Eidg. Anstalt für Wasserversorgung Abwasserreinigung ...

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EIDG. TECHNISCHE HOCHSCHULEN

Eidg. Anstalt für Wasserversorgung

Abwasserreinigung undGewässerschutz


Das TITELBILD wurde auf einem Berufsfischerboot des Vierwaldstättersees

bei Hertenstein aufgenommen. Am sogenannten Netzgalgen hängt ein Netz

mit Albeli (Kleinfelchen), Seesaiblingen und Rotaugen. Die Grösse der

gefangenen Fische wird weitgehend durch die Maschenweite der verwendeten

Netze bestimmt. Soll der Fischertrag eines Sees auf die Dauer gesichert

sein, müssen die Dimensionen der Netzmaschen so gewählt werden,

dass die Fische sich mindestens einmal im See fortpflanzen können, bevor

sie gefangen werden. Mit Untersuchungen über Wachstum, Alter und

Geschlechtsreife der verschiedenen Nutzfischarten trägt der Fachbereich

Fischereiwissenschaften dazu bei, die für eine rationelle Bewirtschaftung

der Seen geeigneten Maschenweiten zu finden.

(Foto: H.J. Meng)

Eingestreut zwischen den Texten des Berichtes finden sich Fotos von

Geräten und Anlagen, bei deren Gestaltung die EAWAG im Rahmen ihrer

Beratungs- und Dienstleistungstätigkeit massgeblich mitgewirkt hat.


EIDG. TECHNISCHE HOCHSCHULEN

Eidg. Anstalt für Wasserversorgung

Abwasserreinigung und Gewässerschutz

Überlandstrasse 133, CH-8600 Dübendorf

Tel.: 01/823 5511, Telex: empa ch 53817


INHALT

1. EINLEITUNG I

1. INTRODUCTION V

2. UMWELTPROBLEME: GEGENSTAND MULTIDISZIPLINARER FORSCHUNG 1

3. VON FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG ZUR PRAXIS 6

Seite

3.1 Metallkreisläufe in Seen 6

3.2 Nitrifikation in Kunststofftropfkörpern zur Erweiterung

bestehender Kläranlagen 10

3.3 Pflanzenfressende Fische in der Schweiz 14

3.4 Beschleunigte Abwasser- und Klärschlammbehandlung bei

höheren Temperaturen 17

4. KURZBESCHREIBUNGEN AUS DEM BEREICH FORSCHUNG UND BERATUNG 24

4.1 Siedlungswasserbau 24

4.2 Trinkwasseraufbereitung 29

4.3 Technische Prozesse 31

4.4 Entsorgung 36

4.5 Prozesse in Seen 40

4.6 Prozesse in natürlichen Gewässern 42

4.7 Methoden.

5. LEHRE UND AUSBILDUNG 51

5.1 Lehrveranstaltungen an der ETH Zürich 51

5.2 Lehrveranstaltungen an anderen Lehrinstituten 52

5.3 Kurse und Fachtagungen 53

5.4 Seminare und Kolloquien 54

5.5 Gastwissenschafter 56

6. PERSONAL 57

7. RECHNUNGSWESEN 58

B. ANHANG 60

8.1 Diplomarbeiten, Dissertationen und Habilitationen

(abgeschlossen) 60

8.2 Wissenschaftliche und Fachpublikationen 60

8.3 Kommissionstätigkeit 63

8.4 Wichtigere Vorträge 66

8.5 Gäste aus dem Ausland 69

47


1 EINLEITUNG

Wachsende Aufgaben - kleinere Budgets

Die EAWAG muss sich immer wieder dynamisch an die neu auf sie zukommenden

Aufgaben anpassen. Neue Probleme stellen sich

- in der Forschung, z.B. Gentechnologie und ihre allfällige Anwendung in

der Abwasserreinigung; chemische Dynamik und Schicksal von neuen Verunreinigungssubstanzen;

Transferfunktionen bei der Entsorgung fester und

schlammförmiger Abfallstoffe; optimale Nutzung von Fischbeständen; Anwendung

von Isotopen zum Verständnis der Kreisläufe.

- in der Lehre, z.B. Uebernahme eines Teils der Vorlesungen und Uebungen

im Nachdiplomstudium für Gewässerschutz und Wassertechnologie und Betreuung

dieser Studenten bei deren Semesterarbeiten; Ausbildung und

Beratung von Mitarbeitern der Gewässerschutzlaboratorien; und

- in der Beratung, z.B. Restaurierung von Seen durch seeinterne Massnahmen;

Wasseraufbereitung mit Hilfe von Chlordioxid; Nitrifikation im

Kunststofftropfkörper; Beurteilung von Grundwasserverunreinigungen durch

chlorierte Kohlenwasserstoffe.

I

Unsere Kapazitäten sind begrenzt; bei gleichbleibendem Personalbestand und

abnehmendem Realwert der Sachbudgets (Vgl. Abb. l.la und b) bedingt die Uebernahme

jedes neuen Forschungsprogrammes und jeder neuen Aufgabe zwangsläufig

den Verzicht auf die Fortführung bisheriger Programme und Aufgaben. Wohl konnte

das Arbeitspensum noch um einiges gesteigert werden durch die Rationalisierung

von Arbeitsabläufen, durch die Laborautomation und durch den Einsatz von

Computern. Das oberste Kader - es sind zu einem guten Teil die gleichen Leute,

die die Forschungsprojekte leiten, die Vorlesungen geben und als Sachbearbeiter

bei Aufträgen verantwortlich mitwirken - wird immer mehr belastet. Die

Besinnung auf das Wesentliche, das Setzen von Prioritäten und der Verzicht

auf die Weiterführung von vielleicht lieb gewordenen Arbeiten stellen höchste

Anforderungen an unsere Mitarbeiter und an die Direktion.

Mögliche Komplikationen wegen der notwendigen Verschiebung von Etat-Stellen von

Dübendorf nach Kastanienbaum (Abb. l.la) und die Uebernahme neuer Infrasturkturaufgaben

in Kastanienbaum mussten bei kleiner werdendem realem Sachbudget

(Abb. l.lb) gemeistert werden.


a Etatstellen EAWAG 1972-1982

Postes de travail réguliers

Etatstellen

100-

95-

90-

85-

80-

20

15

10

5

0

x1000 Fr.

Kastanienbaum

2600 -

2400-

2200 -

2000-

1800 -

1600 -

1400 -

II

` Dübendorf

Tüffenwies

1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982

Abb. 1.1

Personal- und Sachbudget

der EAWAG in den letzten

10 Jahren / Postes de

travail et budget pour

le matériel à l'EAWAG

pendant les 10 dernières

années.

b EAWAG-Sachbudgets 1972 —1982

Budget pour le matériel

nominell

valeur nominale

1200

1972 1974 1976 1978 1980 1982

a) Die Anzahl Etat-Stellen ist in den letzten 10 Jahren konstant geblieben.

(Die scheinbare Erhöhung im Jahre 1981 beruht auf einer buchhalterischen

Umwandlung von drei Stellen des Internationalen Referenz-Zentrums in den

Etat der EAWAG.) Der Neubau des Seenforschungslaboratoriums bedingte 1975/

76 die teilweise "schmerzliche" Verschiebung von 11 Stellen von Dübendorf

nach Kastanienbaum. Die Opfer, die einzelnen Abteilungen durch diese Verschiebung

erwuchsen, sind auch heute noch nicht voll verkraftet.

b) Das Sachbudget hat zwar nominell zugenommen, der reale Wert (korrigiert

für die Teuerung seit 1972) hat aber abgenommen.

a) Le nombre de postes de travail réguliers est resté constant pendant les 10

dernières années. (L'augmentation apparente en 1981 s'explique par le fait

que trois postes du Centre International de Référence ont été transférés à

1'EAWAG et ont été comptabilisés comme additionnels, alors qu'ils existaient

déjà.) La construction des Laboratoires de Recherche Lacustre nécessita, en

1975/76, la mutation quelque peu douloureuse de 11 postes de Dübendorf à

Kastanienbaum. Les inconvénients qui en résultèrent pour certaines divisions

de Dübendorf n'ont pas encore été compensés à ce jour.

b) La valeur nominale du budget destiné aux matériel a effectivement augmenté,

alors que la valeur réelle (corrigée pour l'augmentation du coût de la vie

depuis 1972) a diminué.


Personelles und Verdankungen

Ende Sommersemester 1982 hat die zweite Klasse das Nachdiplomstudium Siedlungswasserbau

und Gewässerschutz abgeschlossen. 14 ehemalige Studenten und Studentinnen

erhielten vom Rektorat der ETHZ die Bestätigung für den erfolgreichen

Studienabschluss. Im Herbst hat der dritte Kurs mit 10 neuen Studierenden begonnen.

Habilitation: Dr. Dieter Imboden, einer der drei sich abwechselnden Abteilungsleiter

der Abteilung Multidisziplinäre Limnologische Forschung/Erdwissenschaften,

hat sich mit der Arbeit "Tracers and Mixing in the Aquatic Environment" für das

Lehrgebiet "Physik aquatischer Systeme" an der Abteilung für Naturwissenschaften

der Eidg. Technischen Hochschule habilitiert.

Am 2. Juni wurde im Seenforschungslaboratorium in Kastanienbaum im Beisein der

Familie Jaag und von Vertretern der Luzerner Regierung, der Wissenschaft und der

Presse eine Gedenktafel zu Ehren des 1978 verstorbenen Prof. Dr. Otto Jaag enthüllt.

Zum gleichen Zeitpunkt erschien auch die von Prof. Dr. Rudolf Braun und

Dietegen Stickelberger verfasste Biographie "Otto Jaag - ein Leben für den Gewässerschutz".

Das reich bebilderte Werk würdigt alle Phasen und Aspekte des

reichen Lebens von Otto Jaag (Bibliogr. Angaben s. Abschnitt 8.2f).

Nach nur zweijähriger Tätigkeit an der Abteilung für Technische Biologie und als

Lehrbeauftragter der ETHZ im Rahmen des Nachdiplomstudiums Siedlungswasserbau

und Gewässerschutz ist Dr. Alexander Zehnder aus der EAWAG ausgetreten, um eine

Berufung als ordentlicher Progessor an der landwirtschaftlichen Universität in

Wageningen, Niederlande, anzunehmen. Herr Zehnder hatte einen grossen stimulierenden

Einfluss auf die multidisziplinäre Forschung an der EAWAG.

Zu unserem grossen Bedauern hat uns auch Frau Dr. Christina Matter-Müller . verlassen,

um in einem ihrer Familie nahestehenden Betrieb grössere Managementaufgaben

zu übernehmen. Als Mitarbeiterin im Direktionsstab hat sich Frau Matter

grosse Verdienste bei der Koordination abteilungsübergreifender Schwerpunktforschung

erworben. Sie war ebenfalls Redaktorin der EAWAG-Mitteilungen/EAWAG NEWS.

Die Lücke im Direktionsstab wurde ausgefüllt durch Dr. Peter Perret, bisher

wissenschaftlicher Adjunkt in der Abteilung Hydrobiologie/Limnologie und Leiter

des Projektes MAPOS/FLIZOS. Zusätzlich wird Frau lic.phil.II Diana Hornung als

wissenschaftliche Assistentin des Direktors verantwortliche Stabsaufgaben und

die Redaktion der EAWAG-Mitteilungen (NEWS) betreuen. Frau Hornung kommt zu uns

als diplomierte Chemikerin (Univ. Zürich) und Absolventin des Nachdiplomstudiums

Siedlungswasserbau und Gewässerschutz der ETHZ, nach praktischer Erfahrung an

einer amerikanischen Hochschule und in der chemischen Industrie.

Aus der EAWAG ausgetreten sind ferner zwei langjährige, verdiente Mitarbeiter:

Frau Katharina Hertelendy (Abteilung Feste Abfallstoffe) durch Pensionierung,

und Herr Karl Stadler (Abteilung Chemie) wegen Stellenwechsel zum Bundesamt für

Umweltschutz. Wir sind beiden Mitarbeitern für ihren Einsatz zu Dank verpflichtet.

III


IV

Der Präsident des Schweizerischen Schulrates, Prof. Maurice Cosandey, hat sich

in zwei ganztägigen Besuchen an der EAWAG im Gespräch mit unseren Mitarbeitern

mit unserer Tätigkeit und unseren Problemen auseinandergesetzt. Wir danken ihm

und dem Schweizerischen Schulrat für die tatkräftige Unterstützung aller unserer

Belange.

Die Beratende Kommission der EAWAG führte im Frühjahr und im Herbst je eine

Sitzung durch. 1982 ist Herr Regierungsrat Dr. W. Gut, Luzern, nach seiner Wahl

in den Schweizerischen Schulrat zurückgetreten. Herr Dipl.Ing. P. Baumann, Vorsteher

des Kantonalen Gewässerschutzamtes Luzern, hat neu in der Beratenden

Kommission Einsitz genommen. Wir danken den Mitgliedern der Beratenden Kommission

für ihren grossen Einsatz.

Der Direktor ist dankbar dafür, dass er auch im vergangenen Jahr, trotz gewisser

Anfechtungen, auf die tatkräftige Unterstützung fast aller Mitarbeiter zählen

konnte. 1982 hat sich der Teamgeist der EAWAG-Mitarbeiter besonders bewährt,

und ihr Einsatz für Gewässer- und Umweltschutz was beispielhaft. Ich danke insbesondere

dem stellvertretenden Direktor, H.R. Wasmer, und den Leitern der

Fachabteilungen und Fachbereiche für die Uebernahme der mehr und mehr anwachsenden

Arbeitslast sowie auch den übrigen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern für

ihre effiziente Tätigkeit. Auch in diesem Jahr war die Zusammenarbeit mit dem

Personalausschuss sehr konstruktiv, wofür ich seinem abtretenden Präsidenten,

Herrn Fred Stössel, bestens danke.

Dieses Jahr möchte ich zwei Kategorien von Mitarbeitern dankend erwähnen, die

offiziell nicht "zum Etat" gehören, die aber signifikant zur Produktivität und

zum Erfolg der EAWAG beigetragen haben. Es sind dies die Gastwissenschafter und

die Doktoranden (6 1/2 bzw. 19 Personenjahre pro Jahr). Ein grosser Teil der

EAWAG-Forschung wird durch diese Mitarbeiter, die oft ungenügend oder gar nicht

bezahlt sind, ermöglicht.

Die Redaktion des vorliegenden Jahresberichtes besorgte Herr R. Koblet. Frau

B. Hauser führte die heikle Reinschrift aus. Die graphischen Darstellungen

zeichnete Frau H. Bolliger, die fotografischen Arbeiten und insbesondere die

Erstellung der Reprofilme besorgte Herr P. Schlup.

Dübendorf, März 1983

Werner Stumm


1 INTRODUCTION

Tâches croissantes pour budgets moindres

V

L'EAWAG doit sans cesse s'adapter aux nouvelles tâches qui lui incombent. De

nouveaux problèmes se posent:

- en recherche: p.ex. en matière de technologies génétiques et de leurs applications

aux systèmes d'épuration des eaux; dynamique chimique et devenir de

nouvelles substances polluantes; fonctions de transfert lors du traitement

de déchets solides et boueux; gestion optimale de la population piscicole;

emploi d'isotopes pour la compréhension de cycles biochimiques;

dans le cadre de l'enseignement: p.ex. enseignement d'une partie des cours

et exercices du programme post-grade en matière de "Constructions hydrauliques

dans les agglomérations et protection des eaux" et prise en charge

des étudiants au travers de leur travail semestriel; formation et serviceconseil

pour les laboratoires qui s'occupent de protection des eaux;

- au niveau d'un service-conseil: p.ex. assainissement des lacs par des mesures

propres à chacun d'eux; traitement de l'eau à l'aide de dioxydes de

chlore; nitrification par des lits bactériens en matière synthétique;

analyse des pollutions de nappes phréatiques par des hydrocarbures chlorés.

Nos possibilités sont limitées: l'effectif de notre personnel étant constant et

la valeur réelle du budget destiné au matériel étant en baisse, l'adoption de

tout nouveau programme ou objectif implique en contrepartie l'abandon de recherches

ou de buts poursuivis jusque-là (cf fig. l.la et b). Il est vrai, cependant,

que notre productivité pourrait être quelque peu accrue par une rationalisation

dans le déroulement du travail, par une meilleure automatisation

au niveau des laboratoires et par l'introduction d'ordinateurs. Quant aux cadres

supérieurs, leur charge de travail va en croissant, car c'est généralement sur

eux que repose la direction des projets de recherche, l'enseignement et la responsabilité

des expertises sur commande. La réflexion portant sur l'essentiel,

le choix des priorités à accorder et la décision de renoncer à poursuivre certains

travaux que les chercheurs ont peut-être pris à coeur, toutes ces tâches

sont exigeantes pour nos collaborateurs et la direction.

Il a fallu faire face à des complications résultant du transfert de postes de

Dübendorf à Kastanienbaum devenu nécessaire, alors même que de nouvelles mesures

internes étaient prises à Kastanienbaum en dépit de restrictions budgetaires

réelles.

Communications personnelles et remerciements

Le deuxième cours post-grade "Constructions hydrauliques dans les agglomérations

et protection des eaux" s'est terminé à la fin du semestre d'été. Le

recteur a remis des attestations de fin d'études aux 14 étudiants et étudiantes

ayant suivi le cours avec succès. Le troisième cours a débuté en autonme

avec 10 nouveaux étudiants.


Agrégation: L'un des trois chargés de division qui se relaient à la tête de la

division de Recherche Limnologique Multidisciplinaire/Sciences de la Terre, le

Docteur Dieter Imboden, a réussi à l'agrégation des Sciences Naturelles de

1'Ecole Polytechnique Fédérale, se qualifiant pour l'enseignement de la "Physique

des systèmes aquatiques" par son travail "Tracers and Mixing in the

Aquatic Environment".

Le deux juin dernier, au Laboratoire de Recherche Lacustre de Kastanienbaum,

une plaque commémorative en l'honneur du Professeur Otto Jaag, décédé en 1978,

fut dévoilée en présence de la famille Jaag et de représentants des autorités

lucernoises, du monde scientifique et de la presse. La biographie "Otto Jaag -

ein Leben für den Gewässerschutz" ("Otto Jaag - une vie pour la protection des

eaux") par le Professeur Rudolf Braun et Monsieur Dietegen Stickelberger parut

à la même époque. Cet ouvrage richement illustré rend hommage à toutes les

périodes et tous les aspects de la vie d'Otto Jaag. (Pour les références bibliographiques,

cf paragraphe 8.2f).

Abb. 1.2

Bau der Filterkammern als Endstufe

der Abwasserbehandlung auf der erweiterten

Kläranlage Zürich-Werdhölzli.

Erfahrungen aus Filtrationsversuchen

dienten zur Auslegung der

Filteranlage.

(Foto: Tiefbauamt Zürich)

V I

Fig. 1.2

Chambres de filtrations utilisées à

l'étape terminale de l'épuration des

eaux usées à la station agrandie de

Zürich-Werdhölzli. La conception de

cette station de filtrage repose sur

les expériences faites au cours

d'essais de filtration.


Après seulement deux années d'activité au département de Biologie Technique et

en tant que chargé de cours dans le cadre du programme post-grade "Constructions

hydrauliques dans les agglomérations et protection des eaux" de 1'EPFZ, le

Docteur Alexander Zehnder a quitté l'EAWAG pour reprendre une chaire de professeur

ordinaire à l'Université Agronomique de Wageningen, Pays-Bas. Le recherche

multidisciplinaire à 1'EAWAG a beaucoup profité de l'influence stimulante de

Monsieur Zehnder.

C'est à notre grand regret que le Docteur Christina Matter-Müller nous a également

quittés pour reprendre des fonctions de direction importantes dans une

entreprise familiale. En tant que collaboratrice à la direction, Madame Matter

s'est révélée d'une grande efficacité pour coordonner la recherche prioritaire

interdépartementale. Elle était également rédactrice des Nouvelles/NEWS de

1'EAWAG. Le poste vacant fut confié au Docteur Peter Perret, jusque-là Adjoint

Scientifique de la division d'Hydrobiologie/Limnologie et chef des projets

MAPOS/FLIZOS. Madame Diana Hornung, lic.phil.II, en sa qualité d'assistante

scientifique du Directeur, se verra confier des responsabilités à la direction

ainsi que la rédaction des Nouvelles/NEWS de l'EAWAG. Madame Hornung est diplômée

en chimie (Université de Zurich) et a suivi le cours post-grade "Constructions

hydrauliques dans les agglomérations et protection des eaux" de 1'EPFZ,

après quoi elle acquit de l'expérience pratique dans une université américaine

ainsi que dans l'industrie chimique.

Deux autres collaborateurs de longue date ont quitté 1'EAWAG: il s'agit de

Madame Katharina Hertelendy (division des déchets solides) qui a attaint l'âge

de la retraite, et Monsieur Karl Stadler (division de chimie) qui s'est vu confier

un poste à l'Office Fédéral pour la Protection de l'Environnement. Nous

remercions ces deux collaborateurs de leur dévouement.

Lors de ses deux visites d'une journée entière chacune à 1'EAWAG, le Président

du Conseil des Ecoles Polytechniques Fédérales, le Professeur Maurice Cosandey,

s'est entretenu de nos activités et de nos problèmes avec nos collaborateurs.

Nous lui sommes très reconnaissants, ainsi qu'au Conseil des Ecoles Polytechniques

Fédérales, du soutien qu'ils apportent à nos activités.

La Commission Consultative de 1'EAWAG a tenu deux séances, l'une au printemps

et l'autre en automne. Monsieur le Docteur W. Gut, Conseiller d'Etat, Lucerne,

a démissionné de la Commission Consultative après avoir été nommé membre du

Conseil des Ecoles Polytechniques Fédérales en 1982. Monsieur P. Baumann, Directeur

de l'Office Cantonal pour la Protection des Eaux à Lucerne, est entré

à la Commission Consultative. Nous remercions les membres de cette Commission

de l'important travail accompli.

VII

Le Directeur remercie d'avoir pu compter sur le soutien énergique de presque

tous ses collaborateurs au cours de l'année écoulée, et ceci en dépit de quelques

controverses. L'esprit d'équipe des collaborateurs de 1'EAWAG en 1982 fut

remarquable; leur engagement et leur entrain en matière de protection des eaux

et de l'environnement fut exemplaire. Je remercie tout spécialement le directeur

adjoint, Monsieur H.R. Wasmer, et les chefs de divisions et de sections d'avoir

assumé des tâches toujours plus considérables. Je remercie également les autres

collaborateurs et collaboratrices pour l'efficacité de leurs activités. Cette

année encore, la collaboration avec la Commission du Personnel s'est avérée

très constructive, collaboration pour laquelle je remercie chaleureusement le

président sortant, Monsieur Fred Stössel.


VIII

J'aimerais, cette année, adresser mes remerciements à deux catégories de collaborateurs

ne faisant pas partie de l'effectif régulier mais qui contribuent

largement à la productivité et aux résultats de l'EAWAG. Ce sont les chercheurs

invités et les doctorants ( 6 1/2 resp. 19 personnes x année/année). Une part

importante des recherches menées à 1'EAWAG est rendue possible grâce à ces collaborateurs

qui sont souvent mal, voire non rémunérés.

La rédaction du présent rapport a été confiée à Monsieur R. Koblet. Madame

B. Hauser s'est acquittée de la délicate tâche de le mettre au net. Les représentations

graphiques ont été exécutées par Madame M. Bolliger, et Monsieur

P. Schlup a réalisé les travaux photographiques, en particulier la production

des pellicules d'impression.

Dübendorf, mars 1983

Werner Stumm

Mitglieder Beratende Kommission - Membres de la Commission Consultative de l'EAWAG

- Prof. Dr. A. Burger, Präsident, Centre d'Hydrogéologie, Université de

Neuchâtel

- Dipl.Ing. P.Baumann, Vorsteher des Kantonalen Gewässerschutzamtes Luzern

- Dr. E. Bosset, anc. Inspecteur cantonal des eaux, Epalinges, VD

- Dr. E. Bovay, Direktor der Eidg. Forschungsanstalt für Agrikulturchemie und

Umwelthygiene, Liebefeld-Bern

- Dr. H. Bretscher, Direktor, Ciba-Geigy AG, Basel

- P. Brulhart, Vicedirektor, Gebrüder Sulzer AG, Winterthur

- Prof. R. Heierli, Stadtingenieur, Zürich

- Gilbert Matthey, Chef du Service cantonal de la pêche, Lausanne

- Prof. Y. Maystre, Institut du génie de l'environnement, EPF Lausanne

- Dr. A. Menth, Leiter der Abt. Entsorgungstechnik und Umweltschutzanlagen

der Brown Boveri & Cie AG, Zürich-Oerlikon

- Prof. Dr. J. Nüesch, Stellvertretender Direktor, Ciba-Geigy AG, Basel

- Dr. Ing. R. Pedroli, Direktor des Bundesamtes für Umweltschutz, Bern

- Dr. M. Schalekamp, Direktor der Wasserversorgung Zürich

- Prof. Dr. W. Schneider, Abteilung für Chemie der ETH Zürich

- Prof. E.U. Trüeb, Institut für Hydromechanik und Wasserwirtschaft, ETH Zürich


Orge . gramm der EAWAG Fachabteilung Fachbereiche und Organisationseinheiten

Direktion

Stab

Direktor

Werner Stumm,

Vizedirektor

H. R. Wasmer, dipl. Ing.

Bundi U., dipl. Ing.

Perret P, Dr.

roi

Technische Biologie

Hamer G., Dr., Prof.

ngenieurwissenschaften

Gujer W., Dr., Ing.

ydrobioiogie/Limnologie Fischereiwissenschaften

Ambühl H., Dr., Prof. Geiger W. , Dr.

Chemie Chemische Analytik

Stumm W., Dr., Prof. Sigg L., Frau, Dr. sc. nat.

Feste Abfallstoffe

Braun R., Dr., Prof.

Mui idiszipilnäre

Limnoiogische Forschung!

Frdwissen schaften

Wissenschaftliche, technische

und administrative Dienste

Wasmer H. R., dipl. Ing., Vizedirektor

* Die Abteilungsleitung rotiert im zweijährigen Turnus unter Baccini Peter, Dr. sc. nat., Prof. (Chemie),

Gächter R., Dr. sc. nat. (Biologie) und Imboden D., Dr. sc. nat. (Physik).

* La direction du département change par roulement de deux ans entre Baccini P., Dr. sc. nat., Prof. (Chimie),

Gächter R., Dr. sc. nat. (Biologie) et Imboden D., Dr. sc. nat. (Physique).

** Die Eingliederung der Geologie in diese Abteilung wird bis zum Rücktritt von Herrn Dr. Nänny aufgeschoben.

**L'intégration de la géologie dans ce département est repoussée jusqu'au départ de Dr. Nänny.

Radiologie

Bezzegh-Galantài iv.M.. Frau, Dr. sc. nat.

I

Geologie

Informatik

Nänny P., Dr. phil.**

Ruchti , Dr. sc. techn.

Versuchsstation Tüffenwies und Werkstätte

Burkhalter H., diol. Ing.

W.-in-lnte.nationail Reference Centre RFC)

Schertenleib R., diwl. Ing.

Administration

Bibliothek

Kern R., Kfm.


2 UMWELTPROBLEME : GEGENSTAND MULTIDISZIPLINÄRER FORSCHUNG

Die optimale Lösung von Einzelproblemen führt nicht notwendigerweise zum

Optimum des Ganzen

1

Die Umweltwissenschaft ist relativ jung. Sie hat sich aus der Synthese verschiedener

klassischer Disziplinen (Biologie, Chemie, Hydrologie, Meteorologie, Physik,

Geologie) entwickelt und ist in gewissen Teilaspekten selbst zum Klassiker

geworden, vor allem dort, wo sich Teilfragen isolieren, eventuell sogar im Labor

untersuchen lassen. Viele Fragen zielen hingegen auf den Ganzheitscharakter des

Systems "Umwelt" und können daher nur unter Berücksichtigung aller Aspekte, d.h.

multidisziplinär behandelt werden.

Im Lehrfilm "Wie funktioniert ein See?" lässt der Lehrer seinen Schüler eine

Handvoll Erdnüsse mit der Maschine eines Dampfschiffes vergleichen und führt

ihn damit zur Einsicht, dass ein System mehr als die Summe der Einzelteile ist;

nimmt man ein Nüsschen weg, ändert sich nichts Prinzipielles, entfernt man hingegen

einen Kolben oder eine Stange von der Maschine, so geht die Funktion des

Ganzen verloren.

