Gelöste organische Substanz (DOM), die sowohl aus natürlichen als auch menschlichen Aktivitäten stammt, ist eine komplexe Mischung organischer Substanzen, die je nach Jahreszeit, Standort und Umweltbedingungen variieren kann. DOM wirkt sich auf den Koagulationsprozess, Membranverschmutzung und die Möglichkeit der Bildung von Desinfektionsnebenprodukten (DBP) aus und macht dynamische Anpassungen der Wasseraufbereitung erforderlich, um die Einhaltung der Trinkwasserstandards sicherzustellen.
In einem veröffentlichten Artikel im Grenzen der Umweltwissenschaft und -technikbeschreibt ein Team von Wissenschaftlern der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und des Imperial College London ihre Untersuchung der erheblichen saisonalen Schwankungen der Wasserqualität im Rahmen des monumentalen Süd-Nord-Wasserumleitungsprojekts Chinas.
Diese Schwankungen, die größtenteils auf Schwankungen des DOM zurückzuführen sind, stellen eine erhebliche Herausforderung für die Wirksamkeit von Wasseraufbereitungsprozessen dar. Die Forscher arbeiten daran, diese Strategien zu optimieren, um die Bereitstellung von qualitativ hochwertigem Trinkwasser sicherzustellen und die Bildung schädlicher DBPs zu minimieren.
In dieser detaillierten Studie verfolgten die Forscher den Weg des Wassers entlang des Süd-Nord-Wasserumleitungsprojekts, einem der ehrgeizigsten Ingenieurprojekte weltweit, das darauf abzielt, den gravierenden Wassermangel im Norden Chinas zu beheben.
Durch die Analyse von Wasserproben, die zu verschiedenen Jahreszeiten auf der zentralen Route des Projekts gesammelt wurden, konzentrierte sich das Team auf die komplexen Veränderungen im DOM, das eine entscheidende Rolle für die Wasserqualität und die Wirksamkeit der Aufbereitung spielt. Die Untersuchung ergab, dass DOM auf der Reise über große Entfernungen erhebliche Veränderungen erfährt, die durch Faktoren wie saisonale Schwankungen und geografische Veränderungen beeinflusst werden.
Im Sommer kommt es tendenziell zu einer Anreicherung von Polysacchariden, die den bei der Wasserreinigung eingesetzten Ultrafiltrationsprozess beeinträchtigen, wohingegen im Winter andere Herausforderungen durch die Bildung potenziell schädlicher Desinfektionsnebenprodukte entstehen. Diese saisonale Dynamik wirkt sich darauf aus, wie Wasseraufbereitungsanlagen funktionieren müssen, um Verunreinigungen effektiv zu entfernen und sicherzustellen, dass das Wasser für den Verbrauch sicher bleibt.
Dr. Wenzheng Yu, der Hauptautor der Studie, sagte: „Unsere Forschung bietet beispiellose Einblicke in die Entwicklung der Eigenschaften gelöster organischer Stoffe während ihrer Reise in einem Wassertransportsystem über große Entfernungen. Dieses Verständnis ist der Schlüssel zur Optimierung von Wasseraufbereitungsprozessen.“ und Gewährleistung von sauberem Trinkwasser.“
Die Ergebnisse der Studie sind für Wasseraufbereitungsanlagen, die die Süd-Nord-Wasserumleitung nutzen, von entscheidender Bedeutung und liefern ihnen das Wissen, Aufbereitungsprozesse an saisonale Schwankungen des DOM anzupassen. Dies könnte zu effizienteren Wasseraufbereitungsmethoden und sichererem Trinkwasser für Millionen von Menschen führen.
Mehr Informationen:
Hankun Yang et al., Die Variation von DOM während des Wasserferntransports durch das China South to North Water Diversion Scheme und Auswirkungen auf die Trinkwasseraufbereitung, Grenzen der Umweltwissenschaft und -technik (2024). DOI: 10.1007/s11783-024-1819-0