Invertebraten-INWERT®-Methoden
Methoden für Untersuchungen der biologischen Trinkwasserqualität
Das neue Methodenkonzept mit der Abkürzung: INWERT®-Methode umfasst z.Zt. 6 verschiedene Untersuchungsarten zur Feststellung des Besiedlungszustands einer Trinkwasserversorgungsanlage. Die Methoden unterscheiden sich im Wesentlichen durch den Untersuchungsort und den Analyse-Umfang. Um die gesamte Versorgungsanlage in die Untersuchung einzubeziehen sind die Orte eingeteilt, beginnend im Wasserwerk mit der Analyse des Aufbereitungsprozesses und abschließend an Hydranten im Verteilungsnetz, in Ausnahmefällen (z.B. bei akuten Auffälligkeiten) auch Partikelfilter in Hausinstallationen. Nachfolgend sind die verschiedenen Untersuchungsmethoden beschrieben:
Untersuchungsmethode Trinkwasseraufbereitung – TWA
Für die Probeentnahme in der Trinkwasseraufbereitung finden die Untersuchungen im Kern in der Filtertechnik statt. Hier können sowohl der Rohwasserzulauf, der Filterablauf (Reinwasser/Trinkwasser) und das Rückspülwasser untersucht werden. Die Probeentnahme findet an möglichst vorhandenen Entnahmestutzen in den Rohrleitungen statt, wie in Bild 1 (Probenahme Trinkwasseraufbereitung) dargestellt:
für INWERT-TWA
Für die Probeentnahme kann eine Probenahmeapparatur eingesetzt werden, die für Hydrantenuntersuchungen in einem Forschungsprojekt entwickelt wurde. Für die Untersuchung wird in Abhängigkeit des Aufbereitungsprozesses eine definierte Menge Wasser durch die Apparatur geleitet und filtriert. Aus den Volumenströmen des zu untersuchenden Wassers und dem Volumenstrom bei der Probenahme lässt sich ein auswertbares Verhältnis bilden, so dass sich im Ergebnis die Besiedlungsdichte auf der Basis von Individuen / m³ berechnen lässt. Die Ergebnisse werden in einer Datenbank zusammengefasst. Die Auswertungen geben Anhaltspunkte für weitere Maßnahmen oder vertiefende Untersuchungen, z.B. der Parameter des Aufbereitungsprozesses. Hier können wertvolle Fakten für einen eventuellen Nahrungseintrag ermittelt werden.
Untersuchungsmethode Trinkwasserspeicher – TWS
Die Untersuchung von Trinkwasserspeichern ist sehr einfach und ohne spezielle Ausbildung durchführbar. Nach einer einfach zu verstehenden Probenahme-Anweisung und mit entsprechend zu Verfügung gestelltem Equipment kann der Wasserversorger die Probenahme mit eigenem Personal durchführen. Bei der Beprobung eines Trinkwasserspeichers wird an definierten Punkten eine vorgegebene Fläche des Bodensediments entnommen und in Probenbehältern gefüllt. Dies sollte unmittelbar nach der Außerbetriebnahme und Entleerung erfolgen, bevor andere Arbeiten wie Reinigung etc. begonnen werden. Die Probe kann verschickt und in einem qualifizierten Labor ausgewertet werden.
Vorbereitete Protokollblätter erleichtern die Dokumentation. Diese Art der Untersuchung empfiehlt sich bei jeder Außerbetriebnahme durchzuführen, um immer den aktuellen Zustand an einem zentralen Ort der Wasserverteilung zu kennen. Das Ergebnis wird in Besiedlungsdichte / m² ausgewertet und auch hier in einer Datenbank dokumentiert.
Rohrnetzuntersuchungen über Hydrantenspülung CHECK 100 / ANALYSE 100 / ANALYSE 25 / CO2
Die Untersuchung von Trinkwasserverteilungsnetzen war ebenfalls Gegenstand eines Forschungsprojektes. Als Ergebnis ist ein Untersuchungsverfahren und eine Probenahmeapparatur entwickelt worden, mit denen eine repräsentative Probeentnahme möglich ist. Die Apparatur (NDHD-S2-Filter/Nieder-Druck-Hoch-Durchsatz-Filter Typ S2)
ist in Bild 2/links dargestellt.
