Verhalten von relevanten Spurenstoffen im Zuge der Uferfiltration

Björn Droste1, Hans-Peter Rohns1, Lea Migault von Conta1, Kontantin Garidis2
1 Qualitätsüberwachung Wasser, Stadtwerke Düsseldof AG
2 Ruhr-Universität Bochum, Institut für Geologie, Mineralogie und Geophysik, Hydrogeologie

1.2 in Wasserqualität in Grundwasser und Flusseinzugsgebieten

Die Kenntnis der Wasserinhaltsstoffe in der Rohwasser-Ressource ist für Wasserversorger von essentieller Bedeutung. Besonders Spurenstoffe sind in urbanen Einzugsgebieten und anthropogen beeinflussten Vorflutern eine wachsende Herausforderung. Umso wichtiger ist die Kenntnis vom Verhalten entsprechender Substanzen im Zuge der Aufbereitung. Die vorgestellte Studie legt hierbei besonderes Augenmerk auf die Uferfiltraton; die wesentlichen Ergebnisse werden vorgestellt.

In einem Rheinwasserwerk mit einem Uferfiltratanteil von ca. 65% wurde über einen Zeitraum von 18 Monaten ein intensives Monitoringprogramm durchgeführt. Über eine Vielzahl von Mehrfachmessstellen wurde die Hydrochemie mit besonderem Fokus auf die Spurenstoffe ausgewertet. Aus ergänzend durchgeführten Bohrungen gewonnenes Sediment ermöglicht über Siebkornanalysen und Tracerversuche eine genaue hydraulische Klassifikation des Grundwasserleiters. Mit einer mittleren va=2 10-3 m/s ist das Uferfiltrat während einer klassischen Mittelwassersituation 20 Tage unterwegs, bevor es von Vertikalbrunnen gefasst wird. Während der Untergrundpassage laufen eine Vielzahl von physikalisch-chemischen und mikrobiellen Prozessen ab, welche die Konzentrationen von Mikroverunreinigungen erheblich reduzieren. Die Gründe dafür sind vielfältig und werden in der Untersuchung diskutiert. Die Bewertung der analysierten Spurenstoffe Carbamazepin, Sulfamethaxol, N,N-Dimethylsulfamid, Desphenyl-Chloridazon, Metformin, Iopamidol, Amidotrizoesäure, Acesulfam und Benzotraizol decken eine große Bandbreite von in der aquatischen Umwelt vorkommenden Mikroverunreinigungen ab und ordnen diese in den Kontext der Prozesse während der Uferfiltration ein. Die Ergebnisse verdeutlichen die herausragende Bedeutung der Uferfiltration als erste Aufbereitungsstufe im Multi-Barrieren-Konzept bei der Wasseraufbereitung. Dabei ist sowohl der Wasserstand der Vorflut als auch die Rheinwasser-Chemie die entscheidende Variable. Die besondere Niedrigwassersituation im Sommer 2018 verdeutlicht aufgrund von Aufkonzentrations-Effekten die zukünftigen Herausforderungen für die Wasserversorger im Zuge des Klimawandels.