werden mittlerweile in fast allen Fließgewässern nachgewiesen. Es handelt sich um synthetische organische Substanzen, die im Gewässer in sehr niedrigen Konzentrationen (ng/L bis wenige µg/L) vorkommen. Dazu zählen Arzneimittel, Röntgenkontrastmittel, Haushaltschemikalien, Kosmetikprodukte, Biozide und Pestizide sowie Industriechemikalien.
Mikroschadstoffbelastung
Die Mikroschadstoffbelastungen in Fließgewässern
sind eine Herausforderung für die derzeitigen Kläranlagen. Eines unserer Ziele ist es daher mittels Monitoring, die Wirkungen von Mikroschadstoffen auf die Gewässerbiozönose zu untersuchen.
Mikroschadstoffe
Die Lebensgemeinschaften der Fließgewässer indizieren überwiegend einen schlechten ökologischen Zustand. Der Einfluss von Mikroschadstoffen wird in diesem Zusammenhang neben strukturellen Defiziten als eine wichtige Ursache diskutiert.
Ein möglicher Ansatz zur Verringerung der durch Kläranlagen verursachten Mikroschadstoffbelastung in Fließgewässern ist die Etablierung einer zusätzlichen Reinigungsstufe auf Kläranlagen mittels Ozonung oder Aktivkohle-Filtration (sog. vierte Reinigungsstufe).
Unsere Forschungsansätze liegen bei
- der Anwendung eines maßnahmenbegleitenden Monitorings zur Bewertung der Wirkungen auf die Gewässerbiozönose. Dabei untersuchen wir sowohl die Auswirkungen auf Primärproduzenten (Makrophyten, Phytobenthos) als auch auf das Makrozoobenthos.
- der gezielten Untersuchung bestimmter Wirkungen in spezifischen Einzelart-Testverfahren. Dabei kommt in Zusammenarbeit mit unseren Kooperationspartnern eine umfassende Biotest-Palette mit Organismen unterschiedlicher trophischer Ebenen und mit akuten, chronischen oder mechanismusspezifischen Endpunkten zum Einsatz.
In Deutschland verfehlen
90.5
der Fließgewässer den guten oder sehr guten ökologischen Zustand (Stand 2018)
100
verfehlen den guten chemischen Zustand (Stand 2018)
Referenzen
Projekte
2020-2022
Biologisches Monitoring der Wurm im Bereich der Kläranlage Soers: Makrozoobenthos, Makrophyten und Phytobenthos | WVER, Wasserverband Eifel-Rur
2014-2020
DemO3AC - Demonstrationsvorhaben Ozonung des Abwassers auf der Kläranlage Aachen-Soers, Projektteil Statistische Auswertung und biologisches Monitoring | MULNV NRW
Projektbericht2016-2019
NANO-Transfer – Transfer kohlenstoffbasierter Nanomaterialien in der aquatischen Umwelt: Verbleib, Effekte, Bioakkumulation, Nahrungsnetzübertragung, Schadstofftransport und Einsatz in der Remediation belasteter Gewässer. Teilprojekt Forschungsinstitut gaiac – Mesokosmosstudie| BMBF, FKZ 03XP0061C
2014-2017
Nanomobil - Synthetische Silber-Nanopartikel im System Boden-Grundwasser: Mobilität, Wirkungen auf die Lebensgemeinschaft und Wechselwirkung zwischen Hydro-, Pedo- und Biosphäre. Teilprojekt AP 2 Biosphäre | BMBF, FKZ 03X0151A
Projektwebsite2016
Korrelationsanalyse von biologischen, chemischen und materialabhängigen Parametern im Rahmen eines Forschungsvorhabens zu Spurenstoffen bei der weitergehenden Abwasserreinigung durch Aktivkohlefilter | IWW, Rheinisch-Westfälisches Institut für Wasserforschung gemeinützige GmbH
2015
Ökotoxikologische Untersuchungen und statistische Auswertung zu Abwasserproben aus verschiedenen Reinigungsstufen einer Kläranlage | Wupperverband
2014-2015
Untersuchung von Abwasserproben aus verschiedenen Reinigungsstufen einer Kläranlage eines Krankenhauses in Dänemark | DHI, Horsholm, Dänemark
2010-2014
Untersuchung von Abwasserproben in biologischen Standard-Testverfahren im Rahmen des Projektes „Metabolitenbildung beim Einsatz von Ozon (EA10)“ | MUNLV, Umweltministerium NRW
2011-2012
PILLS - Pharmazeutische Rückstände in der aquatischen Umwelt - Projektbegleitende Durchführung von Biotests zur Bewertung von Ozonung (EU-Interreg IV Projekt ) | Emschergenossenschaft
2007-2008
Untersuchung von Abwasserproben im Reproduktionstest und im Populationstest mit Daphnia magna zur Behandlung von Krankenhausabwässern in Kooperation mit dem Institut für Siedlungswasserwirtschaft | MUNLV
2005-2006
Testung von Abwasserproben auf endokrines Potential mit dem MVLN-Test | LUA, Landesumweltamt NRW
Veröffentlichungen & Präsentationen
2020
Brückner, I., Classen, S., Hammers-Wirtz, M., Klaer K., Reichert J., Pinnekamp J. (2020): Tool for selecting indicator substances to evaluate the impact of wastewater treatment plants on receiving water bodies. Science of The Total Environment 745: 140746. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.140746.
2018
Brückner, I., Stepkes, H., Reichert, J., Kirchner, K., Agler-Rosenbaum, M., Classen, S., Hammers-Wirtz, M., Schiwy, S., Müller, Y., Shuliakevich, A., Hollert, H., Kohlgrüber, V., Klaer, K., Pinnekamp, J. (2018): Abwasserozonung – Evaluierung des Nutzens für die aquatische Umwelt. wwt Modernisierungsreport 2018/2019: 41-44.
2018
Brückner, I., Klaer, K., Schiwy, S., Kirchner, K., Hammers-Wirtz, M., Müller, Y., Shuliakevich, A., Classen, S., Stepkes, H., Grunau, T., Dolny, R., Gebhardt, W., Gschwendtner, R., Montag, D., Könemann, S., Wendt, L., Hollert, H., Agler-Rosenbaum, M., Reichert, J., Pinnekamp, J. (2018): Abschlussbericht der Phase 1 des Forschungsvorhabens De-monstrationsvorhaben Ozonung des Abwassers auf der Kläranlage Aachen-Soers (DemO3AC). Gerichtet an das MULNV NRW. Düren, 2018.
2014
Schmidt, T. C., Kowal, S., Börgers, A., Dopp, E., Erger, C., Gebhardt, W., Gehrmann, L., Hammers-Wirtz, M., Herbst, H., Kasper-Sonnenberg, M., Linnemann, V., Lutze, H., Lyko, S., Magdeburg, A., Maus, C., Portner, C., Richard, J., Türk, J. (2014): Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben „Metabolitenbildung beim Einsatz von Ozon“ – Phase 2: gerichtet an das Ministerium für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen (MKULNV), AZ IV-7-042 600 001J, Vergabenummer 08/058.1.
Abschlussbericht2013
Hammers-Wirtz, M., Magdeburg, A., Lyko, S., Nafo, I. (2013): Occurrence, alteration and reduction of ecotoxicological effects of hospital wastewater from different advanced treatment. Poster presentation, SETAC Europe 23rd Annual Meeting, 12-16 May 2013, Glasgow, Scotland.
Poster2013