EIDG. TECHNISCHE HOCHSCHULEN . Eidg. Anstalt für ...

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EIDG. TECHNISCHE HOCHSCHULEN .

Eidg. Anstalt für Wasserversorgung

Abwasserreinigung und Gewässerschutz


In dem utopisch anmutenden Gebilde auf dem TITELBILD

erkennt der Hydrobiologe den räuberischen Blattfusskrebs

Leptodora kindtii. Das bis 1 cm lang werdende,

einäugige Tier findet sich im Plankton unserer Seen

während des Sommers. Mit seinen Fangarmen ergreift

es seine Beute und führt sie zum im Bilde nicht sichtbaren

Munde.

Foto: H. Bachmann

Das in der linken unteren Ecke abgebildete Signet

stellt die Grünalge Pediastrum duplex dar. Auch dieser

Organismus lebt im Sommerplankton, jedoch vorwiegend

in eutrophen Seen (0 100 um).

Zur Auflockerung der Texte dieses Berichtes finden

sich verstreut über die Seiten einige Fotos zu den

Themen "Marine Algen" und "Wasserorganismen und Kristalle

im Rasterelektronenmikroskop (REM)".

Die Aufnahmen stammen von H. Bachmann, H.R. Bürgi

und P. Schlup.


Jeeserht

PG 7F;.

EIDG. TECHNISCHE HOCHSCHULEN

Eidg. Anstalt für Wasserversorgung

Abwasserreinigung und Gewässerschutz

Überlandstrasse133, CH-8600 Dübendorf

Tel.: 01/8235511, Telex: empach 53817


INHALT

Seite

1. EINLEITUNG 1

1.1 Technik wozu und wohin 1

Technologie, pourquoi et vers quoi 6

1.2 Rücktritt von Prof. Dr. Karl Wuhrmann 13

1.3 Aktivitäten des "Internationalen Referenz-Zentrums für

die Beseitigung flüssiger und fester Abfallstoffe" (IRC) 17

2. FISCHEREIBIOLOGIE ALS BEISPIEL PRAXISORIENTIERTER FORSCHUNG 21

3. VON DER FORSCHUNG ZUR PRAXIS

II

^^

AUSFUHRLICHE BESCHREIBUNG AUSGEWAHLTER PROJEKTE

3.1 Gewässerschutz in ländlichen Gebieten

3.2 Kleine Kreisläufe im Epilimnion von Seen 34

3.3 Aufgaben und Entwicklung der chemischen Umweltanalytik 38

3.4 Das Verhalten organischer Wasserinhaltsstoffe bei der

Infiltration von Flusswasser ins Grundwasser 42

4. KURZBESCHREIBUNGEN AUS DEM BEREICH FORSCHUNG UND BERATUNG 48

5. LEHRE UND AUSBILDUNG 83

5.1 Lehrveranstaltungen an der ETH Zürich 83

5.2 Lehrveranstaltungen an anderen Lehrinstituten 85

5.3 Kurse und Fachtagungen 86

5.4 Seminare

5.5 Gastwissenschafter 91

6. PERSONAL 93

7. RECHNUNGSWESEN 94

B. ANHANG 97

8.1 Mitglieder Beratende Kommission 97

8.2 Diplomarbeiten und Dissertationen

8.3 Wissenschaftliche Publikationen 99

8.4 Kommissionstätigkeit 104

8.5 Wichtigere Vorträge 108

8.6 Gäste 114

28

28

88

97


1, EINLEITUNG

1.1 TECHNIK WOZU UND WOHIN

1

1980 war das 125jährige Jubiläum der ETH. In diesem Jubiläumsjahr

hat die ETH die Frage "Technik wozu und wohin" in den Vordergrund

gestellt. Die EAWAG ist an dieser Frage selbstverständlich besonders

interessiert und hat sich an mehreren Diskussionen mit diesem

Problemkreis auseinandergesetzt. Als Jubiläumsveranstaltung hatte

die EAWAG "Tage der offenen Tür" (für Behörden und die breite Bevölkerung)

organisiert, diese Tage aber, um die vielen andern Veranstaltungen

der ETH nicht zu konkurrenzieren, auf Ende März 1981

verschoben.

In einer der Jubiläumsvorlesungen wurde über die "Fortschritte in

der Wasser- und Abwassertechnik" der letzten 25 Jahre rapportiert.

Obschon die Einheitsverfahren der Wasseraufbereitung und Abwasserreinigung

seit Jahrzehnten die gleichen geblieben sind, brachte

die verstärkte Zusammenarbeit zwischen Ingenieuren, Chemikern und

Biologen ein vertieftes mechanistisches Verständnis für die verschiedenen

physikalischen, chemischen und biologischen Einzelvorgänge

und führte zu einer wesentlich verbesserten Auslegung und

Ausnützung der Anlagen und damit zu signifikant innovativen, technologischen

Verbesserungen der Reinigungsvorgänge und ihrer Prozessdynamik.

Diese heute weitgehend mögliche Quantifizierung der

verschiedenen Entwurfs- und Betriebsvariablen ermöglicht es, die

diversen, an einer Reinigung oder Aufbereitung beteiligten Verfahren

so anzulegen und zu steuern, dass sie auf die - je nach Situation

- gewünschten Ziele oder Erfordernisse spezifisch ausgerichtet

werden können.

Gewässerschutz besteht bekanntlich nicht nur aus Abwasserreinigung

(und Wassertechnologie), sondern ebensosehr in der Verhinderung

der Abwasserentstehung. Zudem erfolgt die Belastung der Gewässer

nicht nur durch Abwässer, sondern auch durch Emissionen aus

diffusen Quellen. Man muss sich fragen, ob die für die Abwassersanierung

von dichtbesiedelten, geschlossen überbauten Gebieten entwickelte

Technik der Kanalisation und der zentralen Reinigung des

Abwassers ohne weiteres auf ländliche Gebiete (wo noch viele Einwohner

nicht an Kläranlagen angeschlossen sind) übertragen werden

soll (siehe Beitrag auf S.28) (z.B. landwirtschaftliche Drainage).

Heute machen sich die Konsequenzen der Energiedissipation über

immer grössere Räume bemerkbar; die Atmosphäre ist ein weitreichendes

Förderband für immer mehr gewässerbeeinträchtigende Substanzen

(so stammt z.B. ein wesentlicher Teil des Cadmiums im Klärschlamm

aus der Luftverunreinigung; siehe die Beschreibung auf S.78). Ferner

werden Gewässer nicht nur durch Immissionen beeinträchtigt;

Gewässer widerspiegeln die verschiedensten Eingriffe in die terrestrischen

Oekosysteme. Insbesondere können Veränderungen des Wasserhaushaltes

und der Gewässerbette (z.B. Einfluss von Melioratio-


nen, Veränderung des Verhältnisses Oberflächenabfluss zu Grundwasserinfiltration,

Wasserspeicherung, Veränderung der Erosionsverhältnisse)

den Gewässerzustand ("Wassergüte") nachteilig beeinflussen.

Die Technik (Manipulation der Umwelt) bietet auch in Zukunft die

Grundlage für die Aufrechterhaltung einer wünschbaren Lebensqualität.

Nur aufgrund der technologischen Entwicklung und der damit

verbundenen Umweltmanipulation können wir unsere Zivilisation und

Kultur erhalten und weiterentwickeln, die zunehmende Weltbevölkerung

ernähren und andere Bedürfnisse decken. Jede technische Entwicklung

muss aber die ökologischen Randbedingungen - die Aufrechterhaltung

der Land- und Wasser-Oekosysteme, vor allem auch

der Ozeane, als diversifizierte Lebenserhaltungssysteme und als

Quelle und Reservoir für evolutionäre Diversität - akzeptieren

lernen.

Auch wenn wir realisieren, dass eine vorwiegend auf dem Prinzip

der Abfallbeseitigung und Abwasserreinigung beruhende "kurative"

Konzeption des Umweltschutzes zu einseitig ist, bleiben wir auf

die innovative Technik angewiesen und sind für ihre Weiterentwicklung

mitverantwortlich.

Die Dienstleistungen der EAWAG

Die Kurzberichte in den nachfolgenden Kapiteln sollen einen allerdings

etwas summarischen Einblick in die Arbeit des vergangenen

Jahres geben. Die meisten dieser Arbeiten können nicht vorgeben,

mehr zu sein, als weitere Steinchen in einem grösseren Mosaik;

viele der Einzelarbeiten erscheinen für sich allein nicht signifikant,

aber sie sind wesentliche Elemente eines kollektiven Forschungsunterfangens

von kollegial zusammenarbeitenden Teams.

2

Da die verschiedenen Dienstleistungen der EAWAG aus einer solchen

Zusammenstellung von Einzelrapporten nicht eindeutig hervorgehen,

habe ich die Betriebsbuchhaltung der EAWAG, die den zeitlichen

Aufwand und die Kosten für jedes Beratungs® und Forschungsprojekt

und für die Lehr- und sonstigen Aufwendungen festhält, konsultiert.

Die nachfolgende Tabelle gibt einen Ueberblick über die Tätigkeiten

der EAWAG während des letzten Jahres. Die Aufstellung zeigt, dass

nach den direkten Dienstleistungen an die Bundesverwaltung (Bundesämter

für Umweltschutz, Gesundheitswesen, Energiewirtschaft, Landeshydrologie)

die Ausarbeitung von Entscheidungsunterlagen für

Entscheidungsträger und Praxis von grösster Bedeutung ist. Die in

dieser Tabelle aufgeführten Funktionen betragen etwa 50 % des EAWAGspezifischen

Arbeitsaufwandes (ohne Doktoranden und Mitarbeiter, die

vom Nationalfonds oder anderen Stiftungen besoldet sind).


EAWAG - TÄTIGKEITEN 1980 NACH SACHGRUPPEN

ohne Lehre, allgemeine Forschung und interne Verwaltung.

1. Aufträge (Private, Zweckverbände, etc.).

3

Verrechnete Aufträge 388'000

2. Bundesverwaltung (und Internat. Organisationen)

2.1 Proforma-Rechnungen 394'000

2.2 Zusammenarbeit mit Aemtern und Internat.

Organisationen (z.B. chemische und biologische

Gewässeruntersuchungen wie NADUF,

ISOS/MAPOS, OECD) 1'046'000

2.3 Arbeit in Kommissionen und für Vernehmlassungen

249'000 1'689'000

3. Erarbeiten von Entscheidungsunterlagen für Praxis

und Entscheidungsträger

Beispiele: Nährstoffregeneration in Seen und Quantifizierung

der Seenrestaurierung 395'000; Fischereibewirtschaftung

204'000; Filtration für Phosphatelimination

200'000; Deponie-Sickerwässer (Zusammensetzung

und Auswirkung) 150'000; Ausarbeiten

von Kriterien für Rauchgasreinigung 100'000; Abwassertechnologien

115'000; Verwertung von biogenen

Roh- und Abfallstoffen 250'000; Metallwirkung in

Fliessgewässern 190'000; Infiltration von Verunreinigungssubstanzen

in Grundwasser 400'000; Einfluss

von Durchmischung von Seen auf Eutrophierung

250'000; Gewässerschutzplanung 200'000; Trinkwasseraufbereitung

250'000.

4. Entwicklungsarbeiten auf dem Gebiet der Analytik

(inkl. Methoden für Bundesrichtlinien)

5. Diverses: Kleinaufträge, Anfragen, Besucher, Dokumentationsdienst,

Ausstellung "Jahresbericht",

Tage der offenen Tür

Der Aufwand von Fr. 7'325'000 entspricht ungefähr 50 - 55 Mann-Jahren.

Fr.

3'981'000

743'000

524'000

7'325'000


Kurse. Die Aufwendungen für Ausbildungskurse (z.B. in Kastanienbaum

für Mittelschullehrer und Mittelschüler) und für das Nachdiplomstudium

(siehe Abschnitt 5) betragen ca. Fr. 465'000 (3-4

Mannjahre pro Jahr). Hier sind die Aufwendungen für Vorlesungen

des Normalstudienplans nicht eingeschlossen.

Normalstudienplan. Die an der EAWAG angesiedelten Fachprofessoren

(4), Privatdozenten (4) und Lehrbeauftragten (10) geben obligatorischen

oder Wahlfachunterricht in den Abteilungen II, IIIA,

IIIB, IV, VII, VIIIA und X der ETH.

Personelles und Verdankungen

Im Jahre 1980 haben uns zwei langjährige Mitarbeiter verlassen:

Ende November ist Frau Wilma Kumpfe nach 24 jähriger, verdienstvoller

Tätigkeit als Direktionssekretärin in den wohlverdienten

Ruhestand getreten. Frau Kumpfe hat mit ausserordentlichem Fleiss

und Zuverlässigkeit die ihr übertragenen Pflichten ausgeführt und

freiwillig viele zusätzliche, verantwortungsvolle Aufgaben übernommen.

4

Auch Herr DiEl.In2. Karl A. Wuhrmann ist Ende Oktober nach 18 Jahren

fruchtbarer Arbeit an der Abteilung für Feste Abfallstoffe in

Pension gegangen. Er war in der aktiven Forschung sowie in der Beratung

tätig, insbesondere auf dem Gebiet der Schlammaufbereitungstechnik.

Er war auch während mehrerer Jahre Lehrbeauftragter an der

ETH Zürich für dasselbe Gebiet. Herr Karl A. Wuhrmann hatte einen

ausserordentlichen Weitblick für die grossen Zusammenhänge im Umweltschutz.

Seine kritischen Ansichten trugen viel zu den internen

Diskussionen über Gewässerschutzprobleme bei.

Wir danken beiden Mitarbeitern für ihren nie erlahmenden Einsatz

und wünschen ihnen für die Zukunft alles Gute.

Auf den 1. Juli 1980 wurde Dr. Geoffrey

Hamer zum Professor für Technische Biologie

an der ETH Zürich gewählt. Nach

dem Rücktritt von Prof. K. Wuhrmann hat

Prof. Hamer am 1. Oktober 1980 die Leitung

der Abteilung für Biologie der

EAWAG übernommen. Geoffrey Hamer ist

britischer Staatsangehöriger. Er studierte

an der "School of Chemical Engineering",

wo er 1959 diplomierte

(B.Sc.)und 1962 mit dem Doktorat (Ph.D.)

abschloss. Von 1962-68 war er wissenschaftlicher

Mitarbeiter an der bakteriologischen

Abteilung des Karolinska


Institutes in Stockholm und anschliessend Leiter der Abteilung

Fermentation am SHELL Forschungszentrum in Sittingbourne (England).

1978-1980 gehörte er als "Senior Research Fellow" dem Kuwait-Institut

für wissenschaftliche Forschung an, wo er an biotechnologischen

Forschungsprogrammen beteiligt war.

Für seinen jahrzehntelangen Einsatz für Schutz und Erhaltung gesunder

Gewässer und die Förderung einer umweltgerechten Abfallwirtschaft

erhielt Prof. Dr. Rudolf Braun auf Beschluss des Senates

der Technischen Universität Wien als erster Schweizer die

Johann Joseph Ritter von Prechtl-Medaille.

Frau Dr. Laura Si 22 erhielt für ihre Dissertation "Die Wechselwirkung

von Anionen und schwachen Säuren mit a-FeOOH (Goethit)

in wässriger Lösung" den Otto Jaag Gewässerschutzpreis. Dieser

von der Familie von Professor Jaag gestiftete Preis wird jährlich

- erstmals 1980 - für hervorragende Diplomarbeiten und Dissertationen

der ETH auf dem Gebiet des Gewässerschutzes vergeben.

Die Dissertation von Frau Dr. Laura Sigg beschäftigte sich mit

der Rolle des dreiwertigen Eisens als Senke für Phosphat in Seen.

5

Wichtigere Neuanstellungen: Dr. Alexander Zehnder, ein früherer

Doktorand von Professor Wuhrmann, konnte nach einem postdoktoralen

Aufenthalt an der Universität von Wisconsin und nach einer einjährigen

Tätigkeit als Assistenz-Professor an der Stanford Universität

an die EAWAG (Abteilung für Biologie) zurückgewonnen werden.

Neben seinen mikrobiologischen Aufgaben hat er den Unterricht

für Mikrobiologie im Nachdiplomstudium übernommen. Dr. Paul Brunner

hat als Chemieingenieur nach mehrjährigem postdoktoralem Aufenthalt

in den USA (u.a. an der Stanford Universität) eine verantwortungsvolle

Tätigkeit in der Abteilung Feste Abfallstoffe aufgenommen.

Frau Dr. Laura Si 22 hat nach einer einjährigen Weiterbildung am

Institut für analytische Chemie der Universität Göteborg (Schweden)

die Leitung des zentralen analytischen Laboratoriums der EAWAG

übernommen; in dieser Funktion wird sie von ihrem Stellvertreter,

Herrn dipl. Chem. Fritz Zürcher, unterstützt.

Wir danken dem Schweizerischen Schulrat und ganz besonders seinem

Präsidenten, Prof. Maurice Cosandey, für seine ständige tatkräftige

Unterstützung unserer Belange.

Die Beratende Kommission der EAWAG führte im vergangenen Jahr zwei

Sitzungen durch, an denen sie sich intensiv mit dem Aufgaben und

Tätigkeiten der EAWAG auseinandersetzte. Wir sind den Mitgliedern

der Beratenden Kommission für ihren grossen Einsatz dankbar. Das

gilt besonders auch für Dr. E. Iselin, stellvertretender Direktor

der SANDOZ AG Basel, der Ende 1980 zurückgetreten ist.

Ich danke dem stellvertetenden Direktor, Herrn H.R. Wasmer, und

den Abteilungsleitern für die Uebernahme einer immer mehr wachsenden

Arbeitslast sowie auch den übrigen Mitarbeitern, die auf allen

Stufen mit grossem Einsatz mitgearbeitet haben.


Die Redaktion des vorliegenden Berichtes besorgte Herr R. Koblet.

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

Darstellungen stammen von Frau H. Bolliger, die fotographischen

Arbeiten führte Herr P. Schlup aus.

Dübendorf, März 1981

1. INTRODUCTION

1.1 TECHNOLOGIE, POURQUOI ET VERS QUOI

6

124 it.(

Werner Stumm

L'EPF a fêté ses 125 ans en 1980. Cet anniversaire était placé sous

le signe de la question "Technologie, pourquoi et vers quoi ?",

question . à laquelle l'EAWAG s'intéresse bien entendu spécialement;

c'est pourquoi elle a participé activement à plusieurs colloques

sur ce sujet. Sa contribution aux festivités consistait notamment

en l'organisation de "Journées des portes ouvertes" (pour les autorités

et le grand public), journées qu'elle devait cependant reporter

à fin mars 1981 pour ne pas concurrencer d'autres manifestations

organisées par l'EPF.

L'une des conférences commémoratives portait sur "Les progrès

réalisés dans la technologie de l'eau et des eaux usées" durant

ces dernières vingt-cinq années. Bien que les procédés standards

utilisés depuis des décennies pour la préparation d'eau potable

et l'épuration des eaux usées n'aient pas changé, l'étroite collaboration

entre ingénieurs, chimistes et biologistes a amené une

meilleure compréhension des mécanismes des divers processus physiques,

chimiques et biologiques, de sorte que la construction et

le fonctionnement des installations en sont considérablement améliorés;

on peut par conséquent constater aujourd'hui d'importantes

innovations dans la technologie des procédés d'épuration et dans

leur efficacité. Il est actuellement possible de quantifier la

plupart des différentes variables à considérer au niveau de la

planification et de l'exploitation d'une station. Ainsi, l'agencement

et la manipulation des divers procédés utilisés dans le

traitement d'eau potable et l'épuration d'eaux usées peuvent intervenir

de façon à atteindre les buts visés ou satisfaire aux besoins

spécifiques suivant la situation.


7

Comme on le sait, la protection des eaux ne constiste pas uniquement

en épuration des eaux usées (et en technologie de l'eau); il

s'agit également d'empêcher que des eaux usées ne se produisent.

De plus, la charge imposée aux eaux n'est pas seulement causée par

des eaux usées, mais aussi par des émissions provenant de sources

diffuses. Il y a lieu de se demander si les procédés de traitement

des eaux usées conçus pour les régions densément peuplées et fortement

urbanisées peuvent sans autre être transposés dans les régions

rurales (oû beaucoup d'habitants ne sont pas encore rattachés à des

stations d'épuration) (voir contribution p.28, p.ex. drainage agricole).

Aujourd'hui, les conséquences de la dissipation d'énergies se manifestent

dans des espaces de plus en plus vastes; l'atmosphère

transporte sur de longues distances toujours davantage de substances

nuisibles aux eaux (c'est ainsi que, par exemple, une partie

considérable du cadmium contenu dans les boues d'épuration

provient de la pollution de l'air; cf. la description à la page

78). De plus, les eaux ne subissent pas seulement des atteintes;

elles sont de façon générale le reflet des diverses interventions

dans les écosystèmes terrestres. En particulier, les altérations

du régime des eaux et des lits des lacs ou rivières (p.ex.: influence

d'assainissement, changement du rapport entre l'écoulement

superficiel et les infiltrations d'eaux souterraines, retenues,

variation des rapports d'érosion) peuvent influencer désavantageusement

la qualité d'une eau.

La technique (transformation de la nature) continuera à être la

base du maintien d'une bonne qualité de vie. C'est seulement grâce

aux progrès réalisés dans la technique et par conséquent dans la

manipulation de l'environnement que nous pouvons maintenir et développer

encore notre civilisation et notre culture, nourrir une

population mondiale croissante et couvrir nos autres besoins. Tout

progrès technique doit cependant apprendre à respecter les conditions

écologiques marginales: sauvegarder les écosystèmes terrestres

et aquatiques, en particulier les océans en tant que systèmes

diversifiés du maintien de la vie et en tant que sources et réservoirs

d'une pluralité évolutive.

Même en nous rendant compte du caractère unilatéral d'une conception

"curative" de la protection de l'environnement basée sur la

gestion des déchets et l'épuration des eaux usées, nous restons

tributaires de la technique innovatrice et partageons la responsabilité

de son évolution future.

Prestations de services de l'EAWAG

Les brefs rapports contenus dans les chapitres suivants donnent

une idée quoique sommaire des activités de l'année précédente.

La plupart des travaux ne peuvent prétendre être davantage que


quelques petites pierres de plus dans une grande mosaïque. Quelques-unes

de ces études paraissent peut-être sans grande importance,

elles constituent cependant des éléments essentiels d'une

recherche collective animée d'un esprit de collégialité.