Sicher, die Erforschung des Einzelprozesses, die gedankliche und auch materielle

Isolation des einzelnen Phänomens vom Ganzen, war die geniale Voraussetzung

für den Erfolg des naturwissenschaftlichen Denkens. Ohne die Hinwendung

zum Detail können die Vorgänge in unserer Umwelt nicht verstanden werden. Erfolge

sind vorzuweisen: Wie kennen den Aufbau unserer aquatischen Organismen

bis hinunter zur molekularen Stufe, wir weisen mit modernsten Methoden eine

ganze Palette organischer Verbindungen nach, verwenden raffinierte Prozesse

aus der Verfahrenstechnik zum Bau immer effizienterer Kläranlagen... Wie wenig

wir hingegen über die Zusammenhänge wissen, wird immer wieder schmerzlich bewusst,

wenn Stellung bezogen werden muss zum Problem dieses oder jenes Eingriffes

in das Oekosystem als Ganzes. Ja, wenn wir ehrlich sind, wissen wir oft

nicht einmal, ob der Fortschritt beim Teilproblem auch zum Nutzen des integralen

Systems gereicht. Ein Beispiel wird uns täglich deutlich vor Augen geführt:

Ingenieure und Architekten haben beim Bauen nach optimalen Lösungen für Wohnen,

Arbeit und Freizeit gesucht; an den Raum als Ganzes, an Raumplanung und Landschaft,

dachten sie und wir erst, als uns die Summe der Einzel-Leistungen zu

erschrecken begann.

Neue Erkenntnis entsteht oft dort, wo sich zwei Welten berühren

Obige Feststellung ist nicht destruktiv gemeint; Resignation oder Fatalismus

wären die falsche Antwort darauf. Vielleicht wirkt es aber ernüchternd, sich

seinen Standort von Zeit zu Zeit bewusst werden zu lassen. Daraus kann der Ansporn

entstehen, nach besseren Methoden zu suchen. Ein Beispiel aus der Mathematik

kann dies illustrieren: Es ist nicht schwierig, eine einzige Gleichung

mit einer Unbekannten zu lösen, und es wird auch nicht schwieriger, 10 solche

Gleichungen mit je einer Unbekannten zu bearbeiten; dazu braucht es einfach


2

etwas mehr Zeit, aber keine neue Methode. Qualitativ verändert sich das Problem

hingegen, wenn gleichzeitig mehrere Gleichungen gelöst werden, in welchen jeweils

mehrere Unbekannte auftreten. Diese Gleichungen sind intern verbunden

("vernetzt",um ein modernes Wort zu entlehnen), sie bilden ein System. Man kann

nicht an der einen Gleichung arbeiten, ohne immer auch die andern im Auge zu

behalten. Mathematiker haben zur Bearbeitung solcher Probleme (welche natürlich

über das Lösen von Gleichungen hinausgehen:) oft ganz neue Methoden entwickelt.

Dabei sind in jüngster Zeit meistens dort verblüffende Durchbrüche gelungen, wo

Erkenntnisse aus ganz verschiedenen mathematischen Zweigen kombiniert worden

sind. Diese "mathematischen Funkenüberschläge" machen selbstverständlich die

Weiterentwicklung der "klassischen" Zweige nicht überflüssig. Nur, was ist eigentlich

eine klassische Wissenschaft? Die interdisziplinären Gebiete von heute

sind die klassischen Disziplinen von morgen:

Die EAWAG als Kristallisationspunkt multidisziplinärer Arbeit

Die EAWAG schafft in verschiedener Hinsicht ideale Bedingungen für multidisziplinäres

Forschen, für Grenzüberschreitungen. Sie ist eine objektorientierte

Institution, ihr Objekt ist die Umwelt, insbesondere die Beeinträchtigung der

aquatischen Umwelt durch die Zivilisation und deren flüssige und feste Abfälle.

Das Objekt ist gegeben, nicht aber die Mittel, es zu studieren. Wenn auch die

bundesrätliche Verordnung über die EAWAG die traditionellen Mittel, d.h. gewisse

Fachdisziplinen, speziell erwähnt, so ist diese Aufzählung nicht als abschliessend

zu verstehen. Neue Mittel können dazukommen, sich entwickeln und

schliesslich selber Teil der Tradition werden. In dieser Beziehung unterscheidet

sich die EAWAG von den üblichen Instituten der Hochschule; letztere sind

wegen ihres Beitrages zur Grundausbildung der Studenten viel mehr an ihre Disziplin

gebunden, sind oft disziplinorientiert, müssen es sein.

Multidisziplinäre Forschung ist mehr als nur die Anwendung disziplinärer Methoden

auf ein übergeordnetes Forschungsziel. Sie bedarf des geistigen und

räumlichen Kontaktes innerhalb der gleichen Institution, der gleichen Abteilung

oder des gleichen Labors. Der Forscher muss ständig den andern Disziplinen

"ausgesetzt" sein, sich mit anderen Arbeiten kritisch auseinandersetzen

und fremde Kritik entgegennehmen. Die EAWAG-Mitarbeiter arbeiten (fast) alle

unter dem gleichen Dach.

Der Besuch der gemeinsamen Seminare gehört sozusagen zum obligatorischen Weiterbildungsprogramm,

auch wenn der Kreis der eigentlichen Sachverständigen unter

den Zuhörern je nach Thema oft klein ist. Es tut einem Physiker gut, etwas

über organische Chemie zu hören, oder einem Ingenieur über das Schlüpfen der

Steinfliegenlarve. Zugegeben, die ständige Oeffnung in andere Wissensgebiete

ist zeitaufwendig, oft störend für die Arbeit im eigenen Gebiet, in dem man ja

selber als Spezialist auch an der Front bleiben soll.

Führen wir einen Zweifrontenkrieg, einen Kampf um das Objekt und die Disziplin

zugleich? In einem gewissen Sinne schon. Die spezielle Rolle der EAWAG verlangt

ihren Preis, ruft nach Kompromissen, nach Abrücken vom oben skizzierten

Idealbild, das von manchem Leser - Insider oder Outsider - ohnehin nur halb

geglaubt wird. Daher die nächste, die entscheidende Frage:


Wie multidisziplinär ist die EAWAG wirklich ?

3

Setzen wir das Positive an den Anfang: Die EAWAG hat in den letzten Jahren eine

Reihe von Projekten durchgeführt, welche von ihrer Fragestellung her nur multidisziplinär

zu bearbeiten waren. Die meisten davon sind eingehend in den früheren

Jahresberichten vorgestellt worden; die Tabelle gibt einen Ueberblick. Eine

besondere Rolle spielte in den vergangenen Jahren das Projekt "Gewässerschutz

2000"; daran waren während unterschiedlicher Phasen praktisch alle Fachgebiete

der EAWAG beteiligt. Auch die Definition von Schwerpunkten für die Forschung,

wie sie im Jahresbericht 1981 beschrieben worden sind, bedeutet eine starke Betonung

multidisziplinärer Arbeit für die Zukunft.

Tabelle: Beispiele multidisziplinärer Projekte an der EAWAG während der tetzten Jahre

Projekt Fragestellung Beteiligte Disziplinen

A) Regionale Abwasserstudie

Glattal

B) Auswirkung eines Pumpspeicherwerkes

auf

einen natürlichen See

C) Oekologische. Auswirkungen

von Metallen

(MELIMEX)

D) Entwicklung mathematischer

Modelle für

die Evaluation von

Massnahmen zur Sanierung

von Seen

E) Organische Stoffe und

Infiltration von

Flusswasser ins

Grundwasser

F) Untersuchung eines

Regenereignisses

1) Bestandesaufnahme Ist-Zustand des Gewässerschutzes

2) Beurteilung der Auswirkung verschiedener abwassertechnischer

Massnahmen auf Gewässerzustand

3) Empfehlungen für gestaffeltes Vorgehen

1) Veränderung der Temperatur und Mischung im See

2) Folgen für den Nährstoffhaushalt und den

trophischen Seezustand

3) Auswirkungen auf die Fischerei

Oekologische Konsequenzen erhöhter Schwermetall-

Konzentrationen im See unter möglichst natürlichen

Bedingungen. Untersuchungen mit dem Ziel,

die gesetzlich tolerierten Grenzwerte zu überprüfen

1) Entwicklung eines Modells zur Beschreibung

des Ist-Zustandes

2) Prognose der Reaktion des Sees nach verschiedenen

Sanierungsmassnahmen

1) Welche organischen Fremdstoffe im Fluss können

ins Grundwasser gelangen?

2) Welche physikalisch-chemischen Substanzeigenschaften

und welche Bodeneigenschaften beeinflussen

das Verhalten der Stoffe bei der

Grundwasserinfiltration?

1) Grösse und zeitlicher Verlauf der Schmutzstofffrachten

in Kanalisation, Kläranlage und

Vorfluter

2) Veränderung der Frachten nach Starkregen

3) Einfluss der Veränderungen im Vorfluter auf

Grundwasser

Ing.Wissenschaften, Techn.

Biologie, Chemie, Limnologie,

Informatik

Physik (MLF), Limnologie,

Fischereiwissenschaften

Hydrobiologie (MLF), Chemie,

Physik, Fischereiwissenschaften,

Informatik

Limnologie, Physik (MLF)

Chemie, Geologie, Techn.

Biologie

Chemie, Geologie, Ingenieurwissenschaften

Vergl.Jahresbericht

Beim Betrachten dieser beachtlichen Liste sollten wir nicht verschweigen, wo

die multidisziplinäre Arbeit an Grenzen gestossen ist. Es ist bemerkenswert,

dass die meisten der angeführten Projekte entweder auf einen Auftrag von aussen

(Gutachten) oder eine vom Schweizerischen Nationalfonds stimulierte Schwerpunktforschung

zurück gehen. Nur gerade das MELIMEX-Projekt ist rein EAWAG-intern

entstanden und finanziert worden. Aber gerade dort ist dem Initianten bewusst

geworden, wie oft ihm bei der Anfrage nach Zusammenarbeit vom betreffenden Abteilungsleiter

(mit Hinweis auf die zeitliche Ueberlastung seiner Mitarbeiter)

1978

1978

1979

1979

1980

1981


4

eine Absage erteilt worden ist. Tatsächlich ist dieses Projekt trotz der sehr

umfassenden Planung in vielen Teilen ein unverwobenes Werk, ein "Häufchen Erdnüsschen"

geblieben. Eine ähnliche Entwicklung könnte sich beim Forschungsschwerpunkt

"Fliessgewässer" anbahnen, falls es uns nicht gelingt, entsprechende

Kapazitäten für die interdisziplinäre Arbeit frei zu machen.

Auch dürfen wir uns nicht allein darin beurteilen, ob das, was wir machen, gut

und echt multidisziplinär ist, sondern auch, ob die dringendsten Probleme des

Gewässerschutzes rechtzeitig erkannt worden sind. Das Büchlein "Gewässerschutz

2000" zieht hier Bilanz; wir möchten daraus ein typisches Beispiel eines "blinden

Flecks" erwähnen, den quantitativen Gewässerschutz. Wir meinen, dieses Problem

sei an der EAWAG deswegen lange unterschätzt worden, weil es zwischen die

etablierten Disziplinen fiel, niemand in Fortsetzung seiner eigenen Arbeit sozusagen

automatisch darauf gestossen ist. Das Erkennen zukünftiger Probleme ist

oft eine multidisziplinäre Aufgabe.

Die EAWAG muss bei konstantem Personalbestand eine wachsende Zahl von Aufgaben

übernehmen

Es ist uns bewusst: Das Problem der begrenzten personellen Mittel ist nicht neu;

es trifft alle Institutionen des Bundes. Und doch, vergleichen wir das heutige

Spektrum der EAWAG-Aktivitäten mit demjenigen vor etwa acht Jahren, so müssen

wir notgedrungen zum Schluss kommen, die wachsende Zahl von Fragestellungen

habe zu einer quantitativen Verdünnung bei den einzelnen Aufgaben geführt. Diese

Feststellung erklärt auch teilweise, wieso das Neue oft nur im Zusammenhang

mit Aufträgen oder fremder Forschungsfinanzierung entstehen kann. Damit sollen

die etablierten Gruppen nicht kritisiert werden; diese sind meist mit Arbeiten

überlastet, auf welche nicht verzichtet werden kann. Eine besondere Rolle spielt

dabei auch die Lehrverpflichtung innerhalb der ETHZ, auf welche die Schule zum

Einhalten ihres Lehrplanes unbedingt angewiesen ist und welche einzelne Abteilungen

sehr stark beansprucht.

Und doch, langfristig müssen wir - gerade weil kaum Aussicht auf eine Lockerung

des Personalstopps besteht - Prioritäten setzen, jeder Wissenschafter für sich

und die EAWAG als Ganzes. Wir plädieren für vermehrten Einsatz multidisziplinärer

Methoden, auch wenn das monodisziplinäre Forschen oft kurzfristig erfolgreicher,

sicherer, bequemer ist.

Die Rolle der MLF innerhalb der EAWAG

Die Abteilung für Multidisziplinäre Limnologische Forschung (MLF) ist eine aus

Vertretern der Chemie, Biologie, Physik, Geologie und Radiologie bestehende,

weitgehend auf das Objekt "See" orientierte Gruppe. Sie ist nicht die einzige

Abteilung an der EAWAG, an der multidisziplinär geforscht wird, aber sie ist

als einzige von allem Anfang an als objektorientierte Gruppe konzipiert worden.

Innerhalb der Abteilung werden die Arbeiten durch ein Gremium koordiniert, in

welchem die einzelnen Disziplinen vertreten sind. Die formelle Abteilungsleitung

und die Vertretung gegenüber der EAWAG-Leitung rotiert im zweijährigen


5

Turnus unter drei Wissenschaftern. Dieser spezielle Führungsmodus bringt zum

Ausdruck, dass die vertretenen Fachgebiete gleichberechtigt nebeneinander

stehen.

Da das gesamte Arbeitsgebiet weit über die Kräfte der kleinen Gruppe hinausginge,

richtet sich die Tätigkeit der MLF nach einigen Leitgedanken aus, die

dem besonderen Charakter der Abteilung gerecht werden; diese sind vor vier

Jahren in einem Dokument festgehalten worden. Darin findet sich neben den bereits

eingehend dargelegten Ueberlegungen zur Rolle multidisziplinärer Forschung

auch ein Abschnitt über fachspezifische Arbeiten:

" Die MLF kann nur dann wirklich interdisziplinär bleiben, wenn ihre Angehörigen

einen gewissen Kontakt mit ihrem ursprünglichen "reinen" Fach behalten.

Dies bedingt neben der individuellen, fachspezifischen Weiterbildung auch eine

gewisse zeitliche Reserve für wissenschaftliche Arbeiten in diesen Gebieten,

mit Vorteil durch Zusammenarbeit mit Fachkollegen anderer EAWAG-Abteilungen

oder anderer Institutionen".

Die MLF versteht sich als Kristallisationspunkt für interdisziplinäre Arbeit

innerhalb der EAWAG; sie initiiert projektorientierte Zusammenarbeit mit andern

Abteilungen. In diesem Sinn ist die Rolle der MLF innerhalb der EAWAG mit

derjenigen der EAWAG innerhalb der Hochschule zu vergleichen: Beide haben sich

innerhalb eines breiten Gebietes zurechtzufinden und sind dementsprechend gegenüber

der disziplinorientierten "Konkurrenz" benachteiligt; beide aber sollten

sich vor der Versuchung hüten, in den sicheren Schoss der Disziplin zu

flüchten. Die Gratwanderung zwischen Zersplitterung und Einseitigkeit ist

manchmal schwierig, doch als Herausforderung macht sie unsere Arbeit interessant

und befriedigend.

(D. Imboden, R. Gächter)

Abb. 2.1

Im Baldeggersee

haben die Kantone

Luzern und Aargau

als Mittel zur Seesanierung

im Februar

1982 mit Versuchen

zur künstlichen

Seemischung und zur

Begasung des Tiefenwassers

mit Sauerstoff

begonnen.

Die EAWAG ist mit

der limnologischen

Ueberwachung der

Versuche beauftragt.

Das Bild zeigt den

Tank für flüssigen

Sauerstoff und den

Wärmeaustauscher

(rechts) bei Retschwil.

(Foto: M. Schurter)


3 VON FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG ZUR PRAXIS

3.1 METALLKREISLAUFE IN SEEN

1. Einleitung

6

Schwermetalle gelangen durch die zivilisatorischen Aktivitäten in immer grösseren

Mengen in die Umwelt. Lieber das Abwasser werden sie den Flüssen zugeführt;

ferner führen verschiedene Prozesse dazu, dass die flüchtigeren Elemente in die

Atmosphäre gelangen und mit den Niederschlägen in den Wasserkreislauf kommen.

Dadurch werden auch Seen einer zunehmenden Belastung durch Schwermetalle ausgesetzt;

diese Zunahme spiegelt sich in erhöhten Schwermetallkonzentrationen in

den jüngsten Sedimentschichten.

Im MELIMEX-Projekt (Jahresbericht 1979) wurden die ökologischen Auswirkungen

erhöhter Schwermetallkonzentrationen im See und ihr Schicksal in der Wassersäule

untersucht. Das Projekt "Metallkreisläufe in Seen" hat zum Ziel, die Mechanismen

zu untersuchen, die die Konzentration der Schwermetalle im See regulieren;

zu diesem Zweck wurde versucht, zuverlässige Werte für die Konzentrationen

einiger Schwermetalle in der Wassersäule zu erhalten. Da suspendierte Partikel

und deren Sedimentation dabei eine entscheidende Rolle spielen dürften,

werden sie in einem grösseren Zusammenhang untersucht. Die Kenntnis der Zusammensetzung

und der Menge der Partikel erlaubt, ihre Herkunft und Entstehung zu

beschreiben.

Der Bodensee wurde für diese Untersuchung gewählt, weil in einem grossen See

Stellen vorhanden sind, die relativ wenig durch die Ufer und die Zuflüsse beeinflusst

sind.

2. Vorgehen

Profile der Wassersäule in der Mitte des Obersees (Fischbach-Uttwil) wurden auf

die Metalle Fe, Mn, Cu, Zn, Pb, Cd und auf Nährstoffe und Hauptionen untersucht.

Die Probenahmen erstreckten sich von Frühling bis Herbst, wobei der Sommerstagnationszeit

besondere Aufmerksamkeit geschenkt wurde. Die Zusammenarbeit mit der

Gruppe von Prof. Nürnberg (Kernforschungsanlage Jülich/BRD) war für die zuverlässige

Probenahme und die Bestimmung der sehr tiefen Schwermetallkonzentrationen,

von denen ein Teil für unsere eigene Analytik an der untersten Grenze lag,

von grossem Wert. Für die Untersuchung der sedimentierenden Partikel wurden Intervallsedimentfallen

verwendet, die es erlauben, kurzfristige Aenderungen des

Sedimentflusses zu erfassen. Die Fallen wurden in verschiedenen Tiefen ausgesetzt.

Die aufgefangenen Partikel wurden mineralogisch, elektronenmikroskopisch

und chemisch untersucht.


3. Resultate

Konzentrationen im See

Die gefundenen Konzentrationsbereiche für die untersuchten Metalle liegen im

Vergleich zu denjenigen in Flüssen sehr tief; zum Teil sind sie von ähnlicher

Grössenordnung wie in den Ozeanen (Tabelle 1). Dies bedeutet, dass im See effiziente

Eliminationsmechanismen wirksam sein müssen, so dass der grösste Teil

der eingebrachten Metalle rasch in die Sedimente transportiert wird.

100

200-

250-

m

Tabelle 1: Konzentrationsbereiche (totale Konzentration) im Tiefenprofil

des Bodensees (Stelle Fischbach-Uttwil, Tiefe

250 m) und Mittelwerte im Rhein bei Schmitter (81/82);

zum Vergleich sind Mittelwerte aus der Glatt angegeben

(NADUF-Station 81) sowie Literaturwerte aus den Ozeanen.

Bodensee

Ozeane

Rhein

(Schmitter)

Glatt

Abb. 3.1

Fe Mn Cu Zn Cd Pb

2 4 6 .1o71 2 390-71 2 .10-8

1 I

2 4.10-8 1 2.10-10 5 10.10-10

1

I I I I 1 1

7

Cu I Zn I Cd I Pb

10 -8Mo1/1 ► 10 -8 Mol/1 10-10Mol/1 10-10Mo1/1

0.5

0.2

9

13

- 2 1.

0.2

15

38

-6 0.4

1

6

18

- 1.8 2 - 5

Beispiel für gemessene Profile (Stelle Fischbach-Uttwil, 18.6.82). Totale

Konzentrationen von Fe, Mn, Cu, Zn, Cd, Pb; Ca und ortho-Phosphat/gelöst.

Die analytisch bedingten Streubereiche sind ca.: Fe + 1.10-7;

Mn ± 5.10 -9 ; Cu + 7.10 -9 ; Zn + 1.10 -8 ; Cd + 5.10 -11 ; Pb + 3.10 -10 Mol/1).

Ca

1 2.10-3

0.1

70

200

o—P

2 3 . 10-6

I I I

MoUI


8

Bei genügend sorgfältiger Probenahme und Probenbehandlung liegen die erhaltenen

Werte für Cu, Zn, Cd, Pb innerhalb eines engen Konzentrationsbereiches

(Abb. 3.1). Diese tiefen Konzentrationsbereiche wurden durch die genaueren

voltammetrischen Messungen der Gruppe aus Jülich bestätigt. Schwankungen der

Konzentrationen im Profil sind klein, und ihre Interpretation ist durch die

mangelnde Genauigkeit der Daten erschwert. Besonders für Pb, Cd und Cu sind

die Werte nahe den Nachweisgrenzen, so dass die analytischen Fehler sehr

gross werden. Deutliche Abnahmen wie bei den Nährstoffen konnten bis jetzt

nicht festgestellt werden.

Metalle und sedimentierende Partikel

Metalle werden an suspendierten Partikeln durch Einbau in diesen Partikeln

bzw. Aufnahme durch die Organismen oder durch Adsorption an den Oberflächen

gebunden. Die Verteilung der Metalle zwischen Lösung und Schwebstoffen entspricht

ihren chemischen Eigenschaften. Metalle wie Eisen und Mangan, die

schwerlösliche Oxide bilden, sowie Metalle wie z.B. Pb, die stark an Schwebstoffen

gebunden werden, sind in den suspendierten Partikeln stark angereichert;

Cu zeigt im Gegensatz dazu eine grössere Tendenz, in Lösung zu bleiben

(Tabelle 2). Entsprechend ihrer Affinität zu den Schwebstoffen werden Metalle

rasch aus der Wassersäule entfernt. Ihre Aufenthaltszeit im See ist daher

viel kürzer als diejenige des Wassers. Abschätzungen der Metallbilanzen im

Bodensee (Einträge aus Zuflüssen und Atmosphäre, Elimination durch Sedimentation

und Abfluss) ergeben, dass über 90 % des in den See eingetragenen Pb und

Fe, 80 - 90 % des Zn, die Wassersäule durch Sedimentation verlassen; für Cd

beträgt diese Fraktion ca. 80 % und für Cu ca. 60 - 80 %.

Zusammensetzung und Charakterisierung der Schwebestoffe

Der Aufbau des Phytoplanktons in den oberen Schichten des Sees und die Mineralisation

in den tiefen Schichten bestimmen die Konzentrationsprofile der beteiligten

Nährstoffe. Der Stöchiometrie des biologischen Materials entsprechen

die Verhältnisse der beteiligten Nährstoffe im Wasser; diese stöchiometrischen

Tabelle 2 Zusammensetzung der sedimentierenden Teilchen im Bodensee

Mol pro kg

Trockenmaterial

(50 m Tiefe)

Atomares

Verhältnis

wenn P = 1

Verteilungs- 3)

koeffizient

m kg-1

C anorg. C org .

3.3 5.5-6

100

N

0.6

12

P

0.05

1

21

Si Ca Mg Fe Mn Zn Cu Cd Pb

-

(14)2)

-

3

(100) 2)

2.3

0.35

5

0.23

-

1300

0.01

-

3600

2x10 -3

0.04

100

5x10 -4

0.01

36

(4x10-6 ) 7)

0.001

50

2.4x10 -4

1) berechnet aufgrund der Zusammensetzung der Seesedimente; 2) da bei 50 m Tiefe bereits ein Teil des CaCO 3 und des Si02

wieder aufgelöst ist, beruhen diese stöchiometrischen

3) Konzentration feste Phase [g kg-1]: Konzentration Koeffizienten auf den in der Wassersäule beobachteten Verin

Lösung [ g m- 3 ] änderungen der Wasserzusammensetzung

0.004

500


Verhältnisse sind relativ konstant. Aus den Daten der Schwebstoffe lassen

sich auch stöchiometrische Verhältnisse für die untersuchten Metalle berechnen,

die innerhalb der Expositionszeit der Fallen (3 Wochen) konstant

sind.

9

Während der Stagnationszeit bestehen ca. 50 - 80 % der Schwebstoffe aus biologischem

Material und aus Calcit, der im Zusammenhang mit der Photosynthese

ausgefällt wird (Abb. 3.2).

Die Schwebstoffe im Bodensee werden zum Grossteil von autochthon gebildeten

Partikeln dominiert. Den Hauptanteil des organogenen Detritus bilden dabei

Kieselalgen, die im Frühjahr mit zentrischen Formen (Stephanodiscus) und im

Sommer/Herbst mit pennaten (= schiffchenförmigen) Formen (Fragilaria, Asterionellia)

vertreten sind (Abb. 3.3). Andere biogene Partikel wie die kalkschaligen

Phacotus (nur in den Sommermonaten auftretend), Tintinnopsis und

Abb. 3.3

Für die Monate August/September

typisches massenhaftes

Auftreten der Kieselalge

Fragilaria. Der Feindetritus

besteht aus aufgearbeiteten

Diatomeen (z.B. Melosira),

autochthonen Calciten und

wenig allochthonem Material.

Sedimentfalle in 90 m Wassertiefe

(9.-12.8.1982).

Strichlänge = 100 um.

(Foto: U. Zeh)

Abb. 3.2

Autochthon gebildete Calcit-

Kristalle (3-10 um), z.T.

zu grösseren Aggregaten

(> 15 pm) zusammengewachsen.

Sedimentfallen in 230 m

Wassertiefe (28.-30.8.1982).

Strichlänge = 10 pm.

(Foto: U. Zeh)


10

Kotpartikel (faecal pellets) treten allgemein weniger häufig auf, charakterisieren

allerdings die wechselnde Zusammensetzung der während des Jahres auftretenden

Biozönosen. Die Ausfällung autochthoner Calcite, die >30 % der suspendierten

Partikel ausmachen können, erfolgt bei entsprechender Uebersättigung

und bei durch Photosynthese erhöhtem pH sowie bei Vorhandensein genügender

Kristallisationskeime (Diatomeen, allochthoner Feindetritus). Die meist

grossen Calcit-Kristalle dokumentieren rasche Bildungszeiten und hohe Absinkgeschwindigkeiten.

Die Zufuhr allochthonen Materials durch die Flüsse erfolgt schubweise in den

Frühjahrsmonaten bzw. während periodischer Hochwässer. Ihre Zusammensetzung

charakterisiert den geochemischen Background des Einzugsgebietes. Dabei kommen

nicht nur der Rhein, sondern auch die kleineren nördlichen Zuflüsse

(Schussen, Argen) als Lieferanten allochthoner Schwebstoffe in Frage. Die

Korngrösse der allochthonen Partikel ist selten >40 pm und liegt in der Regel


mit der Absicht, Nitrifikationsversuche

mit stadtzürcherischem Abwasser im Parallelbetrieb

durchzuführen.

Die Tropfkörper, wie sie in Abb. 3.4

ersichtlich sind, weisen eine Füllhöhe

von 6.75 m und einen Durchmesser von

0.9 m auf und enthalten ein PVC-Trägermaterial

mit einer spezifischen Oberfläche

von 230 m 2 /m 3 . Zur Untersuchung

der Vorgänge im Innern der Tropfkörper

wurden über die ganze Höhe verteilt

Probenahmestellen zur Entnahme von Wasserproben

und demontierbare Füllkörperelemente

zur Inspektion der Biomasse

installiert (vgl. Abb. 3.5). Gleichzeitig

mit den Pilottropfkörpern erfolgte

in gleicher Anwendung der Betrieb

eines grösseren Tropfkörpers auf

der Kläranlage Opfikon.

Nach einjährigen Versuchen und intensivem

Studium der NitrifiKationsleistung

der Tropfkörper liegen Erkenntnisse

vor, die erlauben, das Verfahren

im Hinblick auf den praktischen

Einsatz zu beurteilen.

Im Laufe der Versuche wurden über je

viermonatige Phasen unterschiedliche

Betriebszustände untersucht, mit der

Absicht, die anfänglich stark in Erscheinung

tretende Abweidung der nitrifizierenden

Biomasse (Predation)

durch höhere Organismen wie Würmer

und Fliegenlarven und die dadurch ver-

11

Abb. 3.4

Pilotanlage zur Nitrifikation in

Kunststofftropfkörpern als weitergehende

Reinigungsmassnahme auf

Kläranlagen (Versuchsstation Tüffenwies).

(Foto: H.U. Weilenmann)

Abb. 3.5

Demontierbare Füllkörperelemente

ermöglichen

die Einsicht ins Innere

des Tropfkörpers, insbesondere

kann der biologische

Bewuchs auf dem

Trägermaterial beobachtet

und untersucht werden.

