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Hydrologie und Wasserwirtschaft (Fach) / TU Berlin (Lektion)

wasserreinhaltung

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  • Wie kann der Begriff Bioakkumulation erklärt werden? Anreicherung einer Substanz in einem Organismus durch Aufnahme aus dem umgebenden Medium oder über die Nahrung
  • Wie ist die derzeitige Entwicklung in Deutschland in Hinblick auf die Pestizidbelastung der Umwelt und wie können Pestizide aus der Umwelt entfernt werden? In einigen GW-Leitern sind sie heute nachweisbar; Trend ist rückläufig Abbaumechanismen:- Chemischer Abbau: o    Hydrolyseo    Abbauprodukte meist besser wasserlöslich/abbaubaro    Photolyse - Biologischer Abbau:o    DDT, PCB, Dioxine nahezu wasserunlöslich, daher kaum biologisch abbaubaro    Metaboliten teilweise toxischer als die Ausgangsverbindungen Maßnahmen zur Reduzierung:-          Vermeidung und Verminderung des Einsatzes (!) -          Sachgerechte Behandlung (50% Einsparung) -          Teilflächenbehandlung (z. B. bei lokal begrenztem Befall) -          Verminderung des Austrags durch schnelleren Abbau -          Anwendung im Frühjahr und Sommer (schneller Abbau, geringe Versickerung) -          Flache Bodenbearbeitung -          Verbesserte Applikationstechniken -          Neue PBSM mit geringeren Gefährdungspotentialen
  • Wie gelangen Pharmaka in den Wasserkreislauf und weshalb sind einige Pharmaka selbst im Trinkwasser noch nachweisbar? -          80-90% der Pharmaka im Abwasser stammen aus privaten Haushalten -          Rest stammt aus Krankenhäusern und Industrie -          Gelangen dann über Wasserkreislauf über die Kläranlage wieder in unser Trinkwasser-> Gelangen aufgrund Persistenz gegenüber biologischem Abbau wieder ins TW-> In Konzentrationen von <1ng/L bis zu mehreren µg/L
  • Welche Arzneimittel sind für das Ökosystem besonders problematisch, da sie auch in äußerst geringen Konzentration Effekte auf biochemische Prozesse haben? Wie sieht die Situation in Hinblick auf Pharmaka in Berlin aus Hormone/Hormonell wirksame Substanzen sind besonders problematisch trotz relativ großer Abbauraten in Kläranlagen (Berlin 80-99%) -> Belastung der Oberflächengewässer gering, jedoch Störungen des endokrinen Systems ab 0,1 ng/L -> PEN (MEC)/PNEC kann > 1 werden
  • Wie setzt sich die Wassernutzung in Deutschland zusammen und welches Rohwasser wird bevorzugt genutzt? Weshalb? o    81% ungenutzt o    12% Wärmekraftwerke o    4,2% Bergbau und verarbeitendes Gewerbe o    2,9% öffentliche Wasserversorgung Vorteile Grundwasser: o    kühl, mineralstoffhaltig, keimfrei, trübstofffrei o    konstante Bedingungen o    geringe Gefahr der Havarie/Kontamination o    geringe Schadstoffgehalte -> geringe Kosten für TW-Aufbereitung-> jedoch: hoher Einfluss durch Bodennutzung (Landwirtschaft)
  • Was wird unter dem Begriff Wassercent verstanden und welches Ziel wird dabei verfolgt? - Wassercent: Gebühr für die Wasserentnahme aus Gewässern, die zu einem sparsamen Umgang anhalten soll - Vor allem in wasserarmen Gebieten mit wenig Niederschlag soll eine Verschwendung der GW-Ressourcen minimiert werden - Wassercent in Berlin am höchsten
  • Welche Einsparpotentiale gibt es in Haushaltungen? o    Verwendung von Regenwasser oder Mehrfachnutzung von aufbereitetem, verschmutztem Abwasser (Brauchwasser) o    Sammlung und Nutzung des Dach-Regenwassers: Wäschewaschen mit Regenwasser o    Toilettenspülung mit Brauchwasser->  Fast 55% Wassereinsparung