Comme les résumés des différents rapports ne suffisent pas à donner

une idée d'ensemble des prestations de services de l'EAWAG,

j'ai consulté notre comptabilité d'exploitation par rapport aux

dépenses en temps de travail et par rapport aux coûts encourus

pour chaque étude conseille et projet de recherche ainsi que pour

l'enseignement et les autres activités diverses. Le tableau cidessous

donne cette vue d'ensemble des activités de l'EAWAG au

cours de l'exercice précédent. Il montre que, outre les services

rendus directement à l'administration fédérale (Offices fédéraux

de la protection de l'environnement, de la santé publique, de

l'énergie, de l'hydrologie), une part importante revient à l'élaboration

de documents à caractère décisif pour des autorités et

pour des praticiens. Les fonctions énumérées dans ce tableau

font environ les 50 % des dépenses spécifiques en temps de travail

(sans les travaux des candidats à un doctorat ou des collaborateurs

subventionnés par le Fonds national ou par d'autres fondations)

.

Cours. Les dépenses pour les cours de formation (p.ex. à Kastanienbaum

pour les professeurs et élèves d'écoles supérieures) et

pour les cours post-diplôme (cf. alinéa 5) se montent à environ

Fr. 465'000.- (3-4 années d'homme par an). Les dépenses pour les

cours donnés dans le cadre du programme normal d'étude ne sont

pas comprises dans ce chiffre.

Programme normal d'étude. Il y a à l'EAWAG quatre professeurs,

quatre privat-docents et dix chargés de cours qui donnent des

cours obligatoires dans les départements II, IIIA, IIIB, IV,

VII, VIIIA et X de l'EPFZ.

Notices personnelles et remerciements

Deux de nos collaborateurs de longue date nous ont quittés en 1980:

Madame Wilma Kumpfe prit sa retraite fin novembre, après vingtquatre

années de fidèle travail comme secrétaire de direction.

Elle s'est acquittée de ses fonctions avec beaucoup d'application

et très consciencieusement, tout en se chargeant de son propre gré

de nombreuses taches complémentaires.

Fin octobre, c'était Monsieur Karl A. Wuhrmann, ingénieur diplômé,

qui nous quittait après dix-huit années de travail fructueux dans

le département "Déchets solides" pour prendre sa retraite. Il

s'était occupé de travaux de recherche et de consultation, en

8


ACTIVITES DE L'EAWAG EN 1980 PAR CATEGORIES

à l'exclusion de l'enseignement, de la recherche et de l'administration.

1. Travaux de commande de privés, d'associations etc.

9

Facturés 388'000

2. Administration fédérale (et organisations

internationales)

2.1 Factures pro forma 394'000

2.2 Collaboration avec des offices fédéraux et

des organisations internationales (par ex.

études biologiques et chimiques des eaux

telles que NADUF, ISOS/MAPOS, OECD) 1'046'000

2.3 Travail pour des commissions et des

procédures de consultation 249'000 1'689'000

3. Elaboration de critères de-décisions pour la

pratique et pour les responsables

Exemples: Régénération d'éléments nutritifs

dans les lacs et quantification du rétablissement

des lacs 395'000; utilisation des ressources

de la pêche 204'000; filtration pour l'élimination

des phosphates 200'000; eaux d'écoulement de

dépôts de déchets (composition et conséquences)

150'000; établissement de critères pour l'épuration

des gaz de combustion 100'000; technologies

des eaux usées 115'000; utilisation des produits

et des déchets biogènes 250'000; effets des métaux

dans les eaux courantes 190'000; infiltration de

substances polluantes dans les eaux souterraines

400'000; influence du brassage des eaux sur l'eutrophisation

des lacs 250'000; planification de la

protection des eaux 200'000; traitement de l'eau

potable 250'000.

4. Travaux de développement dans le domaine analytique

(y compris des méthodes pour des directions fédérales)

5. Divers: Commandes mineures, informations, visiteurs,

service de documentation, exposition "rapport annuel",

journées portes ouvertes

La somme de 7'325'000 correspond environ à 50 - 55 personnes/année.

Fr.

3'981'000

743'000

524'000

7'325'000


particulier dans le domaine de la technologie du traitement des

boues d'épuration. Il a aussi, durant plusieurs années, été chargé

de cours à l'EPFZ dans ce même domaine. M. Wuhrmann a témoigné

d'une très grande clairvoyance en ce qui concerne les problèmes

globaux de la protection de l'environnement. Son esprit critique

a beaucoup stimulé les discussions internes sur les problèmes relatifs

à la protection des eaux.

Tous nos remerciements vont à ces deux dévoués collaborateurs auxquels

nous souhaitons d'agréables années de retraite.

10

Geoffrey Hamer est entré à l'EAWAG le l er juillet 1980 comme professeur

de biotechnologie de l'EPF Zürich. La direction de la

section Biologie de l'EAWAG lui a été confiée après la retraite

du Professeur Wuhrmann. Geoffrey Hamer a fait des études d'ingénieur

chimiste à l'Université de Birmingham, Angleterre, obtenant

les diplômes de B.Sc. (licencié ès sciences) en 1959 et Ph.D. (docteur

en génie chimique) en 1962. De 1962 à 1968 il fut chercheur

associé dans la section Microbiologie technique de l'Institut Karolinska

à Stockholm et, de 1968 à 1978, chef de la section Fermentation

à l'Institut de recherche de SHELL, Sittingbourne, Angleterre.

En 1978, il entra à l'Institut de recherche scientifique du Kuwait

comme chercheur principal et y travailla jusqu'en juin 1980 aux

programmes de recherche biotechnologique.

Selon décision du Sénat de l'Université technique de Vienne, la

médaille Johann Joseph Ritter von Prechtl a été attribuée à Monsieur

le Professeur Dr. Rudolf Braun pour ses efforts décennaux

en faveur de la protection et du maintien de la qualité des eaux,

et son encouragement d'une gestion des déchets respectueux de l'environnement;

M. Braun est le premier Suisse à recevoir cette médaille.

Madame Laura Si22 (Dr.) a reçu pour sa dissertation sur "L'interaction

d'anions et d'acides faibles avec a-FeOOH (Goethite) en solution

aqueuse" le prix Otto Jaag pour la protection des eaux; ce

prix - une donation de la famille du Professeur Jaag - est octroyé

annuellement (pour la première fois en 1980) pour des travaux de

diplôme et des dissertations de l'EPF de valeur exceptionnelle dans

le domaine de la protection des eaux. La dissertation de Madame

Laura Sigg traitait du rôle du fer trivalent en tant que dépôt du

phosphate dans les lacs.

Engagements de nouveaux collaborateurs: Il nous a été possible

d'engager à nouveau pour l'EAWAG (Dép. de biologie) le Dr. Alexander

Zehnder, ex-candidat au doctorat chez le Professeur Wuhrmann;

Monsieur Zehnder a fait un séjour de post-doctorat à l'Université

de Wisconsin, puis a été pendant une année professeur-assistant à

l'Université de Stanford. En plus de ses travaux en microbiologie,

il enseigne la microbiologie dans le cours post-diplôme.


Le Dr. Paul Brunner, ingénieur chimiste, après un séjour de plusieurs

années de post-doctorat aux Etats-Unis (entre autres à

l'Université de Stanford), exerce à présent une fonction de responsable

au département "Déchets solides" de l'EAWAG.

11

Après une année de formation post-diplôme à l'Institut de chimie

analytique de l'Université de Göteborg (Suède), le Dr. Laura Si22

a été chargée de la direction du laboratoire analytique central de

l'EAWAG, fonction dans laquelle elle est assistée par le chimiste

diplômé Fritz Zürcher, son remplaçant.

Nous remercions le Conseil des écoles polytechniques fédérales et

tout spécialement son président, le Professeur Maurice Consandey,

de soutenir nos efforts avec constance et efficacité.

La Commission consultative de l'EAWAG a tenu deux séances en 1980,

séances dans lesquelles il a été intensivement question des tâches

et activités de l'EAWAG. Nous sommes reconnaissants aux membres de

cette Commission pour le grand travail accompli et remercions en

particulier M. le Dr. E. Iselin, directeur adjoint de la SANDOZ SA,

Bâle, qui a donné sa démission à fin 1980.

Je remercie Monsieur H.R. Wasmer, notre directeur adjoint, et les

chefs des différents départements d'avoir assumé des tâches de plus

en plus lourdes, ainsi que les autres collaborateurs de leurs grand

engagement à tous les niveaux.

La rédaction de ce rapport a été confiée à Monsieur R. Koblet. Madame

B. Hauser s'est acquittée de la délicate tâche de le copier au

net. Les représentations graphiques sont l'oeuvre de Madame H. Bolli®

ger et les travaux photographiques celle de Monsieur P. Schlup.

Dübendorf, mars 1981

Organigramm der EAWAG

Werner Stumm

Direktion Prof. Dr. W. Stumm, Direktor

Dipl.Ing. H.R. Wasmer, Vizedirektor

Direktionsstab Dipl.Ing. U. Bundi

Abteilung Biologie Prof. Dr. G. Hamer

Dr. E. Eichenberger


Abteilung Chemie

Abteilung Feste Abfallstoffe

Abteilung Fischerei-Wissenschaften

Abteilung Geologie

Abteilung Ingenieur-Wissenschaften

Abteilung Limnologie

Abteilung Radiologie

Arbeitsgruppe Informatik

Multidisziplinäre Limnologische

Forschung

Versuchsstation Tüffenwies

WHO International Reference

Centre for Wastes Disposal

Administration

Abb. 1.1:

12

Prof. Dr. W. Stumm

PD Dr. J. Hoigné

Prof. Dr. R. Braun

Dr. W. Obrist

Dr. W. Geiger

Dr. P. Nänny

Dr. W. Gujer

Dipl.Ing. W. Munz

Prof. Dr. H. Ambühl

Dr. P. Perret

Frau Dr. M.M. Bezzegh

Dr. J. Ruchti

Prof. Dr. P. Baccini

Dr. R. Gächter

Dr. D. Imboden

Dipl.Ing. H. Burkhalter

Dipl.Ing. H.R. Wasmer

Dipl.Ing. R. Schertenleib

R. Kern

REM-Aufnahme des Panzerflagellaten Peridinium Cinctum.

Sehr verbreiteter Organismus im Plankton von Seen und

Teichen mit kräftigen, strukturierten "Panzerplatten"

aus Zellulose. In der Längs- und Querfurche (äquatorial)

verlaufen beim lebenden Organismus Geisseln (hier nicht

sichtbar) (Vergrösserung 2000 x).


13

1.2 RÜCKTRITT VON PROF. DR. KARL WUHRMANN

Retraite du Professeur Karl Wuhrmann

Le professeur Wuhrmann, titulaire de la

chaire de microbiologie de l'EAWAG et

Chef du département de Biologie de cet

Institut, nous quitte pour prendre une

retraite bien méritée. C'est avec un

grand regret que nous prenons congé de

cet homme qui, tant par ses qualités

humaines que par sa grande valeur scientifique,

aura marqué la vie de l'EAWAG

et de l'ETH. Après son doctorat en botanique,

il entra à l'EMPA de St-Gall qui

lui confia la charge du laboratoire d'expertises

biologiques, tout nouvellement

fondé, poste qu'il occupa de 1939 à 1945.

L'EAWAG en était alors à ses débuts, et

c'est à Karl Wuhrmann que furent confiées

la direction et l'organisation du nouveau

département de Biologie, tache à laquelle

il se consacra avec enthousiasme, car il

venait de découvrir sa véritable vocation: la microbiologie.

Privat-docent en 1958, professeur extraordinaire en 1966, il

fut élu en 1972 professeur ordinaire de microbiologie de l'ETH.

Karl Wuhrmann a consacré 35 ans de sa vie professionnelle à

l'EAWAG. 35 années fertiles cependant, car Karl Wuhrmann a aimé

son métier. Il est l'auteur de plusieurs études fondamentales sur

les boues activées dans le domaine de la biochimie et de la physiologie,

et sur le dynamisme de croissance des organismes dans ces

boues. Avec ses collaborateurs, il étudia l'eutrophisation et la

capacité d'autoépuration des eaux courantes. Il attacha également

une grande importance à l'étude du problème de la dénitrification

et des précipitations phosphatées. Il fut le défenseur convaincu

d'un troisième stade de traitement des eaux usées, s'attaqua au

problème de la désinfection de l'eau potable et de l'eau de piscine,

à celui de la production de méthane dans la digestion anaérobique

ainsi qu'à celui de la décomposition biologique des substances

xénobiotiques, et s'affirma clairement en faveur de l'amélioration

des méthodes d'analyse des paramètres aquatiques. Ses

talents d'organisateur trouvèrent même à s'exprimer durant ses périodes

militaires, car c'est sur son initiative que fut crée un

système pour assurer l'alimentation en eau de la population en cas

de catastrophe. Avant que l'EAWAG ne dispose d'une section de

Pêche indépendante, les problèmes spécifiquement biologiques dans

ce domaine étaient résolus par le département du Prof. Wuhrmann

ce qui fut pour lui l'occasion de nouvelles études. Ses travaux

de toxicologie expérimentale sur les poissons, notamment sur les

effets de l'ammoniaque et du cyanure sont non seulement d'un grand

intérêt scientifique, mais ont en outre entraîné en 1973 la révi-


sion de la loi fédérale sur la pêche et ont fait ressortir la nécessité

d'une section de Pêche indépendante à l'EAWAG.

14

Ce serait être présomptueux de prétendre tout dire des réalisations

de Karl Wuhrmann dans le présent article. Nous ne voudrions

cependant pas prendre congé de lui sans rendre hommage à son exceptionnelle

intégrité scientifique, à son souci du travail bien

fait, de recherche honnête et approfondie. Si ses manières pouvaient

parfois sembler brusques, ceux qui le connaissaient bien

savaient qu'elles dissimulaient une grande chaleur humaine et une

grande sensibilité, et c'est le coeur gros que ses plus proches

collaborateurs (et qui sait peut-être aussi les autres?) le voient

partir. Sachant cependant que Karl Wuhrmann est un individualiste

et un alpiniste fervent, il ne fait aucun doute que toutes les

activités auxquelles il pourra maintenant s'adonner avec toute la

passion qu'il a su mettre dans toutes ses réalisations, ne l'importent

vers de nouveaux sommets (plus paisibles) et de nouvelles

satisfactions. Bonne chance, Karl Wuhrmann:

(A.J.B. Zehnder)

Abschiedsrede von Prof. Karl Wuhrmann, 21.10.1980

Liebe ehemalige Mitarbeiter der biologischen Abteilung,

sehr geehrter Herr Direktor Stumm,

sehr geehrte Kolleginnen und Kollegen in der EAWAG,

verehrte Gäste,

Was ich heute erlebe, ist so aussergewöhnlich und überraschend,

dass Sie mir wohl gestatten, auch ein Wort dazu zu sagen.

Zunächst muss ich meinen Dank abstatten. Meine ehemalige Abteilung

mit ihren früheren und heutigen Angehörigen nehme ich hier zunächst

aus; wir haben uns bei gemeinsamen Erlebnissen der letzten Zeit genug

gesagt und jeder weiss, was der andere per 30. September 1980

gedacht hat. Ausserdem wird heute nochmals Gelegenheit sein, meinen

Gedanken Ausdruck zu verleihen. Ich wende mich an dieser Stelle an

die grosse Zahl von Kolleginnen und Kollegen aller Stufen in der

EAWAG, die im Laufe der letzten 35 Jahre, d.h. genau so lange wie

die EAWAG überhaupt existiert, die Arbeit der biologischen Abteilung

und damit mich selbst mit ihrer - oft erfolgsentscheidenden

Hilfe unterstützt haben. Diese Hilfe war nicht selbstverständlich,

oft auch unangenehm, unbequem oder langweilig, wenn ich an die Serienarbeiten

denke, welche aus den Experimenten im Werdhölzli und

später der Tüffenwies, oder aus Feldarbeiten an Bächen oder Grundwässern

hervorgingen. Ich möchte Allen, die in den vielen vergangenen

Jahren meiner Abteilung behilflich waren, meinen besten Dank

aussprechen und gleichzeitig um Nachsicht bei jenen bitten, die

vielleicht wegen meiner Ungeduld oder Starrköpfigkeit im Erreichen

eines Ziels den Wuhrmann im Stillen zum Teufel wünschten. Trotz

der überaus freundlichen Worte, die Herr Stumm für meine Arbeit

gefunden hat, muss ich doch festhalten, dass diese schliesslich

nur deshalb zu Stande kommen konnte, weil einerseits eine ent-


sprechende Infrastruktur zur Verfügung stand und anderseits die

Leitung der EAWAG stets für die notwendigen laufenden Betriebsmittel

und Mitarbeiter sorgte. Ich habe dafür drei Direktoren

und ihren administrativen Helfern in den letzten 35 Jahren meinen

Dank abzustatten. Dieser Dank wird wegen der gelegentlichen

Auseinandersetzungen zwischen Abteilungschef und Direktionen in

keiner Weise relativiert:

15

Wenn man 35 Jahre "dabei gewesen" ist, fragt man sich im Rückblick

automatisch: hat sich die Anstrengung gelohnt? Hat man einen

Beitrag geleistet im Rahmen des Auftrages, welcher der Anstalt

bei der Gründung gegeben wurde? Diese Fragen stellen sich imperativ

angesichts des seit Anbeginn und bis heute bestehenden, fundamentalen

Problems der EAWAG, das sich aus der Dualität von Forschung

und Anwendung der Forschung in der sogenannten Praxis unausweichlich

ergibt.

Die EAWAG wurde als Hilfe für alle Tätigkeiten und Massnahmen zum

Schutze und der - gesamtökologisch - optimalen Nutzung der schweizerischen

Gewässer gegründet. Man hat ihr also ein gut abgegrenztes,

eminent praktisches Ziel gesetzt. Wir können auch sagen, das

Konzept war eine anwendungsorientierte Untersuchungs- und Beratungsorganisation

mit Hochschulniveau. Für viele Leute gab und

gibt dies Anlass zu der dummen Ausdrucksweise, eine derartige Institution

sei der sogenannten "angewandten Forschung" verpflichtet.

Pasteur hat vor ziemlich genau 100 Jahren gesagt: "Ils n'existent

pas de sciences appliquées, mais il y a l'appliquation des sciences".

Die Lösung praktischer Aufgaben mit Hilfe der Wissenschaften

setzt stillschweigend voraus, dass die Wissenschaften zunächst

einmal richtig und dann aber vor allem auch sinnvoll angewendet

werden. Im Rückblick würde ich heute sagen, dass wegen der, dem

Aufgabenbereich entsprechenden, disziplinären Organisation der

EAWAG das letztere Problem der sinnvollen Anwendung der Wissenschaften

recht häufig gewisse Schwierigkeiten schuf und in der

Zukunft noch vermehrt schaffen könnte. Demgegenüber hat sich zweifellos

das in den ersten 20-25 Jahren der EAWAG bestehende akute

Problem des Fehlens elementarster Grundlagen für die "richtige"

Anwendung der Wissenschaften bei praktischen Problemlösungen etwas

entschärft. Mit welch rudimentären analytischen Parametern

mussten wir früher Wasser als Substrat für organotrophe mikrobielle

Lebensgemeinschaften kennzeichnen, welche Schwierigkeiten

bei der Auseinandersetzung mit Abwasserfachleuten bezüglich trivialster

biologischer Verfahrensgrundlagen, welches Unverständnis

bei den Mikrobiologen für kontinuierliche Fermentationssysteme mit

Mischbiocönosen® Die Voraussetzungen für die Arbeit der EAWAG haben

sich in dieser Hinsicht seit ihrer Gründung wahrlich grundlegend

verändert.

Die sinnvolle Erfüllung des Auftrages der EAWAG ist damit zwar

nicht leichter geworden, denn die Definitionen der für ihre praktische

Arbeit noch sinnvollen wissenschaftlichen Fragestellungen

wird schwieriger, die Lösung praktischer Probleme wird anspruchs-


voller, und mit knapper werdenden Finanzen werden unbequeme Fragen

nach auftragsgerechtem Einsatz der Forschungsmittel zweifellos

häufiger. Nicht zuletzt möchte ich aber das grösste Gewicht

auf die Forderung im Statut der EAWAG legen, welche beinhaltet,

auch für die Lehre besorgt zu sein. Dies ist eine Aufgabe, welche

für ihre zeitgemässe Gestaltung auf Forschung und praktische Arbeit

angewiesen ist, immer aber übergeordnet bleibt. Die Lehre

ist es nämlich, welche bezüglich Zukunftswirkung den entscheidenden

Beitrag einer mit der Hochschule verbundenen Anstalt für den

schweizerischen Gewässerschutz zu leisten vermag.

Ich wünsche der EAWAG, dass sie den kommenden Problemen mit erfolgreichen

Lösungen begegnen kann. Jedem Einzelnen von Ihnen

wünsche ich nicht nur eine erfolgreiche Arbeit an einer stetig

weiter gedeihenden EAWAG, auch in Ihrem eigenen Bereich erhoffe

ich für Sie das Beste. Adie mitenand

Abb. 1.2:

REM- Aufnahme von Rädertieren (Keratella quadrata).

Zooplankter in Teichen und Seen (Vergrösserung 488 x).

16


1.3 AKTIVITATEN DES "INTERNATIONALEN REFERENZ-ZENTRUMS FUR DIE

BESEITIGUNG FLÜSSIGER UND FESTER ABFALLSTOFFE" (IRC)

Ein neues Konzept für das IRC

17

Das "Internationale Referenz-Zentrum für die Beseitigung flüssiger

und fester Abfallstoffe" (IRC) an der EAWAG besteht seit dem Jahre

1968 und wird finanziell gemeinsam getragen durch die Weltgesundheitsorganisation

und die Eidgenossenschaft.

