, D.; Klán, P.; von Gunten, U.; Canonica, S. (2019) Laser flash photolysis study of the photoinduced oxidation of 4-(dimethylamino)benzonitrile (DMABN), Photochemical and Photobiological Sciences, 18(2), 534-545, doi:10.1039/C8PP00519B, Institutional Repository
Vione, D.; Fabbri, D.; Minella, M.; Canonica, S. (2018) Effects of the antioxidant moieties of dissolved organic matter on triplet-sensitized phototransformation processes: implications for the photochemical modeling of sulfadiazine, Water Research, 128, 38-48, doi:10.1016/j.watres.2017.10.020, Institutional Repository
Lee, M.; Merle, T.; Rentsch, D.; Canonica, S.; von Gunten, U. (2017) Abatement of polychoro-1,3-butadienes in aqueous solution by ozone, UV photolysis, and advanced oxidation processes (O3/H2O2 and UV/H2O2), Environmental Science and Technology, 51(1), 497-505, doi:10.1021/acs.est.6b04506, Institutional Repository
Rosario-Ortiz, F. L.; Canonica, S. (2016) Probe compounds to assess the photochemical activity of dissolved organic matter, Environmental Science and Technology, 50(23), 12532-12547, doi:10.1021/acs.est.6b02776, Institutional Repository
Yuan, C.; Chakraborty, M.; Canonica, S.; Weavers, L. K.; Hadad, C. M.; Chin, Y.-P. (2016) Isoproturon reappearance after photosensitized degradation in the presence of triplet ketones or fulvic acids, Environmental Science and Technology, 50(22), 12250-12257, doi:10.1021/acs.est.6b03655, Institutional Repository
McNeill, K.; Canonica, S. (2016) Triplet state dissolved organic matter in aquatic photochemistry: reaction mechanisms, substrate scope, and photophysical properties, Environmental Science: Processes and Impacts, 18(11), 1381-1399, doi:10.1039/c6em00408c, Institutional Repository
Leresche, F.; Von Gunten, U.; Canonica, S. (2016) Probing the photosensitizing and inhibitory effects of dissolved organic matter by using N,N-dimethyl-4-cyanoaniline (DMABN), Environmental Science and Technology, 50(20), 10997-11007, doi:10.1021/acs.est.6b02868, Institutional Repository