(Foto: H.U. Weilenmann)


Abb. 3.6

Unterschiedliche

Füllkörper zur

Nitrifikation im

Tropfkörper auf

der Kläranlage

Opfikon.

(Foto:

H.U. Weilenmann)

ursachte Beeinträchtigung der Nitrifikationsstabilität abzuschwächen. Filtration

vor dem Tropfkörper, hydraulische Schockbelastung, Betrieb mit und ohne

Rezirkulation bei unterschiedlicher hydraulischer Beschickung, intermittierende

Unterbrechung der Luftzufuhr und Zudosierung von vorgeklärtem Abwasser

waren die hauptsächlichsten Massnahmen, mit denen eine Leistungssteigerung

erzielt werden sollte. Ueberdies konnte der Einsatz unterschiedlicher Füllkörper

im Tropfkörper Opfikon geprüft werden (vgl. Abb. 3.6).

E

0

w 2

w 3

cr w 4

a

`O Y 5

w

25 6

ce

I- 7

12

Von entscheidender Bedeutung waren die Informationen über die Vorgänge im Innern

der Tropfkörper, die aus der Interpretation von Analysen des Wassers in

verschiedenen Tiefen hervorgingen. Abbildung 3.7 zeigt als Beispiel eine von

über 100 Profilanalysen.

TROPF- NH4 -UND NO 3 - PROFIL NO2-PROFIL O2-PROFIL TEMPERATUR- pH -PROFIL

KÖRPER

PROFIL

Abb. 3.7

1 1 0 I

0 5 10 15 0 0.2 0.4 0.6

mg NH 4 -N/( 1 mg NO3 N/( mg NO2-N /l

5 10

mg 02/l

T°C pH

l eI

15 207.5 8.0 8.5

°C pH

Wasseranalysen in Funktion der Tropfkörpertiefe geben Aufschluss

über die Nitrifikationsleistung in verschiedenen Schichten bei

unterschiedlichen Betriebsbedingungen und ermöglichen die Festlegung

von Bemessungsgrundsätzen.


13

Aus dem Datenmaterial werden nun Bemessungsgrundsätze erarbeitet, um Nitrifikationstropfkörper

im Anschluss an bestehende Kläranlagen auszulegen. Zusammenfassend

lässt sich feststellen, dass eine hohe hydraulische Belastung um

3-4 m/h mit Rezirkulation im Verhältnis ca. 1:1 und spezifischen NH4-Flächenbelastungen

von 0.35 - 0.4 g NH 4 -N/m 2 .Tg auch im Winter zu wünschbaren Ablaufkonzentrationen

von unter 2 mg NH 4 -N/1 führen.

Aufgrund der Versuche eignen sich dazu selbsttragende Troppfkörperplatten (keine

Schüttgüter) mit spezifischen Oberflächen um 140-180 m 2 /m3 . Ein wesentlicher

Beitrag zur Stabilität des Verfahrens stellt eine ausgeglichene NH 4 -Fracht-

Ganglinie dar, die zu einem möglichst konstanten Nährstoffprofil für die Biomasse

führt.

Die kaum vermeidbaren Variationen der Nitrifikationsleistung, verursacht durch

predative Vorgänge, die oft saisonale Schwankungen aufweisen, und NH 4 -Durchbrüche,

bedingt durch NH 4 -Belastungsspitzen, können durch einen nachgeschalteten

Schnellfilter aufgefangen werden. Versuche mit einem Zweischichtfilter haben

gezeigt, dass durch Filtration nicht nur eine weitgehende Suspensa-Entnahme

erfolgt, sondern auch nach intensiver Spülung stets die volle Nitrifikationskapazität

von 1.5 bis 2.0 mg NH 4 -N/1 - limitiert durch den Sauerstoffgehalt im

Tropfkörperablauf - ausgeschöpft wird.

Mit der Verfahrenskombination Kunststofftropfkörper und nachgeschaltete Raumfiltration

kann somit unter Einhaltung der neu erarbeiteten Bemessungsgrundsätze

den Gewässerschutzpraktikern die Erweiterung bestehender Reinigungsmassnahmen

zur Nitrifikation auf diese wirtschaftliche und betriebsfreundliche

Weise empfohlen werden.

(M. Boller, W. Gujer, J. Eugster, A. Weber, V. Pracek, R. Möhr, U. Brändle,

F. Zürcher)

Abb. 3.8 Baustelle der neuen Belebungsbecken auf der ARA Werdhölzli

zum biologischen Abbau organischer Stoffe und zur Nitrifikation

des stadtzürcherischen Abwassers. Als Dimensionierungsgrundlagen

dienten die Pilotversuche der EAWAG in der

Versuchsstation Tüffenwies. (Foto: Tiefbauamt Zürich)


14

3.3 PFLANZENFRESSENDE FISCHE IN DER SCHWEIZ

1. Einleitung

Pflanzenfressende Fische im eigentlichen Sinne sind Fischarten, die sich ganz

oder doch vorwiegend von Pflanzen ernähren. Es können dies sowohl planktische

Algen und Fadenalgen als auch höhere Wasserpflanzen, sog. Makrophyten, sein.

In der einheimischen Fischfauna fehlen solche Pflanzenfresser. Bei uns sind

also bestimmte ökologische Nischen, die auf der Nutzung der aquatischen Primärproduktion

basieren, weitgehend vakant, abgesehen vom örtlich und zeitlich

beschränkten Weideeffekt des Zooplanktons und der Wasservögel.

Das Fehlen herbivorer Fischarten wirkte sich vor allem von jener Zeit an negativ

aus, als sich Algen- und Wasserpflanzenwucherungen - eine Folge zunehmender

Gewässerdüngung - stets unangenehmer bemerkbar machten. Ungefähr zur gleichen

Zeit, d.h. ab ca. 1960, gelangten die ersten Importe herbivorer Fischarten aus

ihrer Heimat China nach Ost- und schliesslich auch nach Westeuropa. Hierbei handelte

es sich vor allem um den Graskarpfen oder Weissen Amur (Ctenopharyngodon

idella), der Fadenalgen und fast alle höheren Wasserpflanzen (ausgenommen z.B.

Wasserhahnenfuss) frisst. Hierzu gehörte auch der Silberkarpfen oder Tolstolob

(Hypophthalmichthys molitrix),der mit seinem Kiemenfilter Planktonalgen ab ca.

8 N Länge sowie Zooplankton unselektiv ausfiltriert und den halbverdauten Algenbrei

in Form von rasch sedimentierenden Kotpartikeln ("fecal pellets") abgibt.

Zu erwähnen ist schliesslich noch der Marmorkarpfen oder Gefleckte Tolstolob

(Hypophthalmichthys nobilis), der sich auf gleiche Weise ernährt wie

der Silberkarpfen, wegen seines gröberen Kiemenfilters aber einen grösseren

Anteil Zooplankton aufnimmt. Der Graskarpfen dezimiert also vor allem Makrophyten,

die er halbverdaut als grünen Brei ausscheidet, was eine stark gesteigerte

Produktion von Planktonalgen mit entsprechender Trübung zur Folge hat.

Silber- und Marmorkarpfen dagegen bewirken eine Reduktion der Planktonalgen im

Epilimnion, verbunden mit einer verstärkten Sedimentation von Biomasse und Nährstoffen.

Deswegen werden stark verkrautete Gewässer meist mit einer Mischpopulation

von Gras- und Silberkarpfen besetzt, um gleichzeitig den negativen Einfluss

der Graskarpfen auf die Wasserqualität aufzufangen.

2. Problemstellung

Die klassischen Methoden zur Eindämmung unerwünschter Pflanzenwucherungen in

Gewässern, die mechanische und chemische Bekämpfung, sind entweder sehr arbeitsintensiv

und daher teuer, oder sie schaffen neue ökologische Probleme. Die biologische

Pflanzenbekämpfung mit Gras- und Silberkarpfen weist solche Nachteile

nicht oder doch viel weniger auf. Diese verlockende Tatsache bewog in den 60er

und frühen 70er Jahren viele Besitzer von Kleinseen, trotz weitgehend fehlenden

Erfahrungen mit pflanzenfressenden Fischen Graskarpfen einzusetzen, um der Verkrautung

Herr zu werden. Der erhoffte Erfolg mit den neuen Arten blieb aber nur

zu oft aus.


15

Nun handelt es sich bei den herbivoren Fischen um landesfremde Fischarten, deren

Einfuhr oder eventuelle Einbürgerung vor allem auch negative Auswirkungen

unbekannten Ausmasses auf die einheimische Flora und Fauna nach sich ziehen

kann. Der Gesetzgeber hat deshalb das Einsetzen landesfremder Fischarten im

Bundesgesetz über die Fischerei von 1973 einer Bewilligungspflicht unterstellt.

Einsatzbewilligungen für pflanzenfressende Fische sind gemäss bundesrätlicher

Verordnung vom 27.9.1976 vorläufig nur möglich für überwachte, örtlich begrenzte

Versuche.

3. Versuchsprogramm und Ergebnisse

Aufgrund des Ausnahmeartikels in der erwähnten Verordnung erhielt die EAWAG

1976 vom Bundesamt für Umweltschutz den Auftrag, eine Reihe von fünf Besatzversuchen

mit Gras- und Silberkarpfen durchzuführen. Ziel dieser Versuche sollte

es sein, die Brauchbarkeit dieser chinesischen Pflanzenfresser für die Bekämpfung

von wuchernden Wasserpflanzen und Algenblüten in unserem Lande - also

unter gemässigten Klimaverhältnissen - abzuklären sowie allfällige negative Effekte

auf den Lebensraum Wasser aufzuzeigen. Im Laufe der Jahre kamen weitere,

zum Teil EAWAG-eigene Projekte hinzu; insgesamt waren es schliesslich deren 8

mit Graskarpfen und deren 4 mit Silber- und Marmorkarpfen. Diese Versuche seien

im folgenden, zusammen mit ersten Ergebnissen, vorgestellt.

Tabelle 1: Besatzversuche mit Graskarpfen

Exp.

Nr. Gewässer

Entwässerungskanal

Reussebene Kt. AG

2 Oermis-Weiher bei

Illnau Kt. 2H

3 Entwässerungsgraben

Witzwil Kt. BE

mittl.

Tiefe

m

Fläche

ha

Sommer-

Temp.

oc

dominier.

Pflanzen

Bestandesdichte

kg/ha

Start effizient

Erfolg Bemerkungen

0,5 0,21 16-20 Po/Gras 100-400 - nein Fliesswasser. Hochwasserschäden

an Gittern;

abgebrochen

1,0 0,03 18-28 My/Fad. 376-805 800-900 (ja) Auf Verlangen des Besitzers

nach 1 Jahr

abgebrochen

0,5 0,35 18-25 My/Po/Fad. 140-234 nein 0 2 -Mangel beim Ueberwintern.

Nach 2 Jahren

aufgegeben

4 Grundwasseranreiche- 1,5 0,61 14-19 Po/Fad. 87-358 nein Kein Verkrautungsproblem

rungsanlage Aesch

Tiefe Temp., schlechtes

Kt. BL Wachstum

5 Schlossweiher Bottmingen

Kt. BL

1,0 0,54 16-22 Fad. 175-215 500 ja Nach Nachbesatz keine

Fadenalgen mehr

6 Torfstichweiher bei 1,5 3,5 18-26 My/Poly 70-120 200-300 ja Erfolg nach 4 Jahren

Lentigny Kt. FR

7 Lac de Sauvabelin,

Lausanne Kt. VO

0,7 1,1 20-28 Fad./Po 170 350-430 ja Erfolg nach 3 Jahren

8 Laaxer See, Kt. GR 4,0 2,0 18-23 My/Elod. 84 100-120 ja Erfolg nach 3 Jahren

Po Potamogeton sp., My Myriophyllum sp., Poly Polygonum amphibium, Fad. Fadenalgen, Elod. Elodea canadensis

Die bisherigen Ergebnisse der Versuche mit Graskarpfen führen zum Schluss, dass

Graskarpfen in der Lage sind, übermässigen Pflanzenwuchs erfolgreich zu bekämpfen,

sofern die folgenden Bedingungen erfüllt sind:


1. Wassertemperatur über 20°C während mehrerer Monate im Jahr.

16

2. Genügend Wassertiefe (mind. 1 m) oder Wasserdurchsatz für die Winterung.

3. Wasserpflanzen, die von den Fischen gerne gefressen werden.

4. Genügend hohe Besatzdichte. Ein Erfolg innert 2 bis 4 Jahren benötigt

einen Anfangsbesatz von 100-200 kg/ha; ein Erfolg schon im ersten Jahr gar

200-800 kg/ha. Derart hohe Besatzdichten sind jedoch unökonomisch und

führen im 2. Jahr zu Ueberbesatz und Nahrungsmangel.

Tabelle 2: Besatzversuche mit Silberkarpfen

Exp.

Nr. Gewässer

mittl.

Tiefe

m

Fläche

ha

Sommer-

C

Bestandesdichte

kg/ha

zu Beginn

Start

Gr. Moossee Kt. BE 11 31 18-25 125 1976

2 Grundwasseranreicherungsanlage

Aesch

Kt. BL

l,5 0,5 14-19 150-190 1976

3 Schlossweiher l,0 0,54 16-22 52 1980

Bottmingen Kt. BL

4 Laaxer See Kt. GR 4,0 2,0 18-23 137 1980

Bisherige Ergebnisse

Gutes Wachstum der Fische, Abnahme

der Trübung und der P-KDnz., Zunahme

der 0 2 -Konz. in der Tiefe.

Schlechtes Wachstum, da Temp. zu

tief, sonst kein Effekt sichtbar.

Kein Veralgungsprobtem.

Mässiges Wachstum, sonst keine

Effekte sichtbar. Kein Problem

mit Planktonalgen.

Langsames Wachstum; 1982 weniger

Trübung, 0 2 -Konz. am Grund allg.

steigend.

Der Einfluss von Silberkarpfen auf das Oekosystem Wasser ist schwieriger zu

quantifizieren als jener von Graskarpfen. Obschon für eine abschliessende Beurteilung

der Nützlichkeit von Silberkarpfeneinsätzen das Ende aller Versuche

abgewartet werden muss, zeigen sich bereits heute einige positive Aspekte bei

der Teilsanierung eutropher Kleinseen wie beispielsweise Abnahme der Algendichte

im Epilimnion und Zunahme der Sauerstoffkonzentration in der Tiefe.

Eine natürliche Fortpflanzung der pflanzenfressenden Fischarten und damit ein

unkontrollierbares Ueberhandnehmen ist bei uns praktisch ausgeschlossen, da

die hiezu erforderliche Faktorenkombination von Temperatur, Strömung, Trübung

und Wasserstandsschwankung nicht erfüllt ist.

4. Schlussfolgerungen

Unsere bisherigen Kenntnisse über die pflanzenfressenden Fische aus China lassen

es als angebracht erscheinen, den nutzbringenden Einsatz dieser interessanten

Arten auf eutrophe stehende Kleingewässer zu beschränken, die im Sommer genügend

warm werden, stark verkrauten oder veralgen und die befischt werden.

Naturschutzweiher eignen sich hiefür nicht. Graskarpfen gehören auch nicht in

Fliessgewässer oder grosse Seen, da sie weite Wanderungen unternehmen und zusätzlichen

Schaden an der bereits bedrohten Ufervegetation anrichten könnten.


17

Die Zukunft der pflanzenfressenden Fische bei uns ist ungewiss. Sie sind deshalb

bisher in der Schweiz auch nicht gezüchtet worden. Importe von Satzfischen

aus dem Ausland bergen aber stets das Risiko der Einschleppung neuer Krankheiten

und Parasiten in sich. Eine allfällige Erleichterung der heute sehr restriktiven

Besatzregelung kann aber erst dann ins Auge gefasst werden, wenn die

zur Zeit laufenden Versuche schlüssige Beurteilungsgrundlagen geliefert haben,

d.h. frühestens 1986. Wir dürfen jedoch zuversichtlich sein, dass sowohl Graskarpfen

als auch Silberkarpfen in absehbarer Zeit ihren Platz innerhalb unserer

Fischfauna in den ihnen offenstehenden ökologischen Nischen finden werden und

damit ihren Zweck als biologische Mähmaschine bzw. Algenfilter erfüllen werden,

ohne grösseren Schaden an den Lebensgemeinschaften unserer Gewässer anzurichten.

(R. Müller, K. Hauser)

3.4 BESCHLEUNIGTE ABWASSER- UND KLARSCHLAMMBEHANDLUNG BEI HÖHEREN TEMPERATUREN

1. Einleitung

Mikroorganismen sind überall verbreitet und praktisch uneingeschränkt verfügbar.

Ihr physiologisches und biochemisches Potential kann aber nur dann sinnvoll und

erfolgversprechend in technologischen Prozessen eingesetzt werden, wenn man ihre

Wachstums- und Produktionsbedingungen kennt.

Die Temperatur ist einer der bedeutsamsten Faktoren, die die Physiologie und Biochemie

von Mikroorganismen nachhaltig beeinflussen. Da eine Klassifikation aufgrund

struktureller oder metabolischer Unterschiede bis heute aussteht, werden

Mikroorganismen grob anhand ihrer Optimaltemperatur für Wachstums- und Stoffwechselprozesse

drei verschiedenen Haupttemperaturgruppen zugeordnet (s. Abb. 3.9).

Die taxonomische Vielfalt sowohl der moderat wie der extrem thermophilen Organismen

ist im Vergleich zu derjenigen mesophiler Organismen stark reduziert.

Dennoch sind thermophile Organismen optimal an ihre hohen Umgebungstemperaturen

adaptiert und führen nicht etwa einen permanenten Ueberlebenskampf in einem für

sie ungünstigen Milieu. Weiterhin scheinen extrem thermophile Mikroorganismen

in bezug auf ihre Wachstumsbedürfnisse relativ selektive Ansprüche zu haben und

von daher wahrscheinlich weniger geeignet zu sein für eine Anwendung in biotechnologischen

Prozessen. Deshalb wird sich dieser Beitrag nur mit den thermotoleranten

und den moderat thermophilen Mikroorganismen befassen.

2. Einfluss der Temperatur auf ideale mikrobielle Systeme

Der Einfluss der Temperatur auf die Gesamtreaktionsraten mikrobiologischer Prozesse

hat im Hinblick auf Prozessentwicklung und Prozessbetrieb unverhältnismässig

starke Beachtung gefunden. In chemischen Reaktionen führt eine Temperatursteigerung

normalerweise zu einer Vergrösserung der Reaktionsgeschwindigkeit.


Temperatur

oc

Abb. 3.9

extrem thermophil

(caldoaktiv)

moderat thermophil

thermotolerant

mesophil

psychrophil

Optimaltemperatur der Mikroorganismenklassen.

In diesem

Beitrag werden nur die thermotoleranten

und moderat

thermophilen Organismen berücksichtigt.

18

Analog dazu wird allgemein ein ähnlicher

Effekt bei mikrobiell ablaufenden Reaktionen

angenommen, jedoch nur jeweils innerhalb des

für psychrophiles, mesophiles oder thermophiles

Wachstum geeigneten Temperaturbereiches,

da Mikroorganismen per definitionem oberhalb

ihrer kritischen Maximaltemperatur nicht mehr

wachsen können.

Die meisten biologischen Abwasserreinigungsund

Schlammaufarbeitungsprozesse werden bei

mesophilen Temperaturen betrieben, erstere

gewöhnlich im Bereich der Minimal-, letztere

eher im Bereich der Maximaltemperatur des

mesophilen Temperaturbereichs.

Im Unterschied zu vielen chemischen Reaktionen,

die im wesentlichen unter homogenen Bedingungen

ablaufen (einphasische Systeme),

sind sämtliche mikrobiellen Prozesse durch

heterogene Bedingungen gekennzeichnet (mehrphasische

Systeme). Die heterogene Natur mikrobieller

Systeme ist für jede Analyse der

Temperatureffekte von erheblicher Bedeutung.

Darüber hinaus beinhalten mikrobiologische

Prozesse eine komplexe Sequenz biochemischer

Reaktionen, von denen in bezug auf den Gesamtprozess

keine Reaktion geschwindigkeitsbestimmend

sein muss. Der geschwindigkeitslimitierende

Schritt ist nämlich in den meisten mikrobiellen

Systemen der Massentransfer.

Für ideale mikrobielle Systeme lassen sich

mehrere potentielle Temperatureffekte angeben.

Solche Effekte sind:

- der Einfluss auf die maximale spezifische Wachstumsrate der Kultur;

- der Einfluss auf die Affinität der Mikroorganismen zum wachstumslimitierenden

Substrat;

- der Einfluss auf endogenen und Erhaltungsstoffwechsel;

- der Einfluss auf die spezifische Absterbe- und Zelllyserate der Kultur.

Experimentelle Ergebnisse zeigen, dass ein Temperaturanstieg jeweils innerhalb

eines bestimmten Temperaturbereichs zu einer Zunahme der maximalen spezifischen

Wachstumsrate und der Rate des endogenen Stoffwechsels führt, sowie zu einer

vergrösserten Affinität der Mikroorganismen zum wachstumslimitierenden Substrat.

Die spezifischen Absterbe- und Lyseraten werden erst bei Temperaturen oberhalb

des optimalen Wachstumsbereichs beeinflusst. Der Gesamteffekt ansteigender Temperaturen

auf eine ideale Mikroorganismenpopulation besteht - innerhalb gewisser

Grenzen - in einer Zunahme der maximalen spezifischen Wachstumsrate mit einer

gleichzeitigen Abnahme des Ausbeutekoeffizienten für die Umwandlung des limitierenden

C- und Energiesubstrates in mikrobielle Biomasse.


19

3. Einfluss der Temperatur auf die physikalisch-chemischen Eigenschaften der

flüssigen Phase

In Prozesssystemen, besonders solchen heterogener Natur, werden die Temperatureffekte

häufig durch die mit der Temperatur veränderten physikalisch-chemischen

Eigenschaften der flüssigen Phase hervorgerufen. Solche Eigenschaften, die in

mikrobiologischen Prozessen eine Rolle spielen, sind vor allem die Löslichkeit

von Gasen sowie die Viskosität und die Diffusion in der flüssigen Phase. Die

Sauerstofflöslichkeit ist in aeroben mikrobiologischen Prozessen besonders wichtig,

da hier - und besonders in Systemen hoher Stoffwechselaktivität = der 0 2

-Transfer häufig der geschwindigkeitsbestimmende Schritt des Prozesses ist. Wenn

z.B. in einer idealen. aeroben, kontinuierlichen Kultur mit C- und Energiesubstratlimitation

die maximal mögliche 0 2 -Versorgungsrate gerade die aktuelle Bedarfsrate

übersteigt, könnte der Prozess durch einen Temperaturanstieg 0 2 - statt

C-limitiert werden wegen der löslichkeitsabhängigen Reduktion der 0 2 -Transferrate.

Ausserdem wird der vergrösserte 0 2 -Bedarf, der aus der Reduktion des mikrobiellen

Ausbeutekoeffizienten bei erhöhter Temperatur resultiert, ebenfalls

die Aufrechterhaltung der C- und Energiesubstratlimitation erschweren.

Wenn sich eine ähnliche Veränderung

mit gleichem Effekt in einem Abwasserbehandlungsprozess

ereignen würde,

würden biologisch abbaubare

kohlenstoffhaltige Schmutz- und

Frachtstoffe nicht mehr effizient

durch mikrobielle Oxidation beseitigt.

Im Gegensatz zu den meisten Abwasserreinigungsanlagen

behindert die

vergleichsweise höhere Viskosität

in Schlammaufbereitungsanlagen eine

wirkungsvolle Durchmischung der

flüssigen Phase, so dass eine erhebliche

Segregation des eingebrachten

Materials erfolgt. In

einphasischen Flüssigsystemen wird

jeder Temperaturanstieg eine Viskositätsabnahme

zur Folge haben,

und ähnliche Effekte sind auch in

mehrphasischen Systemen zu erwarten.

In diesen Fällen sollte die

Viskositätsreduktion für eine

bessere Durchmischung sorgen und

damit den Massentransportwiderstand

zwischen den einzelnen Phasen

verringern.

Das Diffusionsvermögen in einer

Flüssigphase nimmt mit der Temperatur

zu,und auch in mehrphasischen

mikrobiologischen Prozess-

E

150

a 0

Abb. 3.10

Restkonzentrationen flüchtiger Fettsäuren

im abgebauten Klärschlamm nach

anaerob thermophiler Behandlung bei 55°C.


20

systemen kann eine günstige Auswirkung auf die Gesamtprozessrate vorausgesetzt

werden, weil der für die Gesamtreaktion geschwindigkeitslimitierende Schritt

des Massentransportes eines Substrats zwischen den verschiedenen Phasen durch

höhere Temperaturen positiv beeinflusst wird.

4. Wärmeproduktion und mikrobielles Wachstum

Die Temperatur eines jeden Prozesssystems hängt von der Gleichgewichtseinstellung

zwischen der Wärmeproduktion im System selbst und dem Wärmetransport zu

oder von externen Wärmesenken oder -quellen ab. Wärme wird durch im System ablaufende

exotherme chemische Reaktionen und durch die Umwandlung mechanischer

Energie erzeugt. Wärmeverluste und -gewinne werden durch eine Temperaturkontrolle

des Systems mittels definierter Heiz- und Kühlleistungen verursacht

sowie durch unkontrollierten Wärmeaustausch mit der Umgebung und im kontinuierlichen

Flow-Betrieb durch die Wärmekapazitäten der Zu- und Abflüsse. Im grosstechnischen

Massstab sind einerseits die Wärmeproduktion durch den mikrobiellen

Metabolismus und die Wärmezufuhr von externen Wärmequellen entscheidend sowie

andererseits die aus physikalischen Gesetzmässigkeiten resultierenden und die

konstruktionsbedingten Wärmeverluste des Reaktors.

In aeroben Wachstumsprozessen heterotropher Mikroorganismen dienen die vorhandenen

organischen Stoffe als Energie- und Kohlenstoffquellen. Dabei kann ein

Substrat zu einem Teil für die Energiegewinnung, zum andern Teil für die Kohlenstoffinkorporation

ins Zellmaterial verwendet werden. Der Ausbeutekoeffizient

(produzierte Biomasse pro verbrauchtes Substrat) ist ein Mass für die Verwertung

des Substrates als Energie- bzw. Kohlenstoffquelle. Er kann durch bestimmte

Massnahmen manipuliert werden, so dass einmal mehr, einmal weniger Biomasse gebildet

wird. Jede Ausbeutereduktion bedeutet auch eine Zunahme der Energiefreisetzung

in Form von Wärme und gleichzeitig einen höheren Sauerstoffbedarf. In

der Tat ist in aeroben Prozessen die Wärmeproduktion der Sauerstoffverbrauchsrate

direkt proportional.

In konventionellen aeroben Abwasserreinigungsanlagen ist der erwähnte Selbsterwärmungseffekt

vernachlässigbar, da die Betriebstemperatur der Anlagen durch

die Umgebungstemperatur vorgegeben ist. Neuere Konstruktionen ("high aspect

ratio closed reactors") sind eher geeignet, die durch Biooxidation entstehende

Wärme zurückzuhalten. Allerdings bestimmen die Konzentrationen biologisch abbaubarer

Schmutzstoffe und deren Abbaugeschwindigkeit die Wärmeproduktionsrate;

es ist daher unwahrscheinlich, dass in Abwässern typischer Schmutzfrachtkonzentrationen

erhöhte Betriebstemperaturen aufgrund des Selbsterwärmungseffektes

möglich sind. Sie sind es nur dann, wenn die Temperatur der zufliessenden Abwässer

deutlich höher als die Umgebungstemperatur ist. Natürlich sind erhöhte

Betriebstemperaturen durch externes Heizen erreichbar, aber dies wäre nur dann

ökonomisch vertretbar, wenn ansonsten nicht weiter verwertbare Abwärme, wie sie

häufig in der chemischen Industrie anfällt, verfügbar wäre. Die Annahme, erhöhte

Betriebstemperaturen seien für die aerobe Aufbereitung kommunaler Abwässer

anwendbar, ist jedenfalls völlig unrealistisch. Ausserdem haben höhere Betriebstemperaturen

einer Aufbereitungsanlage naturgemäss den Abfluss erwärmter geklärter

Abwässer zur Folge, die dann eine Temperaturerhöhung des Vorfluters bewirken

und daher nicht den gesetzlichen Vorschriften entsprechen. Im Falle der aeroben

Schlammbehandlung hingegen ist eine Prozessführung im thermophilen Temperaturbereich

durchaus realistisch.