Anfänglich bestand die Haupttätigkeit des Referenz-Zentrums im

Sammeln, Evaluieren und Verbreiten von technischen und wissenschaftlichen

Informationen auf dem Gebiet der Beseitigung fester

Abfallstoffe sowie in der Betreuung von WHO-Stipendiaten. Das Bedürfnis

nach einem Referenz-Zentrum im bisherigen Stil ist stark

zurückgegangen. Dagegen besteht weltweit ein grosser Mangel an

Unterlagen und Informationen über Technologien auf dem Gebiet der

Beseitigung fester und flüssiger Abfälle, die den ökonomischen,

kulturellen und sozialen Randbedingungen in Entwicklungsländern

angepasst sind. Diese Tatsache ist mitverantwortlich dafür, dass

heute noch mehr als 1.2 Milliarden Menschen (ca. l/4 der Erdbevölkerung)

keinen Zugang zu sicherem Trinkwasser haben, und dass etwa

1.5 Milliarden Leute über keine Einrichtungen verfügen, die

den einfachsten hygienischen Anforderungen genügen. Die Direktion

der EAWAG hat sich deshalb in Absprache mit der Weltgesundheitsorganisation

entschlossen, die Tätigkeit des IRC in Zukunft auf

die Probleme der Beseitigung flüssiger und fester Abfallstoffe in

Entwicklungsländern auszurichten. Mit Hilfe des IRC sollen die

breiten wissenschaftlichen und technischen Kenntnisse innerhalb

der EAWAG benützt werden, um die Situation in der dritten Welt unter

Berücksichtigung der Hygiene, aber auch der langfristigen Gefährdung

der Umwelt zu verbessern. Somit befasst sich das IRC in

Zukunft vornehmlich mit Forschung, Beratung und Ausbildung auf den

Gebieten der Beseitigung fester und flüssiger Abfallstoffe und des

Gewässerschutzes in Entwicklungsländern.

Laufende Forschungsprojekte

Das IRC arbeitet vor allem an Forschungsprojekten, deren Ziel es

ist, herauszufinden

- welche Techniken für gegebene ökonomische und sozio-kulturelle

Randbedingungen am besten geeignet sind,

- welches die wissenschaftliche Basis einfacher Techniken ist,

und wie diese Techniken auf einfache Weise verbessert werden

könnten,

- wie einfache Technologien kurz-, mittel- und langfristig die

Qualität der ober- und unterirdischen Gewässer beeinflussen.


18

Diese Forschung wird zum grossen Teil in Entwicklungsländern selbst

durchgeführt und zwar in enger Zusammenarbeit mit örtlichen Instituten

und Organisationen sowie mit europäischen Instituten, die

über besondere Erfahrung auf dem Gebiet der Hygiene in tropischen

Gebieten verfügen.

Im folgenden werden drei laufende Forschungsprojekte kurz vorgestellt.

Gefährdung von Grundwasser durch einfache sanitäre Massnahmen

Die zum Teil alarmierenden hygienischen Verhältnisse in Entwicklungsländern

können nur verbessert werden, wenn es in Zukunft vermehrt

gelingt, mit einfachsten Methoden einerseits Grundwasser für

Trinkwasserzwecke zu gewinnen (Handpumpen, Brunnen, etc.) und andererseits

die menschlichen Abgänge hygienisch einwandfrei zu beseitigen.

Diese beiden Forderungen stehen im Widerspruch zueinander,

da die einfachste und an vielen Orten finanziell einzig tragbare

Methode zur Beseitigung der menschlichen Abgänge der Bau von

Abortgruben mit Versickerung des Spülwassers darstellt. Bei gleichzeitiger

Anwendung der beiden einfachsten Methoden für Trinkwassergewinnung

und Fäkalienbeseitigung besteht somit eine akute Gesundheits-Gefährdung

der Trinkwasserkonsumenten. Die Kontaminationsgefahr

von Grundwasserfassungen durch Krankheitserreger und Nitratstickstoff

steht dabei im Vordergrund.

Im allgemeinen ist bis heute wenig bekannt über das Verhalten von

Bakterien, Viren und Schadstoffen in verschiedenartigen Böden bei

verschiedenen Grundwasserverhältnissen. Der Praxis fehlen somit

zuverlässige Unterlagen, wie ein System von Abortgruben und Handpumpen

bzw. Brunnen anzuordnen ist, damit keine hygienischen Gefahren

auftreten. Das IRC beteiligt sich deshalb, zusammen mit der

WHO und der "Technical Advisory Group" (TAG) der Weltbank, an einem

langfristigen Projekt zum Studium der Verschmutzung von Grundwasser

und Böden durch Abortgruben und Abwasserversickerungen. In

diesem Zusammenhang hat das IRC eine Literaturstudie durchgeführt

und die Literaturdaten über das Verhalten von pathogenen Organismen

und Ionen in verschiedenen Bodenmaterialien zusammengestellt.

Auf Grund dieser Daten, die zum grossen Teil aus Laborversuchen

unter Idealbedingungen stammen, wird eine Methode entwickelt, die

es erlauben soll, das Schicksal von Viren, Bakterien und Schmutzstoffen

in verschiedenen Böden abzuschätzen. Dies wird der Praxis

im konkreten Fall erlauben, Minimaldistanzen zwischen Abortgruben

und Wasserfassungen derart festzulegen, dass eine hygienische Gefährdung

ausgeschlossen werden kann.

Zur Zeit werden Verhandlungen mit bilateralen Hilfsorganisationen

durchgeführt, die gewillt sind, Feldversuche in Indien zur Verifikation

dieser Methoden durchzuführen.

Verhinderung des Brütens von Moskitos und Fliegen in Abortgruben

Abortgruben sind Brutstätten von Mücken und Fliegen, die gefährliche


19

Krankheiten übertragen. Zu den wichtigsten gehört die Mücke "Culex

quinquefasciatus", die Ueberträgerin einerWurmkrankheit (Filariasis)

sowie die Schmeissfliege, die die Nahrungsmittel der Menschen mit

Krankheitserregern aus Abortgruben kontaminiert. In tropischen

Städten wie Dar-es-Salaam (Tanzania) wurde in den letzten Jahren

mit Insektiziden versucht, das Wachstum der Fliegenpopulation einzudämmen.

Die Moskitos haben aber rasch eine starke Resistenz entwickelt,

so dass trotz steigender Applikationsmengen und dem Gebrauch

verschiedenartiger Insektizide der Versuch völlig fehlgeschlagen

ist.

Der Bau von entlüfteten Abortgruben ist aber für breite Bevölkerungsschichten

in den armen Entwicklungsländern die einzige erschwingliche

Möglichkeit, ihre Abgänge hygienisch zu beseitigen.

Allein in der Stadt Dar-es-Salaam werden in den nächsten 30 Jahren

zusätzlich 150'000 solcher einfacher Einrichtungen gebaut werden

müssen. Wenn es nicht gelingt, das Insektenproblem unter Kontrolle

zu bringen, wird der Bau dieser Anlagen zur weiteren Verbreitung

spezifischer Tropenkrankheiten wie Elephantiasis beitragen.

Am Ross-Institut für tropische Hygiene in London wurden im letzten

Jahr verschiedenartige "Fliegenfallen" entwickelt, um mit einfachen

Mitteln die Insekten in den Latrinen-Gruben gefangen zu halten.

Da die Resultate der Laborversuche vielversprechend waren,

hat das IRC in Zusammenarbeit mit dem Ross-Institut Feldversuche

in bestehenden Latrinen von Dar-es-Salaam (Tanzania) und Gaberones

(Botswana) durchgeführt. Bei Verfassung dieses Berichtes lagen die

endgültigen Ergebnisse der Versuche noch nicht vor.

Entwicklung einer einfachen Methode zur Entleerung von Abortgruben

Der Bau von Latrinen mit Fäkaliengrube ist die am meisten verbreitete

und akzeptierte Methode, um die Sanitärprobleme in Entwicklungsländern

zu lösen. Eine Erhebung in der Stadt Dar-es-Salaam

hat beispielsweise ergeben, dass rund 80 % der Gesamtbevölkerung

von über 900'000 Einwohnern auf diese Weise entsorgt werden.

Latrinen in Entwicklungsländern werden normalerweise so gebaut,

dass alternierend zwei Gruben verwendet werden. Sobald eine Grube

gefüllt ist, wird der Ueberbau über eine neu ausgehobene Grube versetzt

und der Inhalt der alten Grube wird während 2-3 Jahren ausgefault,

bis er schadlos als Gartendünger verwendet werden kann. Oft

ist diese Möglichkeit jedoch nicht gegeben wegen Mangel an Platz

und finanziellen Mitteln zum Versetzen des Ueberbaus und zum Erstellen

einer neuen Grube. In diesen Fällen ist es somit erforderlich,

regelmässig Gruben zu entleeren, deren Inhalt aus frischen

Fäkalien besteht, die eine grosse Zahl von pathogenen Organismen

enthalten. Zu diesem Zweck wurden bis heute meist Saugwagen verwendet,

die für die Entleerung von Faulgruben und Einlaufschächten in

Industrieländern entwickelt wurden. Entsprechend weisen die Fahrzeuge

eine hochentwickelte Technik auf, mit deren Gebrauch und Unterhalt

die meisten Entwicklungsländer stark überfordert sind.


20

Zudem sind die Fahrzeuge hauptsächlich zum Pumpen von Wasser und

dünnen Schlämmen konstruiert worden, während der Inhalt von Latrinen-Gruben

in Entwicklungsländern meist aus dickem Schlamm besteht.

Zusammen mit der TAG von der Weltbank und dem "Building Research

Establishment" (BRE) arbeitet das IRC an der Entwicklung einfacher

Methoden für die Beseitigung des Inhalts von Abortgruben. Das Projekt

wird von der englischen "Overseas Development Administration"

(ODA) und dem "United Nation Development Program" (UNDP) mitfinanziert.

Der Beitrag des IRC liegt vor allem in der Analyse der physikalischen

und chemischen Eigenschaften des Inhalts solcher Abfallgruben,

in der Bestandesaufnahme von bereits existierenden und

in Entwicklungsländern verwendeten Methoden sowie in der Erstellung

eines genauen Pflichtenheftes für den Verhältnissen in Entwicklungsländern

angepasste Geräte und Fahrzeuge.

Beratungstätigkeit

Das IRC berät einerseits multilaterale, vor allem aber auch bilaterale

Hilfsorganisationen auf dem Gebiet der Beseitigung bzw.

Verwertung flüssiger und fester Abfallstoffe in Entwicklungsländern.

Andererseits werden Regierungen von kleinen Entwicklungsländern

direkt beraten bei der Ausarbeitung von nationalen Gewässerschutz-Konzepten.

Die Beratungstätigkeit im vergangenen Jahr umfasste:

- Beratung für die Sanierung der Abfallbeseitigung in den

Spitälern von Conakry (Republik Guinea) im Auftrag der WHO

(10 Tage).

- Mitarbeit bei Projektstudien für die Sanierung der Entsorgungsprobleme

in Dar-es-Salaam (1 Monat).

- Beantwortung von Anfragen aus Entwicklungsländern auf dem

Gebiet der Wasserversorgung und Abwasserbeseitigung mit angepassten

Technologien (z.T. in Zusammenarbeit mit der

Schweiz. Kontaktstelle für angepasste Technologie, SKAT).

Ausbildung

Das IRC wirkt einerseits mit bei der Ausbildung von Schweizern,

die in Entwicklungsländern tätig sein werden (im Rahmen des Nachdiplomstudiums

für Entwicklungsländer an der ETH). Andererseits

betreut es WHO-Stipendiaten aus Entwicklungsländern, die an der

EAWAG ein Praktikum absolvieren. In Zukunft sollte die Ausbildung

von Fachleuten aus Entwicklungsländern allerdings immer mehr in

Länder der dritten Welt verlagert werden, wo das IRC beim Aufbau

von Ausbildungszentren mitwirkt.

(R. Schertenleib)


2. FISCHEREIBIOLOGIE ALS BEISPIEL PRAXISORIENTIERTER FORSCHUNG

kg/ha

80

70

60

50

40

30

20

10

o

%

100

90

80

70 -

60-

50-

40-

30-

20-

10o

1967 1970

Abb. 2.1:

1980

1975 1980

a

Fangerträge der Berufsfischer im

Thunersee, 1967-1980

a) Gesamtertrag in kg/ha Seefläche.

b) Prozentuale Anteile der

Hauptfischarten am Gesamtertrag.

(Legende s. Abb. 2.2)

b

21

Im Verlauf der letzten Jahre machte die Fischerei im Thunersee

eine Entwicklung durch, welche die Existenz der ansässigen Berufsfischerbetriebe

heute ernsthaft in Frage stellt und über deren

Hintergründe die zuständige Fischereibehörde nur Vermutungen anstellen

kann.

Der Verlauf der Fangstatistik (Abb. 2.1) zeigt, dass die Berufsfischer

seit Jahren auf den Fang einer einzigen Fischart bzw. Rassengruppe,

der Felchen, angewiesen sind. Seit dem vermutlich seuchenbedingten

Zusammenbruch der Barschpopulation im Jahre 1969 lag

der Anteil der Felchen am Gesamtertrag stets zwischen 94% und 100%

(Abb. 2.1 b). Nach einem ersten empfindlichen Rückschlag 1973 kletterten

die Felchenerträge explosionsartig auf die in keinem grösseren

Schweizersee bisher erreichte Rekordhöhe von 67 kg/ha. Heute,

nur 4 Jahre später, liegt der Felchen- und damit auch der Gesamtertrag

wieder auf einem Tiefpunkt von knapp 5 kg/ha und Jahr (Abb.

2.1 a).

Ist der Felchenbestand des Thunersees

in den Jahren der hohen Erträge

übermässig strapaziert worden,

so dass ein Zusammenbruch der Fischerei

unausweichlich war? - Seuchenartige

Erscheinungen, die damals

beobachtet wurden, deuten eher

darauf hin, dass der Felchenbestand

in einem Masse zugenommen hatte, das

eine entsprechende Befischung rechtfertigte.

Die enormen Schwankungen

des Bestandes wären demnach eher auf

exogene und vielleicht auch endogene

Einflüsse (Kannibalismus) zurückzuführen.

Jedenfalls veranschaulicht

die Ertragskurve mit ihren Höhen und

Tiefen, wie verwundbar die Existenz

der Berufsfischer sein kann, wenn

keine lohnenden alternativen Fangmöglichkeiten

im See vorhanden sind.

Sie zeigt ferner, dass im Thunersee

die Besatzmassnahmen mit Jungfelchen,

die seit Jahren gleichmässig

erfolgten, offenbar die Ertragsschwankungen

nicht auszugleichen

vermögen. Und schliesslich weist

das Beispiel des Thunersees auf die

Notwendigkeit hin, nicht nur die Erträge,

sondern auch die Bestände und

deren altersmässige Zusammensetzung

zu überwachen. Entsprechende Untersuchungen

sind im Gange und ihre


vorläufigen Ergebnisse lassen für das laufende Jahr wieder auf

bessere Erträge hoffen.

22

Das Beispiel des Thunersees steht nicht allein da; es ist nur besonders

krass und deckt einige der Lücken auf, die bei der Lösung

des Problems einer optimalen Befischung der Fischbestände in einem

See bestehen, und zeigt damit, wo die Schwerpunkte der fischereibiologischen

Forschung zu setzen sind.

Aufgabe der Fischereibiologie

Aufgabe der Fischereibiologie ist, generell gesagt, "die biologischen

Kenntnisse zu erarbeiten, die nötig sind, um aus den Nutztierbeständen

des Wassers mit einem wirtschaftlich angemessenen

Aufwand an Arbeit und Betriebsmitteln einen auf die Dauer möglichst

hohen Ertrag zu ziehen" [1]. Dieser Auftrag enthält einerseits

eine Abgrenzung der Aufgaben und anderseits eine Formulierung

des Wirtschaftsziels der Fischerei. Letzteres zu verwirklichen,

ist Sache der mit der Verwaltung der Fischerei betrauten

Behörden.

Der Forschung ist vorbehalten, die Ergebnisse ihrer Tätigkeit in

beratendem Sinne als Entscheidungsgrundlagen für wirtschaftliche

Massnahmen zur Verfügung zu stellen, aber allenfalls auch in eigener

Initiative empfehlend auf die zuständigen Instanzen einzuwirken.

Nutzniesser der Tätigkeit von Verwaltung und Wissenschaft

sind letztlich jene, welche die Fischerei ausüben: die an Erhaltung

und Hebung der nutzbaren Fischbestände direkt interessierten

Berufs- und Sportfischer.

Es wäre indessen falsch zu glauben, zwischen Forschung und praktischer

Fischerei bestehe eine Art Einbahnstrasse, vergleichbar etwa

einer "Nahrungskette", an deren Anfang der Wissenschafter sozusagen

als Primärproduzent theoretischer Erkenntnisse stünde, gefolgt

von der Verwaltung als Verwerterin dieses Wissens und Sekundärproduzentin

von Vorschriften; Endglied der Kette wäre der Praktiker,

dem es nicht immer leicht fällt, den Sinn zum Teil einschränkender

und deshalb oft unpopulärer Massnahmen zu begreifen.

Im Gegenteil, alle an diesem Erarbeitungs- und Verwirklichungsprozess

Beteiligten sind bei der Verfolgung des gemeinsamen Ziels auf

enge Zusammenarbeit angewiesen.

Welche Informationen bezieht die Forschung direkt oder indirekt

bei Fischern und Fischereibehörden?

Es sind jene Unterlagen, die eine Fischereiverwaltung ohnehin besitzen

muss, soll sie ihrer Aufgabe als Leiterin der Fischereiwirtschaft

gerecht werden. Zwar schrieb AMMANN, selber kantonaler

Fischereiverwalter, vor noch nicht allzulanger Zeit zu diesem Thema

[2]: "Kein nationaler Wirtschaftszweig wird wohl nur annähernd

von einer solchen Fülle mehr oder weniger gut gemeinter, dilettantischer

Ansichten geleitet, wie gerade die Fischereiwirtschaft".

Glücklicherweise darf man heute behaupten, dieser bissige Satz


habe inzwischen einiges von seiner Berechtigung verloren.

23

Der Informationsstand der Fischereiverwaltungen hat sich vor allem

insofern verbessert, als heute die meisten Fangerträge statistisch

erfasst werden. Fangstatistiken sind ein unerlässliches

Mittel, um quantitative und qualitative Veränderungen der Ertragsverhältnisse

eines Sees oder Fliessgewässers frühzeitig zu erkennen

und allenfalls die notwendigen fischereiwirtschaftlichen Korrekturmassnahmen

ergreifen zu können. Nicht zuletzt dienen Fangstatistiken

auch als Grundlagen für die Wiedergutmachung von Fischereischäden.

Bedingung ist allerdings, dass die Angaben des

einzelnen Fischers lückenlos und detailliert sind und der Wirklichkeit

entsprechen. Weitere wertvolle Informationen statistischer

Art sind die Laichfischfangstatistik (Angaben über die unter

staatlicher Aufsicht durchgeführten Fänge zur Gewinnung von

Fortpflanzungsmaterial) und die Einsatzstatistik, die Auskunft

über den Besatz der Gewässer mit künstlich aufgezogenen Jungfischen

gibt.

Der Fangertrag hängt nicht nur von der Menge der im Gewässer vorhandenen

Fische (Bestand) ab, sondern auch von den beim Fang eingesetzten

Mitteln. Angaben über Anzahl der Fischereibetriebe und

der Sportfischer sowie über Zahl und Art der verwendeten Geräte

gestatten es, die Befischungsintensität zu beurteilen.

Fangertrag, artenmässige Zusammensetzung der Fänge und Befischungsintensität

sind somit die hauptsächlichen Grundlagen, auf die sich

die Verwaltungen beim Erlass von Vorschriften zur Schonung des

Fischbestandes (Mindestfangmasse, Mindestmaschenweiten, Schonzeiten

usw.) und bei ihren Anstrengungen zur Hebung der Bestände (Besatzmassnahmen)

stützen.

Einzelne Fischereibehörden sind in der Lage, bei der Beschaffung

der Bewirtschaftungsgrundlagen über das übliche Mass hinauszugehen

und ihre Verwaltungstätigkeit mit Forschungsarbeit zu verbinden.

So entstanden und entstehen wertvolle Untersuchungen, namentlich

über Besatzfischzucht sowie Biologie und Bewirtschaftung einzelner

Fischarten; das Hauptgewicht liegt auf Alter, Wachstum und

Geschlechtsreife, massgebenden Kriterien für die Festlegung der

Netzmaschenweite und des Mindestfangmasses.

Welche fischereibiologischen Probleme sind noch weitgehend

ungelöst?

Bestimmung des Fischbestandes

Grösse und Zusammensetzung des Fischbestandes sind massgebend für

die abschöpfbare Ertragsmenge. In Bächen ist es mit Hilfe von

Elektrofanggeräten jederzeit möglich, Bestandeskontrollen vorzunehmen.

In Flüssen und Seen ist der Bestand eine der grossen Unbekannten,

der man bisher nur mit indirekten Methoden und zweifelhaftem

Erfolg näher kam. Vom Fangertrag auf den Bestand zu schliessen,

ist nur beschränkt möglich, da bei der Berufsfischerei Absatzprobleme

und bei den Sportfischern Vorlieben für bestimmte


Fischarten hineinspielen. Heute bietet sich die von der marinen

Fischereibiologie entwickelte direkte Methode der sog. Echointegration

an. Die Methode basiert auf der Erkenntnis, dass das in

einem Wasservolumen produzierte Ultraschallecho dem Gewicht der

darin befindlichen Fische entspricht. Erste Versuche im Genfersee

verliefen erfolgreich [3]. Allerdings können mit dieser Methode

die registrierten Fische nicht identifiziert werden. Informationen

über die artenmässige Zusammensetzung des Fischbestandes

sind auch weiterhin nur mit Hilfe von Probefängen erhältlich.

Nutzen der Besatzmassnahmen

24

Der Handelswert der jährlich in schweizerische Gewässer ausgesetzten

Jungfische beträgt mehr als 10 Millionen Franken. Ist dieser

Aufwand gerechtfertigt bei einem geschätzten Gesamtertrag (ohne

Forellenteichwirtschaften) von etwa 4'900 Tonnen, entsprechend

einem Marktwert von rund 15 Millionen Franken?

Es gibt Beispiele stark belasteter Fliessgewässer und überdüngter

Seen, wo die natürlichen Fortpflanzungsbedingungen für Edelfische

derart ungünstig geworden sind, dass Erträge von Bedeutung nur

noch dank massiven Jungfischeinsätzen zustandekommen (Sempachersee).

In andern Gewässern ist der Nutzen der kostspieligen Besatzmassnahmen

keineswegs bewiesen. Genauere Untersuchungen über die

Ueberlebenschancen von Eiern und Brut im Gewässer sowie den Besatzwert

eingesetzter Jungfische verschiedener Entwicklungsstadien

sind deshalb unbedingt erforderlich.