  • Welche grundlegenden Aufbereitungsverfahren gibt es in Deutschland in der Trinkwassergewinnung? Ungelöste Stoffe:-          Sedimentation: ρp > 1 g/cm³, dp> 10 μm -          Flockung: Zugabe von Flockungsmitteln zur Kolloid-Zusammenlagerung (Fe3+-, Al3+- Salze) -          Filtration: Sandfilter, dk ≈ 1 mm; Abscheidung von Trübstoffen; -          Flotation: Aufschwimmen von Teilchen durch angelagerte Luftbläschen Gelöste Stoffe:-          Oxidation: O2, O3, Cl2, ClO2 zur Oxidation anorganischer und organischer Stoffe sowie zur Desinfektion -          Belüftung: O2-Eintrag, Austrag von CO2, CH4, CKW -          Enthärtung: Entfernung von Ca2+ und Mg2+ durch Fällung oder Ionenaustausch -          Entsalzung: Ionenaustausch, Membranverfahren -          Adsorption: Entfernung organischer Spurenstoffe in Aktivkohlefiltern -          Bioabbau: Biofilter, Untergrundpassage -> Die sinnvolle Kombination der Reinigungsprozesse verbessert die Einzelleistungen der Verfahren!
  • Wie sind die die verschiedenen Abwasserarten zusammengesetzt? Kommunales Schmutzwasser:o    Häusliches Rohabwasser (130-150 L/EW·d) o    Gewerbliche und industrielle Indirekteinleitungen o    Oberflächenabläufe bei Mischkanalisationen o    Landwirtschaftliche Abwässer o    Fremdwasser Industrielles und gewerbliches Abwasser:o    sehr unterschiedliche, branchenspezifische Zusammensetzung
  • Wie ist eine Kläranlage mit Belebungsstufe aufgebaut und wie werden dort die Nährstoffe N und P entfernt? 1. Mechanische Reinigung:-          Rechen: Entfernung von Grobstoffen und Störstoffen -          Sandfang: Entfernung von anorganischem Material (vor allem Sand) -          Vorklärung: Sedimentation von partikulärem organischem Material 2. Biologische Reinigung:-          Belebung: Mischung von Rohabwasser mit Belebtschlamm (= Flocken von Mikroorganismen) und  Belüftung, um ausreichend Sauerstoff für den aeroben Abbau von Organik zur Verfügung zu stellen -          Nachklärung: Abtrennung des Belebtschlamms vom gereinigten Abwasser (=Klarlauf) durch Sedimentation des Schlamms -          Belebtschlamm: o    ein Teil wird rückgeführt ins Belebungsbecken (Rücklaufschlamm)o    ein Teil wird zusammen mit dem Schlamm der Vorklärung weiter behandelt (z.B. Stabilisierung durch Faulung = anaerobe Zersetzung des Schlamms, Entwässerung, Verbrennung + Deponierung oder Verbringung in die Landwirtschaft) 3. Physikalisch-chemische Reinigung:-          weitere Reinigung des Klarlaufs durch physikalisch-chemische Verfahren, z.B. Fe-Fällung zur Phosphatentfernung, Membranen zur Desinfektion etc.
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  • Welche Vor-/Nachteile besitzen Festbettverfahren verglichen mit Belebtschlammverfahren? Vorteile Festbettverfahren:-          Erfordert weniger maschinelle Ausstattung -          Keine Blähschlammgefährdung -          Weniger Überschussschlamm fällt an
  • Welche Probleme ergeben sich bei der Behandlung von Industrieabwässern? Industrielles und gewerbliches Abwasser - Grundprobleme-          Branchenspezifische Abwasserinhaltsstoffe  à Zusammensetzung sehr variabel -          Zeitlich stark schwankender Abwasseranfall -          Mischung der Abwässer im Betrieb ist typisch → Sichere und wirtschaftliche Abwasserreinigung schwierig

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