20

E 10

0

50

21

In anaeroben Abbauprozessen werden zwar deutlich geringere Energiebeträge als

unter aeroben Bedingungen freigesetzt, aber das gebildete Biogas, hauptsächlich

Methan, kann direkt als Brennstoff für die Aufheizung des Reaktors genutzt werden,

so dass höhere Betriebstemperaturen ohne weiteres möglich sind. Die Biogasproduktion

ist wiederum abhängig von der Konzentration der biologisch abbaubaren

Substanzen und der unter anaeroben Bedingungen möglichen Abbaurate. Beide

Grössen zusammen bestimmen den Ablauf der Prozessführung bei erhöhten Temperaturen,

sei es nun im oberen mesophilen oder im thermophilen Temperaturbereich.

Allerdings bieten auch hier, wie in aeroben Prozessen, Reaktorkonzeptionen und

-konstruktionen, die den Wärmeaustausch mit der Umgebung herabsetzen, deutliche

Vorteile.

5. Potentiell realistische thermophile Prozesse

Die zur Zeit einzigen potentiell realistischen thermophilen Aufbereitungsprozesse

sind die aerobe und die anaerobe Schlammbehandlung, die bei der Mineralisation

von Klärschlamm oder von hochkonzentrierten organischen Abwässern,wie

Abb. 3.11

576 624 672 720 t[h]

Methan 76%

Kohlendioxid 23%

Stickstoff 0.5%

Ausschnitt aus einer anaerob thermophilen Fermentation

bei 55°C in halbkontinuierlicher Prozessführung: Einfluss

der Zugabe frischen, aufkonzentrierten Klärschlamms

auf Gasproduktion sowie Acetat- und Propionatkonzentration.


22

sie z.B. in der Nahrungsmittelindustrie entstehen, eingesetzt werden können.

Wegen der weiten Verbreitung von Abwasserreinigungsprozessen hat auch die zu

verarbeitende Schlamm-Menge zugenommen. Daher ist die Entwicklung einer leistungsfähigen

(und wirtschaftlich tragbaren) Technologie für die Schlammbehandlung

und eine sichere, schadlose Schlammunterbringung heutzutage eine immer

dringender werdende Forderung.

Die konventionelle Klärschlammaufbereitungspraxis ist die mesophile anaerobe

Faulung. Diese Prozessführung verbessert aber nicht die Entwässerungscharakteristika

des Klärschlamms (trotz reduzierten Schlammvolumens); die Aufenthaltszeiten

sind ausserdem relativ hoch, und die toxischen oder gesundheitsgefährdenden

Komponenten des Schlammes werden auch nicht - oder nur zu einem kleinen

Teil - beseitigt. Dies zeigt, dass die Effizienz dieser Prozesse (im Hinblick

auf potentielle Gesundheitsrisiken und aus wirtschaftlichen Gründen) noch sehr

unbefriedigend ist.

Insgesamt wird klar, dass alternative Technologien für eine effizientere Schlammbehandlung

erforderlich sind. Solche Technologien sind der anaerob thermophile

Abbau, der aerob thermophile Abbau und eine Kombination beider Prozesse. Für alle

drei Prozessführungen müssen jedoch noch die effektiven Leistungsgrenzen

adäquat definiert werden. Der Einsatz thermophiler Schlammbehandlungsprozesse

ging von der Ueberlegung aus, dass verbesserte Umsatzraten und leichter entwässerbare,

hygienisch einwandfreie Endprodukte entstehen würden. Allerdings hat

sich bis heute eigentlich nur die Erwartung höherer Abbauraten verifizieren lassen,

aber selbst da ist der geschwindigkeitslimitierende Schritt noch nicht eindeutig

identifiziert.

Bereits bestehende und für die Zukunft projektierte Forschungsprogramme der Abteilung

Technische Biologie der EAWAG sollen versuchen, eine Reihe von Fragen,

die den anaeroben und aeroben thermophilen Schlammabbau betreffen, zu beantworten.

Solche Fragen sind:

- Was ist der geschwindigkeitsbestimmende Schritt des Gesamtprozesses ?

- Welche mikrobiellen Interaktionen beeinflussen die Gesamtprozessrate

entscheidend ?

- Welche minimale Aufenthaltszeit ist für einen effektiven Schlammabbau

nötig ?

- Wo liegt die Optimaltemperatur für thermophile Abbauprozesse bezüglich

hygienischer Anforderungen und des erreichbaren Abbaugrades ?

- Wie ist die Entwässerbarkeit des nicht abgebauten Schlammes nach thermophiler

Prozessführung ?

- Wie sind die Gesamtenergiebilanzen für thermophile Abbauprozesse ?

- Ist eine Prozessintensivierung durch mikrobielle Rückführung oder

Rückhaltung möglich ohne den Aufbau einer nicht abbaubaren Feststofffraktion

im Reaktor ?

- Können thermophile Abbauprozesse optimiert werden in bezug auf minimale

Biomasseproduktion, indem die Temperatur oder die Gelöstsauerstoffkonzentration

zyklisch verändert werden ?


23

- Welche Vorteile bringt ein Zweistufenprozess (aerobe und anaerobe Stufe

hintereinandergeschaltet) im Vergleich zu den beiden individuellen

Prozessen ?

Einige typische experimentelle Daten sind in Abb. 3.10 und 3.11 dargestellt.

6. Schlussfolgerungen

Einige der wesentlichen Punkte, die bei aerober und anaerober thermophiler

Abwasser- und Schlammbehandlung beachtet werden müssen, sind im vorliegenden

Bericht diskutiert worden. Die wissenschaftlichen Grundlagen für solche Prozesse

fehlen noch, und Voraussagen über die Leistungsfähigkeit sind noch nicht

möglich. Zweifellos werden solche Prozesse immer wieder Anwendung finden. Jedoch

wird sich die effizienteste Betriebsart thermophiler Abbauprozesse erst

dann herauskristallisieren, wenn erheblich mehr an Grundlagenwissen als bisher

zur Verfügung steht. Bereits bestehende Anlagen mit thermophiler Prozessführung

lassen vermuten, dass aus der Weiterentwicklung dieser Technologie ein erheblicher

Nutzen erwachsen könnten.

(G. Hamer, H. Reiling)

Abb. 3.12

Sanierungsversuche Baldeggersee:

Armaturen in der Landstation

Retschwil für die Verteilung

von Sauerstoff oder Druckluft

auf die sechs Seeleitungen.

(Foto: M.Schurter)


4 KURZBESCHREIBUNGEN AUS DEM BEREICH FORSCHUNG UND BERATUNG

4.1 SIEDLUNGSWASSERBAU

Kostenvergleiche bei Varianten zur Abwassersanierung

24

Die Betriebskosten während der ganzen Lebensdauer einer Abwasseranlage zusammen

mit dem Ersatz kurzlebiger Anlageteile liegen oft in der Grössenordnung der anfänglichen

Erstellungskosten. Deshalb kommt man bei einem Variantenvergleich

selten mit den Baukosten allein aus. Befasst man sich mit dem Betrieb, so benötigt

man auch Kenntnisse über die Veränderung der Kosten mit der Zeit. Auch der

Massstab, mit dem die Kosten gemessen werden - der Geldwert -, verändert sich

mit der Teuerung, andererseits bezahlt man Zinsen für die Aufnahme von Kapital.

Die letzteren werden in der Regel berücksichtigt, die Teuerung jedoch äusserst

selten. Das verfälscht aber das Bild wesentlich, liegt doch die jährliche Teuerung

bei langjähriger Betrachtung in der gleichen Grössenordnung wie die Verzinsung,

sie wirkt sich jedoch in der Gegenrichtung aus. Massgebend wird somit

die Differenz Bankzins minus Teuerung (Baukostenindex) (Abb. 4.1). Man spricht

dann von dynamischer Investitionsrechnung. Wird die Teuerung vernachlässigt,

so werden Varianten mit relativ hohen Betriebskosten begünstigt.

Das gleitende Mittel dieser

Differenz über 2 Jahrzehnte

lag in der Schweiz seit

Kriegsende immer zwischen

-0.7 und + 1.3 %. Da auch

in Zukunft leichte Schwankungen

zu erwarten sind,ist

es angebracht, bei Kostenvergleichen

in der Schweiz

mit dem Wert 0 % zu rechnen.

Das vereinfacht auch die

Rechnung. So ergeben sich

z.B. die Jahreskosten einfach

als Summe der durch

ihre Lebensdauer geteilten

Investitionen, vermehrt um

die Betriebskosten (Geldwert

bei Inbetriebnahme).

(W. Munz)

Abb. 4.1

1940 1950 1960 1970 1980

Jährliche Bauteuerung und Rendite der

schweiz. Anleihensemissionen 1940-1980.


Abwasserreinigung in kleinen Kläranlagen

25

Basierend auf einer Literaturdurchsicht und auf der Bearbeitung von konkreten

Fallbeispielen ergeben sich für die Wahl, den Bau und den Betrieb von kleinen

Kläranlagen Hinweise, die in der Zukunft vermehrt beachtet werden sollten:

1. Die Anforderungen an die Leistung einer Kläranlage sollten basierend auf

der Belastbarkeit des Vorfluters und nicht wie bisher üblich ausschliesslich

auf Limiten für die Ablaufqualität (20 mg BSB 5 /l, 20 mg TSS/1) festgelegt

werden. For org. C, NH 4 -N, NH 3 , NO 2 -N, NO 3 -N, P und H 2 S konnten

Hinweise zu Einleitbedingungen zusammengestellt werden. Diese sind in Einzelfällen

sehr unterschiedlich. Sie sollten die Grundlagen für eine situationsgerechte

Wahl des Abwasserreinigungsverfahren sein.

2. Neuere Leistungskontrollen von kleinen Kläranlagen zeigen, dass auch kleine

Anlagen bei einer guten Uebereinstimmung zwischen der Dimensionierungsund

der im Betrieb dann tatsächlich vorhandenen Belastung ein Reinigungspotential

haben, das nicht wesentlich unter jenem der grösseren Kläranlagen

liegt. Neben dem Betrieb sind die Hauptprobleme dabei: Tages-, Wochen- und

saisonale Zuflussschwankungen, Fremdwasser und teilweise Unterbelastung,

vor allem bei Belebtschlammanlagen (Abb. 4.2)

3. Die Dimensionierung von kleinen Anlagen basiert auf Erfahrungswerten, die

bei den gleichen Anlagen und ungefähr gleichen Leistungsanforderungen zu

sehr unterschiedlichen Grössen führen. Zum Beispiel führen bei den Tropfkörperanlagen

die englischen und z.T. auch die österreichischen Richtlinien

zu den grössten Volumina, die VSA-Richtlinien im Bereich von ca. 30 bis 500

Einwohnern zu den kleinsten Anlagen (Abb. 4.3).

Abb. 4.2

Abwasseranfall in einem Weiler mit

Käserei.

E

w

l/s >

-0.75

-0.50

-0.25

É

_

1.2

w

2

^°0.

w.. ' BRITISH STANDARD CODE

o 1982

0.8 —

0

â..

0

I-

ÖSTERREICH ÖN 2502

0.4


tu ®,` DEUTSCHLAND Al22

o DEUTSCHLAND UB

co

w

SCHWEIZ VSA 1980 DEUTSCHL.

I I I I I I 1 I

0 3 5 10 20 50 100 200 500 1000

EINWOHNER

Abb. 4.3

Spezifisches Volumen (m 3 /Einw.) bei

kleinen Tropfkörperanlagen im internationalen

Vergleich nach gegenwärtiger

Dimensionierungspraxis.


26

Dabei sind die Anforderungen an die Leistung dieser Anlagen in England und

in der Schweiz grösser als in Oesterreich und in Deutschland.

Es zeigt sich, dass beim Entwurf von kleinen Kläranlagen vermehrt die spezifischen

Anforderungen im Einzelfall zu berücksichtigen sind. Bei ausschliesslicher

Verwendung von Richtlinien und anderen vereinfachten "Hilfsmitteln" ist

man hingegen meistens zum Scheitern verurteilt.

(V. Krejci, W. Gujer, H. Fleckseder, E. Eichenberger)

Abflussverhalten des Regenwassers von Flachdächern

Mit der vermehrten Anwendung der Flachdächer (Kiesklebedächer) selbst bei Wohnbauten

stellte sich die Frage, in welcher Weise das gegenüber den konventionellen

Dächern (Ziegeldächer) voraussichtlich ganz unterschiedliche Abflussverhalten

der Flachdächer die im Sammelkanal von allen abflussspendenden Flächen

(Dächer, Strassen und Wege) gemeinsam erzeugte Abflusswelle verändert.

Zur Abklärung dieser Frage wurden die Niederschläge und die durch sie verursachten

Abflüsse von einem Kiesklebedach mit 298 m 2 Oberfläche gemessen. Es

zeigte sich, dass der Porenraum des Kieskörpers, wenn er von Wasser eines vorangegangenen

Niederschlages frei ist, eine starke Verzögerung des Abflusses zur

Folge hat, so dass die vom Kiesklebedach stammende Abflusswelle erst nach den

von den anderen Flächen stammenden Abflussanteilen im Sammelkanal eintreffen

kann. Darüber hinaus ergab sich unter der oben genannten Voraussetzung ein Abfluss

erst nach einem Regen von 5 mm Niederschlagshöhe.

Gegenüber der zeitlichen Verschiebung der Abflusswelle fällt die Verringerung

der Abflussspitze im Vergleich zu den Ziegeldächern weniger ins Gewicht, obschon

bei Starkregen eine Verringerung von immerhin rund 30 % eintritt.

Somit verursacht der Anteil der Flachdächer (Kiesklebedächer) an der Gesamtfläche

aller Dächer in vielen Fällen eine Streckung und Dämpfung der bei einem Regen

sich schlussendlich im Kanal bildenden Abflusswelle. Dies ist vor allem vom

Standpunkt des Gewässerschutzes sehr willkommen, da dank dieser Veränderung der

Abflusswelle bei Starkregen weniger oft oder über kürzere Zeitspannen Regenwasser,

bzw. das verunreinigte Mischwasser, über Regenauslässe in den Vorfluter

abgeleitet werden muss.

(L. Dauber, B.M. Novak)

Vergleich der Schmutzstofffrachten von Regenabflüssen aus zwei verschieden

grossen Einzugsgebieten der Stadt Zürich

Zwei voneinander unabhängig und mit verschiedenen Zielsetzungen ausgeführte Untersuchungen

ergaben die Gelegenheit, die bei Regenereignissen ausgeschwemmten

Schmutzstofffrachten zu vergleichen. Die Untersuchungen wurden in einem kleinen

Einzugsgebiet mit guten Gefällsverhältnissen der Kanalisation und in einem grossen

Einzugsgebiet mit sehr unterschiedlichen Kanalisationsverhältnissen (Zürich-

Oerlikon) gleichzeitig ausgeführt. Das kleine Einzugsgebiet (Friedackerquartier)


ist am Rande des grossen Einzugsgebietes gelegen und gehört ihm an. Für den

Vergleich eignete sich am besten der Regen vom 15. August 1980.

27

Beim Vergleich der verschiedenen Verschmutzungsparameter fällt in erster Linie

der Unterschied bei den gesamten ungelösten Stoffen (TSS) auf, welche die Menge

der auf der Kanalsohle abgelagerten Stoffe repräsentieren. So beträgt die auf

die undurchlässige Fläche bezogene Fracht des Gesamtgebietes rund das 3-fache

des Friedackerquartiers, beim TOC ist es noch rund das 2,5-fache und beim gesamten

Phosphor das 3-fache. Der grösste Unterschied jedoch liegt beim Blei,

was jedoch weniger auf die unterschiedlichen Kanalisationsverhältnisse, sondern

eher auf die Anwesenheit von Industriebetrieben zurückzuführen ist.

Friedackerquartier

in Zürich-Oerlikon

Grosses Einzugsgebiet

einschl. Friedackerquartier

Gesamte Fläche ha 12,7 1754

Kanalisierte Fläche ha 11,9 1085

Einwohner 1036 61'000

Einwohnerdichte

der kanalisierten Fläche

E/ha 137 56

Spezif. Schmutzstofffrachten (ohne Trockenwetteranteil) im Regenabfluss vom 15.Aug.1980

Zeitabschnitt des Regenabflusses 1920-2000 1900-2100 (ohne

a: auf die gesamte Fläche bezogen

b: auf die kanalisierte Fläche im

Entlastung)

Mischsystem bezogen

c: auf die befestigte Flächen im

Mischsystem bezogen

a b c a b c

Wasser m3 /ha 7.0 7.5 17.1 6.7 12.3 34.5

TSS kg/ha 1.8 1.9 4.4 3.0 5.5 15.5

TOC " 0.45 0.5 1.1 0.5 0.9 2.6

DOC" 0.08, 0.08 0.19 - - -

Gesamt P" 0.03 0.03 0.07 0.04 0.07 0.21

Blei g/ha 2.6 2.6 6.3 7.8 14.3 40.2

Kupfer" 1.7 1.8 4.1 - - --

Die am 15. August 1980 für das Gesamtgebiet ermittelten Schmutzstofffrachten

stellen Mittelwerte dar, so dass stellenweise, d.h. in flachen Kanälen mit

grösseren Durchmessern (0 > 60 cm) noch viel grössere Schmutzstoffmengen bzw.

vor allem Ablagerungen anzutreffen sind. Dies stimmt auch mit dem Augenschein

überein, der in einigen Kanälen durchgeführt wurde.

(L. Dauber, V. Krejci, B.M. Novak)

Schmutzwassermengen eines Berggasthofes

Bei mehrmonatigen Schmutzwasser-Mengenmessungen eines Berggasthofes aus dem

Jahre 1980 wurden neben den Tageswassermengen auch die Spitzenabflüsse untersucht.

Mit Rücksicht auf verschiedene Schmutzwasser-Reinigungsmöglichkeiten

und -Ableitungen - insbesondere für nicht-konventionelle Lösungen und abgelegene,

relativ kleine Schmutzwasserquellen - erfolgte eine neue Auswertung


Mittel der Wochentag-Schmutzwasserspitzen

Liter/Sek

0. 250

0.200 —

0.150

0.100

0. 050 —

0

0

Abb. 4.5

Lesende,

20 Minuten

A 1 Stunde

2 Stunden

theoretiechee

To9eemittel

I I I

28

I 2 3 4 5

Einsatz des UV-Entkeimungsgerätes

der BBC für Trinkwasseraufbereitung

aus Quellwasser im städtischen

Wasserwerk Cham in Bayern/

BRD (Wasserdurchflussmenge 60 m3

pro Std.). Als Entscheidungsgrundlage

für die Zulassungsbewilligung

in der Schweiz hat

die Abteilung Technische Biologie

der EAWAG die Leistungsdaten

des Gerätes bakteriologisch geprüft.

(BBC-Bild-Nr. 197814 C, BBC HE,

mit freundlicher Genehmigung des

Chamer Wasserwerkes und der BBC

Baden )

der maximalen Spitzenabflüsse.

Es wurden für alle Wochentage

die maximalen Abflussmengen

für die Zeitabschnitte von 20,

60 und 120 Minuten bestimmt.

Diese mittleren Spitzenwerte

der Wochentage zeigt Abb. 4.4

in Abhängigkeit der täglichen

Wassermengen. Neben dem zum

Vergleich eingetragenen theoretischen

Mittel über 24 Tagesstunden

sind die Werte der einzelnen

Wochentage bezeichnet.

(H. Weber)

Abb. 4.4

Kurzzeit-Schmutzwasserspitzen

eines Berggasthofes nach Wochentagen.


4.2 TRINKWASSERAUFBEREITUNG

Interferenz zwischen Ozon und Chlor bei deren gemeinsamen Anwendung in der

Trinkwasseraufbereitung

29

Ozon und Chlor werden in Trinkwass'eraufbereitungsketten häufig nacheinander

eingesetzt. Falls sie gleichzeitig vorhanden sind, können sie sich gegenseitig

vernichten. Die Reaktion zwischen Ozon und Chlor ist jedoch relativ langsam

(k

0 ,0C1 - 120 M-l s -1 ) und wird noch langsamer, je tiefer der pH (s.

3 Abb. 4.6): Die Halbwertszeit der Restchlorkonzentration

bei pH 8 und typischen Ozonkonzentrationen von 0,5 - 1 mg/1 beträgt

etwa 10 Minuten. Die Reaktion ist somit zu langsam, um direkt mit der Desinfektion

zu interferieren, aber genügend schnell, um während des Ozonungsprozesses

beträchtliche Mengen Chlor ( und damit auch Ozon) zu verbrauchen.

1.w

N

i-

Lt

W

Lj

ma

z

1 031 const( m 9 l 1)

0.1 0.2 0.5 1.0 2.0 5.0 10 1000

I I I I 1 I

Bei nur 23 % der Reaktionsprodukte des

Chlors handelt es sich um Chlorat, welches

toxische Wirkungen haben kann.

Wider Erwarten wird aus Chlor zu 77

nur Chlorid gebildet.

500 - r - 500

200 - - 200 i

Die Resultate lassen die beobachtete

Interferenz sowie die kleine Chloratbildung

bei der gemeinsamen Anwendung

100 — P6 -100 von Chlor und Ozon erklären und quan-

50 - - 50

wN(/)

tifizieren.

(W. Haag, J. Hoigné)

20 - -20 11

W

10 -

- ,

7 - 10

-5

co âI Abb. 4.6

8 ° Ozonhalbwertszeit in Gegenwart einer

o 2 —

101

I

0.2

1

I

0.5

I

1.0

I

2.0

9

I

5.0

-2

I

10

3 konstanten Chlorkonzentration (Skalen:

unten/links) und Halbwertszeit von

Chlor in Gegenwart einer konstanten

[HOCI [ const( m 9 (-1 als C12) Ozonkonzentration (Skalen: oben/rechts).

Ozonzerfall in Wasser

Der Ozonzerfall, der bei Ozon-Dosierungsfragen in der Wassertechnologie eine.

wichtige Rolle spielt, ist ein kinetisch sehr komplexer Prozess, der über radikalische

Kettenreaktionen abläuft (s. Abb. 4.7); dabei sind .0H - und •0 2 -

-Radikale die Kettenträger. Die Kinetik der Reaktionen dieser Teilchen mit Ozon

konnte mittels der Methode der Pulsradiolyse und kinetischer Spektroskopie im

Mikrosekundenbereich beobachtet und quantifiziert werden. Analoge Kettenreaktionen

laufen auch bei Anwesenheit vieler organischer Stoffe ab, wenn diese

nach der Oxidationsreaktion den Kettenträger •0 2 — regenerieren.

Aus dem weitgehend quantifizierten Reaktionsmodell folgt für die Praxis: Die

Geschwindigkeit des Ozonzerfalls ist abhängig vom Verhältnis der Konzentra-


30

tionen derjenigen Wasserinhaltsstoffe, die den Ozonzerfall initiieren (I), nach

ihrer Oxidation den Kettenträger •0 2 - wieder regenerieren (C) oder als OH .

-Radikalabfänger (S) die Kettenreaktion abbrechen.

(J. Staehelin, J. Hoigné (EAWAG); R.E. Bühler (Inst. für physikalische Chemie,

ETHZ)

Abb. 4.7

Reaktionsmechanismus des Ozonzerfalls

in Wasser (vereinfacht):

I (Initiator): OH , H 2 0 2 (H0 2 ),

Ameisensäure (HCO2-),

Glyoxylsäure (HOCCO 2 ),

"Huminstoffe" (DOC)

C (Kettenbeschleuniger):

Ameisensäure (HCO 2 ),

Glyoxylsäure (HOCCO 2 ),

C 6 H 6 (Benzol),"Huminstoffe"

(DOC)

S (Radikalabfänger, Scavenger):

Carbonat, gewisse organische

Stoffe.

03 (+M

1 +I

Arœ-1'02 • COxid

•Os R -02

Ketten -

+H +^r-H + 03 t+0 2 reaktionen

• R'

HO;

0H'H '+0

Abbruch-

+Sl

Trinkwasseraufbereitung durch Filtration in Entwicklungsländern

3 Startreaktionen

reaktionen

Die Langsamsandfiltration ist ein einfaches Wasseraufbereitungsverfahren, mit

dem ein hygienisch einwandfreies Trinkwasser produziert werden kann. Als angepasste

Technologie wird ihre Anwendung in Entwicklungsländern derzeit geprüft.

Langsamsandfilter können aber nur ein relativ klares, trübstoffarmes Rohwasser

verarbeiten. Im Gegensatz dazu weisen die tropischen Fliessgewässer meist hohe

Schwebstoffkonzentrationen auf, weshalb eine Vorbehandlung des Rohwassers notwendig

ist. Anlagen, bei denen versucht wird, durch Flockung und Sedimentation

die Schwebstoffe abzutrennen, haben oft grosse betriebliche Schwierigkeiten.

Zeitweiser Mangel an Chemikalien, ungeschultes Personal und die Prozessempfindlichkeit

lassen einen sicheren Einsatz dieses Vorbehandlungsverfahren in ländlichen

Gebieten von Entwicklungsländern kaum zu.

Das Ziel der begonnenen Untersuchung liegt in der Entwicklung und Prüfung eines

einfachen Vorbehandlungsverfahrens, welches ein technisch ähnliches Niveau wie

die Langsamsandfiltration aufweist, nur lokale Ressourcen (Material, Personal)

und keine Chemikalien beansprucht, und das einen kleinen Wartungsaufwand benötigt.

Ein horizontal durchflossener Kiesfilter, wie er in Abb. 4.8 schematisch

dargestellt ist, könnte den gestellten Anforderungen genügen. Solche Kiesvorfilter

werden heute zur Vorbehandlung von schwach trübem Flusswasser für die

Grundwasser-Anreicherung in der Schweiz und in Deutschland betrieben.


N `J

31

Labor- und Felduntersuchungen in Tansania haben gezeigt, dass bei kleinen Filtrationsgeschwindigkeiten

die Schwebstoffkonzentration des Rohwassers erheblich

reduziert und damit die Filterlaufzeiten der Langsamsandfilter wesentlich verlängert

werden konnten.

In der vorliegenden Projektphase, welche massgeblich durch die Direktion für

Entwicklungszusammenarbeit und humanitäre Hilfe des Bundes mitfinanziert wird,

sollen mittels Labor- und Feldversuchen Bemessungsrichtlinien für diesen Kiesfilter

ausgearbeitet werden. Gleichzeitig ist der Bau von Demonstrationsanlagen

in Tansania geplant, um praktische Erfahrung mit dem Aufbereitungsverfahren zu

sammeln.

(M. Wegelin, R. Schertenleib, M. Boller)

SCHEMA EINES HORIZONTAL

DURCHFLOSSENEN KIESFILTERS

Abb. 4.8

4.3 TECHNISCHE PROZESSE

Konkurrenz zwischen verschiedenen Mikroorganismen in festsitzender Biomasse

Festsitzende Biomasse spielt sowohl in technischen als auch in natürlichen

Systemen eine wichtige Rolle. In diesem Projekt geht es darum, die Konkurrenz

zwischen verschiedenen Gruppen von Mikroorganismen in einem Biofilm (= dünne

Schicht von festsitzenden Organismen) um Raum und Substrate zu beschreiben.


a- 10

8

.' N 6

ô 'E N 4

o

2

0

E 0.4

N E 0.3

" 0.2

E

= 0.1

ö ô

0

10 20 30

10 20 30

32

fJ. 50

1%1

Abb. 4.9

Experimentelle Resultate

eines Laborversuches mit

festsitzender Biomasse.

Ammonium wurde immer,

Acetat nur während 3 Tagen

zudosiert. Figur a)

stellt die Veränderung

des Sauerstoffverbrauches,

Figur b) die Entwicklung

der Biofilm-Dicke dar.

Die Abbildung 4.9 zeigt anhand von experimentellen Resultaten, wie nitrifizierende

Organismen in einem Biofilm durch heterotrophe Organismen beeinflusst

werden. Die ersten 40 Tage erhielt dieser Biofilm ausschliesslich Ammonium als

Nährsubstrat. Der Sauerstoffbedarf der nitrifizierenden Organismen nimmt vorerst

exponentiell zu und erreicht nach 40 Tagen einen Sättigungswert. Anschliessend

wird für nur drei Tage zusätzlich Acetat als Substrat für heterotrophe Organismen

zudosiert. Obwohl der Biofilm in dieser Zeit mehr als doppelt so dick

wird, fällt der Sauerstoffbedarf stark ab. Die heterotrophen haben die sehr viel

Sauerstoff verbrauchenden nitrifizierenden Organismen überdeckt. Die molekulare

Diffusion, die Sauerstoff zu den nitrifizierenden Organismen transportiert, wird

in diesem Fall durch heterotrophe Organismen stark gehemmt.

Diese Experimente sollen zusammen mit einem mathematischen Modell zu einem besseren

Verständnis des Verhaltens von festsitzender Biomasse führen.

(J. Bryers, W. Gujer, 0. Wanner)

Transport von gelösten Substanzen in festsitzender Biomasse

Verglichen mit der wichtigen Rolle, die festsitzende Biomasse in natürlichen und

technischen Systemen im Gewässerschutz spielt, ist über den Transport von Ionen

und gelösten neutralen Teilchen in dieser Biomasse wenig bekannt.