Natürliche Sterblichkeit

Fische sterben durch Raub, Kannibalismus, infolge Krankheiten, ungünstigen

Milieufaktoren (Schadstoffe, Hunger) und schliesslich an

Altersschwäche. Jeder Fisch, der eines natürlichen Todes stirbt,

ist für die Fischerei verloren. Da die Sterblichkeit wie die Fischerei

reduzierend auf den Bestand wirkt, muss sie bestimmt und

auf ihre Ursachen untersucht werden.

Sind diese Probleme gelöst, kann unter Berücksichtigung der im Gewässer

herrschenden Lebensbedingungen, die sich ihrerseits auf Ernährung,

Fortpflanzung, Wachstum und Aufenthaltsorte der Fische

auswirken, der für das Gewässer maximale, noch tragbare Bestand

und dessen optimale Befischung veranschlagt werden. Die Abteilung

Fischereiwissenschaften der EAWAG hat im Berichtsjahr ein langfristiges

Forschungsprojekt in Angriff genommen, in dessen Rahmen

namentlich die aufgeführten, ungelösten Probleme bearbeitet werden

sollen (FIMOSA = Fischereibiologische Modelluntersuchung Sarnersee).

Die Barsche des Neuenburgersees

Abschliessend sei am Beispiel des Neuenburgersees demonstriert,

wie rasch die über lange Zeit stabilen Fischereiverhältnisse


aus dem Gleichgewicht geraten können und auf welche Weise versucht

wird, sie wieder in den Griff zu bekommen.

Das Bild der Fangstatistik (Ausschnitt 1950-1978) lässt deutlich

drei verschiedene aufeinanderfolgende Phasen unterscheiden (Abb.

2 2 )•

kg/ha

30

20

10

0 1950

0/

100

90-

80

70

60

50-

40-

30 -

20 -

10-

0

1950

1955 1960

25

In einer ersten Phase, die bis zum Beginn der Sechzigerjahre dauerte,

waren die Felchen noch Haupterwerbsquelle der Berufsfischer.

Darauf folgte in einer zweiten Phase ein rapider Niedergang der

Felchenerträge, die ihren Tiefpunkt im Jahre 1964 erreichten. Dieser

Zusammenbruch, von dem sich die Felchenfischerei im Neuenburgersee

auch heute noch nicht erholt hat, beruht vermutlich neben

direkten und indirekten Auswirkungen der wachsenden Verschmutzung

und Eutrophierung des Sees auf dem starken Anstieg der Befischungsintensität

in der Mitte der Fünfzigerjahre. Damals trat mit dem

Uebergang von den althergebrachten Baumwollnetzen zum bedeutend

fängigeren synthetischen Netzmaterial eine Wende in der Fangtechnik

der Berufsfischer ein, die auch in anderen Seen entsprechende

Folgen hatte.

Abb. 2.2:

1965 1970

Felchen II Karpfenartige Barsche übrige

Fangerträge der Berufs- und Sportfischer im Neuenburgersee, 1950-1978.

a) Gesamtertrag in kg/ha Seefläche

b) Prozentuale Anteile der Hauptfischarten am Gesamtertrag


Eine Alternative bot sich den Berufsfischern des Neuenburgersees

in Form einer offenbar starken Barschpopulation an, die sie im

gleichen Masse, wie die Felchenerträge zurückgingen, zu nutzen

begannen. Aus dem ursprünglichen "Felchensee" schien so bereits

1964 ein "Barschsee" geworden zu sein (Abb. 2.2 b).

Wie die Statistik zeigt, blieb es jedoch nicht beim blossen Ersatz

der Felchen durch den Barsch als "Brotfisch" der Berufsfischer.

Vielmehr begannen in einer nun folgenden dritten Phase die

Barscherträge in einem Dreijahreszyklus zu schwanken und zwar in

einem Ausmass (Amplituden bis 1:10) und einer Regelmässigkeit, wie

sie aus keinem andern See bekannt sind.

Untersuchungen über die Biologie und Bewirtschaftung des Barsches

im Neuenburgersee konnten den Mechanismus der Periodik aufdecken

und auf die Generationenfolge innerhalb der Barschpopulation und

deren Befischung zurückführen [4,5]. Eine volle Periode entspricht

dem Alter, in welchem die Barschweibchen geschlechtsreif werden

(3 zurückgelegte Altersjahre). Infolge des starken fischereilichen

Drucks, dem der jeweils vorhandene Barschbestand ausgesetzt ist,

können sich die Weibchen höchstens einmal im Leben fortpflanzen.

Ist die Periodik einmal in Gang gesetzt, wird ein starker Jahrgang

drei Jahre später fast zwangsläufig wieder einen starken Jahrgang

hervorbringen und so fort, während aus den schwachen Zwischenjahrgängen

immer nur schwache Jahrgänge und Fänge entstehen können.

26

Zur Frage, welche Faktoren seinerzeit zur Auslösung des Zyklus

beigetragen haben, lassen sich heute nur Vermutungen anstellen.

Wichtiger war es, eine Methode zu finden, die Schwankungen in Zukunft

wieder auszugleichen. Dies vor allem darum, weil die Periodik

der Barschfänge auch die Gesamterträge und damit das Einkommen

der Berufsfischer in unzumutbarer Weise ins Schwanken gebracht

hat. Als tauglichstes Mittel, um den Weg zu ausgeglicheneren Erträgen

zu öffnen, wird empfohlen, durch gezielte restriktive Massnahmen

einem angemessenen Teil eines starken Jahrgangs die Möglichkeit

zu verschaffen, sich ein zweites Mal fortzupflanzen und so den

Grund für eine erste stärkere Intermediärklasse zu legen.

Gleichzeitig müssen aber auch Mittel und Wege gefunden werden, die

kritische Situation, in der sich die Felchenfischerei befindet, zu

meistern sowie dem drohenden Ueberhandnehmen der Weissfische (Karpfenartige)

Einhalt zu gebieten. Entsprechende Massnahmen sind in

Vorbereitung [6].

In enger Zusammenarbeit von Praxis und Forschung gelang es, den

Weg zu finden, der zu einer neuen Stabilisierung und Wiederaufwertung

der Fischerei im Neuenburgersee führen kann. Es ist zu hoffen,

dass bei Behörden und Fischern die nötige Bereitschaft vorhanden

ist, in der vorgeschlagenen Richtung weiterzugehen. Kurzfristig

werden Einschränkungen in Kauf genommen werden müssen; diese werden

sich aber auf lange Sicht bezahlt machen.

(W. Geiger)


Zitierte Literatur

[1] Bückmann, A.: Das Problem der optimalen Befischung. - Arch. Fischereiwiss.

14. Beiheft 1, 1-107 (1963).

[2] Ammann, E.: Der Staat als Leiter der Fischereiwirtschaft. - Pfäffikon,

1952.

[3] Marchai, E. et Laurent P.J.: Première estimation de la population piscicole

du Lac Léman par échointégration. - Off. Rech. Sci. et Techn.

Outre-mer (ORSTOM), sér. Hydrobiol. 11 (1) 3-16 (1977).

[4] Pattay, D.: Contribution à l'aménagement de la pêche de perche dans le

lac de Neuchâtel. - Comm. intercantonale de la pêche dans le lac de

Neuchâtel, 1978.

[5] Pattay, D.: Biologie et aménagement de la perche dans le lac de Neuchâtel.

- Diss. ETH Zürich (in Vorbereitung).

[6] Pedroli, J.-C.: Problèmes actuels de la gestion des corégones dans le

lac de Neuchâtel. - Manuskript, 1980.

Abb. 2.3:

27

Detailbild der Keratella quadrata (Abb. 1.2) mit den

Austrittsöffnungen der Wimpern (Räderorgane), welche

der Fortbewegung und der Ernährung dienen (Vergrösserung

2600 x).


3 VON DER FORSCHUNG ZUR PRAXIS

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG AUSGEWÄHLTER PROJEKTE

28

3.1 GEWASSERSCHUTZ IN LANDLICHEN GEBIETEN

Einleitung

Ein Drittel der schweizerischen Bevölkerung ist noch nicht an

Kläranlagen angeschlossen. Davon wohnt ein bedeutender Teil in

kleinen und kleinsten Siedlungseinheiten in ländlichen Gebieten.

Die abwassertechnische Sanierung dieser ländlichen Gebiete wird

daher ein Schwerpunkt der Gewässerschutzinvestitionen der nächsten

Jahre sein.

Im Vergleich zu städtischen Gebieten treten im ländlichen Raum

neue Probleme auf, die in der Praxis Unsicherheiten verursachen:

- Häufig muss das Abwasser in kleine und kleinste Bäche eingeleitet

werden. Die Kenntnisse über die Belastbarkeit dieser

Bäche, die grundsätzlich den gleichen Anforderungen zu genügen

haben wie grössere Gewässer, sind äusserst mangelhaft.

- Die Bäche ländlicher Gebiete werden häufig nicht nur durch

Abwasser, sondern auch durch Abschwemmungen aus der Landwirtschaft

(z.B. Gülle) belastet.

- Abwasserversickerungen sind nur zulässig, sofern die Gefahr

der Verunreinigung von Quellen, Grundwasser und Oberflächengewässern

ausgeschlossen ist. Die Beurteilung dieser Verunreinigungsgefahr

bereitet ausserordentliche Mühe.

- Wohl gibt es eine ganze Palette möglicher technischer Massnahmen,

die jedoch mangels geeigneter Unterlagen sowie mangels

Erfahrung und Zeit (kleine Bausummen = kleine Honorare) meistens

nicht sorgfältig gegeneinander abgewogen werden.

- Von Fall zu Fall differenzierte Anforderungen, die nicht genügend

gut begründet werden können, führen zu Problemen der

Rechtsungleichheit.

Angesichts dieser Unsicherheiten werden häufig "sichere" und deswegen

relativ teure Lösungen bevorzugt. In der regionalen Studie

Kleine Emme (Entlebuch LU) sollen anhand von konkreten Beispielen

diese Probleme untersucht werden. Vorerst mussten aber die dazu

nötigen Grundlagen erarbeitet werden.


Einige Resultate aus der Bearbeitung der Grundlagen

29.

Einleitungen in mittlere und kleine Vorfluter

Gemäss Gesetz müssen auch die kleinsten Gewässer den in der Verordnung

über Abwassereinleitungen umschriebenen Anforderungen genügen.

Aus praktischen Gründen ist jedoch für kleine Bäche eine

unterschiedliche Beurteilungsweise nicht zu umgehen, da im allgemeinen

nicht erwartet werden kann, dass die für eine statistisch

sichere chemische Beurteilung von kleinen Vorflutern benötigte

Information beschafft werden kann, umsomehr als die zeitlichen

Schwankungen naturgemäss sehr gross sind und daher für zuverlässige

Resultate eine sehr hohe Messdichte erforderlich wäre. Realistischerweise

wird man sich bei kleinen Vorflutern auf eine

pragmatische Beurteilung der ästhetischen, biologischen und hygienischen

Aspekte, allenfalls ergänzt durch chemische Stichproben,

beschränken müssen.

Frühere Rinnenversuche der EAWAG mit zürcherischem Abwasser haben

gezeigt, dass die folgenden Konzentrationserhöhungen keine makroskopisch

sichtbaren Kolonien von heterotrophen Mikroorganismen

ergeben:

Art der Abwasserreinigung max. tolerierbare Erhöhung der Konz.

von org. C im Vorfluter (mg/1)

Vorklärung mit und ohne chem.

Fällung, anaerobe Teilreini-

1 gung in Faulgruben

1 Biologische Reinigung

ohne Nitrifikation

Biologische Reinigung

mit Nitrifikation

gelöst partikulär total

0.15 0.15 0.30

1 - 1.5 1.0 2.5

5 - 7 3 - 5 10

Vergleichbares Rohwabwasser (vorwiegend häusliches Abwasser inklusive

biologisch leicht abbaubare Stoffe) vorausgesetzt, sind

diese zulässigen Konzentrationserhöhungen auf nicht vorbelastete

kleine Fliessgewässer übertragbar. Mit der Beschränkung des DOC

kann die Produktion von Bakterien und Pilzen, mit der Beschränkung

des partikulären org. Kohlenstoffes das Wachstum von Ciliaten

limitiert werden. Da für das Wachstum von Bakterien- und

Pilzkolonien eine ca. 14-tägige Einwirkungsdauer erforderlich

ist, können kurzfristig höhere Konzentrationen toleriert werden.

Für die Beurteilung können somit trotz Konzentrationsvariationen

frachtgewogene Mittelwerte benutzt werden.


30

Klein- und Einzelreinigungsanlagen

Die EAWAG hat bei verschiedenen Kantonen eine Umfrage über die

Reinigungsleistung und die Betriebserfahrungen mit biologischen

Klein- und Kleinstkläranlagen gemacht. Dabei hat sich gezeigt,

dass die meisten dieser Anlagen zwar potentiell in der Lage sind,

häusliches Abwasser gemäss den in der Verordnung über Abwassereinleitungen

festgelegten Forderungen zu reinigen, dass aber in

der Praxis nur bei regelmässiger und sachgerechter Wartung mit

guten Reinigungsleistungen gerechnet werden kann. Eine solche

Wartung können z.B. mobile Unterhaltsequippen oder das Personal

einer nahe gelegenen kommunalen Anlage gewährleisten.

Die Kosten von Kleinkläranlagen

sind sehr stark von

den spezifischen Verhältnissen

abhängig (Erschliessung,

Ingenieur, Dimensionierungsunterlagen).

Abb. 3.1 zeigt

für ein einziges Reinigungsverfahren

(Tauchtropfkörper),

dass generelle Kostenfunktionen

für ganze Anlagen mit

grossen Ungenauigkeiten behaftet

sind. Die Gegenüberstellung

von verschiedenen

technischen Lösungen (z.B.

Ableitung versus Kleinkläranlage)

erfordert eine sorgfältige

und detaillierte Erhebung

der Kosten.

Zum Thema Kleinkläranlagen

(Dimensionierung, Betrieb,

Kosten) sind die Arbeiten

noch im Gange.

Kosten der Sanierungsleitungen

(D w

,i

o

2.0-

1.5-

1 .0 -

0 .5-

0


Abb. 3.1:





••

• • ••

••

•• •



0 500 1000 1500

Grösse der Kläranlage (EGWhydraul.)

Spezifische Baukosten der Tauchtropfkörper

in der Schweiz (Index 1980).

Es wurde eine Methode erarbeitet und publiziert, mit der Kosten

von Sanierungsleitungen (Transport und Verbindungsleitungen ausserhalb

des GKP [Generelles Kanalisationsprojekt]) zuverlässig

geschätzt werden können. Mit standardisierten Einheitskosten werden

die Baukosten für Strecken mit einheitlichem Grabenprofil berechnet.

Zuschläge berücksichtigen die örtlichen Verhältnisse

(Zugänglichkeit, Geländeneigung, Fels etc.). Zwischen abgerechneten

Kosten und Schätzung ergaben sich im Mittel Unterschiede von

weniger als 8 %.


Streckenwahl Leitungsbemessung Profilwahl

I

Unterteilung in Abschnitte mit gleichem Normalprofil (6 , Material, Aushubvol. = konst

Tabelle 2 Abb. 4

Rohrverlegekosten

Abschnittlänge

Streckenlänge

Installationen

10: bis 15.-/m'

Aushub maschinell

Sohlenausbildung

Rohrbettung

Wiedereinfüllen

Festkosten per m

31

Gefällszuschlag :


32

® GS—Zustand entspricht der VO

VO mehrheitlich eingehalten /

Abwasserbelastung messbar

VO nicht eingehalten, starke Abwasserbei.

Q Existierende Kläranlage

© Geplante Kläranlage

Abb. 3.3:

Zustand der Gewässer

im Gebiet der kleinen

Emme in bezug auf

die Verordnung über

Abwassereinleitungen.

kleinen Verschmutzungsquellen nur untergeordnete Bedeutung (z.B.

im Vergleich zu den Frachten aus landwirtschaftlich genutzten

Flächen).

Trotzdem ist eine Sanierung dieser Abwassereinleitungen zur Verbesserung

der lokalen Verhältnisse unumgänglich; dabei muss auch

die erwartete Entwicklung berücksichtigt werden.

Bei ca. 2/3 der Bevölkerung im Entlebuch wurde im Jahre 1974 folgender

Stand der sanitären Anlagen festgestellt (ca. 1600 untersuchte

Wohnungen mit über 8000 Einwohnern):

Gemeinde

Stand der sanitären Anlagen in untersuchten Wohnungen

(1974) in %

Wasserversorgung Bad und WC

im Haus nur in der

Küche

Warmwasser Bad

Dusche

Doppleschwand 100 55 56 24 64

Entlebuch 97 38 46 37 66

Escholzmatt 95 53 47 31 75

Flühli 94 67 31 24 76

Hasle 97 57 63 40 64

Romoos 95 43 41 20 80

Schüpfheim 96 78 47 37 66

WC

ohne Spülung

Heute werden laufend Wohnungen renoviert und dabei sanitäre Anlagen

installiert, die mit Ausnahme von Geschirrspülmaschinen den

städtischen Verhältnissen entsprechen. Diese Komfortsteigerung,


verbunden mit Nutzungsänderung (Ferienwohnungen), wird in Zukunft

noch vermehrt Gewässerschutz-Probleme verursachen.

Da der Ingenieur mit geringen Mitteln (wenig Honorar) Entscheidungsunterlagen

zur Wahl einer Sanierungslösung beschaffen muss,

versuchen wir jetzt anhand von konkreten Beispielen aufzuzeigen,

welchen Unterlagen besondere Bedeutung zukommt. Für mehrere Fallbeispiele

sollen die Vor- und Nachteile der verschiedenen Sanierungslösungen

auf Grund von detaillierten Untersuchungen dargestellt

werden.

Offene Fragen

33

Es fehlen der Praxis weiterhin verschiedene wissenschaftliche und

technische Unterlagen, um im konkreten Fall mit vertretbarem Aufwand

die "besten technischen Mittel" identifizieren zu können. Dazu

gehören unter anderem

- Unterlagen über den Einfluss von Abwasserversickerungen auf

Grundwasser und Quellen bei verschiedenen Bodenverhältnissen

- Unterlagen zur Abschätzung des Abwasser- und Schmutzstoffanf

alles

- Weitere Unterlagen über Kosten und Betriebserfahrungen mit

Klein- und Einzelreinigungsanlagen

- Unterlagen zur Abschätzung der Frachten, die diffus in die

Gewässer eingeleitet werden, insbesondere aus landwirtschaftlich

genutzten Flächen.

Um die fehlenden Unterlagen bereitzustellen, muss neben der Wissenschaft

vor allem die Praxis Beiträge leisten: Ihre Erfahrungen

müssen zugänglich gemacht werden.

(W. Gujer, V. Krejci, H.J. Lutz, H. Naef, R. Schertenleib,

H. Weber)

Abb. 3.4:

Zentrische Kieselalge

(Chaetoceros decipiens)

im Mittelmeer-Plankton

(Vergrösserung ca.500 x).


3.2 KLEINE KREISLAUFE IM EPILIMNION VON SEEN

34

Die heutige Praxis des Seenschutzes und der Seenrestaurierung basiert

auf der Erkenntnis, dass erhöhte Zufuhr von Pflanzennährstoffen

das Algenwachstum bzw. die Synthese von organischen Stoffen

in einem solchen Ausmass fördert, dass sie zur bekannten sekundären

Selbstverunreinigung ("Eutrophie") führt. Zwischen

der Nährstoffbelastung eines Sees durch äussere Quellen und der

Produktion besteht nun aber kein linearer Zusammenhang. Das gemessene

Algenwachstum ist weitaus grösser, als die Nährstoff-, insbesondere

die Phosphorzufuhr rechnerisch erwarten lässt, wenn man

voraussetzt, dass dieser Phosphor nur ein einziges Mal zur Biomasse-

Synthese verwendet wird. Besonders in Seen, in welchen das Wachstum

durch Aufbrauch der Nährstoffe zeitweise limitiert ist, ergibt sich

eine grosse Abweichung zwischen der gemessenen Produktion und der

theoretisch möglichen. Dies kann nur damit erklärt werden, dass die

essentiellen Nährstoffe (hier wiederum Phosphor an erster Stelle)

mehr als einmal, auf dem Wege über interne, rasch ablaufende sogenannte

"kleine Kreisläufe" zur Biomasseproduktion ausgenützt werden.

Der von den Algen aufgenommene Phosphor wird durch Exkretion, Autolyse

(Selbstauflösung nach dem Zelltod) oder Frass und Verdauung

durch Zooplankton teilweise wieder freigesetzt, bevor die Organismen

in die Seetiefe absinken.

Die Zusammensetzung des Seewassers entspricht nicht einem idealen

Kulturmedium: alle wesentlichen Stoffe ausser Phosphor sind im Uebermass

vorhanden. Falls der Phosphor im kleinen Kreislauf rascher

umgesetzt wird als die andern Nährstoffe, so wirkt der kleine Kreislauf

als zusätzliche Phosphorquelle mit dem Effekt einer zusätzlichen

Produktion. Die Kenntnis der Umsatzgeschwindigkeiten von Phosphor

und Kohlenstoff (als Vergleichsparameter) im kleinen Kreislauf

steht • daher im Eutrophie-Problem an zentraler Stelle.

Der kleine Kreislauf kann verschiedene Wege beschreiten:

Ein direkter Austausch zwischen Algen und Nährstoffpool funktioniert

auf dem Weg über Primärproduktion und Respiration (s. Abb.

3.5, Kreislauf A). Häufiger führt der Weg jedoch über organische

Stoffe. Diese werden bei der Autolyse freigesetzt und von Bakterien

abgebaut oder enzymatisch gespalten (Kreislauf B). Während der

Hauptvegetationsperiode dominiert zeitweise die Weiterverwertung

der Algen durch die Nahrungskette (Kreislauf C). Die Fähigkeit vieler

Algen, auch gelöste organische Stoffe und selbst kleine Partikel

direkt aufzunehmen (heterotrophe Produktion), ergibt einen weiteren

Kreislauf zwischen Algen und toter organischer Substanz

(Kreislauf D). Ferner können auch die planktischen Tiere partiell

vom Detritus leben (Kreislauf E).

