EcoImpact 2.0

EcoImpact 2.0: Wirkung der weitergehenden Abwasserreinigung auf die Toleranz von Periphyton gegenüber Mikroverunreinigungen

Die Aufrüstung von rund 100 Schweizer Abwasserreinigungsanlagen (ARA) zur spezifischen Entfernung von Mikroverunreinigungen (MV) bietet eine einmalige Gelegenheit, die Effizienz von Technologien zur MV-Eliminierung und die daraus resultierenden Veränderungen bei Wasserorganismen in Gewässern zu untersuchen. Im Rahmen von EcoImpact 1 wurden klare biologische Reaktionen auf das Vorhandensein von MV in geklärten Abwässern auf verschiedenen biologischen Organisationsstufen festgestellt – von Zellen über Organismen bis hin zu Lebensgemeinschaften. Es konnte gezeigt werden, dass der Biofilm auf der Flusssohle, auch Periphyton genannt, unterhalb von Abwasserreinigungsanlagen toleranter gegenüber den eingeleiteten MV ist als oberhalb. Diese Toleranz einzelner Lebensgemeinschaften auf spezifische Verunreinigungen PICT (= Pollution-Induced Community Tolerance) verschwand nach der Aufrüstung der ARA. Diese Erkenntnisse zeigt erstmals die Relevanz von PICT und Periphyton zur Untersuchung der biologischen Wirkung der Aufrüstung von ARAs im Gewässer.

Projektziele und Forschungsfragen:

EcoImpact 2.0 konzentriert sich auf die zuvor beobachtete Toleranzentwicklung des Periphytons als biologische Reaktion auf das Vorhandensein von MV. Das Ziel besteht darin, zu ermitteln, wie die PICT für einen Vergleich der biologischen Wirkung von Aufbereitungstechnologien herangezogen und ob PICT in der Praxis als Methode zur Analyse der Wasserqualität eingesetzt werden kann.

Die folgenden vier Forschungsfragen sollen experimentell beantwortet werden:

F1. Lässt sich PICT bei Periphyton beobachten, welches sich in Modellrinnen mit ARA-Abwässern entwickelt?
F2. Wird PICT beim Periphyton durch die MV-Belastung oder durch die Freisetzung toleranter Mikroorganismen aus den ARAs oder durch eine Kombination von beidem induziert?
F3. Inwieweit beeinflussen verschiedene (Kombinationen von) Abwasserreinigungstechnologien die Toleranzentwicklung des Periphytons gegenüber MV?
F4. Welche mögliche Rolle spielt die PICT für die zukünftige Überwachung der biologischen Wirkung einer Aufrüstung der ARAs?

Experimenteller Ansatz

Im Rinnensystem Maiandros sollen Untersuchungen mit unterschiedlichen Graden experimenteller Kontrolle durchgeführt werden. Das System besteht aus 20 Rinnen, in denen Periphyton auf Glasplatten heranwächst. Die Durchflussrinnen stehen bei der Eawag und sollen später bei der ARA Zürich-Werdhölzli eingesetzt werden, um die weitergehende Abwasserreinigung der ARAs zu testen. Die chemische und biologische Zusammensetzung der ARA-Abwässer wird mit verschieden kombinierten Reinigungsverfahren variiert. Dabei soll die Wirkung dieser Mischungen auf die chemische und biologische Wasserqualität mit Fokus auf die Toleranz, Struktur und Funktion des Periphytons als biologische Wirkungsindikatoren untersucht werden. Damit die Rolle der PICT für zukünftige Überwachungsprogramme ermittelt werden kann, werden neben den Experimenten im Rinnensystem auch Feldstudien an Standorten durchgeführt, an denen die ARAs aufgerüstet werden.

Das Projektteam

Projektmanagement

Projektleiter: Christian Stamm

Dr. Christian StammStellvertretetender AbteilungsleiterTel. +41 58 765 5565E-Mail senden
Prof. Dr. Rik EggenStellvertretender DirektorTel. +41 58 765 5320E-Mail senden

Das Projektteam

Dr. Louis CarlesPostdoktorandTel. +41 58 765 5449E-Mail senden
Dr. Adriano JossTel. +41 58 765 5408E-Mail senden
Prof. Dr. Kristin SchirmerAbteilungsleiterinTel. +41 58 765 5266E-Mail senden
Dr. Nele SchuwirthGruppenleiterin Ökologische ModellierungTel. +41 58 765 5528E-Mail senden
Dr. Ahmed TliliGruppenleiterTel. +41 58 765 5330E-Mail senden
Simon WullschlegerWissenschaftlicher AssistentTel. +41 58 765 6789E-Mail senden

Kontakt

Dr. Christian StammStellvertretetender AbteilungsleiterTel. +41 58 765 5565E-Mail senden