Die Transportgeschwindigkeit von gelösten Substanzen wurde in zwei verschiedenen

Laborsystemen gemessen (Tauchtropfkörper und tropfkörperähnliche Reaktoren).Beim

Tauchtropfkörperverfahren wurden bei dickeren Biofilmen (200-500 um) Transportgeschwindigkeiten

gemessen, die nicht nur durch molekulare Diffusion erklärbar

sind. Die Messung der Rauhigkeit der Biofilmoberfläche weist darauf hin, dass

bei Biofilmdicken über 100-200 um die Unebenheiten des Biofilmes die laminare

Grenzschicht durchstossen. Die turbulente Zone kann damit bis an die Oberfläche

des Filmes gelangen und den Stofftransport in den oberen Biofilmschichten beeinflussen.

Die höhere Leistungsfähigkeit von Tauchtropfkörpern gegenüber Tropfkörperverfahren

wird in der Literatur erwähnt. Erhöhter Stofftransport durch die Wirbeldiffusion

könnte dies zum Teil erklären. Für eine eindeutige Interpretation müssten

vergleichende Versuche im Pilotmassstab durchgeführt werden.

(H. Siegrist, W. Gujer)


Methan als Ausgangssubstrat für die Denitrifikation von Abwasser durch

bakterielle Mischpopulationen

33

Zur Elimination von Nitrat hat sich seit langem die Denitrifikation des geklärten

Abwassers bewährt. Dieser Prozess beruht darauf, dass zahlreiche Bakterienarten

bei mangelnder Verfügbarkeit von freiem Sauerstoff den gebundenen des

Nitrations NO 3 - veratmen, wobei Stickstoff als gasförmiges Endprodukt entweicht.

Als eine für die Denitrifikation notwendige Energie- und Kohlenstoffquelle

drängt sich das billige und leicht verfügbare Methan (Faulturm:) auf, doch

konnten in dieser Richtung bisher kaum Erfolge erzielt werden, weil die methanoxidierenden

Enzyme (Monooxigenasen) nur freien Luftsauerstoff übertragen können.

In Gewässern kommen jedoch "methanotrophe" Bakterien, die das vorhandene

Methan als alleiniges Substrat mit Hilfe von Sauerstoff verwerten können, stets

in Gesellschaft von methanoloxidierenden Organismen vor. Die wichtigste Gattung

dieser Bakterien, die "Hyphomicrobien", sind als effektive Denitrifikanten bekannt

und können die Zwischenprodukte des Methanstoffwechsels, vornehmlich Methanol

und Formiat, die von den Methanotrophen ausgeschieden werden, mit Hilfe

von Nitrat (das zu N 2 reduziert wird) oxidieren. Es ist unser Ziel, nach diesem

Prinzip ein Mischsystem aufzubauen, in welchem einerseits Methan als primäres

Substrat abgebaut wird und anderseits die Hyphomicrobien die genannten Zwischenprodukte

des Methanmetabolismus als geeignetes Substrat für die Denitrifikation

ausnützen können. (Offensichtlich arbeiteten auch P. Harremoes und M.H. Christensen,

Vand.2 (1971), welche diesen Prozess erfolgreich im Labormassstab betreiben

konnten, mit Mischkulturen.)

Als Voraussetzung zu diesen Versuchen konnten wir zahlreiche methanotrophe Bakterien

und Hyphomicrobien isolieren (s. Abb. 4.10). Jetzt werden die Stämme hinsichtlich

ihrer Eignung für den gewählten Prozess untersucht. Die Problematik

dieses Verfahrens liegt u.a. darin, dass die aerobe Methanoxidation und die anaerobe

Denitrifikation nebeneinander ablaufen müssen. Der Prozess ist deshalb

so zu führen, dass die Verfügbarkeit des Luftsauerstoffs einseitig zugunsten

der Methanoxidierer verschoben wird. Neben steuerbaren chemisch-physikalischen

Abb. 4.10

Methanotrophes Bacterium, isoliert

von der Sedimentoberfläche des

Lungernsees. Man beachte die charakteristischen

Membranstrukturen

in der Zelle ( p ), die durch ihre

grosse Oberfläche Aufnahme und Metabolismus

des Methans erleichtern.

Elektronenmikroskopische Aufnahme.

Vergr. ca. 70000x, Dr. H.R. Ebersold,

Lab. f. Elektronenmikroskopie

I, ETHZ.


34

Faktoren wie Bakteriendichte, resp. das Verhältnis Methanoxidierer zu Denitrifikanten,spielen

hierbei organismenspezifische Eigenschaften, vor allem die

Affinität der unterschiedlichen Bakteriengruppen zum Sauerstoff, eine wesentliche

Rolle. Es gelang uns, unter den verschiedenen Hyphomicrobium-Isolaten

einen Stamm zu finden, der den Anforderungen entgegenkommt und unter den beschriebenen

Voraussetzungen denitrifiziert. Wir untersuchen jetzt seine ökologisch-physiologischen

Bedingungen in kontinuierlicher Kultur und im Gemisch

mit verschiedenen methanotrophen Bakterien.

(Kl. Mechsner, G. Hamer, Annemarie Mezzanotte)

Schwer abbaubare organische Schadstoffe in Abwässern der Zellstoffherstellung:

Auftreten und Verhalten in einer biologischen Kläranlage

In Zusammenarbeit mit der Cellulose Attisholz AG wurden schwer abbaubare organische

Schadstoffe im Abwasser aus der Zellstoffbleicherei untersucht. Strukturen,

Konzentrationen und Frachten einzelner organischer Verbindungen wurden

im Rohabwasser und im Ablauf der biologischen Kläranlage in Attisholz bestimmt.

Es wurde auch versucht, das Verhalten dieser Stoffe bei der biologischen Abwasserreinigung

zu beurteilen. In der Tabelle sind drei typische Abwasserinhaltsstoffe

mit den zugehörigen Mengen aufgeführt. Sämtliche Verbindungen wurden

mittels Kapillar-Gaschromatographie/Massenspektrometrie identifiziert und quantifiziert.

Hauptkomponenten

im Abwasser

Zulauf

Kläranlage [ ug/1]

Ablauf

Kläranlage [ ug/1]

Wirkungsgrad [%]

Fracht im Ablauf

[t/Jahr]

Cl

Cl

OH

Cl

OCHS

Cl

Tetrachlorguaiakol

16,2

14,1

13

0,30

CHCl3

CH(CH3)2

CH3

Cl2

Chloroform Dichlor - p-cymol

299 79

104 15,9

65 80

1,9 0,30

Die untersuchten chlorierten Phenole werden in der biologischen Kläranlage unvollständig

eliminiert. Die mittleren Wirkungsgrade liegen zwischen 13 und 54%.

Zusätzliche Untersuchungen haben gezeigt, dass diese Verbindungen zu 13 - 64

durch Sorption am Belebtschlamm eliminiert werden. Für die halogenierten C1/C2-


35

Kohlenwasserstoffe und für weitere ausblasbare Verbindungen resultieren in der

Kläranlage Wirkungsgrade zwischen 61 und mehr als 99 %. Diese Stoffe werden

vor allem durch Stoffaustausch mit der Atmosphäre eliminiert, zum Teil zusätzlich

durch biologischen Abbau. Im weiteren wurden auch tricyclische Diterpen-

Naturstoffe sowie deren Mono- und Dichlorderivate identifiziert.

Die im KLäranlagenablauf festgestellten Restfrachten sind zwar bemerkenswert,

stellen jedoch keine signifikante Gefährdung der Wasserqualität der Aare dar.

Durch die günstige Vorflutersituation entstehen in der Aare durch diesen

Punkteintrag allerhöchstens Konzentrationen im Ultraspurenbereich von 10 -8 g/l.

(C. Leuenberger, E. Molnar, R. Coney, J. Graydon, W. Giger)

Behandlung von häuslichen Abwässern in Entwicklungsländern mittels einfacher

anaerober Verfahren

Der Bau von einfachen Sickergruben und/oder Komposttoiletten zur Beseitigung

der Fäkalien ist für die Mehrheit der Bevölkerung in Entwicklungsländern auf

Jahre hinaus die einzige finanziell tragbare Möglichkeit, ihre alarmierenden

hygienischen Verhältnisse zu verbessern. Dadurch kann das hygienische Hauptproblem

der Fäkalienbeseitigung zwar einigermassen gelöst werden. In einem

Haushalt entstehen jedoch noch weitere Abwässer (hauptsächlich aus Küche und

Waschtrog), deren Beseitigung bzw. Wegleitung ein in den Entwicklungsländern

bis heute völlig ungelöstes Problem darstellt. Diese Abwässer, deren Gehalte

an organischem Material (BOD5 = 150 - 300 mg/1) und vor allem an Detergentien

beträchtlich ist, werden heute vorwiegend in Kanäle der Oberflächenentwässerung

geleitet und schaffen dort ästhetische, hygienische (u.a. Brutstätte für

Insekten), hauptsächlich aber ökologische Probleme für Oberflächengewässer.

Eine Versickerung ist nur in seltenen Fällen ohne Vorbehandlung möglich, da

die Böden rasch verstopft werden.

Ziel unserer Studien war es, im Labor einfache Verfahren zu testen, um solche

Abwässer soweit zu reinigen, dass sie bedenkenlos in eine Oberflächenentwässerung

geleitet, versickert, oder sogar zur Bewässerung wiederverwendet werden

können. Für den Versuch wurden zwei anaerobe Verfahren gewählt: der "Anaerobe

Filter" (AF) und der "Anaerobic Baffled Reactor" (ABR) (s. Abb. 4.11). Anaerobe

Prozesse haben den Vorteil, dass relativ wenig Schlamm produziert wird, was Betrieb

und Unterhalt wesentlich erleichtert. Demgegenüber besteht in anaeroben

Systemen die Gefahr, dass wegen der relativ langsamen Wachstumsrate die Mikroorganismen

bei höheren hydraulischen Belastungen ausgeschwemmt werden. Beide in

dieser Studie untersuchten Reaktortypen wurden daher so ausgelegt, dass die aktive

Biomasse im Reaktor zurückgehalten wird. Damit ist es möglich, solche Reaktoren

auch bei typischen Lufttemperaturen in Entwicklungsländern (15 - 25°C)

mit hydraulischen Aufenthaltszeiten von 1-2 Tagen zu betreiben.

Während dem rund 10 Monate dauernden Versuch wurde der Einfluss von Temperatur

und hydraulischer Belastung auf die Leistung der Verfahren untersucht. Eine

erste Auswertung der Resultate hat gezeigt, dass im anaeroben Filter mit einer

guten Reinigungsleistung bezüglich COD und org. C gerechnet werden kann. Bei

einer COD Einlauf-Konzentration von 400 - 600 mg/1 und hydraulischen Aufenthaltszeiten

von 1.5 - 3.5 Tagen wurden Eliminationsraten von 80 - 90 % gemes-


sen, wobei die unterschiedlichen Betriebstemperaturen (33°C und 20 - 25 ° C)

keinen signifikanten Einfluss auf die Leistung ausübten. Die Reinigungsleistung

bezüglich COD-Elimination war in den AB-Reaktoren etwas weniger gut,

erreichte aber immer noch einen Grad von 70- 80 %. Dies stellt eine wesentliche

Verbesserung gegenüber der konventionellen Faulgrube dar,wo die Eliminationsrate

durchschnittlich unter 50 % liegt.

4

►GASAUSTRITT

ZUFLUSS GAS-ZONE

AUSFLUSS

r^ r, r^ r^

-FLÜSSIG-

KEIT

SCHLAMM Fd' rw ;izIe

Abb. 4.11

Schema des im Labor getesteten "Anaerobic Baffled Reactors"

Die Laborversuche haben gezeigt, dass beide Verfahren potentiell in der Lage

sind, nichtfäkalisches Haushaltabwasser effizient zu reinigen. Es ist nun geplant,

auf Grund der Laborergebnisse in einem oder verschiedenen Entwicklungsländern

Versuchseinheiten zu bauen und sie unter den effektiv vorhandenen Bedingungen

zu testen. Für diese Untersuchungen und Anwendungen im Feld hat u.a.

auch die Weltbank eine finanzielle Unterstützung in Aussicht gestellt.

(D. Witthauer, D. Stuckey, R. Schertenleib)

4.4 ENTSORGUNG

Transferfunktionen der Metalle bei der Müllverbrennung

Bei der Müllverbrennung gelangen die in den Siedlungsabfällen enthaltenen Metalle

entweder in die Verbrennungsschlacke oder ins Rohgas. Durch die Reinigung

des Rohgases wird der grösste Teil der Metalle mit der Asche abgeschieden, ein

kleiner Teil wird mit dem Reingas emittiert. Nachdem in früheren Arbeiten die

an die Umwelt abgegebenen Metallfrachten im Reingas untersucht wurden, wurde

bei diesem Projekt am Beispiel der MURA Biel die Verteilung der Metalle zwischen

Schlacke und Asche untersucht. Es zeigte sich, dass mit zunehmendem Siedepunkt

(Sdp.) eines Metalles auch dessen Anteil in der Verbrennungsschlacke

zunimmt. Der Anteil des Kupfers (Sdp. 2595 °C) und Nickels (Sdp. 2730 0C),

36


O

3000 Ni

2000


Cu

I I

*Cr

Pb

I I

CL 1000 •

Zn •Cd

Abb. 4.12

0 0 20 40 60 80 100

der Gesamtmenge eines Metalls

in der Elektrofilterasche

37

welcher in der Schlacke verbleibt,

ist mit 91 % resp. 90 % erheblich

höher als für Cadmium (Sdp. 765 °C)

und Zink (Sdp, 906 °C), welche zu

58 % und 35 % ins Rohgas gelangen

(Abb. 4.12). Dies hat zur Folge,

dass die leichtflüchtigen toxischen

Schwermetalle vor allem in der Elektrofilterasche

angereichert werden.

Im Hinblick auf die Beseitigung der

Reststoffe aus Kehrichtverbrennungen

in der Deponie oder im Strassenbau

besteht somitein wesentlicher Unterschied

in der Zusammensetzung der

Verbrennungsschlacke und der Elektrofilterasche.

(P.Brunner)

Prozentualer Anteil eines Metalls im Müll, welcher mit der Elektrofilterasche

ausgetragen wird, als Funktion der Siedepunkttemperatur dieses Metalls.

Der Einfluss der anaeroben Schlammstabilisierung auf das Entwässerungsverhalten

des Faulschlammes

Klärschlämme aus der Reinigung kommunaler Abwässer bestehen zur Hauptsache aus

Wasser. Im Hinblick auf eine möglichst wirtschaftliche Schlammbeseitigung bzw.

-verwertung ist es deshalb meist notwendig, Klärschlämme zu entwässern. Die

Entwässerbarkeit eines Schlammes hängt von zahlreichen Faktoren ab. In dieser

Arbeit wurde untersucht, wie die Schlammfaulung das Entwässerungsverhalten kommunaler

Klärschlämme beeinflusst.

Zur Erfassung der Entwässerungseigenschaften wurden das Absetzverhalten und der

CST-Wert als Messgrössen verwendet. Der CST-Wert (Capillary Suction Time), welcher

als Fliesszeit (in Sekunden) des Klärschlammfiltrates durch die Kapillaren

eines genormten Filters definiert ist, ist ein Mass für die Filtrierbarkeit eines

Klärschlammes, wobei kleine CST-Werte gute Entwässerbarkeit anzeigen.

Untersuchungen mit semikontinuierlichen Laborfermentern ergaben, dass der Bedarf

an Entwässerungshilfsmitteln (kationische Polyelektrolyte als Flockungsmittel)

mit zunehmender Faulraumbelastung ansteigt. Die Faulschlammeindickung führt unabhängig

von der Faulraumbelastung zu einem Mehrverbrauch an Flockungsmitteln.

Einzelne Belastungsstösse wirken sich äusserst negativ auf die Faulschlammentwässerbarkeit

aus. Ein einmaliger Belastungsstoss mit eingedicktem Frischschlamm

lässt den CST-Wert um einen Faktor 3-4 ansteigen, wobei sich diese Störung über

die Dauer einer gesamten Verweilzeit erstrecken kann. Mittlere Verweilzeiten von

weniger als 10 Tagen führen zu einer unvollständigen und instabilen Schlammfaulung

mit sehr schlecht entwässerbaren Faulschlämmen. Die niedrigsten CST-Werte

wurden bei einer Verweilzeit von 10 Tagen gemessen, bei höheren Verweilzeiten

von 15 bzw. 20 Tagen ist wieder ein Anstieg des Flockungsmittelverbrauches feststellbar.


38

Die Resultate dieser Arbeit zeigen somit den Einfluss verschiedener. Prozessgrössen

der Schlammfaulung auf die Entwässerbarkeit der Faulschlämme und erlauben

damit eine Optimierung der Faulung im Hinblick auf eine möglichst wirtschaftliche

Schlammentwässerung mit minimalem Flockungsmittelverbrauch.

(U. Baserga)

Klärschlamm- und Kompostsubstrate im Bodenökosystem

Bei der Verwendung von Klärschlamm und Kehrichtkompost als Substrat im Pflanzenbau

sind die Auswirkungen auf die Qualität der Ernteprodukte ungenügend bekannt.

In engem Zusammenhang damit stehen allfällige Veränderungen der Bodeneigenschaften

und der Bodenlebewesen. In Feldversuchen mit verschiedenen Gemüsesorten

(Kopfsalat, Lauch, Karotte, Sellerie, Randen) wurde diesen Fragen nachgegangen.

Während der Nitratgehalt von Kopfsalat zu keinerlei Bedenken Anlass gibt,steigt

bei zunehmenden Gaben von Klärschlamm oder Kehrichtkompost der Proteingehalt bei

gleichzeitiger Abnahme des Anteils an essentiellen Aminosäuren, was gleichbedeutend

ist mit einer Qualitätsverminderung.

Bei der Anwendung praxisüblicher Mengen von Klärschlamm oder Kompost (0.5 m 3 /

Are) konnte im Vergleich zu Rindermist keine nennenswerte Ertragssteigerung gefunden

werden. Es ergab sich aber eine verbesserte Lagerfähigkeit der Gemüse.

Zu hohe Kompost- oder Klärschlammgaben können zu den erwähnten negativen Auswirkungen

führen. Es ist deshalb von ausschlaggebender Bedeutung, im Gemüsebau die

optimalen Mengen der aufgebrachten Substrate einzuhalten.

(J. Sorg)

Systemvergleich der Abfallentsorgung in der Region Zug

Für eine erweiterte Region Zug (umfassend den ganzen Kanton sowie angrenzende

Gebiete der Kantone Schwyz und Luzern) mit über 133'000 Einwohnern und einem zu

erwartenden Kehrichtanfall von 50'000 t pro Jahr wird von den Behörden ein Entsorgungskonzept

bearbeitet. Als dies bekannt wurde, reichten verschiedene Firmen

Lösungsvorschläge ein. Die EAWAG wurde beauftragt, diese Ideen unter Einbezug

möglichst aller massgebenden Kriterien zu beurteilen. Diese Evaluation ergab günstige

Bewertungen für die geordnete Deponie mit Gasnutzung und die Wärmegewinnung

durch Verbrennung sowie die neuartigen Sortierverfahren, bei welchen wiederverwertbare

Rohstoffe (wie z.B. Papier, Metall, Glas) oder lagerfähige Brennstoffe

gewonnen werden. Deponie und Verbrennung stützen sich auf praxiserfahrene Systeme

mit Ausnahme der weitergehenden Rauchgasreinigung. Die Sortierverfahren befinden

sich noch in technischer Entwicklung. Da die Abfallentsorgung der Region nur noch

für kurze Zeit funktionstüchtig ist, wurde empfohlen, die Systeme einzelner Firmen

genauer zu prüfen.

(W. Obrist)


39

Radioaktivität der schweizerischen Gewässer

Die EAWAG beteiligt sich an der Ueberwachung der Radioaktivität der schweizerischen

Gewässer (Bundesauftrag). Die Zielsetzung dieser Ueberwachung ist die

quantitative Erfassung der Immissionen der "künstlich" erzeugten Radioisotope

in den Gewässern und die fortlaufende Information der zuständigen Behörden

(KUER * , Bundesrat) über den "Befund". Im Vordergrund der Interessen stehen

dabei heute die Immissionen radioaktiver Stoffe in Regionen mit Kernanlagen

und Isotope verarbeitenden oder verwendenden Betrieben.

Aufgrund unserer Messungen können zusammenfassend die folgenden Aussagen gemacht

werden (vgl. Jahresbericht 1982 an die KUER):

- Der Radioaktivitätspegel der Oberflächen- und Grundwässer (inkl. Wasserorganismen,

Schwebestoffe, Sedimente) blieb 1982 - wie in den früheren Jahren -

von den Emissionen aus Kernanlagen weitgehend unbeeinflusst.

- Die Emissionen aus Radioisotope verarbeitenden bzw. verwendenden Betrieben

bewirkten hingegen - wenn auch örtlich begrenzt - stellenweise variierend

starke Erhöhungen des Radioaktivitätspegels der regionalen ober- und unterirdischen

Gewässer, wobei Ueberschreitungen der nach der "Verordnung über

den Strahlenschutz" geltenden Richtwerte von uns im Rahmen des regulären

Ueberwachungsprogramms der KUER 1982 nirgendwo festgestellt werden konnten.

Messungen an Proben aus dem Rhein haben gezeigt, dass die "Radioaktivitätskonzentration"

des Rheinwassers durch "die Schweiz" (durch Abwasser aus Kernanlagen,

aus Isotope verarbeitenden Betrieben usw.) 1982 nicht, oder kaum messbar,

beeinflusst wurde (vgl. Bericht an die Int. Rhein-Kommission).

(Maria M. Bezzegh)

*) Eidg. Kommission zur Ueberwachung der Radioaktivität

Abb. 4.13 Erweiterung des biologischen Anlageteils zur Nitrifikation

auf der ARA Werdhölzli. Im Vordergrund die bestehenden Belüftungsbecken,

dahinter die neuen Belebtschlammbecken im

Bau. Links die Baustelle für die neuen NLac.hklärbecken.

(Foto: Tiefbauamt Zürich)


4.5 PROZESSE IN SEEN

Versuche im Baldeggersee über die künstliche Mischung und den Sauerstoffeintrag

ins Hypolimnion im Jahre 1982

40

Ausgangspunkt für die Grossversuche im Baldeggersee bildeten ein Gutachten der

EAWAG über die Sanierungsmöglichkeiten der drei Mittellandseen Baldegger-, Hallwiler-

und Sempachersee, welches von den Kantonen Aargau und Luzern in Auftrag

gegeben worden war. Mit Hilfe eines mathematischen Seemodelles konnten die künstliche

Mischung (Zwangszirkulation) und der Sauerstoffeintrag ins Hypolimnion und,

zusätzlich für den Sempachersee, eine Tiefenwasserableitung als optimale Lösung

für See-interne Sanierungsmassnahmen vorgeschlagen werden.

Die technische Realisation des Projektes Tanytarsus der Ingenieurgemeinschaft

Schaffner-Jungo erfolgte anfangs 1982. Während der Zwangszirkulation erzeugt

Luft, welche an der tiefsten Stelle im See eingeblasen wird und in einem Blasenstrom

an die Seeoberfläche aufsteigt, einen Wassertransport, der hypolininisches

Wasser an die Seeoberfläche befördert, wo das Wasser atmosphärischen Sauerstoff

aufnimmt. Für den Sauerstoffeintrag ins Hypolimnion wird über spezielle Diffusoren

reiner Sauerstoff in kleinsten Bläschen in den Wasserkörper eingetragen. Die

Bläschen lösen sich während des Aufstieges auf. Damit wird erreicht, dass die

natürliche Dichteschichtung nicht zerstört wird.

Die Anlagen wurden im Jahre 1982 als Pilotversuch betrieben. Es galt dabei in

einer ersten Phase, die Einrichtungen auf ihre technische Funktionstüchtigkeit

zu testen und in einer zweiten Phase, welche im Herbst 82 begann, ihre Wirkung

im Sinne einer Seesanierung zu untersuchen. Die EAWAG erhielt von den Kantonen

Luzern und Aargau den Auftrag, diese Versuche limnologisch zu überwachen. Die

Ueberwachung umfasste einerseits die Messung der klassischen limnologischen Parameter

(Abt. Limnologie) und andererseits spezielle Messungen zur Mischung und

Abb. 4.14

Nach Einschalten der Zwangszirkulation

am 27.2.82 drang

das 0 2 -haltige Wasser innerhalb

von ca. 2 Wochen bis an

die tiefste Stelle vor. Dabei

wurde die in früheren Jahren

beobachtete, durch gelöste

Substanzen verursachte vertikale

Dichteschichtung vollkommen

zerstört.

BALDEGGERSEE : 18.2 7 19.3. 82 SEEMITTE

TIEFE m

0 1 1 I

10

60-

////.44,,W74077/722/i/2Al

70

I I I

f 2ß 2.,_ " I-

-

19.3. 1112.3.

A 11

I 1 I I

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

SAUERSTOFF mg/I


zum Transport von Sauerstoff. Die Zwangszirkulation erwies sich als funktionstüchtig

(Abb. 4.14) und brachte einen erhöhten Sauerstoffinhalt im Vergleich

zu früheren Jahren.

In der Zeit zwischen Zirkulation und 0 2 -Eintragsversuchen konnte die hypolimnische

Sauerstoffzehrung im Baldeggersee zu 5.5 + 0.5 t/Tg bestimmt werden, was

eine genaue Prognose über die benötigten 0 2 -Mengen während des Sommers ermöglichte.

Im Juli 1982 begannen die Versuche mit verschiedenen 0 2 -Diffusoren. Es zeigte

sich, dass die natürliche Turbulenz im See den Sauerstoff horizontal verteilt

und dass durch die aufsteigenden Blasen die Dichteschichtung im See nicht beeinflusst

wird. Da im Sommer 1982 insgesamt nur ungefähr 7 Prozent des berechneten

0 2 -Bedarfes in den See eingetragen worden sind, blieb erwartungsgemäss

eine entsprechende Verbesserung der 0 2 -Konzentrationen im Tiefenwasser aus. Die

Fortsetzung der Versuche im Jahre 1983 hat zum Ziel, bei realistischem Betrieb

der Anlage die Wirksamkeit der Einrichtung auf die 0 2 -Verhältnisse zu überprüfen.

Zudem werden die im Baldeggersee gewonnenen Erkenntnisse in nächster Zeit

auf andere Seen übertragen.

(Th. Joller, D. Imboden)

Die Belastung des Greifensees mit Nährstoffen in den Jahren 1978 und 1979

41

Die Therapie zur Sanierung eines eutrophen Sees kann nur dann richtig ausgewählt

und bemessen werden, wenn eine zuverlässige Diagnose vorliegt. Diese besteht neben

den unerlässlichen Kenntnissen über den Zustand bzw. den Stoffhaushalt des

Sees vor allem in Kenntnissen über dessen Belastung durch düngende und verschmutzende

Stoffe wie deren Herkunft oder Verursacher. In den Jahren 1978 und 1979

wurden mit dieser Zielsetzung die Zuflüsse des Greifensees untersucht.

Mit Hilfe statistischer Auswertungen wurden für die Jahre 1978/79 folgende

mittleren Frachten pro Jahr und Verursacher bestimmt:

Ohne Pfäffikersee-Einzugsgebiet

t Phosphor pro Jahr

Abwasser 10.05

Erosion u.Landwirtschaft 9.11

Pfäffikersee 3.58

Regen auf die Greifensee-Oberfläche 0.23

Summe der jährlichen Phosphor-Belastung 22.97

Bei dieser Arbeit wurde den methodischen Fragen der Probenahme und Berechnung

von Stofffrachten in Fliessgewässern besondere Aufmerksamkeit geschenkt, dies

im Hinblick auf kommende Frachtuntersuchungen, welche im Zusammenhang mit Seesanierungen

immer bedeutsamer werden. Heute werden drei Probenahme-Techniken

verwendet:


42

- Abflussproportionale Sammelprobe, durch Automaten geschöpft; Sammeldauer

1 Woche,

- Aufsammeln von 24-Stunden-Proben durch selbstfüllende einfache Sammler,

- Stichproben.

Aufgrund der hier und in weiteren Zuflussuntersuchungen gemachten Erfahrungen

können für den Einsatz dieser Techniken folgende Empfehlungen gegeben werden:

- Die abflussproportionale Sammeltechnik lohnt sich nur für wasserwirtschaftlich

stark beeinflusste Gewässer, in denen der Kausalzusammenhang zwischen Stoffkonzentrationen

und Wasserführung künstlich verwischt ist.

- Das Aufsammeln von Proben mit selbstfüllenden Sammlern während einer unkritischen

Dauer (Vermeidung von Qualitätsveränderungen) hat bezüglich der späteren

Auswertung gegenüber echten Stichproben so grosse Vorteile, dass sich die

zweimalige Fahrt pro Probenahme (Aussetzen und Wiedereinholen der Sammler)

lohnt.

- Diese Empfehlung setzt voraus, dass der Abfluss an jeder Probestelle limnigraphisch

registriert wird, und dass die Auswertung mit einem Computer erfolgen

kann.