Wie im Schema weiter dargestellt ist, hängt das C:P-Verhältnis der

abgesunkenen Partikel (Sediment) vom Nachschub aus den beiden Quellen

Algen und Detritus ab. Lebende Algen können auf dem Weg in die

tieferen Wasserschichten aus dem Wasser weiteren Phosphor aufnehmen,


35

während aus toter organischer Substanz P-Verbindungen abgespalten

und für die Primärproduktion wieder verfügbar gemacht werden. Die

unverdauten Abfälle (Zellwände, Kieselschalen etc.) verlassen den

Darm bestimmter Zooplankter als Fäkalballen und sinken rascher ab

als die fein suspendierten Stoffe. Infolge dieser unterschiedlichen

Sedimentationseigenschaften beeinflussen Weg und Geschwindigkeit

des kleinen Kreislaufes deshalb die Belastung des Hypolimnions

mit abbaubaren C-Verbindungen, was dort zu einem entsprechenden

Sauerstoffschwund führt.

Nicht jede der Kreislauf-Varianten unterliegt den gleichen Regeln.

So ändern sich die Materieflüsse und die biologische und chemische

Zusammensetzung ("Stöchiometrie") der planktischen Kompartimente

(Algen, Zooplankton, Detritus) unter dem Einfluss der verschiedenen

Bedingungen. Zudem können Phyto- und Zooplankton nicht generell

gleich beschrieben werden, denn jede Spezies hat ihre eigenen

Lebensäusserungen und Stoffwechseleigenschaften. Selbst wenn

die Plankter in Gruppen mit ähnlichen funktionellen Eigenschaften

unterteilt werden (in unserem Falle zwei Grössenfraktionen der Algen

mit weiterer Unterteilung nach aktiv einschichtenden und passiv

schwebenden Planktern und drei Gruppen Zooplanktern mit verschiedenem

Nahrungserwerb: Strudler, Filtrierer, Greifer), bleibt

der ganze Ablauf so komplex, dass eine gleichzeitige Erfassung aller

Prozesse und Kompartimente - schon aus rein methodischen Gründen

- unmöglich ist. Umgekehrt ist es nicht möglich, aus Studien

an niederen ökologischen Stufen (z.B. autökologische Studien an

Populationen) auf das Funktionieren des ganzen Oekosystems zu

schliessen. Wohl liegen über die Zusammensetzung des Planktons

aus vielen Seen Daten vor, doch fehlen über die dynamischen Parameter

(Exkretion, Sedimentation u.a.) weitgehend quantitative Angaben.

Wie aus den geschilderten epilimnischen Prozessen hervorgeht, ist

es von vordringlichem Interesse, herauszufinden, wie der kleine

Kreislauf des Phosphors die Produktion und Sedimentation der Biomasse

und des Detritus beeinflusst. Diese Fragen sollen im Projekt

MODEC (Models in Ecology) untersucht werden. In diesem Zusammenhang

soll insbesondere abgeklärt werden, welchen Einfluss intrabiozönotische

Interaktionen (Wechselbeziehungen zwischen Organismen)

auf den kleinen Phosphorkreislauf (P-Aufnahme, P-Freisetzung, P-

Remineralisierung und P-Sedimentation) ausüben.

Da synökologische Prozesse nicht im Labor untersucht werden können,

sollen die Experimente in erster Linie in eigens dafür konstruierten

Limnocorrals (8 Testeinheiten mit je ca. 100 m 3 Inhalt)

im eutrophen Greifensee und im mesotrophen Vierwaldstättersee

stattfinden. Diese Versuchseinrichtung ermöglicht eine gezielte

Untersuchung synökologischer Prozesse, indem zuerst einfachere

und schrittweise immer komplexere Biozönosen (Lebensgemeinschaften)

berücksichtigt werden können.

(H.R. Bürgi, P. Bossard, H. Ambühl)


° Anorg. Nährstoffe

. 8 .0 mmol P/m2

P _ 1

C 44160

enzymatische *

35700

bakterielle

mmol C

Destruktion 0 Primärproduktion

°Tote org Substanz 1.54

DOP

1270

Detritus DOC

Autolyse *

Exkretion des

Zooplanktons

Abb. 3.5:

Heterotrophe

Produktion

Detritivore 12

Aufnahme

10

FRÜHJAHR—SITUATION

P=1

C 106

Sedimentation

j

0.03

2.3

Respiration

Autolyse +Sekretion

der Algen

9 Zooplankton

1[

°Algen - Gr "en

WZ.ZAMW

Sediment/Tag unterhalb Epilimnion

P = 1

C 77

Herbivore

Aufnahme

36

LEGENDE

Kohlenstoff

® Phosphor 100-fach überhöht

enzymatische +

bakterielle

P= 3

=60

®Tote org.

DUMM

Substa nz r

OP

1700

DOC

11

P 1

C 20 Detriüvore

Aufnahme

SOMMER—SITUATION

Produktion

Sedimentation

Anorg. Nährstoffe

O1 0.57 mmol P/m2

38500

mmol C

m2

_.

P= 1.48

C 156

P_.

C 67500

Destruktion O Primärproduktion

Autolyse

Exkretion des

Zooplanktons

P = 1

C 106

Respiration

()Alen

Auttot se Exkretion

der Algeno

Zoo-

0 plan. (8)

13

11

21

MV A

30

P _ 1

C 180

Gruppen

Herbivore

Aufna h me

Sediment / Tag unterhalb Epillmnion

Schematisierte Kreisläufe. Biologische und chemische Zusammensetzung der gelösten

und partikulären Stoffe im Epilimnion des Vierwaldstättersees anhand

langjähriger limnologischer Studien für eine mittlere Frühjahrs- und Sommersituation

zusammengestellt. Konzentrationen in mmol/m 2 (0-20 m aufsummiert).

Bemerkungen zu den einzelnen Prozessen und Kompartimenten:

1. Anorganische Nährstoffe. Der Kohlenstoff (C)-Pool ist im Vergleich zum

Phosphor riesig gross. Durch Aufzehrung der geringen Phosphor (P)-Reserven

im Laufe der Algenentwicklung im Frühjahr wird Phosphor zum wachstumsbegrenzenden

Faktor.

2. Primärproduktion. Zwischen P- und C-Aufnahme besteht keine enge Beziehung.

Die Algen können Phosphor im Gegensatz zu Kohlenstoff über die aktuellen

Bedürfnisse hinaus speichern (auch nachts) und für die Biomasse-Synthese

wieder verfügbar machen.

3. Algen. Für die Frage der Sedimentation und Verwertung im Nahrungsnetz sind

die Grösse und das Schwebeverhalten der verschiedenen Algen von zentraler

12

P.2.19

C. 215

P= 1

C 96


Bedeutung. Die Algen sind dementsprechend unterteilt in

37

I : kleine aktiv schwimmende III: grosse aktiv schwimmende

II : kleine passiv schwebende IV : grosse passiv schwebende

Formen.

Die Anteile der einzelnen Algengruppen schwanken im Laufe des Jahres: Im

Frühjahr dominieren aktive Formen (I+111), im Sommer passive, grosse

(IV). Ohne P-Limitierung (Frühjahrssituation) weisen die Algen bis fünf

mal mehr P auf als Algen, welche unter Nährstofflimitierung stehen (Sommersituation).

4. Respiration. Kohlenstoffverbindungen sind Baustoff und Energieträger. Phosphorverbindungen

in erster Linie Baustoff. Bei der Veratmung wird daher

mehr Kohlenstoff umgesetzt als andere Elemente.

5. Exkretion und Autolyse. Lebende wie tote Zellen verlieren dauernd org. Kohlenstoff-

und P-Verbindungen. Die Grösse und Art des Verlustes hängt von

verschiedenen Umweltbedingungen ab.

6. Tote organische Substanz. Die beim Tod von Algen bzw. durch Ausscheidung

des Zooplanktons frei werdenden org. Stoffe sind z.T. echt gelöst oder

kolloidal (DOC = Dissolved Organic Carbon, DOP = Dissolved Organic Phosphorus),z.T.

partikulär (Detritus). Polymere Substanzen (z.B. Zellwände)

bleiben eher in partikulärer Form, während Phosphorverbindungen vorwiegend

in gelösten Fraktionen gefunden werden.

7. Enzymatische und bakterielle Destruktion. Ein Teil der org. Substanzen wird

durch Bakterien veratmet, dabei werden Nährstoffe remineralisiert. Auch

ohne Bakterien werden von org. Verbindungen mittels Phosphatasen, welche

von Algen (bei P-Limitierung) ausgeschieden werden, Phosphatgruppen abgespalten.

B. Herbivore Aufnahme. Für den Aufbau ihrer Biomasse und die Aufrechterhaltung

des Stoffwechsels ernähren sich Strudler und Filtrierer von kleinen Algen,

während die Greifer grosse Algen und Zooplankton fressen.

9. Zooplankton. Die Aktivität des Zooplanktons ist bedeutend: pro Tag wird ein

Grossteil des Kohlenstoffinhaltes erneuert. Dies ist mit einer entsprechend

grossen Respiration und Exkretion gekoppelt. Anhand des Nahrungserwerbes

fassen wir die Zooplankter in drei Gruppen zusammen: I: Greifer,

II: Filtrierer, III: Strudler. Der Anteil der Filtrierer nimmt im Laufe

des Frühsommers stark zu, was meist im Juni zu einem "Klarwasserstadium"

durch Ausfiltrierens der meisten kleinen Algen führt.

Das Zooplankton braucht Phosphor nicht zu speichern, da die Nahrung genügend

P enthält.

10. Exkretion des Zooplanktons. Gewisse Zooplankter besitzen feine Spinndrüsen,

mit denen sie die unverdauten Stoffe (Kieselschalen, Zellwände und dergl.)

zu "fecal pellets" (Fäkalballen) kompaktieren.

11. Heterotrophe Produktion. Von vielen Algen ist bekannt, dass sie gelöste

organische Stoffe aufnehmen. Eine Reihe von Spezialisten kann sogar kleine

org. Partikel verwerten.

12. Detritivore Aufnahme. Die Zooplankter nehmen ihre Nahrung im allgemeinen

nur grössenselektiv auf. Neben Algenzellen geraten daher auch tote Partikel

in das Futter, welche möglicherweise schon einmal den Darm eines Tieres

passiert haben. In gewissen Seen kann dieser Prozess für das Zooplankton

wichtig sein.


38

13. Sedimentation. Die Zusammensetzung des Frischsedimentes (nach Bloesch), das

ins Hypolimnion absinkt, hängt vom Anteil der beiden Quellen (lebende Algen

und tote Suspensa) ab. Das P:C-Verhältnis ist bedeutend kleiner als bei

den lebenden Algen; dies lässt auf schnellere Rücklösung von P im toten

Material schliessen, das dann entsprechend weniger P enthält.

3.3 AUFGABEN UND ENTWICKLUNG DER CHEMISCHEN UMWELTANALYTIK

Die Stoffimporte in die Gewässer und die Wechselwirkungen zwischen

Wasser, Boden, Gesteinen, Biota und Atmosphäre bestimmen die Konzentrationen

(Aktivitäten) der verschiedenen Wasserinhaltsstoffe

und somit den "chemischen Zustand" eines Gewässers. Dieser begründet

kausal die chemischen und biologischen Prozesse, die sich abspielen,sowie

die Eigenschaften der Gewässer als Lebenserhaltungsraum

für die Organismengemeinschaften. Er wirkt sich auch auf die

Nutzung des Wassers für Trinkwasser und andere Anwendungen direkt

aus. Daher ist eine problembezogene analytische Charakterisierung

dieses chemischen Gewässerzustandes für den Ingenieur, Oekologen

und Toxikologen entscheidungsbestimmend. Entsprechend hat die analytische

Chemie aquatischer Systeme eine zentrale Bedeutung für

den Gewässerschutz. Ihre Methoden stehen daher in einer dauernden

Evolution, deren wesentlichste Entwicklungsrichtungen sich anhand

der.Abb. 3.6 erläutern lassen.

Die Konkretisierung solcher Entwicklungen und die Vielfältigkeit

der an der EAWAG behandelten Fragestellungen forderten auch im

verflossenen Jahr einen grossen Einsatz. Die Tabelle sowie Einzelbeiträge

von Kapitel 4 informieren über aktuelle Beispiele.

Bedeutung der Fragestellung

Obwohl heute im "Grundprogramm" der Routineanalytik zur Charakterisierung

natürlicher Gewässer und von Abwasser ca. 30 verschiedene

Kenngrössen aufgeführt werden und sich mit Hilfe der speziellen organischen

Analytik, je nach Aufwand, einige hundert der einfacheren

Einzelsubstanzen noch zusätzlich quantifizieren lassen, liegt eine

vollständige chemische Zustandsbeschreibung ausserhalb der Grenzen,

selbst der gewagtesten "science fiction". Folgende Hürden seien

hier herausgegriffen:

a) Die die natürlichen Gewässer beschreibenden Systeme sind meist

sehr vielfältig und nicht "determiniert". So ist ein momentaner

Zustand eines Flusses an keinem Ort je deckungsgleich mit seinem

Zustand, den er je vorher aufwies oder jemals später aufweisen

wird. Es ist selbst mit dem Auftreten neuer und noch nicht bekannter

Stoffe zu rechnen. Der analytische Aufwand zur Beschreibung

des Gewässerzustandes und dessen Statistik wird deshalb nur

beim Vorliegen einer formulierten, begrenzten Fragestellung auf

ein verantwortbares Ausmass limitiert.


Tabelle: BEISPIELE AKTUELLER ANALYTISCHER ENTWICKLUNGEN

ZIELE BEISPIELE

E/Lh5 huvtg den

avtaZyti4ehen

- Bestimmung der flüchtigen organischen Chlor- und

Bromverbindungen (> 1 pg/L) [F. Zürcher]

Spezi4iz.Ltät;

En ^j a^ uvtg von

Die Einführung neuer Methoden zur direkten Analyse

Ei Z e ^s ttFJba -

z evt

39

auch polarer organischer Verbindungen mittels

hoch-

auflösender Gaschromatographie [K. Grob] ermöglichte

diverse neue analytische Entwicklungen:

• Phenol und chlorierte Phenole in Abwasser

(> 0,1 pg/L) [W. Giger / C. Schaffner]

• C1-C18 Carbonsäuren in Abwasser und natürlichen

Gewässern (50 leg/L) [H. Leidner / R. Gloor;

R. Bromund]

• Pyridinderivate, Alkohole, Ketone etc. in industr.

Abwasser [Th. Conrad / K. Stadler]

• Homologe der Alkylphenoxyethoxylate (nicht-ionische

Detergentien) beim biolog. Abbau (> 0,2 ig/L)

[R. Geiser / Th. Conrad; E. Stephanou]

Enhöhu.ng den - s. alle obigen Projekte. Zudem:

avtcdy iZ chevt

S eVL /^ é (v éCt

- Anreicherungsmethode für Metallverbindungen in natürlichen

Gewässern: Messung mit Atomabsorption (Cd:

> 0,01, Pb: > 0,1, Zn: >1 pg/l) [H. Bader / D. Kistler]];

Messung mit Neutronenaktivierungsanalyse (As: >0,005,

Cu: >0,001, Co: 0,2 pg/L) [A. Wyttenbach / K. Farrenkothen]

- Bestimmung von Chlordioxid und Ozon; "Indigo-Methode"

(> 5 pg/L) [H. Bader / J. Hoigné]

Enhöh uvtg den - Auftrennung der organischen Stoffe natürlicher Gewäs-

In-t en p h etivt.- ser nach Molekulargewicht oder andern physik.-chem.

b anfzeit dez Eigenschaften (> 1 mg/L) [J. Schneider; H. Leidner /

Umwe 2Uu enha2- R. Gloor]

;evl3 - Charakterisierung der Komplexbildner für Kupfer in

Seewasser [P. Baccini]

- Unterscheidung verschiedener Metallverbindungsformen

durch elektrochemische Methoden [L. Sigg]

- Spezifizierte Erfassung von o-Phosphat, poly-Phosphaten,

sowie org. geb. und partikulär geb. Phosphor in

Oberflächenwasser (> 1 pg/L) [E. Szabo]

Ratio n.c L Lenuvtg - Simultanbestimmung von Anionen mittels Ionenchromatode4

avlaÎ yti3 chevt graphie: Sulfat, Nitrat, Phosphat, Chlorid, Bromid

Au.iwavtde'' (> 1-10 pg/L) [F. Zürcher/H.R. Müller/H.R. Laubscher]

- Simultanbestimmung von org. und anorg. gelösten Kohlenstoffverbindungen

in Oberflächenwasser (DOC > 10 lig/L)

[E. Szabo]


40

Abb . 3,6: Spezifizität

Die drei interdependenten

Faktoren der Analytik beim

Gewässerschutz

(aus: Stumm and Morgan, Aquatic

Chemistry, 2. Auflage, Wiley-

Interscience 1981)

Sensitivität: Die genügend empfindliche

analytische Erfassung

von Einzelsubstanzen ist Voraussetzung

für die umweltmässige

Beurteilung. Toxikologische und

ökologische Effekte können bei

geringster Konzentration beobachtet

werden. Enzymatische Pro-

Chem. Spezies e

Chemische

Zusammens

etzi

/ [mmunitét

A ^//

//—LT'

Chronische Toxizität

Akute

Bioakkumulation,r

Kole ktive

Para mater --,

' Biologischer Abbau

Transportwege

Schicksal

001111010

ppmA,.

ppb

Umwe/Is-

!n/erpre/at/on

Sensitivität

zesse sind bei allen Lebensvorgängen

entscheidend; ihre Steuerung - Förderung oder Inhibition - hängt ab von

Konzentrationen, die üblicherweise 100 ug/1 - 1 ng/1 betragen.

Spezifizität: Strukturspezifische physiologische oder toxische Wirkung. Die Umweltreaktion

oder die physiologische oder toxische Wirkung beruht auf den strukturspezifischen

Eigenschaften der Einzelverbindungen. So kann z.B. die Toxizität

von isomeren Verbindungen um Grössenordnungen verschieden sein; auch hat

beispielsweise CuCO3 eine andere Wirkung als Cu2+.

Umweltinterpretation: Die analytische Charakterisierung einer Verunreinigung

muss derart beschaffen sein, dass sie zur Umweltinterpretation anwendbar ist.

b) Aufgrund der klassischen Chemie sind die Eigenschaften selbst

der einfachsten Substanzen nur anhand beschränkter Modelle (z.B.

Strukturformeln) und molekularer Parameter charakterisiert.

Solche Beschreibungen beinhalten nur die Dimensionen, die den

dort gestellten Fragestellungen entsprechen. Diese können jedoch

für den chemischen Synthetiker oder den Toxikologen anders

lauten, als einer Fragestellung zur Zustandsbeschreibung eines

Wassers angepasst wäre. Auch fehlen noch für die vorwiegende

Zahl der in Wasser vorkommenden chemischen Verbindungen genügend

Kenntnisse über ihr physikalisches Verhalten oder ihre

physiologischen und synergistischen Eigenschaften.

c) Der Zustand eines Wassers wird durch vorhandene organische und

anorganische Makromoleküle und durch feste Teilchen (Lehmpartikel,

Algen, Schlammpartikel, etc.) mitgeprägt. Wegen der unbegrenzten

Zahl der möglichen Strukturen und der Labilität dieser

Strukturen werden jedoch auch ihre Wechselwirkungen mit anderen

Wasserinhaltsstoffen vielfältig und komplex. Gelöste Wasserinhaltsstoffe

werden beispielsweise je nach Konzentration, Ort

und Zeit an diese Stoffe gebunden oder adsorbiert. Sie werden

dadurch für einige ihrer Auswirkungen "maskiert" (direkte Toxizität,

direkte Photolyse, Stofftransport, etc.), für andere


41

jedoch aktiviert (Nahrungskette, indirekte Photolyse, biologischer

Abbau, Stofftransport, etc.). Die Frage "Wieviel Cadmium

hat es im Wasser?" ist deshalb häufig nicht sehr sinnvoll und

auch nicht beantwortbar. Je nach Problemstellung muss die Frage

beispielsweise lauten: "Wieviel potentiell pflanzenerhältliches

Cadmium hat es im Wasser?" oder "Welches ist die Konzentration

des fischtoxischen Cadmiums?" oder "Wieviel Cadmium

kann in die Nahrungskette gelangen?". Jede dieser Fragen bedingt

eine andere Analyse.

d) Aquatische Systeme befinden sich bezüglich vieler der vorhandenen

Stoffe in einem dynamischen Fliessgleichgewicht: gewisse

Substanzen werden ja ständig gebildet und durch Abbau, Adsorption

an Partikeln usw. verändert. Solche Substanzen sind nur

unter Einhaltung angepasster Bedingungen auch analytisch richtig

bewertbar.

Trotz solcher Einschränkungen lassen sich für konkrete Fragestellungen

aufgrund analytischer Erhebungen überschaubare Teilmodelle

testen und quantifizieren. Ueber diesen Weg können vom chemischen

Zustand eines Wassers bezüglich gut formulierter Eigenschaften getreue

und entscheidende Massskizzen angefertigt werden.

Weitere Ziele einer verbesserten Analytik:

a) Einzelsubstanzen, sofern sie stabil und nicht von trivialer

Einfachheit sind, sind äusserst gute Informationsträger bezüglich

ihrer Herkunft. Es sind auch diese Einzelsubstanzen,

die wir erkennen müssen, wenn wir die physiologischen Auswirkungen

der Summe der Wasserinhaltsstoffe erfassen sollen. Die

Analyse auf spezifizierte Einzelsubstanzen hat jedoch auch

noch andere Vorteile: Die Geschwindigkeit, mit der Spurenstoffe

aus dem wässrigen System entfernt werden (durch Hydrolyse,

Photolyse, Oxidation, Adsorption, etc.),erfolgt in der Regel

proportional ihrer Konzentration. Das heisst, zur Elimination

einer Einzelsubstanz auf je die Hälfte ihres vorgängigen Wertes

ist unter konstanten Umwelteinflüssen immer gleichviel

Zeit oder eine vergleichbare Fliessstrecke notwendig. Da alle

Eliminationsprozesse jedoch äusserst substanzspezifisch sind,

gilt diese einfache Gesetzmässigkeit nur für jede Einzelsubstanz

und nicht für das Substanzgemisch, das seine Zusammensetzung

sukzessive verändert und dadurch "altert": Nur falls

der Prozessablauf aufgrund des Verhaltens von Einzelsubstanzen

(Leitsubstanzen) aufgezeichnet wird, registriert ein Beobachter

B, der seine Messung später beginnt als Beobachter A, eine

gleiche relative Eliminationsrate und nur in diesem Fall ist

eine einfache und allgemein gültige Prozessbeschreibung und

Kalibrierung überhaupt möglich.

b) Für viele Problemstellungen ist es andererseits vorteilhaft,

statt Einzelsubstanzen ganze Gruppen verwandter Substanzen zu

erfassen; solche Gruppenparameter sind aus statistischen


42

Gründen häufig weniger zufallsabhängig als Konzentrationen von

Einzelsubstanzen, und wegen ihrer höheren Konzentrationen auch

einfacher messbar. So beziehen sich die in der Verordnung über

Abwassereinleitungen festgelegten chemischen Zustandskriterien

fast ausnahmslos auf solche Summenparameter.