Der NDHD-S2 ist mit zwei verschiedenen Filtern ausgestattet, die parallel betrieben werden. Details der Entwicklung und des Aufbaus sind in Scheideler et al. [9] dargestellt. Die Filtermaschenweiten betragen 25 µm und 100 µm. Der NDHD-S2 kann mit bis zu 100 m³/h Durchflussmenge eingesetzt werden. Je nach Untersuchungsgegenstand wird nur mit 100 µm filtriert (das ermöglicht die max. Durchflussmengen von 100 m³/h) oder zusätzlich mit 25 µm (das reduziert die max. Durchflussmenge auf ca. 50 m³/h).
Für die Untersuchung über Hydranten ist es wichtig Rohrnetzabschnitte zu definieren, um das Ergebnis eindeutig einem bestimmten Abschnitt zuordnen zu können. Bei der Untersuchung von Rohrnetzabschnitten ist es von Bedeutung, vergleichbare Fließgeschwindigkeiten in der Rohrleitung zu erzeugen, die den Austrag der Invertebraten vergleichbar machen. Für die Vergleichbarkeit ist die Anwendungs-Fließgeschwindigkeit auf 1 m/s festgelegt.
In dem oben genannten Forschungsprojekt wurde u.a. durch den Einsatz des CO2-Spülverfahrens festgestellt, dass unabhängig von den erreichbaren Fließgeschwindigkeiten nur ein Bruchteil der Invertebraten ausgetragen werden können. Daher unterscheiden sich die anzuwendenden Untersuchungsmethoden nicht nur in der Analyse-Art, sondern u.a. auch durch Anwendung des CO2-Spülverfahrens bei der Untersuchungsmethode INWERT®-CO2.
Insgesamt stehen für die Untersuchung über Hydranten z.Zt. vier verschiedene Untersuchungsmethoden zur Verfügung.
Screening-Untersuchung Hydrantenspülung-CHECK 100
Ziel der Untersuchung mit dem INWERT®-CHECK 100 ist die Feststellung der Individuendichte von wirbellosen Tieren in Trinkwasserversorgungsleitungen, und zwar ausschließlich von den Makroinvertebraten (z.B. Wasserasseln, Oligochaeten, Brunnenkrebse). Des Weiteren werden Hinweise auf Asselpellets (Kot der Wasserasseln) und weitere Tiergruppen dokumentiert, soweit sie in dem Stereomikroskop erkennbar sind. In der Laborauswertung werden die Makroorganismen unter dem Stereomikroskop gezählt, das Vorhandensein von Pellets und weiteren Tiergruppen registriert, es erfolgt kein Vermessen der Organismen und damit wird auch die Biomasse nicht ermittelt. Für die Probennahme wird eine Filtration des Spülwassers einer Hydrantenspülung von ca. 1m³ Trinkwasser über geeignete Filter mit einer Filtermaschenweite von 100μm durchgeführt. Die Durchflussmenge sollte 100 m³/h nicht überschreiten, so dass Untersuchungen von Rohrleitungsnennweiten bis ca. DN 200 möglich sind.
Der INWERT®-CHECK 100 eignet sich für die präventive Untersuchung auf Vorhandensein von Makroinvertebraten. Diese sind unter Umständen auch bei den Endverbrauchern in den Partikelfiltern der Hausinstallation zu bemerken.
Untersuchung Hydrantenspülung-ANALYSE 100
Die Untersuchung mit der INWERT®-ANALYSE 100 hat die gleich Zielsetzung wie der CHECK 100 mit der Ergänzung auch weitere Tiergruppen/Arten qualitativ zu erfassen.