Frachtberechnungen von Stoffen, welche in den Proben oft unter der analytischen

Nachweisgrenze vorliegen, ergeben - ein interessantes Nebenprodukt dieser Auswertungen,

dann zu niedrige Frachten, wenn diese Einzeldaten gleich Null gesetzt

werden. Mit einem neuen Ansatz und einer statistischen Behandlung erhalten wir

z.B. für Cadmium im Werrikerbach für 1978/79statt 163 g/Jahr (alte Berechnung)

eine Jahresfracht von 433 g.

(H. Bührer, H. Ambühl)

4.6 PROZESSE IN NATÜRLICHEN GEWÄSSERN

Saurer Regen

Das Auftreten saurer Niederschläge in der Schweiz und in den meisten Regionen

der nördlichen Hemisphäre ist eine Folge von anthropogenen Störungen der Kreisläufe,

die Land, Wasser und Luft koppeln. Durch die Oxidation von Schwefel und

Stickstoff entstehen in der Atmosphäre (Gasphase, Aerosole, Wassertröpfchen der

Wolken) neben CO 2 S- und N-Oxide, welche nach teilweiser Oxidation zu einer

Säure-Base-Wechselwirkung führen. Das Ausmass der Aufnahme der verschiedenen

gasförmigen und Aerosolkomponenten im atmosphärischen Wasser hängt von vielen

Faktoren ab. Für Abb. 4.15 wurde eine Ausbeute von 50 % für SO 4 2 und NO 3 - , von

80 % für NH 3 und 100 % für HC1 angenommen. Die Entstehung des sauren Regenwassers

ist rechts in der Abbildung als Säure-Base-Titration dargestellt.

Die Abbildung 4.16 zeigt die chemische Zùsammensetzung einiger Wässer in der


MARINE AEROSOLE

STAUB

WASSER

(0/5g H20/m3)

•15neq m

EINTRAG aus natürlichen und

Verunreinigungsquellen :

CO2 , 11 2 S , RSR / S0 2 / H2 SO4 /

NH 3 , NO , NO2 , HNO2 , HNO3/ HCI

Staub , Meersalzaeroso(e

03 / 02

H2 02 ,OH'

Genese eines typisch schweizerischen Regenwassers

(No3 I so 24- Ic--

Säure - Base Reaktion :

HNO3 H2 SO4 + S02 •H2OIHCI

I

CaCO3

MgCO3 WEM

CaSO4 K*+Na*

+ NaCI+KÇIl I I t j STAUB

Y

AL( ) Mg 2 NH4

Si02+A1 Silikate

In die Atmosphäre

gelangende SÄUREN

In die Atmosphäre

gelangende BASEN

zunehmende

Neutralisierung

zunehmende

Fläche des

H4SiO4 Cristallina Einzugsgebietes

pH^5.3 See (ohne Zufluss)

E 0.15 km2

NO3 I 5042CÎ IHCO3 t Oberer Laghetto

H 45iO4 pH'5.8 (ohne Zufluss)

H^I,IMg 2' Ca 2' Na+K*I•^NH4 Em0.7 km2

AI(IN)

H*

43.

ItlCa2+I

Mg 2` K*+Na+

HCO3

pH-S45

NO3 I Sp42- 0;11 HCO3

14IMgi` Cal*

All(III)

REGENWASSER (gelöste ionische Komponenten)

NO3 I 5042- ICl

AI

3 *+++

( Kationen

H* (starke Säuren)li ICa2* Ial NH4' I (incl. H+)

m g 2* (starke Säuren)

pHz-4.3

MASSSTAB

1 k

0 10 50

Regen- oder

Schneeschmelzwasser

EH4SiO4 pH,

Bachwasser

O unterhalb

NH4`

Schneefeld

E


Eine neue Rinnenanlage für Laborexperimente mit Fliesswasserorganismen

44

Tiere aus extremen, natürlichen Standorten verhalten sich im Labor nur dann unverfälscht

(natürlich, artgemäss), wenn ihr künstlicher Lebensraum deren wichtigste

Standortbedingungen, z.B. die Wasserströmung, erfüllt. Die hier vorgestellte

Rinnenanlage, welche einen Bach simuliert, wurde gebaut, um im Rahmen

einer Dissertation typische Fliesswassertiere hältern und ihre Verhaltensweise,

insbesondere ihre räuberische Lebensweise, untersuchen zu können (Abb. 4.17).

In den zwei arenaförmigen Rinnen mit je 4 m Fliessstrecke wird die Strömung

durch je 16 scharfe Wasserstrahlen erreicht. Auf diese Weise muss nur rund 1/30

des zirkulierenden Wassers gepumpt werden, was Verletzungsmöglichkeiten der Tiere

durch den Antrieb oder am Ueberlauf praktisch ausschliesst. Elektronische Regelungen

erlauben, die Fliessgeschwindigkeit und die Temperatur in einem weiten

Bereich zu variieren. Für spezielle. Aufzuchten von Einzeltieren sind im Innenraum

der Rinnen Hälterungsboxen untergebracht.

Abb. 4.17: Halbschematische Darstellung der Rinnenanlage

für Laborexperimente mit Fliesswasserorganismen.

Die Untersuchungen wurden mit Larven der grossen räuberischen Steinfliege Dinocras

cephalotes Curt. durchgeführt und ergaben unter anderem folgende Resultate:

- die Futterausnützung von D. ceph. ist stark temperaturabhängig. Im Winter

(unter 6°C) ist sie schlecht (ca. 5%), im Sommer dagegen gut (ca. 25%). Im

Jahresmittel beträgt sie etwa 15%.


45

- die relative Grössenzunahme der Tiere bei den

Häutungen wird mit zunehmendem Alter der Larven

immer geringer und ist für Männchen kleiner als

für Weibchen. Nach "Lehrbuch" sollte sie konstant

sein'

v, }- der Lebenszyklus von D. ceph. dauert drei Jahre.

Davon entfallen etwa 10 Monate auf die Eientwicklung,

welche eine halbjährige Ruhephase einschliesst.

In den darauf folgenden. 26 Monaten

durchlaufen die Männchen ungefähr 17, die Weibchen

ungefähr 18 Larvenstadien (jedès gefolgt

von einer Häutung),bis sie als "Nymphen" (ausgewachsene,

schlüpfreife Larven) den Bach verlassen.

Nach der letzten, schon an Land erfolgten

Häutung zu Fluginsekten geworden, leben diese

Abb. 4.18

"Steinfliegen" nur noch wenige Wochen.

Dinocras cephalotes Curt.,

eine räuberische Steinfliegenlarve(Originalgrösse).

Da diese grossen, räuberischen Steinfliegenlarven

in einem unbelasteten, voralpinen Bach (Necker) gewichtsmässig

etwa 10-15 % der tierischen Besiedlung

ausmachen - man findet von ihnen 50 und mehr Individuen

pro m 2 -erwartet man, dass sie im Wirkungsgefüge

dieser Lebensgemeinschaft eine wichtige Funktion

ausüben.

Die sehr ähnliche Art Acroneuria californica (Amerika) ist als ernstzunehmender

Futterkonkurrent für die Fische bekannt. Dasselbe darf von unserer Dinocras

cephalotes angenommen werden. Ohne derartige Kenntnisse, welche sich nur in einer

Labor-Rinnenanlage gewinnen lassen, ist es nicht möglich, die Struktur und

das noch weitgehend unbekannte Funktionieren der Fliesswasser-Tiergesellschaften

zu analysieren.

(A. Frutiger)

Die Wirkung verschiedener Substrate mit gleichem DOC auf die Entwicklung von

Fliesswasserbiozönosen. Vergleich von biologisch gereinigtem Abwasser mit

reinen Zuckerlösungen.

Um die biologische Wirkung des Summenparameters DOC (gelöster organischer Kohlenstoff)

besser beurteilen zu lernen, wurden Modellbäche mit zwei verschiedenen

DOC-Quellen, mit Zuckerlösungen und mit biologisch geklärtem Abwasser, in einem

vergleichbaren DOC-Bereich belastet. Die Vegetationsentwicklung verlief mit den

beiden Kohlenstoffquellen grundsätzlich verschieden (Abb. 4.19). Im Grundwasser

und im 10 %igen Abwasser wachsen hauptsächlich Kieselalgen. Mit 50 % Abwasser erfolgt

zwar eine Erstbesiedlung durch Heterotrophe, vor allem von Ciliatenrasen,

doch nach kurzer Zeit nehmen die Algen überhand. Das biologisch geklärte Abwasser

fördert gegenüber dem reinen Grundwasser die Algenproduktion beträchtlich

und verändert mit steigender Belastung die artenmässige Zusammesetzung des Bewuchses

durch Verdrängung der braunen Kieselalgen zugunsten von grünen flutenden

Fadenalgen.


Abb. 4.19

Die Wirkung verschiedener Belastungsquellen

im Bereich vergleichbarer

Konzentrationen an

gelöstem organischem Kohlenstoff

(DOC) auf die Entwicklung von

Fliesswasserbiozönosen.

Versuchszeit: März-April 1982,

Wassertemperatur 4-5°C. E =

Chlorophyllkonzentrationen in

relativen Einheiten.

46

(NE

LL, 5000

J 4000

3000 -

° r: 2000-

= 1000

0

8-

DIATOMEEN

0, ----®®®


X SPHAEROTILUS

®®® °o

GRÜNE

FADENALGEN

7

I- 0,

6csiE

5

®®

oi,

o

o

' 4-

W

m 3 -

U W

N( 2z

a

IC z 1o_

om 0

0

/

X

A A

3

A

o

k

A

Zucker

Zucker ,abgedunkelt

biol. geklärtes Abwasser

Grundwasser

4

DOC mg /1

Bei vergleichbarem DOC-Angebot in Form von Zucker dominieren Bakterien (Sphaerotilus)

. Die Algen treten in den Hintergrund, wie der Chlorophyllgehalt des Bewuchses

klar demonstriert. Keine der mit Zucker beschickten Rinnen, auch bei nur

1 mg DOC/1, entspricht der Zielvorstellung der Verordnung.

Der Versuch unterstreicht die Notwendigkeit einer differenzierten Beurteilung

des Summenparameters DOC und unterstützt die Forderung der Gewässerbiologen nach

einer besseren biochemischen Charakterisierung dieses Parameters.

(E. Eichenberger, A. Schlatter, H.U. Weilenmann)

Zur Toxizität von Schwermetallen in Böden und in Gewässern für Pflanzen und Algen

Die Zugänglichkeit (Bioavailability) und Toxizität von Metallen für Algenzellen

und Pflanzen hängt von der Erscheinungsform der Metalle in Lösung (Oberflächenoder

Bodenporenwasser) ab. Wie zahlreiche Untersuchungen gezeigt haben, kommt es

nicht auf die total vorhandene Menge eines Metalls an, sondern auf die Konzentration

an freien Metallionen. Eine sehr vereinfachte Modellvorstellung kann das

plausibel machen: Die Zelle funktioniert in bezug auf die Metallaufnahme, wie

wenn sie von einer Ionenaustauschmembran umgeben wäre. Die verschiedenen, in der

Lösung vorhandenen Metallverbindungen stehen untereinander und mit der hypothetischen

Ionenaustauschmembran im Gleichgewicht. Der geschwindigkeitsbestimmende

Transport durch diese Membran erfolgt durch das freie Metallion. So ergibt sich

eine Transportgesbhwindigkeit,die von der Gleichgewichtskonzentration von freien

Metallionen in der Lösung abhängt.

Dementsprechend hängt die Toxizität eines Schwermetalles im Gewässer oder im

Boden von der Konkurrenz der sich an der Koordination mit den Metallionen beteiligenden

Partner ab. Organisches Material (Fulvinsäure oder Humus im Boden),

Karbonathärte (HCO 3 , CO 3 2 ) und OH - -Ionen (hoher pH) begünstigen die Komplexbildung

und setzen die Toxizität eines Schwermetalls herab. Deshalb wirkt sich

beispielsweise ein schwermetallhaltiger Schlamm in einem humusreichen und kalk-


KUPFER total 10 -7 M

SALICYLSÄURE total

10-6-10-3m

10 -3

TOXIZITÄT

(ausgedrückt als

%-freies iCu21)

100

io ofigninnithellI

'alk11111`

delhrtli

4.7 METHODEN

J 1bh._

10 pH

47

haltigen Boden mit hohem pH

weniger gefährlich aus als in

einem sauren, humusarmen Boden.

Um diese Verhältnisse besser zu

verstehen, wurden mit Hilfe des

Computers Modellrechnungen über

die Abhängigkeit der freien Metallionenkonzentration

vom Gehalt

organischen Materials

(Salicylsäure als Modellsubstanz)

und vom pH durchgeführt.

Zur Illustration eines Beispiels

siehe Abbildung 4.20.

(Lucia Dugnani)

Abb. 4.20

Abhängigkeit der Kupfertoxizität

im Oberflächen- oder Bodenporenwasser

von der Konzentration

organischen Materials und

vom pH (Modellrechnung).

Bestimmung von Anionen im Spurenbereich mitHilfe der Ionenchromatographie

Zum Nachweis von anorganischen Anionen

in verschiedenen Wasserarten wurden bisher

vorwiegend photometrische Analysenverfahren

eingesetzt. Neuerdings bietet

jedoch die Ionenchromatographie die Möglichkeit,

die wichtigsten Anionen in einem

Arbeitsgang gleichzeitig zu bestimmen.

Bei der Ionenchromatographie werden die

Anionen an leistungsfähigen Ionentauscherharzen

getrennt und durch die anschliessende

universelle elektrische

Leitfähigkeitsmessung sichtbar gemacht

(vgl. Abb. 4.21). Aus 0.2 ml Filtrat.

einer Wasserprobe können auf diese Weise

mehrere Anionen, bis zu einer Bestimmungsgrenze

von je 0.5 mg/1, direkt erfasst

werden. Routinemässig wird z.B.

der Sulfat-Gehalt in Grundwasser, Flusswasser

und Trinkwasser gemessen, weil

daraus wichtige Hinweise über die geochemische

Herkunft einer Wasserprobe

abgeleitet werden können. Gegenüber

der herkömmlichen Sulfat-Bestimmungsmethode

(komplexometrische Titration

o

Abb. 4.21

Cl-

I 12.3pg/I

HPO4

CI- EIPO

45042-

49 pg /I

NO3

1

53)g/I

Eisprobe

`-- (Gletscher)

1 1 1 1 1

0 10 [min]

ZEIT

SO4 NO3 Bidest-Wasser

Ionenchromatogramm von relativ

sauberen Wasserproben: Gletscher-

Eis (geschmolzen), bidestilliertem

Wasser (Labor).


nach Kationenaustausch) verringert sich der analytische Arbeitsaufwand mit der

Ionenchromatographie-Methode um mehr als die Hälfte. Besondere Vorteile bietet

die Ionenchromatographie überall dort, wo nur geringe Probenmengen zur Verfügung

stehen, z.B. bei Stichproben innerhalb einzelner Regenereignisse.

48

Für Proben mit sehr geringen Anionen-Anteilen, wie sie bei Quellwasser aus dem

Urgestein, Schnee-, Eis- und Regenproben anzutreffen sind, wurde eine automatische

Anreicherung vorgeschaltet. Damit lassen sich noch Spuren bis unterhalb

1 ug/1 messen.

Auf Abbildung 4.21 sind die Ionenchromatogramme einer Eisprobe (Gorner-Gletscher)

und von bidestilliertem Wasser dargestellt. Zur Vermeidung von Verschmutzungen

aus der Laborluft wurden diese Proben mit den geringen Gehalten an Chlorid, Nitrat

und Sulfat in einer Ueberdruckkabine aufgearbeitet. Aus dem in Abb. 4.22

abgebildeten Handschuhkasten können die Proben entweder mit einer Spritze von

Hand oder mittels Präzisions-Hochdruckpumpe über die vorgeschaltete Anreicherung

in das Ionenchromatographie-System eingeschleust werden.

Die Ionenchromatographie ermöglicht empfindliche Spurenbestimmungen und liefert,

dank der gleichzeitigen Erfassung mehrerer Anionen, entscheidende Hinweise auf

mögliche Fehlerquellen bei der Probenahme, Lagerung und Verarbeitung.

(F. Zürcher, C. Maeder)

Abb. 4.22:

Handschuhbox zur Verarbeitung von Proben mit geringen Gehalten

an Anionen (Chlorid, Nitrat, Nitrit, Sulfat, Phosphat, etc.).

Mit der Spritze im Vordergrund können die Proben direkt aus der

Schutzgas-Kabine in den Ionenchromatographen eingespritzt werden.

(Foto: P. Schlup)


Messung und Berechnung der Algenproduktion

49

Der erste und entscheidende Schritt im Stoffhaushalt eines Sees ist das Einfangen

der Lichtenergie durch die Algen und der Aufbau der Biomasse. Dieser als Photosynthese

bekannte Prozess wird üblicherweise mit Hilfe von radioaktiv markiertem

Kohlenstoff in Kurzzeitexperimenten gemessen. Soll die Produktion über mehr als

4 Stunden hinweg lückenlos erfasst werden, so sind dafür während der ganzen Messzeit

nahtlos aneinandergereihte Experimente erforderlich, was nur mit sehr grossem

Aufwand zu realisieren ist. In den heutigen produktionsbiologischen Fragestellungen

kann aber auf eingehende Kenntnisse der Produktion über lange Zeit zu allerletzt

verzichtet werden. Um trotzdem zu dieser Kenntnis zu gelangen, wurde ein

Rechenmodell entwickelt, das auf Grund weniger gelegentlicher Kurzzeitmessungen

der Photosynthese, der Chlorophyllkonzentration und der jeweiligen vertikalen

Lichtverteilung die Produktion über Wochen hinweg berechnet. Der Lichteinfall auf

die Wasseroberfläche muss dabei während der ganzen Zeit lückenlos gemessen werden

(Abb. 4.23, 4.24).

F

w

2.0

1.5

c) 1.0

Lu

Lu

m

n- 0.5

Abb. 4.23

0

0 0.5 1.0 1.5 2.0

P GEMESSEN

PRIMÄRPRODUKTION in mg C /m2•Tag

Experimentelle Messung der Produktion

von Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang

und Berechnung für dieselbe Tagesdauer

auf Grund der Messung über Mittag mit

Hilfe des Modells. Bei exakter Uebereinstimmung

liegen die Punkte für das.

betreffende Wertepaar auf der Diagonalen.

Die Quotienten P berechnet /

P gemessen ergeben eine Standardabweichung

von 13 %.

Abb. 4.24

2 4 6 8 10 12

VERSUCHSTAGE

Produktion in 13 Tagen :

® täglich gemessen : 13.7 g C/m2

® berechnet : 13.2 g C/ m2

Messung der Photosynthese an 13 aufeinanderfolgenden

Tagen jeweils über

Mittag und Berechnung der Produktion

des ganzen Tages mit dem Modell

(- o -). Stehen nur von jedem 4. Tag

Messwerte zur Verfügung, so liefert

das Modell den mit – o– bezeichneten

Verlauf. Die Standardabweichung der

täglich berechneten, von zwischen 4

Tagen interpolierten Werten beträgt

ca. 12 %.

Die Resultate zeigen, dass die Berechnung der Tagesproduktion auf Grund einer

einzigen Kurzzeitmessung mit einer Streuung von etwa + 13 % behaftet ist. Bei

Berechnung der Produktion über längere Zeiträume wird dieser zweite Fehler aber

wieder weitgehend ausgeglichen. Berücksichtigt man ferner, dass derartige Verfahren,

welche die Aktivität eines inhomogenen partikulären Materials (Seeplank-


50

ton) messen, stets eine systembedingte Streuung aufweisen, so darf das Resultat

als positiv beurteilt werden, zumal damit Langzeitmessungen der Produktion mit

einem vertretbaren Arbeitsaufwand nun möglich sind.

(P. Bossard, H..Bührer, U. Uehlinger)

Sparmassnahmen im Seenforschungslaboratorium Kastanienbaum, insbesondere

zur Reduktion des Oel- und Stromverbrauchs

Jahr

(Periode 1.7. bis 30.6.)

Heizölverbrauch

Liter

Stromverbrauch

kWh

1978/79 54'600 463'475

1979/80 49'300 525'365

1980/81 35'300 315'890

1981/82 22'950 259'805

Getroffene Massnahmen:

Ausserbetriebnahme der Heizung an Wochenenden, Feiertagen und über Nacht;

Schliessen der Rolläden über Nacht; Einbau von Thermostatventilen an den

Heizkörpern; Anbringen von Reflektorfolien hinter den Heizkörpern; Reduktion

der Raumtemperatur in Arbeitsräumen auf 19°C; Ausserbetriebnahme der

Heizung in Korridoren; Ausserbetriebnahme der zentralen Warmwasserversorgung

(Ersatz durch 4 kleine Elektrospeicher, um den kleinen Bedarf im Haus

zu decken; Versorgung der Fischzuchtanlagen, die wärmeres Wasser brauchen,

mit Kühlwasser von Destillationsanlagen und Klimaräumen sowie mit Oberflächenwasser

aus dem See, statt Aufbereitung mit Heizung); Isolation von Laborböden,

die über unbeheizten Räumen liegen; Aenderung in der Seewasserversorgung

(Ausserbetriebnahme des Seewassertanks, Ersatz der zu grossen

durch kleinere Pumpen); Drosselung des Seewasserverbrauchs in der Fischzucht

auf das nötige Mass; Ausserbetriebnahme der Klimaanlage (Kühlanlage)

im Sommer; Inbetriebnahme der Klimaanlage im Winter nur wenn Zusatzheizung

nötig; Anschluss der WC Anlagen an die eigene Seewasserversorgung.


5. LEHRE UND AUSBILDUNG

5.l Lehrveranstaltungen an der ETH Zürich

Sommersemester 1982

Prof. H. Ambühl

- BIOLOGIE V (OEKOLOGIE II), mit Exkursion

(Mitwirkend: H.R.Bürgi)

- PRAKTIKUM IN SYSTEMATISCHER UND OEKOLOGISCHER

BIOLOGIE II, Block aquatische Oekologie

(Mitwirkend: P. Bossard, H. Bührer,

H.R. Bürgi, P. Perret, F. Stössel,

E. Szabo, U. Uehlinger)

- LIMNOLOGIE II

- ARBEITSWOCHE IN GEWASSERBIOLOGIE

(Mitwirkend: H. Bachmann, P. Bossard,

H.R. Bürgi, Beatrix Egli, P. Perret,

F. Stössel, U. Uehlinger)

Prpf. R. Braun

- ABFALLWIRTSCHAFT

(Mitwirkend: G. Henseler, W. Obrist)

- ABFALLTECHNIK, Vertiefungsblock Siedlungswasserwirtschaft

und Umwelttechnik

(Mitwirkend: G. Henseler, W. Obrist)

Dr. Joan Davi s/PDDr. D. Imboden

- MENSCH - TECHNIK - UMWELT

Prof. K. Grob

- HOCHAUFLÖSENDE GASCHROMATOGRAPHIE

Prof. G. Hamer/PDDr. J. Hoi gné

- TRINKWASSERHYGIENE UND CHEMIE DER

WASSERVERSORGUNG

Prof. W. Stumm

- GEWÄSSERSCHUTZ UND UMWELTÖKOLOGIE

Prof. W. Stumm/ Dr. W. Gi ger

- CHEMIE NATÜRLICHER GEWASSER

Dipl.Ing. M. W e g e 1 i n

- WASSERVERSORGUNG UND ENTSORGUNG IN ENT-

WICKLUNGSLÄNDERN

(Mitw. im Rahmen der Vorlesung "Planung

in ländlichen Räumen" des Nachdiplomstudiums

für Entwicklungsländer, NADEL)

51

Wintersemester 1982/83

Prof. H. Ambüh l

- LIMNOLOGIE I

(Mitwirkend: A. Frutiger, P. Perret,

F. Stössel)

- VOLLPRAKTIKUM IN LIMNOLOGIE

(Mitwirkend: H. Bachmann, H. Bührer,

H.R. Bürgi, J. Gavrieli, P. Perret,

A. Stöckli, F. Stössel, E. Szabo)

Prof. H. Ambühl / Dr. R. Gächter

- ANGEWANDTE LIMNOLOGIE

Dr. M. Bol 1 er/ Dr. W. G u je r/

Prof. W. Stumm

- GRUNDLAGEN DER WASSERTECHNOLOGIE

Prof. R. Braun/Dr. P.H.Brunner

- ABFALLTECHNIK

(Mitwirkend: W. Obrist)

- ABFALLWIRTSCHAFT, Vertiefungsblock Siedlungswasserwirtschaft

und Umwelttechnik

(Mitwirkend: W. Obrist)

Prof. K. Grob

- HOCHAUFLÖSENDE GASCHROMATOGRAPHIE

Prof. G. H a m e r

- BIOLOGICAL WASTEWATER TREATMENT

Prof. G. Hamer/PDDr. J. Hoi gné

- TRINKWASSER UND ABWASSER

PD Dr. D. Imboden

- PHYSIK NATÜRLICHER GEWASSER

- TECHNIK UND UMWELT

(Mitwirkend: Joan Davis, R. Schwarzenbach)

PD Dr. D. Imboden/Dr. W. Ob ri st

- OEKOLOGIE UND PLANUNG

(Mitw. in Vorlesung von Prof. W.

Jaray*)

Dr. R. M ü 1 l e r

- .SCHWEIZERISCHE FISCHEREI UND FISCHZUCHT

mit einem * bezeichnete Dozenten

gehören nicht zur EAWAG


Prof. W. S t u m m/ Dr. W. G u j e r/

Prof. G. Hamer/PDDr. J. Hoi gné

- EINHEITSVERFAHREN DER WASSERAUFBEREITUNG

UND ABWASSERREINIGUNG

Prof. W. Stumm/ Dr. A. Zehnder/

Diverse Dozenten*

- TECHNISCHE ENERGIENUTZUNG VON BIOMASSE

Prof. W. Stumm/PDDr. B. Bö hl en*

- CHEMIE UND UMWELT

* *

*

Nachdiplomstudium Siedlungswasserbau und

Gewässerschutz

2. Kurs, Sommersemester 1982

Prof. H. Ambüh 1 / Prof. W. Stumm:

CHEMIE UND BIOLOGIE NATÜRLICHER GEWÄSSER

Dr. M. Bo11 er/ Dr. W. Gu j er:

GRUNDLAGEN DER VERFAHRENSTECHNIK DER WASSER-

AUFBEREITUNG UND ABWASSERREINIGUNG II

Prof. R. Braun/Dipl.Ing. H. Wasmer:

ABFALLWIRTSCHAFT

Dipl.Ing. U. B und i und Gäste:

PLANUNG UND REALISIERUNG DES GEWÄSSER-

SCHUTZES (Ausgewählte Kapitel)

*

Prof. T. Dracos:

HYDROLOGIE

Prof. T. Dracos * /Dr. F. Stauffer * :

GRUNDWASSERHYDRAULIK

PD Dr. D. Irrboden:

MATHEMATISCHE BESCHREIBUNG VON UMWELT-

PHÄNOMENEN

*

Prof. M. Lendi :

UMWELTRECHT

Dr. A. Zehnder:

MIKROBIOLOGISCHE GRUNDLAGEN DER GEWASSER-

SCHUTZ-TECHNIK UND DER HYGIENE DER WASSER-

VERSORGUNG

52

3. Kurs, Wintersemester 1982/83

Dr. M. Bol 1 er/ Dr. W. G u jer:

GRUNDLAGEN DER VERFAHRENSTECHNIK DER WAS-

SERAUFBEREITUNG UND ABWASSERREINIGUNG I

*

Dr. J. B ü h l e r:

EINFÜHRUNG IN DIE HYDRAULIK

Dipl.Ing. U. Bund i:

GRUNDLAGEN DES GEWÄSSERSCHUTZES

Dr. H.R. Bürgi /Dr. P. Perret:

BIOLOGIE UND OEKOLOGIE DER AQUATISCHEN

LEBENSRÄUME (mit Exkursionen)

*

Prof. R. H e i e r 1 i:

EINFÜHRUNG IN DIE ABWASSERTECHNIK

*

Dipl.Geol. P. S c h r o e t e r:

ALLGEMEINE HYDROGEOLOGIE

Prof. W. Stumm/ PDDr. J. Hoi gné/

Dr. Laura Si gg:

ALLGEMEINE CHEMIE MIT SPEZIELLER BERÜCK-

SICHTIGUNG DER WASSERCHEMIE

*

Prof. E. U. Trüeb :

WASSERGEWINNUNG, -FORDERUNG, -SPEICHERUNG

UND -VERTEILUNG

Dr. A. Zehnder:

MIKROBIOLOGISCHE GRUNDLAGEN DER GEWASSER-

SCHUTZ-TECHNIK UND DER HYGIENE DER

WASSERVERSORGUNG

* *

*

5.2 Lehrveranstaltungen an anderen

Lehrinstituten

5.21 Hochschulen

Prof. P. Baccini, Université de Neuchâtel:

Chimie analytique II,

Ecochimie

Université de Genève:

Cycles des métaux lourds

(Certificat en chimie

analytique de l'environnement)


Dr. W. Geiger, Université de Genève:

Faune piscicole de la Suisse

PD Dr. D. Imboden, Université de Genève:

Modélisation des lacs

(Certificat en chimie analytique

de l'environnement)

Dr. J. Ruchti, Int. University Center Dubrovnik:

Course on the Application of

Mathematical Models in the

Management of Aquatic Eco

-systems: "Ecological Modelling

on a Microcomputer"

Prof. W.Stumm, Université de Genève:

Certificat en chimie analytique

de l'environnement

5.22 Andere Lehranstalten

Abendtechnikum der Innerschweiz, Horw

Nachdiplomstudium Siedlungswasserbau und

Gewässerökologie

- Siedlungswasserbau: Dr. M. Boller, Dipl.Ing.