Jeder einzelne Vertreter, selbst einer Gruppe "verwandter Substanzen",

hat jedoch äusserst verschiedene physikalische oder

physiologische Eigenschaften (vgl. Abb. 3.6, Anmerkung "Spezifizität").

Wird nun nur die Grösse eines Summenparameters einer

gesamten Substanzgruppe erfasst, so sollte dabei eine der

Fragestellung entsprechende Analysenmethode dermassen gewählt

werden, dass die Konzentrationen der einzelnen Substanzen entsprechend

ihrer Auswirkung auf die gefragte Summengrösse gewichtet

wird. Das heisst: die Messmethode muss konzeptionell

mit der Fragestellung direkt korrespondieren (Beispiele:

Säurenkapazität bis zur Erreichung eines gegebenen pH-Wertes,

Komplexbildungskapazität eines Stoffgemisches, Sauerstoffverbrauch

zur Oxidation durch spezifizierten Prozess, etc.).

Daraus ergibt sich, dass ein Analytiker nur bei Kenntnis der Tragweite

seiner Resultate die problemgerechten Methoden einsetzen

kann. Seine direkte Zusammenarbeit mit Ingenieuren, Oekologen und

Toxikologen ist deshalb eine Vorbedingung.

(J. Hoignê)

3.4 DAS VERHALTEN ORGANISCHER WASSERINHALTSSTOFFE BEI DER

INFILTRATION VON FLUSSWASSER INS GRUNDWASSER

Motivation und Fragestellungen

Da in der Schweiz der Bedarf an Trink- und Brauchwasser zu mehr

als 70% aus Quell- und Grundwasser gedeckt wird, muss die Qualität

der unterirdischen Wasservorkommen sorgfältig überwacht werden.

Vielerorts werden grosse Anteile des Grundwassers durch Wasser

gebildet, welches aus Flüssen ins Grundwasser infiltriert.

Bei dieser Infiltration können unter Umständen im Fluss vorhandene

Schmutzstoffe ins Grundwasser gelangen und so die Qualität des

Grundwassers beeinträchtigen. Dies ist besonders kritisch, wenn

in relativ kurzer Distanz zum Flussufer Grundwasser entnommen

wird. Da solche ufernahe Standorte für die Trinkwassergewinnung

auch in der Schweiz erhöhte Bedeutung erlangen werden, sollten

die Kenntnisse über das Verhalten organischer Wasserinhaltsstoffe

im Infiltrationsbereich erweitert werden.

In der Abteilung Chemie der EAWAG wird daher das hier beschriebene

fünfjährige Forschungsprojekt durchgeführt. Dieses Projekt bildet

einen Teil des Nationalen Forschungsprogrammes über "Grundlegende

Probleme des Schweizerischen Wasserhaushaltes" des Schweizerischen


Nationalfonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung.

Bei Projektbeginn im Frühjahr 1977 wurden folgende Hauptfragen gestellt:

PZ7 Glatt

KS3H

Mittlerer

•— Grundwasser-

' spiegel 12.8.79

43

- Welche organischen Wasserverunreinigungen, die in einem zivilisatorisch

belasteten Fluss auftreten, können ins Grundwasser

gelangen ?

- Welche physikalisch-chemischen Substanzeigenschaften und welche

Bodeneigenschaften beeinflussen das Verhalten organischer Verunreinigungen

bei der Grundwasserinfiltration ?

Für die Beantwortung dieser Fragestellungen wurden Felduntersuchungen

an natürlichen Infiltrationssystemen sowie Modellversuche im

Labormassstab durchgeführt.

Feldstudien

Untersuchun2s2ebiete

Das Hauptversuchsgelände liegt bei Glattfelden, wo die Glatt eine

für schweizerische Verhältnisse hohe Verschmutzung aufweist. In

diesem Gebiet wurden insgesamt 27 Grundwasserbeobachtungsstellen

installiert. Die meisten Beobachtungsrohre erschliessen die obersten

Schichten des Grundwasserstromes in unterschiedlichem Abstand

zur Flussohle, andere ermöglichen die Erfassung tieferer Grundwasserschichten.

Abbildung 3.7 gibt eine schematische Darstellung der Probenahmestellen

des einen der zwei erschlossenen Querprofile. In unmittelbarer

Nähe der Glatt kann für die meiste Zeit ein hydraulischer

Anschluss des Grundwassers angenommen werden. Schätzungsweise infiltrieren

0.25 m 3 Flusswasser pro m 2 und Tag in einem Winkel von

70-90 Grad zum Uferverlauf.

5m

K81^T

- - . I nr

Grundwasser -

sohle

Name Struktur Herkunft

CHLOROFORM CHCI3 LÖSUNGSMITTEL

PERCHLOR-

ETHYLEN

Cl \ _ ,C i

C1% —C^CI

TOLL

UO U O L

O-CH3

o-XYLOL

m-

XY L O L

X Y L O L

p- DICHLOR-

BENZOL

Abb. 3.7: Abb. 3.8:

^^(( cH3

CH3

CH3

b- CH3

CH3-O-CH3

LÖSUNGSMITTEL

(KLEIDERREINIGUNG,

METALLENTFETTUNG)

"WASSERLÖSLICHE"

BENZIN-UND

OELKOMPONENTEN

cl- -cl DEODORANT (WC)

Probenahmestellen im Untersuchungsge- Beispiele flüchtiger organischer Schadbiet

bei Glattfelden stoffe


Bei Döttingen an der Aare wurde ein weiteres Testgebiet erschlossen,

allerdings mit weniger aufwendigen Installationen (6 Beobachtungsrohre).

Ferner wurden aus Pumpwerken der Wasserversorgung

Zürich Proben aus dem mit Limmatinfiltrat gespiesenen Grundwasser

untersucht.

Messurössen

44

Flüchtige organische Spurenstoffe wurden als Einzelstoffe bestimmt,

wobei das Ausblasverfahren nach Grob und Glaskapillar-Gaschromatographie/Massenspektrometrie

eingesetzt wurden. Diese Substanzen

wurden ausgewählt sowohl auf Grund ihrer Bedeutung für die Wasserqualität

als auch wegen der verfügbaren analytischen Methodik. In

Abb. 3.8 sind einige Beispiele solcher Schadstoffe aufgeführt. Die

flüchtigen organischen Chlorverbindungen wurden zudem in einem kollektiven

Gruppenparameter erfasst.

Für die Charakterisierung der gesamten gelösten organischen Kohlenstoffverbindungen

wurde eine neu entwickelte Fraktioniermethode eingesetzt.

Mit diesem Verfahren wurden die organischen Wasserinhaltsstoffe

auf Grund ihres unterschiedlichen, pH-abhängigen Adsorptionsverhaltens

gegenüber unpolaren Oberflächen in drei Fraktionen aufgetrennt.

Ausschlusschromatographie wurde zur Bestimmung der Molekulargewichtsverteilungen

verwendet.

Resultate

Während eines Jahres wurden in monatlichen Abständen Proben aus der

Glatt sowie aus dem unterliegenden Grundwasser analysiert. Perchlorethylen

(PER), p-Dichlorbenzol (DCB) und eine ganze Reihe alkylierter

Benzole traten als Hauptkomponenten der flüchtigen Spurenkomponenten

auf. In der Glatt wurden Konzentrationen von 0.1 - 5 . 10 -6 g

Einzelsubstanz pro Liter Wasser gefunden. Abb. 3.9 zeigt die Konzentrationen

für PER und DCB in der Glatt und in der obersten

Schicht des Grundwassers in verschiedenen Distanzen zum Glattufer.

Perchlorethylen zeigte einen klaren Durchbruch ins Grundwasser mit

unverminderten Konzentrationen. p-Dichlorbenzol hingegen wurde bereits

nach wenigen Metern deutlich eliminiert. Die Konzentrationsschwankungen

im Fluss wurden bei der Infiltration gedämpft ins

Grundwasser übertragen. Beim Studium eines sommerlichen Hochwasserereignisses

konnte beobachtet werden, dass sich ausgeprägte Konzentrationsschwankungen

im Grundwasser fortpflanzten.

Die Konzentrationen von PER und DCB nahmen mit zunehmender Tiefe im

Grundwasserleiter ab. In den untersten Grundwasserschichten konnte

weder PER noch DCB nachgewiesen werden (Nachweisgrenzen: 0.01 bzw.

0.005 . 10° 6 g/L). Die alkylierten Benzole zeigten ein ähnliches Verhalten

wie p-Dichlorbenzol, wobei die Elimination aber in noch kürzerem

Abstand von der Flussohle erfolgte.

Die Resultate der Bestimmungen des gesamten gelösten organischen

Kohlenstoffs (DOC), sowie der weitergehenden Charakterisierung der


lt"

ro-mm

- W N

CD dN

-- 1.4 Y a

ô 1.2

z 1.0

o

0.8

HJ-

0.6

N

Z

0.4

0.2-

CI

CI

45

organischen Wasserinhaltsstoffe durch Fraktionierung und Bestimmung

der Molekulargewichtsverteilungen lassen sich folgendermassen zusammenfassen

(siehe Abb. 3.10):

- Die DOC-Gehalte wurden bereits innerhalb der ersten Meter Infiltrationsstrecke

deutlich reduziert. Diese Elimination betraf

Substanzen aus dem ganzen Molekulargrössenbereich.

- Die bei pH 2 hydrophilen Verbindungen (Fraktion 1) wurden bis

zu den ufernahen Beobachtungsrohren teilweise eliminiert. Bis

zu den weiterentfernten Punkten blieb diese Fraktion ungefähr

konstant. In den untersten Grundwasserschichten bildete diese

Substanzgruppe den Hauptanteil des DOC (ca. 70 %).

- Die Fraktion 2 nahm im Verlaufe der Infiltration langsam, aber

stetig ab. Zu dieser Fraktion gehören hauptsächlich organische

Säuren und damit auch die sogenannten "Fulvinsäuren".

- Die hydrophoben Substanzen der Fraktion 3 wurden zu Beginn der

Infiltration rasch und nach längerer Infiltrationsdistanz vollständig

eliminiert.

0 5 10 15 20 50

DISTANZ VOM UFER

100

(m l 115

Abb. 3.9: Abb. 3.10:

Glatt

l Fraktion I : hydrophil bei pH 2

D Fraktion 2 : hydrophob bei pH 2

hydrophil bei pH 8

• Fraktion 3 : hydrophob bei pH 2 und pH 8

Konzentration von Perchlorethylen und p- DOC und Fraktionen 1-3 in der

Dichlorbenzol in der Glatt und im Grund- Glatt und im Grundwasser

wasser

Modellstudien

Beim Transport einer Substanz von einem Fluss ins Grundwasser ist

das Adsorptionsverhalten der betreffenden Substanz ein wichtiger

Faktor. Je mehr eine Substanz am Bodenmaterial adsorbiert wird,

umso langsamer wird sie transportiert. Deshalb wurde das Adsorptionsverhalten

unpolarer organischer Verbindungen an verschiedenen


Oberflächen studiert. Im Labormassstab wurden Gleichgewichts- und

Kolonnenexperimente durchgeführt, wobei als Oberflächenmaterialien

Erdproben aus den Kernbohrungen im Glattal, Tonmineralien und reine

Oxide verwendet wurden. Die Gleichgewichtsexperimente ergaben

lineare Adsorptionsisothermen, was auf die Umkehrbarkeit der Sorptionsvorgänge

hinwies. Für die Adsorptionskonstanten K p zwischen

Wasser und Festkörper (Kp = C, s = Konzentration am Festkörper,

c = Konzentration im Wasser) wurden die folgenden zwei Beziehungen

gefunden.

4

3

0

46

1. Eine bestimmte Verbindung wird umso stärker adsorbiert, je

grösser der organische Kohlenstoffgehalt des Festkörpermaterials

ist. Abb. 3.11 illustriert diesen Zusammenhang für vier

chlorierte Benzole durch die lineare Korrelation zwischen

log K p und log foc

Abb. 3.11:

= organischer Kohlenstoff

). Diese Korrelation gilt für

(foc Gesamtgewicht _

Materialien, die mehr als 0.1 (log f = - 3) organischen

Kohlenstoff enthalten.

oc

3

2

/ /

COktanol

K" CWasser

1

-3 -2 _1 0 2 3 4 5

log foc log K0

Korrelationen zwischen Adsorptionskonstanten

und organischem

Kohlenstoffgehalt verschiedener

Feststoffe. A: Erdmaterial aus

dem Grundwasserträger, B: Flusssediment,

C: Seesedimente, D:

Belebtschlamm

Abb. 3.12:

zz

Korrelation zwischen Adsorptions

-konstanten und Oktanol/Wasser-

Verteilungskoeffizienten


47

2. Unpolare organische Verbindungen werden umso stärker adsorbiert,

je fettlöslicher sie sind. Der Verteilungskoeffizient

K ow

einer Substanz zwischen Oktanol und Wasser kann als Mass

für die Fettlöslichkeit der betreffenden Verbindung eingesetzt

werden. Abb. 3.12 zeigt, dass zwischen log K p und log Kow eine

lineare Korrelation besteht.

Durch Verknüpfung dieser beiden Beziehungen liess sich folgende

Gleichung zur Abschätzung des Adsorptionsverhaltens ableiten

(Substanz Z, Festkörper s):

log K 0.72 log K ow + log f c (s) + 0.49.

Relativ niedrige K p -Werte resultierten für unpolare flüchtige organische

Verbindungen und Festkörper mit relativ wenig organischem

Material, wie sie in einer Infiltrationszone oder einem Grundwasserleiter

auftreten. Daraus ergibt sich für diese Substanzen eine

hohe Mobilität in unterirdischen Gewässern. Diese Tatsache konnte

auch durch entsprechende Laborkolonnenversuche bestätigt werden.

Folgerungen

Die bis jetzt durchgeführten Arbeiten zeigten, dass durch Kombination

von Einzelstoff-Untersuchungen an natürlichen Systemen und an

Labormodellen das Verhalten einzelner Stoffe gut beschrieben werden

kann. Die Resultate der Kollektiv- und Gruppenbestimmungen jedoch

sind wesentlich schwieriger zu interpretieren.

Die beiden Leitkomponenten PER und DCB müssten auf Grund ihres Adsorptionsverhaltens

bei der Infiltration ins Grundwasser sehr ähnliches

Verhalten, nämlich eine hohe Mobilität, zeigen. Die dennoch

beobachtete Elimination des DCB muss daher auf einen mikrobiellen

Abbau dieser Substanz zurückgeführt werden.

Die gewonnenen Kenntnisse über das Adsorptionsverhalten können auf

andere Schmutzstoffe übertragen werden. Zum Beispiel müssen Hexachlorethan

und chlorierte Butadiene als sehr mobile Stoffe bezeichnet

werden. Stärker lipophile Substanzen wie Hexachlorbenzol, polychlorierte

Biphenyle und polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe

andererseits werden bei der Grundwasserinfiltration wesentlich

besser zurückgehalten.

(W. Giger, E. Hoehn, J. Schneider, R. Schwarzenbach, H. Wasmer,

J. Westall, J. Zobrist und weitere Mitarbeiter)


4. KURZBESCHREIBUNGEN AUS DEM BEREICH FORSCHUNG UND BERATUNG

48

Leistung der Abwasserfiltrationsanlage Hochdorf im Langzeitbetrieb

Die 1978 erstellte Flockungsfiltrationsanlage in Hochdorf zur

Elimination von Phosphor und suspendierten Stoffen aus dem Abwasser

wurde nach verschiedenen Untersuchungen zur Wirkung von

Flockungschemikalien und Filterschichtaufbau im längerzeitigen

Betrieb geprüft. Zweck der Untersuchungen war die Ermittlung der

Reinigungsleistung sowie verschiedener Betriebsdaten über Druckverlust,

Filterlaufzeit und Spülwasserverbrauch unter Betriebsbedingungen.

In der 40 Tage dauernden Testphase ergab sich ein

mittlerer Wasserdurchsatz von 6700 m 3 /Tag respektive eine mittlere

Filtergeschwindigkeit von ca. 8.0 m/h (Regenwetterbelastung

max. 20 m/h). Bei Dosiermengen von 17 g Fe(III)/m 3 zur Simultanfällung

und 4 g Fe(III)/m 3 zur Flockungsfiltration kombiniert

mit 0.2 g/m 3 eines Polyelektrolyten ergaben sich im Mittel folgende

Resultate:

- Filterlaufzeit 20-30 Stunden (maximaler Druckverlust: 6 m

Wassersäule)

- Spülwasserverbrauch ca. 3 %.

Tabelle: Mittlere Konzentrationen von Phosphor und suspendierten Stoffen

nach einzelnen Reinigungsstufen

ab Vorklärung

ab Nachklärung

(Simultanfällung)

ab Flockungsfiltration

Gesamt-Phosphor mg P/1 6.70 1.02 0.12

Gelöster Phosphor mg P/1 4.62 0.66 0.08

Suspendierte

Stoffe mg SS/1 74.5 11.9 2.3

Das anfänglich gesteckte Ziel mit 0.4 mg P/1 und 5 mg TSS/1 im

Filtrat konnte erheblich unterboten werden. Die durch das gereinigte

Abwasser in den Baldeggersee gelangende Phosphorfracht

kann somit von bisher ca. 4.0 to P/Jahr auf ca. 0.4 to P/Jahr

reduziert werden.

(M. Bolier, J. Eugster, A. Weber)

Phosphorbelastung durch Abwasser bei Phosphat-Ersatz in Waschmitteln

Pro Kopf der Bevölkerung gelangen heute ca. 1.1 kg Phosphor aus

Wasch- und Reinigungsmitteln pro Jahr ins Abwasser. Dies ergibt

einen Anteil von ca. 60 % des Phosphors im Abwasser. Während der

Phosphatanteil aus Textil-Waschmitteln in den letzten Jahren


100

80

60

40

20

Abb. 4.1

0.05 0.10 0.15 0.20 0.25

P/ TOC IM ZULAUF

Entwicklung des Phosphatverbrauches

durch Verwendung von Spül- und Reinigungsmitteln

(ohne Textil-Waschmittel)

seit 1955 in Gramm Phosphor pro Einwohner

und Jahr

49

100

m 80

a

z 60

0

Er., 40

0_

20

0

Abb. 4.2

\ !^ mi ttel

hilfs =

_ Reinigungsmittel

A

z./ Geschirrspülmittel

^.^ ••"-•1 I I I

1955 1960 1965 1970 1975 1980

JAHR

Phosphor-Elimination in Kläranlagen

unter heutigen Bedingungen und bei

100 %-Phosphat-Ersatz in Waschmitteln

ohne chemische Fällung (Punkte mit

niedrigen P/TOC-Verhältnis: Untersuchungen

vor 1950 und Industrieanlagen)

stagnierte, nahm, wie Abb. 4.1 zeigt, der Phosphatanteil aus

Geschirrspül- und Reinigungsmitteln erheblich zu. Durch den weitgehenden

Ersatz der Phosphate in Textilwaschmitteln könnten die

Phosphatkonzentrationen im Roh-Abwasser um ca. 40 % gesenkt werden,

was den Wirkungsgrad der P-Elimination in konventionellen

Kläranlagen beträchtlich erhöhen würde (vgl. Abb. 4.2). Die mechanisch-biologische

Reinigung allein würde jedoch nicht ausreichen,

um die heute geforderten Restkonzentrationen von 1.0 mg

P/1 oder weniger zu erzielen. Unter Berücksichtigung der chemischen

Fällung in Kläranlagen würden sich die Nettofrachten -

allerdings bei entsprechender Betriebskostenersparnis für Fällungsmittel

und Schlammbehandlung - nicht stark ändern. Hingegen

würden die Phosphorbelastungen aus Regenüberläufen und nicht zentral

gereinigten Abwässern reduziert. Wird das durch die Kläranlagen

fliessende Abwasser chemisch gereinigt (Simultanfällung und

eventuell Flockungsfiltration), so macht die aus unbehandelten

Abwässern stammende Phosphorfracht heute je nach Einzugsgebiet

30-60 % der totalen Phosphorfracht aus.

(M. Bolier, H. Naef)


Rechnerische Optimierung der Abwasserfiltration zur Elimination

von Phosphor und suspendierten Stoffen

50

Ein mit Experimenten überprüftes

Rechenmodell zur Nachbildung des

Verlaufs von Filtratqualität und

Druckverlust bei der Flockungsfiltration

von Abwasser erlaubt,

verschiedene Einflussgrössen des

Verfahrens ohne Versuche zu variieren.

Neben der rechnerischen

Optimierung von Flockungsfiltern

bezüglich Filterschichtaufbau,

Filterkorngrösse und weiteren

wichtigen Dimensionierungsgrössen,

ermöglicht die Modellrechnung

durch Aenderung der Abwasserqualität

und der Filtergeschwindigkeit

während eines Filterlaufs

praxisnahe Verhältnisse

zu simulieren.

Abbildung 4.3 zeigt das Verhalten

eines Zweischichtfilters bei

stufenweiser Anpassung der Filtergeschwindigkeit

an eine Hochwasserwelle

bis zum zweifachen

Trockenwetteranfall. Der Verlauf

der Feststoffkonzentration und

des Druckverlustes in verschiedenen

Schichttiefen des Filters

gibt Aufschluss über Betriebssicherheit

und Wirtschaftlichkeit

des vorgegebenen Schichtaufbaus

und erlaubt, eventuelle

Aenderungen der Dimensionierung

vorzunehmen.