Der Analyseumfang ist intensiver und erfolgt in der qualitative Nachweis weiterer Tiergruppen unter dem Umkehrmikroskop. Die Probennahme erfolgt wie beim CHECK 100, so dass auch hier Untersuchungen bis Nennweiten DN 200 möglich sind. Die INWERT®-ANALYSE-100 eignet sich für die präventive Untersuchung auf Vorhandensein von Makroorganismen und darüber hinaus für detaillierte Bestimmungen weiterer vorkommender Individuenarten und -dichten.
Untersuchung Hydrantenspülung-ANALYSE 25
Die Untersuchung mit der INWERT®-ANALYSE 25 geht deutlich über den Umfang von CHECK100 und ANLAYSE100 hinaus, da auch die Mikroinvertebraten quantitativ erfasst werden. Die Probenahme erfolgt als Filtration des Spülwassers einer Hydrantenspülung von ca. 1 m³ Trinkwasser über geeignete Filter mit einer Filtermaschenweite von 100 μm und 25 µm im Teilstrom. Die Durchflussmenge sollte 50 m³/h nicht überschreiten, so dass Untersuchungen von Rohrleitungsnennweiten bis ca. DN150 möglich sind. Bei der INWERT®-ANALYSE 25 wird im Labor die Individuendichte und Biomasse von Makro- und Mikroinvertebraten, sowie die Dichte und Masse von Kotpellets ermittelt. Dazu werden Tiere und Kotpellets unter dem Stereo- und Umkehrmikroskop gezählt und vermessen. Mit dem Ergebnis der lassen sich detaillierte Aussagen zum quantitativen Vorkommen von Organismen, zur Masse der Organismen und den akkumulierten Kotpellets und zusammenfassend über die biologische Trinkwasserqualität treffen.
Untersuchung Hydrantenspülung-CO2
Die Anwendung des CO2-Spülverfahrens ermöglicht einen nahezu vollständigen Austrag aller Invertebraten auch für längere Rohrnetzabschnitte und ist auch für eine quantitative Untersuchung der Invertebraten bei einer Hydrantenspülung geeignet; dieses Verfahren ist deutlich präziser als eine Hydrantenspülung mit Leitungswasser. Die Probenahme erfolgt ebenfalls als Filtration des Spülwassers mit einer Filtermaschenweite von 100 μm ist allerdings nicht auf eine maximale Menge begrenzt. Die größte mögliche Durchflussmenge beträgt in der Regel 60 m³/h, kann jedoch u.U. jedoch auch noch erhöht werden. Durch die Wirkung des Kohlenstoffdioxids als Narkotikum reichen bereits Fließgeschwindigkeiten von 0,3 – 1,0 m/s zum Erreichen eines guten Spülerfolgs aus.
Ziel der Untersuchung mit dem INWERT®-CO2 ist ähnlich wie beim CHECK100 die Feststellung der Individuendichte von wirbellosen Tieren, und zwar ausschließlich den Makroinvertebraten (z.B. Wasserasseln, Oligochaeten, Brunnenkrebse). Des Weiteren werden Hinweise auf Asselpellets (Kot der Wasserasseln) und weitere Tiergruppen dokumentiert. Bei Bedarf können auch Mikroinvertebraten >100 µm quantitativ erfasst werde; die Analyse ist jedoch aufgrund der Masse an Spülfiltrat kostenintensiver (Bild 3). Mit dem Ergebnis des lassen sich vereinfachte Aussagen über Vorkommen, Individuenarten, teilweise Individuendichten und die Ausbreitung der Makroinvertebraten im Verteilungsnetz treffen, die jedoch aufgrund des nahezu vollständigen Austrags wesentlich präziser sind als beim CHECK100. Darüber hinaus ist der untersuchte Rohrnetzabschnitt gleichzeitig von losen Partikel (Nahrungsgrundlage von Invertebraten) und den Invertebraten befreit.
Detaillierte Informationen zu einzelnen INWERT®-Methoden stellen wir Ihnen gerne, auf Anfrage, zur Verfügung.
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