V. Krejci, PD Dr. J.

Hoigné, Dr. K. Mechsner

53

- Naturwissenschaftliche Grundlagen des

Gewässerschutzes: Prof. P. Baccini, D. Diem,

Dr. R. Gächter, PD Dr. D.

Imboden, Dr. P. Perret

- Abfallwirtschaft: Dr. W. Obrist

Interkantonales Technikum Rapperswil

- Oekologie und Umweltschutz: Dr. H.R. Bürgi

Ingenieurschule Zürich

- Abwassertechnik: Dipl.Ing. V. Krejci

- Hydraulik/Wasserversorgung:

Dipl.Ing. B. Novak

* *

*

5.3 Kurse und Fachtagungen

5.31 Kurse und Fachtagungen an der EAWAG

in Dübendorf

- Ecole Polytechnique de Lausanne / EAWAG,

Research Colloquium on Environmental

Science and Engineering:

EPFL: P.-F. Fauqueux, E. Flaschel, L.Y.

Maystre, P. Péringer, A. Renken,

U. von Stockar, A. Stravs

EAWAG: U. Bundi, H. Burkhalter, Th. Conrad,

E. Eichenberger, R. Geiser,

W. Gujer, G. Hamer, J. Hoigné,

Ch. Leuenberger, K. Mechsner,

H.R. Wasmer, A.J.B. Zehnder

- Wissenschaftsaustausch China/Schweiz auf

dem Gebiete der Wasserverunreinigung:

J. Eugster, J. Hoigné, D. Imboden,

W. Gujer, Frau Ch. Matter, K.

Mechsner, R. Schertenleib, R.

Schwarzenbach, W. Stumm. H.R.Wasmer,

A. Weber, Frau S.-D. Zheng

(Teilnehmer aus China siehe Abschnitt

8.5: Gäste aus dem Ausland: Peking/China)

- Kurs über Gewässerschutz für Ing. Agronomen

ETHZ: M. Boller, O. Furrer * , R. Gächter,

V. Krejci, W. Obrist, W. Stumm

- Pollution and Quality Control of Groundwater,

Kurs für Bau- und Agroingenieure,

Hydrologen, Regionalplaner, aus dem Inund

Ausland.

- Int. Institute for Hydraulic and Env. Engineering,

Delft, NL / Exkursion des "Short

Course in Assessment and Monitoring of

Pollution in Inland and Coastal Waters ":

G. Hamer, J. Hoigné, R. Schertenleib,

J. Zobrist

- Int. Institute for Hydraulic and Env. Engineering,

Delft, NL / Exkursion des "International

Course in Env. Science and Tech

-nology":

R. Schertenleib, D. Stuckey,

M. Wegelin, D. Witthauer

- Arbeitstagungen der Aktion COST 64b bis:

"Analyse organischer Mikroverunreinigungen

in Wasser"

Arbeitsgruppe "Gaschromatographie",

Thema "Kapillargaschromatographie - State

of the Art" (K. Grob)


-- Arbeitsgruppe "Spezielle analytische

Probleme"

Thema "Halogenierte organische Verbindungen

und Phenole" (W. Giger, Ch. Leuenberger,

K. Schellenberg, F. Zürcher,

L. Renberg * , R. Wegmau )

- Herbsttagung der Gruppe der Hydrogeologen

der Schweizerischen Geologischen Gesellschaft

Thema "Grundwasserverunreinigungen durch

organische Chemikalien" (Th. Conrad, W.Giger,

E. Hoehn, Ch. Leuenberger, R. Schwarzenbach,

F. Zürcher, M. Reinhard * , F. Schwille*)

5.32 Kurse und Veranstaltungen am Seenforschungslaboratorium

Kastanienbaum

23.-26.2. Prof. Ambühl: Angew. Limnologie;

ETH-Studenten

24.2. Dr. Müller: Fischereiexkursion;

ETH-Studenten *

29.3. H. Weilenmann /Dr. Gächter:

Belebtschlamm; HTL-Studenten

5.-8.4. Prof. Ambühl: Angew. Limnologie;

ETH-Studenten

6.5. PD Dr. Imboden: Umweltphysik;

Heidelberger Studenten

6.7. Prof. Baccini: Oekochemie-

Praktikum; Technikum Innerschweiz

26.-31.7. Prof. Ambühl: Angew. Limnologie;

ETH-Studenten

24.8. Dr. Gächter: NDS Siedlungswasserbau

und Gewässerökologie; Technikum

Innerschweiz

13.9.-9.10. Dr. Zehnder: Adv. Course in Micro

-bial Ecology; Fed. Eur. Microbiol.

Soc. und Schweiz. Ges. Mikrobiologie

23.11. Dr. Perret: Invertebratenkurs;

Technikum Innerschweiz

Daneben fanden eine Veranstaltung für die

Lehrerausbildung, 19 für Mittel- und Volksschulen,

sowie 25 Führungen statt.

* *

*

* auswärtige Referenten

54

5.33 Einführungskurse in die Glaskapillar-

Gaschromatographie

Prof. K. Grob und Frau G. Grob versuchten erstmals,

ihre Kursprogramme weiter zu differenzieren,

vor allem, um Wissenschaftern in leitender

Funktion entgegenzukommen, welche einerseits

eine möglichst umfassende Information über unsere

Möglichkeiten und Probleme wünschen, anderseits

aber den handwerklichen Teil nicht zu

beherrschen brauchen. Das führte zu drei Kurstypen.

A: für eigenhändige Benützer; Grundlagen und

Anwendungen

B: für eigenhändige Benützer; Säulentechnologie.

C: für leitende Personen; Uebersicht, ohne

praktische Arbeit.

Folgende Kurse wurden durchgeführt:

EAWAG A 12 Personen, international gemischt

(15.-18.2.)

EAWAG B 10 Personen, Schweizer Hochschulen

(19.-22.4.)

EAWAG C ca. 50 Personen; im Rahmen der COST-

Tagung (17.5.)

Univ.of California, Los Angeles B 18 Pers.

(25.-28.5.)

Univ.of California, Los Angeles A 22 Pers.

(l.-4.6.)

Sympos. Am.Soc. Mass Spectrom., C 60 Pers.

Honolulu ( 5.6.)

Univ.of North Carolina, Chapel A 24 Pers.

Hill ( 15.-18.6.)

Univ.of North Carolina, Chapel B 26 Pers.

Hill (21.-24.6.)

Università di Firenze A 32 Pers.

(21.-24.9.)

* *

*

5.4 Seminare und Kolloquien

8. 1. *Dipl.Ing. H. Peter: Gewässerschutz

aus der Sicht eines Kantons, und

was erwartet der Kanton von der

EAWAG

15. l. Dipl.Ing. N.R. Wasmer: Bewirtschaftung

biogener Roh- und Abfallstoffe:

Fragestellung, Methodik,

Resultate

22. 1. Dr. W. Obrist: Bewirtschaftung biogener

Roh- und Abfallstoffe:

Methodik und Anwendung der Nutzwertanalyse


22. 1. *Dr. M. Börlin: Nutzwertanalyse zur

Ueberprüfung von Nationalstrassenstrecken

29. 1. *Dr. F. Widdel: Oxidation von Fettsäuren

durch Sulfatreduzierer: Neue

Aspekte für die anaerobe Mineralisation

von organischen Substanzen

2. 2. Dr. 0. Wanner: Ausgleichsrechnung

5. 2. Dr. E. Eichenberger: Zink, Quecksilber

und Cadmium in der Umwelt

12. 2. *Dr. M. Schalekamp:

- Rohwasserqualität und Rohwasseraufbereitung

- Die Wasserversorgung von Zürich

19. 2. Dr. H. Fricker: Statistische Phosphor-

Belastungsmodelle für Seen: Versuche

einer Bilanz basierend auf der

Eutrophierungsstudie der OECD

26. 2. *W. Suter: Der Einfluss von Wasservögeln

auf Populationen der Wandermuschel

(Dreissena polymorpha Pall.)

am Untersee/Hochrhein (Bodensee)

26. 2. H. Hämmerli, Dr. J. Zobrist, Dr. P.

Brunner: Die Messungen von Immissionen

in der Umgebung der KVA Josefstrasse

3. 3. Dr. E. Hoehn: Interpretation von Advektion

und Dispersion bei Markierversuchen

im Grundwasser

5. 3. *Prof. P. Gschwend: Atmospheric Transport

of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons

in the Northeastern United

States of America

5. 3. M. Jones: Aliphatic and Aromatic Hydrocarbons

From Sediments Near to an

Oil Terminal

19. 3. *Prof. J. Schnoor: Recovery of Aquatic

Ecosystems Following Pollution by

Hydrophobic Organic Chemicals

24. 3. *Prof. R.D. Tanner: Elucidating the

Transition between Submerged Culture

and Solid State Baker's Yeast

Fermentations

16. 4. *Dr. Z. Dubinsky: Mass Culture of Micro

for the Production of Animal

-algae

Feed and Useful Chemicals

21. 4. PD Dr. D. Imboden: Physikalische Limnologie:

Von der Grundlagenforschung

zur Praxis, illustriert am Beispiel

der Wärmepumpen an Seen

23. 4. W. Ernst, NDS, Dipl.Ing. R. Schertenleib:

Wasserversorgung und Gewässerschutz

in Entwicklungsländern; Probleme

des Technologietransfers

29. 4. *Dr. D. Hammond: Benthic Exchange of

Radon and Nutrients in Estuaries

55

30. 4. F. Duss, NDS: Oekologische Binsenwahrheiten

7. 5. Dipl.Ing. V. Krejci, Dr. R. Schwarzenbach,

Dr. J. Zobrist: Von der Kanalisation

ins Grundwasser: Umfassende

Untersuchung eines

Regenereignisses im Glattal

*Prof. G. Vogels: The Process of

Methane Formation

*Prof. J.J. Morgan: Acid Rain "Revisited"

Prof. U. Czapski: Wie die Atmosphäre

die Mischung in einem See verursacht

19. 5. *Dr. R. Eganhouse: The Input of Petroleum

Hydrocarbons to the

Ocean from the Land and Their

Fate in Marine Sediments

19. 5. *Dr. Ch. Sato: Inhibition of Nitrification

by Heavy Metals

28. 5. *Dr. 0. Zafiriou: NO as an Intermediate

in the Aquatic Nitrogen

Cycle

28. 5. *H.R. Müller: Die Kreisläufe von

Kohlenstoff, Stickstoff und

Phosphor in Korallenriffen

4. 6. *Dr. T.G. Wilkinson: The Role of

Natural Sciences in Developing

an Environmental Programme for

Offshore Oil Operations

11. 6. *Dr. H. Brüschweiler: Waschmittel,

Eigenschaften und Erfordernisse

18. 6. Dr. R. Riederer: Die Eintags- und

Steinfliegenfauna (Ephemeroptera

und Plecoptera) im Mittellauf

der Töss

25. 6. *N. Ashidate: Measuring, Evaluating

and Controlling the Bacteria on

Granular Activated Carbon

25. 6. *B. Wälti: Experimente mit der Wünschelrute

29. 6. H.-R. Rhein: Deskriptive Statistik -

eine Einführung

2. 7. *Dipl.Ing. B.Milani: Vollzugsprobleme

beim Gewässerschutz aus der

Sicht des Bundes

9. 7. *Dr. W. Bussmann: Gewässerschutz und

kooperativer Föderalismus

16. 7. *Prof. J. Schnoor: Acid Rain - a

Political or a Scientific

Problem

20. 7. *Prof. M. Moo-Young: Fuels from Waste

Biomass: Bioreactor Design and

Process Economics

16. B. *Dr. A. Escher: Algal-Bacterial

Aggregates


29. 9. Dr. K. Schellenberg: Adsorption von

chlorierten Phenolen an natürlichen

Oberflächen

l.10. Prof. W. Stumm: "Saurer Regen" - Eine

Folge der Störung hydrogeochemischer

Kreisläufe - potentielle

Auswirkungen auf schweizerische

Gewässer

5.11. *Prof. S. Emerson: Geochemical and

Biological Processes at the Ocean

Bottom

12.11. Dr. R. Müller: Besatzversuche mit

pflanzenfressenden Fischen in

der Schweiz

19.11. *Dr. B.Schink: Anaerober biologischer

Abbau von organischen Verbindungen:

Möglichkeiten und Grenzen

23.11. *Dr. P. Albrecht: Molekular Fossils of

Archaebacteria in Sediments and

Petroleums

26.11. PD Dr. D. Imboden: Chemische und biologische

Inhomogenitäten in Seen:

Wie entstehen sie und was kann man

von ihnen lernen ?

l.12. *Dr. K. Cochran: Laboratory and Field

Studies of Radionuclide Mobilization

in Coastal Marine Sediments

3.12. *Prof. K. Wuhrmann: Projekt "Mekong"

6.12. *Dr. J. Golterman: Aspects of Nutrient

Chemistry in the Deltas of Rhone

and Rhine

9.12. *Prof. D. Johnson: Capillary GC /

Double Focusing MS for Humic

Chlorination Products. Univ. of

N. Carolina Approach to Analytical

Problems

10.12. *Dr. P. Rajasekaran: Biogas Technologies

in India

13.12. *Prof. H.W. Nürnberg: Untersuchungen

zum Eintrag toxischer Metalle mit

Regen und Schnee in terrestrische

und aquatische Oekosysteme und

zum Säuregrad des Regens

17.12. Dr. M. Bolier: Nitrifikation und Denitrifikation

mit festsitzender

Biomasse

* *

*

56

5.5 Gastwissenschafter

AHEL Marijan, Dipl. Chem., Institut Rudjer Bos

-kovic, Zagreb, Jugoslavien

(seit Oktober 1982)

CHIN-FENG Pao-Kuo, Frau Prof., Fairleigh-

Dickingson Univ., Teaneck, N.J.,USA

(Jan.-Sept. 1982)

CZAPSKI Ulrich, Prof., State University of

N.Y., Albany, N.Y., USA

(bis März 1982)

DUGNANI Lucia, Frau Dr., Hydrologisches Inst.

Univ.Pavia, Italien

(Mai-Sept. 1982)

EMERSON Steven, Prof., Dep. of Oceaonography

der Univ. of Washington, Seattle,

Wash., USA

(Sept.-Dez. 1982)

ISHIZAKI Chanel, Frau Prof., Instituto Venezolano

de Investigaciones Cientificas

Caracas, Venezuela

(bis Juli 1982)

INGVORSEN Kjeld, Dipl. Biol., Inst. f. Genetik

und Oekologie der Univ. Aarhus,

Dänemark

(Jan.-Dez. 1982)

JOHNSON Donald James, Prof., Univ. of North

Carolina, Chapel Hill, N.C., USA

(Juli-Dez. 1982)

JONES Martin, Univ.of New Castle, New Castle,

England

(Feb.-März 1982)

O'MELIA Charles R., Prof., Dep. of Geography

+ Env. Eng., John Hopkins Univ.,

Baltimore, Maryland, USA

(Aug.-Sept. 1982)

SANTSCHI Peter, Dr., Lamont-Doherty Geological

Observatory, Columbia Univ.,

Palisades, N.Y., USA

(seit Aug. 1982)

SCHNOOR Gerald, Prof., Div. of Energy Engineering,

Env. Eng. Progr., Univ.

Iowa, USA

(Jan.-Aug. 1982)

WESTALL John, Prof., Oregon State Univ.,

Corvallis, Oregon, USA

(Okt.-Nov. 1982)

ZENGH Shu -Di, Frau, The Third Designing Inst.,

Shanghai, China

(Jan.1982-Aug. 1983)


6. PERSONAL

Personalbestand 31.12.1982 Fachrichtungen der Hochschulabsolventen

(in Personenjahren)

57

Chemiker Bauingenieure

ETH-Professoren (4) und Assistenten 5 Physiker Kulturingenieure

Etatstellen EAWAG

Nicht-Etatstellen zulasten Kredite EAWAG

118

11

Biologen Ingenieur-Agronomen

Mitarbeiter zulasten Limnologen Maschineningenieure

- Nationalfonds

- anderer Fremdkredite

9

9

Erdwissenschafter

Informatiker

Sanitary Engineers

Total Personal

152

Doktoranden 19

Lehrlinge 14

Gastwissenschafter 3

Total Mitarbeiter 188

Berufskategorien (exkl. Doktoranden,

Lehrlinge und Gastwissenschafter)

Hochschulabsolventen 81

HTL-Ingenieure und -Techniker 9

Laboranten und übrige technische Angestellte

41

Kaufmännische u.administrative Angestellte 12

Handwerker 9

Abb. 6.1 Lysimeter auf der geordneten Deponie der Region

Lugano bei Croglio zur Untersuchung der chemischen

Zusammensetzung der Sickerwässer aus Hausmülldeponien.

In Zusammenarbeit mit dem "Consorzio per

l'eliminazione dei rifiuti del Luganese" werden

Langzeitversuche durchgeführt, um die Probleme

der Beurteilung und der Behandlung dieser Sickerwässer

besser zu erfassen. Die Abb. 6.1 zeigt die

zwei Lysimeter, welche 1980 mit Hausmüll resp. mit

Hausmüll und gefaultem Klärschlamm gefüllt wurden.

(Foto: M. Gandolla, Bioggio)

152


7. RECHNUNGSWESEN

Ausgaben und Einnahmen pro 1982 gemäss Staatsrechnung

AUSGABEN

58

Bewilligter Kredit Ausgaben Kreditrest

Fr. Fr. Fr.

Personalbezüge 8'132'600 1 8'131'016 I

Hilfskräfte 98'838 I 98'799 I

+ 1'584

+ 39

Ersatz von Auslagen 124'000 123'427 1 + 573

Honorare 9'000 8'951 I + 49

Auswärtige Gastwissenschafter 70'000 69'946 1 + 54

Verwaltungsauslagen 98'300 81'845 I + 16'455

Unterhalt und Reparaturen 117'000 117'017 I - 17

Betriebsausgaben 746'000 745'954 1 + 46

Unterricht und Forschung 542'000 540'916 I + 1'084

Mitgliederbeiträge 3'000 2'996 I + 4

Int. Referenz-Zentrum (IRC) 189'800 174'353 I + 15'447

Vertragliche Leistung 38'200 38'179 1 + 21

Ausbildung (Doktoranden-Stipendien) 109'800 109'800 1-

Maschinen, Apparate 478'400 478'415 I - 15

Total 10'756'938 110'721'614 I + 35'324

E INNAHME N Voranschlag Einnahmen Saldo

I Untersuchungsgebühren 536'000 I 517'889 1 - 18'111 I

I Verschiedene Einnahmen 6'000 6'155 I + 155 I

I Bundesaufträge I (983'618) I -

1 Total 542'000 I 524'044 I - 17'956 I

Ausgaben und Einnahmen in den Jahren 1977 - 1982 (in 1000 Franken)

AUSGABEN 1977 1978 1979 1980 1981 1982

Personalausgaben 16035 6151 6251 6788 7384 8230 I

Uebrige Ausgaben 2299 2286 2414 2495 2562 2492 I

Gesamtausgaben 8334 8437 8665 9283 9946 10722 I

EINNAHMEN

Verrechnete Untersuchungsgebühren 602 711 539 375 228 518 I

Verschiedene Einnahmen 4 11 13 13 20 6 I

Bezahlte Einnahmen total 606 722 552 388 248 524 1

Bundesaufträge (ohne Bezahlung) 463 583 366 470 1184 984 I

Gesamteinnahmen 1 1069 1305 918 858 1432 1508 1


BEITRAGE AUSSERHALB DES EAWAG-VORANSCHLAGES

12

10

8

6

4

2

leeadlla

59

(in 1000 Franken)

1977 1978 1979 1980 1981 1982

Schweiz. Nationalfonds I 482 287 398 549 622 646

Andere Bundesmittel I 141 139 44 140 186 234

Fonds und Stiftungen I 120 76 59 102 115 178

Industrie I 18 15 22 17 -

Kantone I - - - 62 169

Total 761 517 523 808 985 1227

Mio Fr.

Abb. 7.l: Entwicklung der Ausgaben und Einnahmen

(Staatsrechnung)

AUFTRAGE

von Kantonen, I

Gemeinden und

Privaten

des Bundes

AUFTRAGSWESEN IM JAHRE 1981/82

1981

bearbeitet pendent

31.12.81

79

18

41

16

I 1982

Gesamtausgaben

Personalbezüge

übrige Ausgaben

Gesamteinnahmen

Bundesaufträge

bez. Einnahmen

I bearbeitet pendent

31.12.82

Insgesamt 97 57 126 56

105

21

41

15


B. ANHANG 8.2 Wissenschaftliche und Fachpublikationen

8.1 Diplomarbeiten, Dissertationen und

Habilitationen (abgeschlossen)

Diplomarbeiten

BIRO, St.: Ueber die Ernährungsbiologie und

Oekologie der Setipalpier (Plecoptera)

im Necker bei Aachsäge (ETHZ)

SIEBER, U.: Untersuchung über die Autökologie

der Süsswasser-Ciliaten: Der Einfluss

experimentell veränderter

Bakteriendichte als Nahrungsangebot

auf den Ciliatenbestand (ETHZ)

BALLMER, St.: Der Einfluss kurzzeitiger Veränderungen

des Lichtklimas auf die

Kohlenstoffassimilation natürlichen

Phytoplanktons (ETHZ)

Dissertationen

BAIER, U.: Zur mikrobiellen Oxidation von

Methanol und Phenol (ETHZ)

MEYER, M.: Stickstoffumsatz bei der Kompostierung

von Rindermist (ETHZ)

OSMANN-SIGG, Gertrud: Kolloidale und suspendierte

Teilchen in natürlichen Gewässern;

Partikelgrössenvertei1ung

und natürliche Koagulation im

Zürichsee (ETHZ)

PIEMONTESI, Danièle: Etudes de complexes

peptidiques du cuivre(II) comme

modèles de la disponibilité biologique

et du transport du cuivre

dans les eaux naturelles (Université

de Neuchâtel)

Habilitation

IMBODEN, D.: Tracers and mixing in the aquatic

environment (ETHZ)

* *

*

60

a) Wasseraufbereitung

Bader, H., Hoigné, J.: Colorimetric Method

for the Measurement of Aqueous Ozone Based

on the Decolorization of Indigo Derivatives.

In: "Ozonation Manual for Water

and Wastewater Treatment". Herausg.: W.J.

Masschelein (John Wiley 1982) S. 169-172.

Haag, R.W., Hoigné, J., Bader, H.: Ozonung

bromidhaltiger Trinkwässer: Kinetik der

Bildung sekundärer Bromverbindungen. Vom

Wasser 59, 237-251 (1982).

Hoigné, J.: Mechanisms, Rates and Selectivities

of Oxidations of Organic Compounds

Initiated by Ozonation of Water. In: R.G.

Rice, A. Netzer (Eds.): "Handbook of

Ozone Technology and Applications", Vol.1,

Ann Arbor Science, Ann Arbor 1982, pp. 341-

379.

Hoigné, J., Bader, H.: Kinetik typischer Reaktionen

von Chlordioxid mit Wasserinhaltsstoffen.

Vom Wasser 59, 253-267 (1982).

Hoigné, J., Bader, H.: Rate Constants of Reactions

of Ozone with Organic and Inorganic

Compounds in Water. I. Non- Dissociating

Organic Compounds; II. Dissociating

Organic Compounds. Water Res. 17, 173-183;

185-194 (1983).

Staehelin, J., Hoigné, J.: Decomposition of

Ozone in Water: Rate of Initiation by Hydroxide

Ions and Hydrogen Peroxide.

Environ. Sci. & Technol. 16, 676-681

(1982).

Wegelin, M., Mbwette, S.: Slow Sand Filter

Research Project, Report 3; Univ. of

Dar es Salaam (1982).

Zürcher, F., Bader, H., Hoigné, J.: Verhalten

organischer Spurenstoffe bei der Ozonung

von Trinkwasser. Activity Report 2, COST,

Proc. lst Eur. Sympos; 11-13 Dez. 1979

(OMP/2S/82) S. 198 - 213.

b) Gewässerschutz, Wassernutzung, Wassergualitätsbeurteilung

Ambühl, H.: Eutrophierungskontrollmassnahmen

an Schweizer Mittellandseen. Z. f. Wasserund

Abwasserforschg. 15, 113-120 (1982).

Ambühl, H.: Phosphate und Gewässerschutz.

Untersuchungen zur Eutrophierung der Alpenrandseen.

Seifen-Oele-Fette-Wachse 108, 15,

453-459 (1982).


Bundi, U.: Anforderungen an den künftigen Gewässerschutz.

Schweizer Journal, Mai 1982,

S. 59-60.

Gewässerschutz in ländlichen Gebieten.

Gas-Wasser-Abwasser 62, 11, 545-579 (1982):

- Gujer, W.: Gewässerschutz in ländlichen

Gebieten.

- Gujer, W., Krejci, V., Eichenberger, E.:

Hinweise für die Wahl von Einleitbedingungen

für kleine Abwasserquellen.

- Fleckseder, H.: Sind kleine Abwasserreinigungsanlagen

tatsächlich so schlecht wie

ihr Ruf ?

- Fleckseder, H., Gujer, W., Krejci, V.:

Abwasserreinigung bei stark schwankendem

Anfall.

- Fleckseder, H., Krejci, V.: Absetzen, anaerobe

Abwasserreinigung, Schlammfaulung

und Schlammentwässerung bei kleinen Abwasserreinigungsanlagen.

- Fleckseder, H., Krejci, V.: Ueberlegungen

zum Einsatz unbelüfteter Abwasserteiche.

- Gujer, W., Fleckseder, H.: Gedanken zu

kleinen Belebtschlammanlagen.

Grob, K.: Can the Performance of Capillary Gas

Chromatography Still be Increased? In:

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Lunsford), Ph. Morris Inc., New York 1982,

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Columns with Immobilized Phases,

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Technique Involving Mechanical Closure of

the Column. J. of HRC & CC 5, 119-123 (1982).

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Zobrist, J.: Von der Kanalisation ins Grundwasser

- Charakterisierung eines Regenereignisses

im Glattal. Gas-Wasser-Abwasser 62, 298-

311 (1982).

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c) Abwasserreinigung

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Werdhölzli - Abwasserreinigungsversuche

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7. und 8. VSA-Fortbildungskurs, Zürich 1982,

mit Beiträgen von M. Boller und W. Gujer

(Titel s. Abschnitt 8.4 Vorträge)

Zehnder, A.J.B., Ingvorsen, K., Marti, Therese:

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d) Chemie und Biologie natürlicher Gewässer

Baccini, P., Grieder, E., Stierli, Ruth, Goldberg,

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Phosphor-Kreislauf in stehenden Gewässern.

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Untersuchungen in den grossen Berner Seen:

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Teilchen in natürlichen Gewässern;

Partikelgrössenverteilung und natürliche

Koagulation im Zürichsee. Diss.

ETHZ Nr. 6986, Zürich 1982.

Polli, B.: Die immunologische Abwehrreaktion

von Fischen gegen Saprolegnia. Diss. ETHZ

Nr. 6908, Zürich 1982.

Biederer, R.A.A.: Die Eintags- und Steinfliegenfaune

(Ephemeroptera und Plecoptera) im

Mittellauf der Töss. Diss. ETHZ Nr. 6935,

Zürich 1982.


Sigg, Laura, Sturm, M., Stumm, W., Mart, L.,

Nürnberg, H.W.: Schwermetalle im Bodensee -

Mechanismen und Konzentrationsregulierung.

Naturwiss. 69, 546-547 (1982).

Stumm, W.: Störungen der globalen Kreisläufe

als Folge der Energiedissipation. Studiengruppe

Energieperspektiven, 1982.

Stumm, W.: Surface Chemical Theory as an Aid to

Predict the Distribution and the Fate of

Trace Constituents and Pollutants in the

Aquatic Environment. Water Sci. Tech. 14,

481-491 (1982).

Stumm, W., Righetti, G.: Tessiner Bergseen:

saurer Regen, saure Traufe. Neue Zürcher

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1982, Nr. 231.