(M. Bolier)

Abb. 4.3:

Verlauf von Filtratqualität und

Druckverlust in verschiedenen

Schichttiefen eines Anthrazit/

Sand-Filters bei schwankender

hydraulischer Belastung (Modellrechnung)

FILTERGESCHWINOIGKEIT (M/H)

O

O

I I I I

200 400 600 800 1000

FESTSTOFFKONZENTRATION (MG TSS/L)

N

U)

O

0 . Filterbettiefe in cm

ORUCHVERLUST (CM WS)

ZEIT (MIN)

800 1000

ZEIT (MIN)


Wirkungsweise einer kommunalen Kläranlage bezüglich der

Elimination organischen Materials

ARA-Zufluss

ARA - Abfluss

51

Die Messung des gelösten organischen Kohlenstoffs (DOC) oder des

biochemischen Sauerstoffbedarfs (BSB 5 ) sind geeignete Methoden,

um den Wirkungsgrad einer Abwasserreinigungsanlage bezüglich der

Elimination organischen Materials bestimmen zu können. Die Messung

des organischen Kohlenstoffs (DOC) zeigt, dass auch bei gut

funktionierenden Kläranlagen der Abfluss noch einen Restkohlenstoffgehalt

von 8-10 mg C/1 aufweist, was die Frage aufwirft:

"Welcher Anteil des gelösten organischen Kohlenstoffs wird nicht

eliminiert?"

Mittels Ausschlusschromatographie lässt sich das gelöste organische

Material von Zu- und Abfluss einer Kläranlage in Molgewichtsfraktionen

aufteilen, und wir erhalten Auskunft über das

Schicksal der verschiedenen Fraktionen im Reinigungsprozess.

In Abb. 4.4 und 4.5 ist dies am Beispiel der Abwasserreinigungsanlage

Winterthur dargestellt. Abb. 4.4 zeigt das Molgewichtsprof

il von Zu- und Abfluss als DOC-Kurve, gibt also eine direkte

Information über den Kohlenstoffanteil der Einzelfraktionen am

Gesamt-DOC.

Eliminiert durch

biologische Reinigung

DOC

>80000 20'000 10'000 5000 1000

3000 80'000 20'000 10'000 5000 1'000

3000


52

Der Hauptanteil des organischen Materials findet sich danach im

Bereich niederen bis mittleren Molgewichts. Die Elimination des

organischen Materials in der biologischen Stufe der ARA erfolgt

bei den niederen und mittleren Molgewichtsfraktionen, während

die hochmolekulare Fraktion unbeeinflusst bleibt.

In Abb. 4.5 sind die Molgewichtsprofile der gleichen Proben mit

UV-Detektion (254 nm) aufgezeichnet. Die sog. retardierte Fraktion

(retardiert infolge spezifischer Wechselwirkungen mit dem

Chromatographiematerial) wird mit UV-Detektion wesentlich empfindlicher

angezeigt als mit der Kohlenstoffmessung. Die hochmolekulare

Fraktion und ein bedeutender Anteil der niedermolekularen

Fraktion werden mit der UV-Detektion nicht erfasst, was

sich für die niedermolekulare Fraktion in der gleichen Anzeigeintensität

von Zu- und Abfluss äussert.

Bei den in kommunalem Abwasser vorhandenen, schwer degradierbaren

Komponenten, handelt es sich also vorwiegend um hochmolekulare

Verbindungen sowie niedermolekulare Substanzen mit starker

UV-Absorption (aromatische Verbindungen).

(H.A. Leidner, R. Gloor, Th. Fleischmann)

Begrenzende Faktoren des mikrobiellen Abbaus von Azofarbstoffen

Zahlreiche chemische Produkte, wie z.B. Azofarbstoffe und Detergentien,

liegen normalerweise in sulfonierter Form vor. Diese

Sulfonierung, durch die das Molekül gut wasserlöslich wird, hemmt

die biologische Abbaubarkeit erheblich.

Am Beispiel der ausschliesslich intrazellulär ablaufenden bakteriellen

Reduktion von Azofarbstoffen konnten wir nunmehr exakt

Tabelle: Reduktionsgeschwindigkeiten von sulfonierten (Vs) 1) und carboxylierten

(Vc) 1) Azofarbstoffen. Testorganismus: Bacillus cereus.

Zustand der

Zellen

Vs Vc Vs /Vc Farbstoff

unbehandelt 0.23 0.39 0.6 1-(4'-Sulfophenylazo)-2-Naphtol-S

6-Sulfonsäure bzw.

permeabilisiert 4.38 2.80 1.6 1-(4'-Carboxyphenylazo)-2- Naphtol-C

6-Carbonsäure

unbehandelt 0.45 0.67 0.7 1-(4'-Sulfophenylazo)-2-Naphtol 2)S

bzw.

permeabilisiert 3.29 1.90 1.7 1-(4'-Carboxyphenylazo)-2- NaphtolC

1) mg Farbstoff reduziert

Reduktionsgeschwindigkeiten Vs bzw. Vc. g Bakterienmasse ° Stunde

2) Handelsnahme: Orange II


x

—ei A.

Abb. 4.6:

Startprobe

x Farbstoff N

248nm 4-4 224nm

S03

00

nach vollständiger

Reduktion

CH3

Acetylierter I

Naphtylrest i=0

NH

OO H

NH2

S03

Phenylrest

x

248 m 414 224nm

Vollständige bakterielle Reduktion

des Azofarbstoffes Orange II.

HPLC- Chromatogramme des Ausgangs-

(a) und der Reduktionsprodukte (b).

X Exkretions- und Lyseprodukte des

Testorganismus Bacillus cereus.

OH

53

nachweisen, dass die Aufnahme

der Farbstoffe in die Zelle

(Permeation) selektiv durch

die Sulfonierung gehemmt wird.

Dies gelang durch Erarbeitung

einer reproduzierbaren Permeabilisierungsmethode,

mit der

Zellmembranen für organische

Moleküle unspezifisch durchlässig

gemacht werden können.

Die Tabelle zeigt, dass durch

diese Permeabilisierung neben

einer allgemeinen Beschleunigung

der Azoreduktion um mehr

als das 10-fache die deutliche

Sulfonathemmung ganzer Zellen

nicht nur aufgehoben, sondern

in eine beschleunigte Reduktion

gegenüber dem carboxylierten

Analogon umgewandelt

wird. Diese Ergebnisse werden

theoretisch gestützt durch die

Hammett'schen a-Werte, die als

Mass für die Reduzierbarkeit

der entsprechend substituierten

Moleküle angesehen werden.

Der hier beschriebene Schritt

der anaeroben Azospaltung

führt zu aromatischen Aminen,

deren Abbau als sehr schlecht

und bevorzugt aerob verlaufend,

bekannt ist. Die Entstehung

dieser Zwischenprodukte wurde

am Beispiel des Farbstoffes

Orange II mittels Hochdruckflüssigchromatographie

(HPLC)

verfolgt (s. Abb. 4.6). Bemerkenswert

ist, dass das leicht

zerfallende Aminonaphtol von

zahlreichen Bakterien während

der Entstehung azetyliert wird,

was zu einer Stabilisierung der

Verbindung führt. Bisher ist

kein diese Verbindung abbauender

Organismus bekannt. Dagegen

konnte ein Bakterium iso-

liert werden, welches das zweite Zwischenprodukt, die Sulfanilsäure,

anzugreifen vermag. Die strenge Substratspezifizität dieses

Organismus und seine ungünstigen Wachstumseigenschaften setzen seiner

praktischen Anwendung zunächst allerdings erhebliche Grenzen.

(Kl. Mechsner, R. Gloor, P. Egli)


Elimination von organisch-technischen Chemikalien bei der

Abwasserreinigung

(A)

(B)

(C)

9

9

8

Abb. 4.7:

8

8

7

6

6

3/4

1 ACETON

2 METHANOL

3 so-PROPANOL

4 AETHANOL

5 iso-BUTYLMETHYLKEJON

6 PYRIDIN

7 2-PICOLIN

8 2-AMINOPYRIDIN

9 6-AMINO-2-METHYL-PYRIDIN

10 PHENOL

11 ANILIN

Gaschromatographischer Nachweis der

Elimination bzw. Persistenz von Verunreinigungen

eines Kommunalabwassers,

das Abläufe einer chemischen

Industrie enthält. Originalabwasser

(A) und Abläufe der 1. (B) und 2.

Reinigungsstufe (C) einer Belebtschlammanlage.

7 I

5

2

54

Die Zusammensetzung der organischen

Verunreinigung gemischter

Abwässer aus Haushalt, Gewerbe

und Industrie hat sich in den

Jahren seit 1950 wesentlich geändert.

Von den 45'000 synthetischen

Chemikalien, die sich auf

dem Markt befinden, werden ca.

200 Stoffe durch massenhafte

kommerzielle Verwertung in erheblichen

Mengen in der Umwelt

verbreitet. Die zur Erfolgskontrolle

bei der Abwasserreinigung

benützten summarischen Kenngrössen

TOC/DOC oder CSB/BSB 5 sind,

vom ökologischen und nutzungstechnischen

Standpunkt betrachtet,

unzureichend. Einzelne Komponenten

müssen wegen der Menge,

in der sie in Erscheinung treten,

oder wegen ihrer Schädlichkeit,

analytisch nachgewiesen

werden, um die erforderlichen

Massnahmen treffen zu können.

- Abwässer, die durch den Kontakt

mit Altölen und technischen

Schmiermitteln entstanden

sind, enthalten polare

und unpolare Stoffe. Das

Schicksal einiger dieser Verunreinigungen

im Belebtschlammprozess

wurde untersucht.

Methanol, Aethanol,

n- und i-Propanol, n- und

i-Butanol, Aethylacetat, Aethylenglykolmonomethyläther

wurden abgebaut. Das als

Zwischenprodukt des i-Propanolabbaues

entstandene

Aceton wird unter ungünstigen

Bedingungen angereichert

und tritt im Ablauf in Erscheinung.

- Polare Komponenten eines Abwassers

der chemischen Industrie

wurden, gemessen am

Corg , im zweistufigen Belebt-


55

schlammverfahren zu 88 % eliminiert. Zur entsprechenden Elimination

von Pyridin und Methyl-pyridin war eine Adaptationszeit

von mindestens 11 Tagen erforderlich, während 2-Amino-pyridin

und andere Komponenten unter den herrschenden Randbedingungen

nicht eliminiert wurden (s. Abb. 4.7).

- Die Aethoxylketten (Aethoxylierungsgrad 1 bis 30) von Alkylphenol-Aethoxylaten

der Waschmittel werden von adaptierten

Mischpopulationen des Belebtschlammes rasch partiell abgebaut

ohne Angriff der phenolischen Komponente. Als relativ stabile

Metabolite entstehen die entsprechenden Alkylphenole mit 1 bis

3 Aethoxylgruppen; diese werden durch Adsorption an Schwebestoffen

angereichert.

(Th. Conrad, R. Geiser, K. Stadler)

Helium-3 als Indikator der Seemischung

Die langzeitige biologische Entwicklung eines Sees wird signifikant

beeinflusst durch Ereignisse, die zu teilweiser oder vollständiger

Durchmischung führen. Während Herbst (Erosion der

Sprungschicht) und Winter (Vollzirkulation) wird hiervon auch

verstärkt das Tiefenwasser berührt. Vertikale Gradienten werden

beschleunigt abgebaut. Zur Erfassung der Dynamik dieses Vorgangs

eignen sich konservative chemische Tracer nur bedingt. Die Temperatur

hat als Tracer messtechnische Grenzen. Daher wurde bei

einer Untersuchung im Baldeggersee das im See natürlicherweise

vorkommende Helium-3 als Parameter hinzugenommen. Die Messung

dieses Isotops erlaubt es, detailliert die Altersstruktur des

Wassers und damit die Mischungsdynamik aufzuzeigen.

Im Baldeggersee bewirkt die Sprungschichterosion zwischen Oktober

und Dezember Abkühlung im Epilimnion, Erwärmung im Hypolim-

0

10

6 20

^w 30

40

50

60

4°C

0 i I I I I I/-IQI 0

10 - 3.11.79 - 10

20 -s---6.12.79 b _ 20

-

o x-

3030/_ 30

---'" 8.2.80

40 -2/- 40

50 - - 50

BALDEGGERSEE

W- - 60

I

0 5 10 15 0

t

2'

I I

4

I I

6

[ I

8 0 4 8 12 16

TEMPERATUR [°C] SAUERSTOFF [mg02/1] 3He ALTER DES WASSERS (Mon.]

Abb. 4.8:

Temperatur, Sauerstoff und Helium-3-Alter des Baldeggerseewassers im Herbst und

Winter 1979/80 (Station Seemitte)


56

nion und Absinken der Sprungschicht (Abb. 4.8 a). Vollzirkulation

zwischen Dezember und Februar führt zu Abkühlung der gesamten

Wassermasse und nahezu homothermen Verhältnissen. Sauerstoffmessungen

(Abb. 4.8 b) zeigen zunächst ein kontinuierliches

Absinken der Front, die dann jedoch auch während der Vollzirkulation

bei etwa 40 m verharrt. Mit Hilfe dieser beiden

Parameter lässt sich noch keine Aussage über den Grad der Tiefenwassererneuerung

machen. Diese, für die Bestimmung der Gesamtmischung

wichtige Information erhält man durch Messung der

Helium-3-Verteilung. Von Oktober bis Dezember findet die grösste

Altersveränderung im Epilimnion statt (Abb. 4.8 c). Jedoch

hat das Alter des Tiefenwassers durch vertikale Mischung ebenfalls

bereits abgenommen. Während der zweiten Periode (Dezember-Februar)

kommt es zu einem signifikanten, aber nicht vollständigen

Austausch des Tiefenwassers. Dies zeigt, dass der See

physikalisch gesehen das Potential zur Vollzirkulation hat. Die

hohe chemische Belastung (vor allem CH 4 und NH 4 + ) verhindert

aber eine Anreicherung des Sauerstoffs in entsprechender Weise.

(U. Lemmin, D. Imboden, Th. Joller)

Der Einfluss natürlicher organischer Verbindungen (NOM) auf die

Adsorptionseigenschaften mineralischer Partikel im Seewasser

Mineralische Partikel aus der Sedimentoberfläche des Alpnachersees

(die Partikel wurden von organischen Stoffen befreit) und

y-Aluminiumoxid zeigen bei seewasserähnlichen Bedingungen (pH:

8,1; Elektrolyt: 2x10 -3 M NaHCO 3 , Partikelkonz. 1-16 mg/1) ein

analoges Adsorptionsverhalten gegenüber Kupfer(II), Zink(II)

und Orthophosphat. In Gegenwart natürlicher organischer Verbindungen

(NOM) in Konzentrationen

von 1-4 mg DOC/1 wird

die Adsorptionskapazität deut-

Initialkonzentrationen (100 %)

[%] cu2+ : 5 x 10-8 M lich herabgesetzt. Es wird pozn

2+ : t x ur 7 M stuliert, dass die Bindungsôtoo

stellen an der Oberfläche der

N

ô 50-

-0---$natürlichen

Partikel in Konzentrationen

bis zu ca. 8 mg/1 mit

NOM vollständig besetzt sind.

Kupfer(II) wird trotzdem noch

/ ° ••

wenig adsorbiert, weil es or-

0 #-4 *

2 4 l

log Partikelkonz.

1

is

[mg /l ]

ganisch komplexiert ist und

als Komplex angelagert wird

(Abb. 4.9) .

.

(P. Baccini, E. Grieder, Ruth

Abb

4.9:

Stierli)

Adsorption von Kupfer (Q) und

Zink (®) an Sedimentpartikel

des Alpnachersees in Gegenwart

( ) und Abwesenheit (---) natürlicher

organischer Verbindungen

(NOM).


Der Einfluss eines anaeroben Hypolimnions auf den Kupfer- und

Zinktransport im See

57

Die Untersuchungen saisonaler Konzentrationsänderungen und der

Sedimentationsprozesse von Kupfer und Zink im Baldeggersee führen

zum Schluss, dass Kupfer im Gegensatz zu Zink im anaeroben

Hypolimnion zusätzlich ausgefällt wird. Diese Fällung kann zeitweise

die durch eingeführte Teilchen (organomineralische Teilchen

aus dem Einzugsgebiet und Biomasse aus dem Epilimnion) bedingte

Sedimentation nahezu verdoppeln. Dieses Phänomen wird

erklärt durch die unterschiedliche chemische Speziierung von

gelöstem Kupfer und Zink im Seewasser. Zink ist an anorganische

Liganden gebunden. Kupfer dagegen ist hauptsächlich mit organischen

Molekülen komplexiert, die noch genügend freie Ligandstellen

besitzen, um auch das reduzierte Eisen(II)-ion zu binden.

Diese löslichen Komplexe diffundieren im See bis in jenen

Bereich, wo das Eisen(II) wieder oxidiert wird und dabei

schwerlösliche Mischkomplexe mit Hydroxiden bildet (Abb. 4.10).

Kupfer wird dabei mitgefällt.

(P. Baccini, Th. Joller).

Tiefe [m] —

15-20

EPILIMNION

Thermokline

25-35 Fe 3+/Fe 2+ Grenzfläche

66 ,;

Fällung der Diffusion der

Fe 3+- Form Fe e+ - Form

tgrDIÉWYg

S

Abb. 4.10:

"Pendelzug" organischer

Komplexe mit Eisen und

Kupfer (im Verhältnis

von ca. 10:1) im Hypolimnion

des Baldeggersees

Weisen prähistorische Seeablagerungen immer niedrigere Schwermetallkonzentrationen

auf als rezente Seesedimente ?

Die Verteilung von Schwermetallen in Sedimentprofilen wird dazu

verwendet, den anthropogenen Einfluss auf die Schwermetallkonzentrationen

eines bestimmten Sees abzuschätzen. Dies ist in

solchen Fällen unbedenklich, in denen die Sedimentationsgeschichte

eines Sees, sein hydrologisches Regime und andere externe Charakteristika

für den betrachteten Zeitabschnitt nicht ändern.

Entsprechend können die je nach See mehr oder weniger deutlichen

Konzentrationszunahmen der meisten in den jüngsten Sedimenten

verschiedener Voralpen- und Mittellandseen untersuchten Schwermetalle

auf menschliche Aktivitäten zurückgeführt werden. Die Untersuchung

eines 800 cm langen Sedimentkerns aus dem Baldeggersee

zeigt jedoch, dass auch in prähistorischer Zeit relativ hohe

Schwermetallgehalte auftreten können (Abb. 4.11). Der Uebergang

von sehr niedrigen zu wesentlich höheren Schwermetallwerten im


100

200

300

400

500

600

700

800

900

cm

58

Mg x 10-2 AIx10-2Mnx10-3Fex10-2 .0000-5 Znx10-5 Pbx10-5

20 40 60 80 0 200 0 20 40 0 20 40 60 0 40 80 0 100 0 10 M•kg 1

Abb. 4.11: Schwermetallkonzentrationen in einem Sedimentkern

aus dem Profundal des Baldeggersees

Abb. 4.12: Die neue EAWAG-Arbeitsplattform SALM im Einsatz. Mit dieser Plattform

können u.a. bis 10 m lange Sedimentbohrkerne aus Seen entnommen oder limnophysikalische

Messketten ausgelegt werden. Die im Frühjahr 1980 fertiggestellte

Einheit besteht aus zwei je 6.8 m langen und 1.8 m breiten, auch einzeln einsetzbaren

Uebersetzbooten (Material: AIREX) mit einem Gesamtauftrieb von 2'500

kg und einer darüber errichteten Leichtmetall/Holz-Plattform mit 6 m hohem Arbeitsrigg

und 2 Motorwinden. Sie ist ausgelegt für Geräte bis 1000 kg, kann zerlegt

auf zwei Bootsanhängern transportiert und ohne Hilfe eines Kranes zusammengebaut

werden. Herstellung der Boote: Bootswerft Meier, Dintikon, Plattform:

Werkstätte Tüffenwies. (Foto: G. Schneider, Göttingen).


59

untersten Teil des Sedimentprofils fällt mit einem ebenso markanten

Wechsel in der Lithologie von seekreideartigen, karbonat®

reichen Sedimenten zu siliziklastischen Silten und Tonen zusammen.

Die hohen Schwermetallkonzentrationen stellen somit den natürlichen

geochemischen Hintergrund des Einzugsgebietes des Baldeggersees

dar, der zu damaliger Zeit hauptsächlich von allochthonem

Detritus beeinflusst war. Dass diese hohen Werte nicht

durch menschliche Aktivitäten ausgelöst wurden, ist durch die

Altersdatierung der entsprechenden Sedimente belegt: sie haben

ein Alter von >13'000 Jahren vor heute.

(M. Sturm, E. Grieder, A. Zwyssig)

Ein hydraulischer Squeezer (ZUBO®80) für unverfestigte Seesedimente

Geochemische Prozesse in Seesedimenten beeinflussen auch die

chemisch-biologischen Vorgänge im See selbst. So ist in vielen

Seen der Fluss einzelner Stoffe an der Sediment/Wasser-Grenzfläche

von ähnlicher Grössenordnung wie in den Zu® und Abflüssen.

Um Einblick in die Stofflüsse in den Sedimenten zu bekommen,

ist man auf die Analyse von Interstitialwasser angewiesen.

Die Gewinnung von Interstitialwasserproben für geochemische Untersuchungen

unverfestigter Sedimente mit Wassergehalten unter

30 % ist mit Hilfe von Niederdruckpressen oder Zentrifugen nicht

durchführbar. Für entsprechende Sedimentproben der Tiefbohrung im

Zürichsee wurde daher ein Squeezer (Presse) für Drucke über

100 kg/cm 2 konstruiert. Es handelt sich dabei um die Weiterentwicklung

des Squeezertyps nach MANHEIM. Einer Basisplatte mit einer

Bohrung für das abgepresste Porenwasser wird ein Probenzylinder

mit einem Pressstempel aufgesetzt. Die einzelnen, leicht zu

reinigenden Bauteile bestehen aus DELRIN, wobei der Probenzylin®

Abb. 4.13:

Squeezer ZUBO-80. a) Von links nach rechts: Basisplatte mit Einwegspritze,

Zylinder, Stempel und die 0-Ringe. Vorne zwei Papierfilter und Nylonsieb.

b) Hydraulische Presse mit montiertem Squeezer.


60

der mit einem 10 mm starken Mantel aus rostfreiem Stahl umgeben

ist. Die nötige Abdichtung erfolgt durch zwei NITRIL-0-Ringe.