Sturm, M., Zeh, U., Müller, J., Sigg, Laura,

Stabel, H.H.: Schwebstoffuntersuchungen im

Bodensee. Eclogae Geol. Helv. 75 (3), 579-

588 (1982).

Wuhrmann, K.: Ecology of Methanogenic Systems

in Nature. Experientia 38, 193-198 (1982).

Zutic, V., Stumm, W.: On the Role of Surface

Complexation in Weathering Reactions. Dissolution

Kinetics of Hydrous Alumina in the

Presence of Organic Ligands. In: "Developments

in Sedimentology" (H. van Olphen and

F. Veniale, Eds.), Int. Clay Conf. 1981,

Elsevier, Amsterdam 1982, pp. 613-621.

e) Behandlung fester Abfallstoffe

Braun, R.: Wasserversorgung, Abwasser- und

Abfallbehandlung als wasserwirtschaftliche

Einheit: Aus der Sicht der Abfallwirtschaft.

Schrr. österr. Wasserwirtsch. Verb. 56,

85-98 (1982).

Braun, R.: Gedanken zur Abfallwirtschaft.

Chem. Rdsch. 35 (30/31), 10, Solothurn

1982.

Grabner, E., Hinz, W., Gonschor, D.: Gasmessungen

bei Deponien von Siedlungsabfällen.

EDMZ-Publikation (Juni 1982).

Hämmerli, H.: Probleme der Energiespeicherung

bei der Müllverbrennung. Schweiz. Ing. &

Arch., 100 (25), 557-565 (1982).

Henseler, G.: Die Kosten der Klärschlammbehandlung

in der Schweiz. Wasser, Energie,

Luft 74, 150-152 (1982).

Henseler, G.: Vergleichende Beurteilung verschiedener

Klärschlammbewirtschaftungsarten.

Gas-Wasser-Abwasser 62, 222-227 (1982).

63

Hirschheydt, A. von: Neue Erkenntnisse zur

Kompostierung nach dem Stande von 1980/81.

Müllhandbuch Nr. 5340, 1-21, Erich

Schmidt-Verlag. - 65. Lfg. Mai 1982.

Obrist, W.: Beurteilung alternativer Abfallverwertungsverfahren.

In: "Recycling International",

(Hg. K.J. Thomé-Kozmeniensky).

Verlag E. Freitag, Berlin 1982,

S. 102-106.

Obrist, W.: Das Mehrwegglas aus der Sicht des

Umweltschutzes. Die Verpackung 37, 4,

12-13 (1982).

f) Andere Themen

Braun, R., Stickelberger, D.: Otto Jaag, ein

Leben für den Gewässerschutz. Schrr.

Schweizer Pioniere der Wirtschaft und

Technik, 36, 88 Seiten, Ver. wirtschaftshistor.

Stud., Zürich 1982.

Hamer, G.: Bioengineering Report - Recycle

in Fermentation Processes. Biotechnol.

Bioengng. 24, 511-531 (1982).

Hirsbrunner, M.: Chemostatanlage zur kontinuierlichen

Kultur von Algen. Schweiz. Z.

Hydrol. 43 (2), 370-376 (1981).

* *

*

8.3 Kommissionstätigkeit

Ambühl, H.:

- Int. Gewässerschutzkommission für den

Bodensee, Experte. Mitarbeit in den

Arbeitsgruppen Zuflussuntersuchungen

(Vorsitz), Freiwasser-Untersuchungen

- Hydrobiologische Kommission der Schweiz.

Naturforschenden Gesellschaft, Redaktor

der "Schweizerischen Zeitschrift für

Hydrologie"

- Arbeitsgruppe "Revision Gewässerschutz-

Lehrmittel" des BUS

Baccini, P.:

- Arbeitsgruppe "Waschmittelphosphate"

der Eidg. Gewässerschutzkommission

Bezzegh, Maria M.:

- Eidg. Kommission zur Ueberwachung der

Radioaktivität, KUER, Expertin


Bezzegh, Maria M.:

- Int. Kommission zum Schutze des Rheins

gegen Verunreinigungen, Beratende Sachverständige

Bolier, .M.:

- Baukommission für den Ausbau der ARA Werdhölzli

(Technischer Ausschuss)

- Projektkommission für den Bau der Filtra

-tionsanlage Hochdorf

Bossard, P.:

- Eidg. Kommission für Tierversuche, Mitglied

Braun, R.:

- Eidg. Kommission für Abfallwirtschaft,

Mitglied

- Gewässerschutz- und Abfallkommission des

Kantons Zürich

- Ständige Wasserwirtschaftskommission WAKO

- Arbeitsgruppe "Emissionen aus Kehrichtverbrennungsanlagen"

des BUS

- Schweiz. Vereinigung für Gewässerschutz

und Lufthygiene, VGL, Präsident

- Rat von Sachverständigen für Umweltfragen

der deutschen Bundesregierung

Brunner, P.:

- Europ. Zusammenarbeit auf dem Gebiet von

Wissenschaft und Technik, COST 68, Klärschlammbehandlung,

Delegierter

- Int. Union of Pure and Applied Chemistry,

Experte der Applied Chemistry Division

Bührer, H.

- Mitarbeit in den Arbeitsgruppen Uferzonenkartierung,

Freiwasser-Untersuchungen

und Zuflussuntersuchungen der Int. Gewässerschutzkommission

für den Bodensee

Bürgi, H.R.:

- Mitarbeit in der Arbeitsgruppe Freiwasser-

Untersuchungen (insbes. Plankton) der Int.

Gewässerschutzkommission für den Bodensee

Davis, Joan:

- Projekt "Global 2000", Council on Environ

D.C., USA,

-mental Quality, Washington,

Expertin

- Arbeitsgruppe "Untersuchung von Oberflächengewässern"

des BUS

Eichenberger, E.:

- Arbeitsgruppe "Untersuchung von Oberflächengewässern"

des BUS

Geiger, W.:

- Kommission für die Fragen der Absatzförderung

inländischer Fische, Mitglied

- Kantonal-zürcherische Fischereikommission,

Mitglied

64

Giger, W.:

- Europ. Zusammenarbeit auf dem Gebiete

der wissenschaftlichen und technischen

Forschung, EUROP-COST, Aktion 64 b-bis,

"Analyse organischer Mikroverunreinigungen

im Wasser", Delegierter

- Fachgruppe "Biozide" der Int. Kommission

zum Schutze des Rheins gegen Verunreinigungen

- Mitarbeit in der Arbeitsgruppe "Oelverschmutzung

und Schadstoffbelastung" der

Int. Gewässerschutzkommission für den

Bodensee

Grabner, E.:

- Subkommission Kehrichtschlacke der Kommission

für Ober- und Unterbau der Vereinig.

Schweiz. Strassenfachmänner

- Untergruppe "Sondermüll" der Eidg. Kommission

für Abfallwirtschaft

Gujer, W.:

- Vorstand des Verbandes Schweiz. Abwasserfachleute,

Mitglied

- Technischer Ausschuss für die weitergehende

Abwasserreinigung im Raume Zürich-

Nord

Hamer, G.:

- Int. Committee on Economic and Applied

Microbiology of the Int. Association of

Microbiological Societies

- European Federation of Biotechnology.

Standing Committee on Fermentation

Routes for Organic Feedstocks and Fuels

Hirschheydt v., A.:

- Arbeitsgruppe Kompostierung der Eidg.

Kommission für Abfallwirtschaft

- Commission d'étude pour l'épandage des

boues en agriculture, Canton de Genève

- Technische Kommission Kompostierung des

Verbandes der Betriebsleiter schweiz.

Abfallverwertungsanlagen, VBSA, Mitglied

- Arbeitsgruppe Kompostwerke Baden-Württemberg

Hoigné, J.:

- Int. Kommission zum Schutze des Rheins

gegen Verunreinigungen. Ständige Arbeitsgruppe

für die laufenden Untersuchungen

- Fachausschuss "Oxidationsmittel in der

Wasseraufbereitung" des Deutschen Vereins

des Gas- und Wasserfaches DVGW

- Arbeitsgruppe "Nitrate in Nahrungsmitteln;

Trinkwasser" (BUS und Bundesamt

für Gesundheitswesen)

Imboden, D.:

- Technisch-wissenschaftliche Arbeitsgruppe

der Int. Kommission zum Schutze der italienisch-schweizerischen

Grenzgewässer


Imboden, D.:

- Arbeitsgruppe Wärmepumpen des Bundesamtes

für Energiewirtschaft

Koblet, R.:

- Bibliothekskommission der ETH Zürich, Mitglied

Krejci, V.:

- Arbeitsgruppe "Richtlinien für die physikalische,

chemische und biologische Untersuchung

der schweiz. Oberflächengewässer"

des BUS

Mechsner, K.:

- Arbeitsgruppe "Zur Ausarbeitung eines Verfahrens

zur Prüfung der Abbaubarkeit von

Detergentien" des BUS

Munz, W.:

- Kanalkommission des Tiefbauamtes der Stadt

Zürich, Mitglied

Nänny, P.:

- Arbeitsgruppe "Nappe Phréatique Rhénane"

des Europa-Rates

- Eidg. Tankprüfkommission, Mitglied

- Hydrologische Kommission der Schweiz.

Naturforschenden Gesellschaft, Mitglied

- Arbeitsgruppe für operationelle Hydrologie

(admin. Leitung: Landeshydrologie)

Novak, B.:

- Arbeitsgruppe "Feststofftransport durch

Grundwasserströmung" der Kommission "Wasserwirtschaft

- Wassertechnik" des

Schweiz. Ingenieur- u. Architekten-Vereins

SIA

Obrist, W.:

- Arbeitsgruppe Mengenerhebungen der Eidg.

Kommission für Abfallwirtschaft

Perret, P.:

- Arbeitsgruppe "Untersuchung von Oberflächengewässern"

des BUS, Untergruppe A:

"Einfache und schnelle Fliessgewässeruntersuchung"

Schertenleib, R.:

- Groupe interdépartemental de coordination

pour les questions d'environnement en relation

avec les organisations internationales

Schwarzenbach, R.P.:

- Europ. Zusammenarbeit auf dem Gebiet der

wissenschaftlichen und technischen Forschung,

EUROP-COST, Aktion 64 b-bis,

"Analyse organischer Mikroverunreinigungen

im Wasser", Experte

Sigg, Laura:

- Int. Kommission zum Schutzes des Rheins

gegen Verunreinigungen. Untergruppe

"Physikalisch-chemische Methoden"

65

Stössel, F.:

- Arbeitsgruppe "Untersuchung von Oberflächengewässern"

des BUS, Untergruppe A:

"Einfache und schnelle Fliessgewässeruntersuchung"

Stumm, W.:

- Nationaler Forschungsrat, Vizepräsident

der Abt. für exakte und Naturwissenschaften

- Eidg. Gewässerschutzkommission, Mitglied

- Eidg. Kommission zur Ueberwachung der

Radioaktivität, KUER, Mitglied

- Baukommission für den Ausbau der ARA

Werdhölzli

- Kommission für Energiefragen des Schweiz.

Schulrates, Mitglied

- Conseil Scientifique, Institut de

Limnologie, Thonon -les-Bains

- Comité de Direction, Centre National

de la Recherche Scientifique, "interactions

Continent -Ocean"

Sturm, M.:

- Arbeitsgruppe des Bundes für die nukleare

Entsorgung

Wasmer, H.:

- Arbeitsgruppe des Schweiz. Schulrates

"Werkstoffe - Rohstoffe der Schweiz"

Weber, H.:

- Oelwehrausschuss der Int. Bodenseekommission

Zobrist, J.:

- Subkommission 8 Lebensmittelbuch des

Bundesamtes für Gesundheitswesen

- Arbeitsgruppe "Untersuchung von Oberflächengewässern"

des BUS

Zürcher, F.:

- Mitarbeit in der ad hoc Arbeitsgruppe

"Limnologische Aspekte der Schiffahrt"

der Int. Gewässerschutzkommission für

den Bodensee

Zehnder, A.J.B.:

- Kommission Bio-Energie der Schweiz. Gesellschaft

für Mikrobiologie

- Schweiz. Landeskomitee des Scientific

Committee an Problems of the Environment

SCOPE

* *

*


8.4 Wichtigere Vorträge

Baccini, P.:

- Die Rolle natürlicher organischer Stoffe

im Schwermetallhaushalt aquatischer Oekosysteme.

Inst. Geowiss. Univ. Bayreuth.

- Cadmiumkreislauf in der Schweiz - Quellen,

Transportwege und Senken. Sympos. Schweiz.

Arbgem. für Umweltforschung, Univ. Basel.

- Chemical speciation and biological availability

of heavy metals in the lake

water. ISPRA courses on "Ecological

effects of heavy metal speciation in

aquatic ecosystems", ISPRA/Italien.

Boller, M.:

- Stickstoffelimination mit festsitzender

Biomasse. SIA-Fachtagung Biotechnologie

in der Schweiz, Basel.

- Gewässerschutzmassnahmen im Einzugsgebiet

stehender Gewässer. "Journée technique ",

VSA Ecublens.

- Physikalisch-chemische Verfahren zur

Stickstoffelimination. 7. und 8. VSA-

Fortbildungskurs, Engelberg.

- Gehemmte Sedimentation und Eindickung in

Nachklärbecken, dito.

- Probleme und Lösungen im Abwasserschwerpunkt

Glattal, dito.

- Optimization of Design Variables for

Tertiary Contact Filtration. 14 th Int.

IWSA Congr., Zürich.

- Theorie der Filtration. VSA-Tagung

Zürich.

- Erfahrungen mit der Flockungsfiltration

in Hochdorf, dito.

Braun, R.:

- Die Bedeutung der Schadstoffe in der

Abfallwirtschaft. Gründungsversammlung

d. Schweiz. Interessengemeinschaft der

Abfallbeseitigungs-Org. SIAO, Zürich

- Von der Abfallbeseitigung zur Abfallwirtschaft.

Volkshochschule Lenzburg.

- Gedanken zur Abfallwirtschaft in der

Zukunft. Generalversammlung AG für Abfallverwertung,

Münsingen.

Bryers, J.:

- Processes Involved in Biofilm Formation:

A Review. l st Int. Conf. on Fixed-Film

Biological Processes, Cincinnati, USA.

Bundi, U.:

- Ziele und Organisation des schweizerischen

Gewässerschutzes. Fortbildungskurs "Abfall

als Problem unserer Gesellschaft",

Schweiz. Verb. für Berufsberatung und

BIGA, Winterthur.

66

Eichenberger, E.:

- Messung der Produktion in Fliessgewässern.

Sémin. d'écophysiologie, Lyon

- The Effect of Different Sources of Dissolved

Organic Carbon on the Development

of Running Water Microphytic Communities.

Colloq. Int. Centre Nat. Rech. Science,

Marseille.

- Wasser und Gewässer - Lebenselemente,

Lebensräume und Nutzungsobjekte des

Menschen. Fortbildungskurs Schweiz.

Verb. für Berufsberatung, Winterthur.

Giger, W.:

- Chlorierte Phenole in Abwasser und Gewässern.

Inst. für Toxikologie ETH und

Univ. Zürich.

- Field observations on the behavior of

volatile organic chemicals during infiltration

of river water to groundwater.

l st Atlantic Workshop on Organic Chemical

Contaminants in Groundwater, IWSA &

AWWA, Nashville, USA.

Grob, K.:

- High Resolution Gas Chromatography, how

it developed, where it goes. Engl. GC

Forum, Univ. Nottingham.

- Stand und Zukunftsaussichten der Kapillar-Gaschromatographie.Analytiker-Erfahrungsaustausch

der Basler Firmen.

Gujer, W.:

- Conversion Processes in Anaerobic Digestion.

IAWPR Specialised Seminar on

Anaerobic Treatment of Wastewater in

Fixed-Film Reactors, Kopenhagen

- Einführung in die Kinetik von Belebungsanlagen.

7. und 8. VSA-Fortbildungskurs

Engelberg.

- Nitrifikation in Belebungsanlagen, dito.

- Nitrifikation mit festsitzender Biomasse,

dito.

- Denitrifikation im Nachklärbecken, dito.

- Dimensionierungsbeispiel, dito.

- Leitung der Fachtagung "Abwasserfiltration".

VSA-Fachtagung Zürich.

Gujer, W. und Schwarzenbach R.P.:

- Von der Kanalisation ins Grundwasser -

Charakterisierung eines Regenereignisses

im Glattal. Swiss Water Pollution Control

Assoc. SWPCA - Mitgliederverslg. Zürich.

Hamer, G.:

- The Application of Continuous Culture

Kinetics to Activated Sludge Processes.

VDI Ges. Verfahrenstechnik u. Chemieingenieurwesen.

Sitzg. Fachausschuss "Bioverfahrenstechnik",

Breisach, BRD.


Hamer, G.:

- Wastewater Treatment Processes - The Impact

of Fermentation Technology. 3rd

Austrian-Italian-Yugoslavian Chem. Engng.

Conf., Graz.

- The Integration of Unit Operations for

Bulk Manufacture by Continuous Flow Fermentation

Processes. Engng. Found. Conf.-

Biochem. Engng. III, Santa Barbara, Cal.,

USA.

- Continuous Culture Kinetics and Activated

Sludge Processes. 8th Int. Sympos. on Continuous

Culture of Microorganisms. Porton

Down, England.

Haag, W., Hoigné, J.:

- Ozonung bromidhaltiger Trinkwässer. Fachgruppe

Wasserchemie, Dt. Chem. Ges.,

Jahrestagung Garmisch Partenkirchen.

Hirschheydt v., A.:

- Zur Geschichte der Kompostierung. Fachtagung

über die Kompostierung, Suhr.

- Abfalldüngung unter besonderer Berücksichtigung

der Schwermetalle, dito.

- Müllkompost im Pflanzenbau. Fachtagung

Neue Wege zur Wirtschaft, Etzgen.

Hohl, H., Werth, E., Giovanoli, R., Posch, E.:

- Heterogeneous Nucleation of Calcium Fluoride

on Cerium(IV) Oxide. 56t h Colloid and

Surface Sci. Sympos., Blacksburg, Virg.,

USA.

Hoigné, J.:

- Ozonung von Wasser: Oxidationswirkung der

sekundär gebildeten OH-Radikale in Abhängigkeit

der "Qualität" des Wassers. 21.

WEH Seminar "Grundlagen der Desinfektion

und Reinigung von Wasser mittels UV-

Strahlung, Bad Honnef, BRD.

- Ozonung von Wasser: "Wasserqualität" und

Kinetik der Oxidation organischer Substanzen.

Chemische Gesellschaft Zürich.

- Analyse de l'ozone résiduel. Séminaire sur

l'emploi de l'ozone dans l'eau, Turin.

- Cinétique des réactions, dito.

Hoigné, J., Bader, H.:

- Kinetik typischer Reaktionen von Chlordioxid

mit Wasserinhaltsstoffen. Fachgruppe

Wasserchemie der Dt. Chem. Ges., Jahrestagung,

Garmisch Partenkirchen.

Imboden, D.:

- Mathematische Modelle als Grundlage zur

Evaluation von Sanierungsmassnahmen an

Seen. VSA, Hauptmitgliederversammlung.

- Thermocline modeling - Physical aspects.

Application of Mathematical Models in

Management of Aquatic Ecosystems. Course

at Inter -Univ. Centre of Postgrad. Studies,

Dubrovnik.

67

- Model for trophic state prediction and

its application for pollution control,

dito.

Müller, R.:

- Fischereiliche Bewirtschaftung von

Fliessgewässern. Lehrgang für Fischereipächter

des Kt. Luzern.

- Fischzucht in der Schweiz. Gastvorlesung,

Univ. Zürich.

- Grass carp and silver carp in Switzerland.

4 th Congr. of Eur. Ichthyologists,

Hamburg.

- Magenuntersuchungen an Graureihern.

Fortbildungskurs für Fischereiaufseher,

Sursee.

Novak, B.:

- Quellen und Mengen der Schmutzstoffe in

Regenabflüssen einer städtischen Mischkanalisation.

Seminar für Ingenieurhydrologie,

Abt. für Bauingenieurwesen, ETHZ.

Obrist, W.:

- Das Mehrwegglas aus der Sicht des Umweltschutzes.

Pressekonf. Ostschweiz. Milchverband,

Zürich.

- Beurteilung alternativer Abfallverwertungsverfahren.

Int. Recycling-Kongr.,

Berlin.

- Neuere Müllverwertungsverfahren in ökolog.

Sicht. Landrat Kassel, Konstanz.

- Evaluation of alternative waste treatment

methods. Int. Sci. Meeting, Univ.

Lund, Schweden.

- Hygiene und Oekologie in der Abfallwirtschaft.

Fortbildungskurs für Amtsärzte,

Univ. Zürich.

Perret, P.:

- Orientierende Beurteilung von Fliessgewässern

und biologische Erhebungen.

Tagung Verein. Kant. Gewässerschutz-

Limnologen, Bern.

Ruchti, J., Heimo, A.:

- Prospective use of a mobile radiation

system to validate techniques of radiation

estimations from satellite records.

2 nd Radiation Budget Colloq., Inst. Geophys.

and Meteorol., Univ. Köln.

Schwarzenbach, R.P.:

- Transport and transformation of halo

the subsurface.

-genated hydrocarbons in

Dept. of Microbiology, Cornell Univ.,

Ithaca, USA.

Sigg, Laura, Sturm, M., Davis, Joan, Stumm,W.:

- Metal Transfer Mechanisms in Lakes.

7th Int. Sympos. "Chemistry of the Mediterranean",

Split, Jugoslavien.


Sigg, Laura, Sturm, M., Stumm W.:

- Sedimentationsprozesse und Metallkreisläufe

im Bodensee. Round Table Discussion,

Univ. Konstanz.

Stumm, W.:

- Chemische Prozesse in Seen. Zyklus

"Seen", Schweiz. Vokshochschule Bern

und Naturforsch. Ges. Bern.

- Processus chimiques dans les lacs. Soc.

Vaudoise des Sciences Naturelles,

Lausanne.

- Assessing the Environmental Behaviour of

Aquatic Pollutants. General Assembly Int.

Assoc. of Hydrol. Sciences, Exeter,

England.

- From Environmental Analytical Chemistry

to Ecotoxicology. Ruder Boskovic Inst.,

Zagreb, Jugoslavien.

- Acid Rain, dito.

- Störungen der globalen Kreisläufe als

Folgen der Energiedissipation. Studiengruppe

Energieperspektiven, Baden.

- Saurer Regen - Gesteinsverwitterung.

Seminare in anorganischer und analytischer

Chemie, Univ. Bern.

- Vortragsreihe Academia Sinica, Beijing

und Shanghai, China.

Stumm, W., Furrer, G., Kunz, B.:

- The Role of Surface Coordination in Precipitation

(heterogeneous nucleation)

and Dissolution of Mineral Phases. 6th

Summer Conf. "The Chemistry of Solid/

Liquid Interfaces", Dubrovnik, Jugoslavien.

Stumm, W., mit Schwarzenbach, R.P. und Laura

Sigg:

- From Environmental Analytical Chemistry

to Ecotoxicology; A Plea for more Concepts

and less Monitoring and Testing.

12 th Annual Sympos. on the Analytical

Chemistry of Pollutants, Int. Assoc. of

Env. Analyt. Chem., Amsterdam.

Sturm, M.:

- Turbidity currents und die Ablagerung

klastischer Sedimente in lakustrischen

Ablagerungsräumen. TU München, Abt. für

Sedimentforschung und Meeresgeologie.

- Sedimentation in alpinen Seen. Univ.

Konstanz, Limnol. Inst.

Sturm, M., Niessen, F.:

- Die Oberflächensedimente des Baldeggersees.

IVL-Jahrestagung, Bern.

Sturm, M., Müller, J., Zeh, U.:

- Suspended particulate matter and sediment

deposition in Lake Constance. Int. Congr.

on Sedimentology, Hamilton, Kanada.

68

Weber, H.:

- Wasser in der Mythologie. Jungrotarier

"ROTARACT", Zürich.

- Wasser in der Antike und Ethos. Junge

Wirtschaftskammer, Zürich.

Wegelin, M.:

- Review of Technologies for Rural Water

Supplies in Developing Countries.Int.Inst.

for Hydraulic and Env. Engng, Delft.

- Horizontal -Flow Roughing Filtration as

an Example of Appropriate Technology,

dito.

Zehnder, A.J.B.:

- Zukunft der Bioenergie. Firma Bioengineering,

Wald.

- Neue Möglichkeiten bei der anaeroben

Abwasserreinigung. Emser-Werke, Domat-

Ems.

- Kurs in anaerober Mikrobiologie. Egypt.

Soc. of Appl. Microbiology, Kairo.

Zobrist, J.:

- Die Belastung der Gewässer mit Schadstoffen

aus Abwässern und Niederschlägen.

VGL-Tagung "Probleme der Schadstoffe

in der Schweiz", Zürich.

- Methodik und Resultate von Niederschlagsuntersuchungen

in der Schweiz zur 8eurteilung

der Gewässerbelastung. Informationstagung

über lufthygienische Untersuchungen

in der Schweiz, Zürich.

Zürcher, F.:

- Die Bedeutung des DOC für die Beurteilung

der Fliesswasserqualität. Kontron-Seminar

"Umweltschutz heute", Basel.

* *

*


8.5 Gäste aus dem Ausland

Land

Aegypten

Australien

Name / Institution / Ort

Dr. SHEIKH, WHO Alexandria,

Alexandria

Dr. W.M. DREW, State Rivers

and Water Supply Commission

of Victoria, Armadale

Bundesrepublik Prof. TILZER + Studenten,

Deutschland Univ. Konstanz, Konstanz

JOURDAN, Univ. Stuttgart,

Stuttgart

BIDLINGMAIER, Univ. Stuttgart

Dr. Chem. HENSCHEL, Umwelt-

Bundesamt, Berlin

AHLBRECHT, Landw. Schule,

Mölln

China Frau Prof. J.-Y. LIU, Prof.

H.-X. TANG, Prof. K.-Y. HU,

Inst. of Environmental Che

-mistry, Peking

R.-H. WANG, M.-Q. YU, Changchun

Inst. of Geography,

Peking

E.-J. CHENG, Academia Sinica,

Peking

Prof. YONG MINGDING, Dept. of

Env. Health; Shanghai First

Medical College, Shanghai

England Dr. Richard FEACHEM, Ross-

Institute of Tropical Hygiene,

London

Holland

Indonesien

Japan

Dr. P.J. NEWMAN, Water Research

Centre, Medmenham

Dick de JONG, Internat. Reference

Centre for Water

Supply, Rijswijk

Krisno HIMPUNO, Bouwcentrum

Internat. Education, Rotterdam

Dr. R. PURMANA, University of

Indonesia, Jakarta

Shigehisa IWAI, Prof. Kyoto

Univ., Member of IAWPR

Akinori YATAGAI, Chief, Env.

Technics of Kobe Steel Co.

Naotake OCHIAI, Chief. Env.

Control of Kanebo Co.

Hideo UTAZAKI, Chief, Env.

Section of ITAMI City (Osaka)

Office

69

Land

Japan

Polen

Portugal

Schweden

Tansania

Name / Institution / Ort

Kunio OKAYASU, Dir. Tokyo

Technic Service Co.

Hiroshi SHIRAI, Staff of

Century Res. Centre Co.

Yasuto TAKAHASHI, Dir. Env.

Dept. of Nagasaki Pref. Off.

Hiroshi KOGISO, Dir. New

Nippon Atmospheric Ocean Co.

Akira TSUJIMOTO, Counc. of

Life Env. Dept., Shiga Off.

Akira UCHIDA, Dir. Pacific

Consultant Co.

Z. LEWANDOWSKY, Dr. Ing,

Akad. d. Wiss. Zabrce

Mme Ing. I. MELO, Landw.

Forschungsanstalt Oeiras

Mme T. PINTO, EPFL Lissabon

Ing. S. MARKLUNG, Ing. A.

LIND, Univ. Lulea, Lulea

Dr. P. SOLYOM, Ing. L.DURING,

NL Stockholm

P.A. LINDSKOG; Dep. of Water

in Env. and Society, Linköping

S. MBWETH, Univ. Dar es Salaam

USA J.F. MANWARING, T. POPE, Am.

Water Works Assoc., Denver,

Colorado

John KALBERMATTEN, Charles

GUNNERSON, Weltbank, Washington

Dr. R.E. STAUFFER, Univ. of

Wisconsin, Madison, Wisc.

Prof. J.D. JOHNSON, Univ. of

North Carolina, Chapel Hill

Dr. 0. ZAFIRIOU, Woods-Hole

Oceanogr. Inst., Woods-Hole

R.G. ZEPP, US EPA, Athens,Ge

Prof. G.R. HELZ, Stanford

Univ., Stanford, Cal.

Dr. R.L. JOLLEY, Oak Ridge

Nat. Lab., Oak Ridge, Tenn.

Diverse Länder Ca. 50 Teilnehmer des Kongresses

IWSA, Zürich aus

Hochschulen, Wasserwerken,

Aemtern.

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