Dieser Squeezer erlaubt es, kontaminationsfreie Proben, z.B.für

die Schwermetall-Analyse, zu erhalten, wobei Drucke bis max.

150 kg/cm 2 verwendet werden können; die nötigen Drucke werden

über einfache hydraulische Pressen erreicht. Bei einem Zylinderdurchmesser

von 55 mm und einer -arbeitshöhe von 80 mm lässt sich

ein Sedimentvolumen bis zu 190 cm 3 aufarbeiten. Bei der Probenahme

wird das Porenwasser standardmässig im Squeezer durch ein Nylonsieb

(40 pm) und 2 WHATMAN-Papierfilter in eine an der Basisplatte

befestigte Einweg-Spritze gepresst. Anschliessend erfolgt

die Filtrierung durch ein 0.45 pm Membranfilter.

Bei der Bearbeitung der Sedimentproben der Zürichsee-Bohrungen,

die durchschnittliche Wassergehalte zwischen 10 % und 25 % aufwiesen,

wurde mit Maximaldrucken (150 kg/cm 2 ) ca. 80 % des vorhandenen

Porenwassers ausgepresst; der von MANHEIM als kritisch

beschriebene Reaktionsdruck von 600 kg/cm 2 wurde dabei weit unterschritten.

Mit 4 simultan eingesetzten Squeezern konnten bis

8 Proben pro Tag bearbeitet werden.

(M. Sturm, K. Ghilardi [Geol. Inst. ETHZ], A. Vogel)

Sedimentation im Baldeggersee

Um die Prozesse der Sediment-Bildung und -Akkumulation in verschiedenen

Bereichen des Baldeggersees zu studieren, wurden in

einem Längsprofil entlang der Seeachse sechs lange Sedimentkerne

(zwischen 450 cm und 850 cm) entnommen. Nach den bisherigen

Resultaten (Pollendatierung und Sedimentologie) beträgt die Mächtigkeit

der postglazialen Ablagerungen im Profundal des Baldeggersees

in ca. 60 m Wassertiefe 3-4 m mehr als in den Sedimentkernen

des Uferhangbereiches in ca. 30 m Wassertiefe. Morphologisch

sichtbare Einebnungsterrassen sowie Hiaten (Lücken) im

Pollenprofil der Uferhang-Sedimente weisen auf Erosionsprozesse

infolge niedriger Seespiegelstände oder subaquatischer Hangrutschungen

hin, die für eine Verfrachtung der Hangsedimente in die

Beckenmitte verantwortlich gewesen sein können. Die Hangsedimente

zeigen dabei durchschnittlich höhere Karbonatgehalte und einen

niedrigeren Anteil an organischem Material als die Ablagerungen

im Profundal. Ferner weist das Auftreten varvenartiger

Sedimente in einem Kern des Profundals darauf hin, dass im tiefsten

Beckenbereich des Baldeggersees zeitweise anaerobe Bedingungen

geherrscht haben müssen, der See also bereits mehrmals

in seiner Geschichte eutroph gewesen ist. Deutlich widerspiegeln

die Sedimente auch den Uebergang des Baldeggersees von einem Ablagerungsbecken

mit vorwiegend allochthoner Ton-/Siltsedimentation

des Spätglazials zu einem See mit vorwiegend autochthoner

Sedimentbildung durch erhöhte Calcitfällung und Biomasse im Holozän.

Pollenanalytisch ist dieser Uebergang durch den Wechsel

von kälteresistenten Gräsern und Sträuchern zu Baumvergesellschaftungen,

die nur im wärmeren Klima gedeihen, dokumentiert.


10-

20 —

30 —

40 —

50 —

60

70 —

m

GLÜHVERL. 0 10 % r'

KARBONAT 30 50 70

0

100-

200- 1

300-

400- verlost

500 500-

Karbonat

600-

700.

800•

900•

cm

Abb. 4.14:

S

BALDEGG

Karbonatverteilung und Glühverlust in Sedimentkernen des Baldeggersees

Die Resultate dieser Untersuchung helfen mit, den heutigen Zustand

und die Entwicklung des Sees besser zu verstehen. Die

Kenntnis prähistorischer Eutrophierungsphasen und ihrer geologischen

Randbedingungen gibt Hinweise auf die zukünftige Entwicklung

des heute stark eutrophen Sees.

(M. Sturm, Helga Sturm, A. Zwyssig)

Erste Impfversuche gegen Pilzkrankheiten bei Fischen

61

Pilzkrankheiten treten bei Fischen häufig auf und verursachen

bei wirtschaftlich wertvollen Arten bedeutende Verluste. Diese

Tatsache sowie die Tendenz besonders der intensiven Fischzucht,

eine Immunisierung als vorbeugende Massnahme anstelle herkömmlicher

therapeutischer Mittel anzuwenden, waren die Hauptgründe

für die vorliegende Untersuchung.

Wie frühere Beobachtungen gezeigt hatten, werden in Fischpopulationen,

in denen Pilzkrankheiten auftreten, Fische mit einer hohen

Konzentration von Antikörpern im Blutserum gegen den infizierenden

Pilz seltener befallen als Fische, bei denen im Serum

wenig oder keine Antikörper nachzuweisen sind. Bei der Regen-

ca.

13 000

JAHRE

w

LL

o

0 m

w

â

0


Abb. 4.15:

1

100 -

80-

50-

40-

20-

30 N 30- N 30 N

IM IP HANF

25 25- 25

20 20- 20

15 15- 15

10 0 10

1 1 1

1

. 45 1 05 1 65 logT -.15 .45 1.05 1 65 logT -.15 .45 105 1 65 IogT —•15 1 .40 105 165 logT

15

10

b

62

Vergleich der Wirksamkeit von drei Impfmethoden. K = Kontrolle; IM = intramuskulär

geimpfte Fische; IP = intraperitoneal, durch Injektion in die

Bauchhöhle geimpfte Fische; H.INF = durch "hyperosmotische Infiltration"

geimpfte Fische; logT = Zehnerlogarithmus des Antikörpertiters als Mass

für die Antikörperkonzentration im Blutserum; N = Anzahl der Individuen.

f-

Abb. 4.16:

5

Pilzbedingte Sterblichkeit im Resistenzversuch

mit Bachforellen-Vorsömmerlingen

(a) und mit Bachforellen-Jährlingen (b).

Weiss: geimpfte Fische, schraffiert:

Kontrolle.

bogenforelle (Salmo gairdneri) wurde deshalb versucht, die Antikörper-Konzentration

im Serum künstlich zu erhöhen. Wie Abb.

4.15 zeigt, konnte dies mit drei verschiedenen Impfmethoden erreicht

werden. Bei den zwei Injektionsmethoden traten allerdings

ungünstige Nebenwirkungen auf; zudem ist der Arbeitsaufwand dabei

relativ gross. Mit der für die praktische Anwendung besser

geeigneten Methode der "hyperosmotischen Infiltration" dagegen,

bei welcher die Fische zuerst in einer 5.32 %igen Kochsalzlösung

und anschliessend in verdünntem Pilzextrakt gebadet werden, können

in der gleichen Zeit 10 mal mehr Fische behandelt werden als

bei den Injektionsmethoden.

Mit der Infiltrationsmethode gegen pathogene Pilze geimpfte Bachforellen-Vorsömmerlinge

und -Jährlinge wurden 20 resp. 30 Tage

nach dieser vorbeugenden Behandlung einer hohen Konzentration derselben

Krankheitserreger ausgesetzt. Die Resultate dieser Versuche

(Abb. 4.16) ergaben, dass diese künstliche Immunisierung die Fische

gegen Pilzbefall eindeutig zu schützen vermag.

(B. Polli)


Wird die Biozönose in Fliessgewässern allein durch den Wasser®

chemismus bestimmt ?

63

Um die Qualität von Fliessgewässern zu beurteilen, bietet sich

dort, wo keine numerische Präzision (z.B. chemische Analysendaten)

verlangt wird, der Organismenbestand als langzeitintegrierender

Indikator an (ökologische Methode, vergl. Projekt MAPOS,

in Jb. 1977). Während der Einfluss der chemischen Wasserqualität

auf die Biozönose-Zusammensetzung einigermassen bekannt ist, ist

die Wirkung des hydrologischen Regimes (Abfluss®Aenderungen,Hochwasser)

noch weitgehend unbekannt. In einer vergleichenden Untersuchung

der Bergflüsse Töss und Necker wurde diesem Problem besondere

Aufmerksamkeit gewidmet.

Der Necker und der Oberlauf der Töss sind in chemischer und physiologischer

Hinsicht sehr ähnlich; beide sind auch weitgehend

frei von Abwasser-Einflüssen. Dagegen ist die Töss fast auf der

ganzen Länge verbaut; der Necker besitzt ein natürliches Bett.

Vermutlich sind die kleinere Stabilität des Sedimentes, der häufigere

Geschiebetrieb und das Fehlen grösserer Steine im Sediment

der Töss Folgen dieser Verbauung. In den Jahren 1974 bis

1978 wurden in der Töss ca. 45, im Necker ca. 7 Hochwasser mit

Geschiebetrieb registriert. Jede Bewegung der Sohle verändert

die dortige Organismengesellschaft und zwingt sie immer wieder

zur neuen Formierung.

Die an zwei vergleichbaren Flussstellen gefundenen Insektenlarven

zeigen denn auch verschiedene Zusammensetzungen (Tabelle).

Tabelle: Besiedlungsdichten der Insektenlarven in Töss und Necker (April 1979)

Töss bei Tablat Necker bei Lütisburg

Besiedlung (Tiere/m 2 ) 7273 7377

Eintagsfliegen 10.9 % 60.0 %

davon: - Rhithrogena 4.6 % 46.3 %

- Baetidae 5.8 % 13.2 %

Steinfliegen 75.2 % 14.4 %

davon: - Protonemura sp. 3.0 % 0.9 %

- Leuctra sp. 67.9 % 11.5 %

- Setipalpia (räuberisch) 1.5 % 1.5 %

Köcherfliegen (z.T. räuberisch) 0.3 % 0.6 %

Zweiflügler 11.7 % 22.1 %

davon: - Chironomidae(z.T.räuberisch) 10.1 % 14.5 %

- Simuliidae 0.3 % 4.0 %

Andere 1.9 % 3.0 %


Mittleres Pflanzengewicht

g FG/ Pflanze

[A[

cP'°'O'°

o

JF MA M JJASO ND

64

Die Besiedlungsdichte und der Anteil der Sekundär-Konsumenten

(Räuber) sind an beiden Flüssen sozusagen gleich, dagegen unterscheiden

sich die Primär-Konsumenten stark: Zwar finden sich

dieselben Arten, was auf gleiche Verbreitungsbedingungen schliessen

lässt, doch sind die einzelnen Arten sehr unterschiedlich

stark vertreten. Im Necker dominieren die weidenden/fallaubverwertenden

Eintagsfliegenlarven (Ephemeroptera), während in der

Töss fallaubverwertende Steinfliegenlarven (Plecoptera, Filipalpia)

den Hauptanteil ausmachen.

Diese Feststellungen stützen die Vermutung, dass die hydrologischen

Bedingungen eines Gewässers die Struktur und die Zusammensetzung

der Benthosbiozönosen stark prägen. Dieser Einfluss darf

bei Anwendung der ökologischen Gewässerbeurteilung nicht ausser

acht gelassen werden.

(A. Frutiger)

Das Wachstum von Ranunculus fluitans in künstlichen Freilandbächen

18

16

14

12

10

8

6

5

4

3

2

1

0

200

100

0

Wassertemperatur

°C [o]

Lichtintensität

cal /m 2. Tag [A]

400

200

0

20

15

10

5

0

Der jahreszeitliche Verlauf

des Wachstums eines Klons

von Ranunculus fluitans

(flutender Hahnenfuss) wurde

in Grundwasser-gespiesenen,

im Freiland stehenden

Vorflutermodellen untersucht

(Gesamt-Phosphor 20

pg/l, Temperaturamplitude

6°-17°C, Fliessgeschwindigkeit

10-20 cm/sec). Die Gewichtszunahme

der Einzelpflanzen

ist eine Funktion

ihrer Grösse und lässt sich

mit den in der Mikrobiologie

üblichen Parametern beschreiben.

Die grösste Zuwachsrate

wird im Juni(Verdoppelung

des Gewichtes in

14 Tagen) vor dem Beginn

der Blütenbildung erreicht

(Abb. 4.17) .

Abb. 4.17: Die Jahresperiodizität des Wachstums von Ranunculus fluitans

(flutender Hahnenfuss) in den Versuchsrinnen der Tüffenwies.

Mittlerer Zuwachs von 15 Pflanzen, die im Dez. 1979 als Ableger von 1 g

Frischgewicht eingesetzt wurden. i = Zuschneiden der Pflanzen auf etwa

halbe Grösse. Monatlicher Zuwachs-Quotient: Verhältnis des Ausgangsgewichtes

zum Endgewicht nach 1 Monat.


65

Die Erhöhung der Phosphorkonzentration von 20 auf 300pg P/1

durch Dosierung von Kalium-Phosphat hat keinen signifikanten

Einfluss auf das Wachstum, hingegen ergibt die zusätzliche Einleitung

von 1 % mechanisch geklärtem häuslichem Abwasser der

Stadt Zürich eine beträchtliche Wachstumsförderung (ca. 50 %).

In Kanälen mit einer gut ausgebildeten Population von Gammarus

sp. (Flohkrebs) werden eingeführte Ranunculus-Pflanzen durch

Beweidung schnell zerstört, was uns vermuten lässt, dass im Naturgewässer

unter gewissen Bedingungen Gammarus die Verteilung

von Ranunculus begrenzt.

(E. Eichenberger, H.U. Weilenmann)

Die Wechselwirkung zwischen Eisen und den drei essentiellen Schwermetallen

Kobalt, Kupfer und Zink in Fliesswassermodellen

Die Einleitung geringer Mengen von Co, Cu und Zn in den von der

Verordnung über Abwassereinleitungen noch tolerierten Konzentrationen

wirkt auf Algenbiozönosen von Fliesswassermodellen giftig

(Jahresbericht 1979). Aus weiteren Versuchen geht hervor, dass

Eisen-Ionen in Form von Komplexen von EDTA (Aethylendiamin-Tetraessigsäure)

das Wachstum von Algen fördern. Da der Effekt aber

nicht immer beobachtet wird und die notwendigen Konzentrationen

relativ hoch bei 100-300 pg Fe/1 liegen, wurde vermutet, Eisen

spiele in dieser Situation nicht die Rolle eines Nährions, sondern

es trete in Wechselwirkung mit Stoffen, die das Wachstum

hemmen, und habe möglicherweise eine entgiftende Wirkung. Als

Test für die allfällige Schutzwirkung des Eisens wurde geprüft,

ob es den hemmenden Effekt des Co-, Cu- und Zn-Gemisches zu modifizieren

vermag. Wie die Tabelle zeigt, setzt Fe-EDTA

Tabelle: Die Wechselwirkung zwischen Eisen und den Schwermetallen Kobalt,

Kupfer und Zink. Mittlere Biomasseproduktion von 75 m langen

Rinnen, in g Trockensubstanz/m 2 . Tag.

Rinne 1 8 4 7 3 5 6 2

Dosierung

pg/1

Grundwasser

Kontrolle

Fe-EDTA Co,Cu,Zn Co,Cu,Zn

EDTA

Co,Cu,Zn

Fe-EDTA

EDTA 1570 - - + + - + + +

Fe 300 - - + + - - + -

Co 50

Cu 10 - - - - + + + -

Zn 200

Biomassebildung

(g TS/m2 . Tag)

EDTA

11.3 12.0 11.2 11.2 0.8 2.5 7.8 12.5


66

diese toxische Wirkung beträchtlich herab (das Wachstum steigt

von 14 % der Grundwasserkontrolle auf 75 %). EDTA allein hat nur

einen geringen Effekt, so dass an eine spezifische Wirkung des

Eisens zu denken ist. Ueber die Wirkungsmechanismen bestehen verschiedene

Hypothesen, sowohl über Reaktionen im abiotischen Milieu

(Scavenger - Effekte), als auch über Vorgänge in den Zellen.

Offen ist die Frage, unter welchen Bedingungen sich Eisendosierungen

bei der Abwasserbehandlung auf die Verfügbarkeit von

Schwermetallen für die Lebewelt des Gewässers auswirken.

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

Radioaktivität der schweizerischen Gewässer

Um die Auswirkung der Emissionen radioaktiver Stoffe aus Kernanlagen

und Isotope verarbeitenden oder verwendenden Betrieben auf

die Gewässer in der Schweiz fortlaufend zu erfassen, wird die

Strahlenbelastung der unter- und oberirdischen Gewässer (inkl.

Wasserorganismen und Sedimente) dauernd überwacht. Die diesbezüglichen,

in der Abteilung Radiologie 1980 durchgeführten Messungen

haben gezeigt, dass der Radioaktivitätspegel der öffentlichen

Gewässer, analog zu den früheren Beobachtungen, von den

Emissionen aus Kernanlagen weitgehend unbeeinflusst blieb. Massive

Radioaktivitätserhöhungen liessen sich dagegen - wie schon

in den vergangenen Jahren - im Niederschlag und im Quellwasser

in der Umgebung einer Leuchtfarbenfabrik ("Leuchtfarbenfabrik

B-I"),im Ausfluss der Kläranlagen la Chaux-de-Fonds: infolge

Freilassung von Tritium via Abluft und Abwasser sowie im Ausfluss

der Kläranlage Zürich infolge Jod-131-Abgaben aus den Zürcher

Spitälern nachweisen (siehe Jahresbericht an die Eidg. Kommission

zur Ueberwachung der Radioaktivität, KUER).

Eingehende, langfristige Versuche (Bezzegh et al., Gas-Wasser-

Abwasser, 1979 und 1980) zur Abklärung der Kontaminationsverhältnisse

in der Nähe der "Leuchtfarbenfabrik B-I" zeigten, dass

man bei der Planung und Durchführung von Ueberwachungsprogrammen

dem Tritium, welches aus der Abluft in die Niederschläge bzw.

Luftfeuchtigkeit und das Bodenwasser gelangt, noch grössere Beachtung

schenken soll als jenem,welches durch das Abwasser unter

kontrollierten Bedingungen in die öffentlichen Gewässer eingeleitet

wird. Dies schon deshalb, weil das in den Niederschlägen

bzw. in der Luftfeuchtigkeit gebundene Tritium zusätzlich zu den

ober- und unterirdischen Gewässern auch die ihm in der Umgebung

der Emissionsquelle zugänglichen biologischen Materialien direkt

oder durch das Bodenwasser kontaminiert. In bestimmten Fällen

(z.B. in der Umgebung der "Leuchtfarbenfabrik B-I") kann demnmit

Tritium markierten Wasser"der Luft sogar eine dominierende Rolle

bei der Inkorporation des Tritiums im menschlichen und tierischen

Organismus zukommen.

Es wurden auch einige gezielte Untersuchungen über den Reinigungseffekt

der Kläranlage Zürich betreffend Jod-131 durchgeführt. Ein

für die Praxis relevanter Effekt konnte dabei nicht festgestellt

werden.

(Maria M. Bezzegh)


Probleme bei der Interpretation von bakteriologischen Analysenergebnissen

von Grundwasserfassungen

67

Die Interpretation von bakteriologischen Analysenergebnissen von

Grundwasserfassungen führt in der Alltagspraxis nicht selten dann

zu Schwierigkeiten, wenn temporär oder ganzjährig schlechte Ergebnisse

auftreten, welche auf Grund der örtlichen Verhältnisse

bei der Fassung sowie der vorhandenen Informationen über Herkunft

und Fliessweg des Grundwassers nicht erklärbar sind. Es stellt

sich in diesen Fällen die schwierige Frage nach der Ursache der

unbefriedigenden bakteriologischen Analysenzahlen. Grundsätzlich

kommen folgende Kontaminations®Möglichkeiten in Frage:

a) Verunreinigung des Grundwassers entweder im näheren oder im

weiteren Einzugsgebiet der Fassung.

b) Kontamination des Wassers in der Fassung selbst wegen versteckten

baulichen Fehldispositionen oder unzweckmässigen

Installationen bei der Probenahmestelle.

c) Kontamination bei der Entnahme und Analyse der Wasserproben

(sollte bei geschultem Personal und sorgfältigem Arbeiten

nicht vorkommen).

Nachstehend wird ein Fall einer bakteriologischen Störung bei

einem Grundwasserpumpwerk geschildert, bei dem auf Grund der

Ortsbesichtigungen vor allem die Kontaminations®Möglichkeit ge

-mäss Ziff. b) in Betracht gezogen werden musste, und der dann

bezüglich der Ursache der Störung genauer untersucht wurde.

Bei der periodischen chemisch-bakteriologischen Untersuchung

eines Grundwasserpumpwerks in einem kiesig-sandigen Grundwasserleiter

zeigten sich sehr starke Schwankungen bei den bakteriologischen

Analysenzahlen (Keimzahl und Colibakterien). Nach völlig

befriedigenden Werten folgten in unregelmässigen Abständen sehr

schlechte Werte, welche Anlass zu ernsthaften Beanstandungen des

Wassers durch das zuständige Laboratorium gaben. Auf Grund der

durchaus befriedigenden örtlichen Verhältnisse hätte man eigentlich

unseres Erachtens während des ganzen Jahres befriedigende

bakteriologische Verhältnisse erwarten dürfen. Für die mehrmals

aufgetretenen sehr schlechten Analysenergebnisse hatte man vorerst

keine plausible Erklärung.

Eine eingehende Besichtigung des Grundwasserpumpwerks führte zu

dem Verdacht, dass die bakteriologische Störung durch die Versickerung

von verschmutztem Meteorwasser von der im Freien befindlichen

Kellertreppe des Pumpwerks verursacht sein könnte. Das Meteorwasser

fliesst vom Bodenablauf der Kellertreppe zunächst in

einen im Rohrkeller des Pumpwerks befindlichen Pumpensumpf® aus

diesem wird es sodann mittels eines von Hand bedienten Injektors

von Zeit zu Zeit über eine in den Plänen nicht eingezeichnete

kleine Leitung weggepumpt. Da keine Ausmündung der Injektorlei®

tung in den in ca. 70 m Entfernung vom Pumpwerk vorbeiführenden

Bach gefunden wurde, musste angenommen werden, dass das ver-


schmutzte Meteorwasser im Leitungsgraben der ins Netz führenden

Druckleitung in unbekannter Entfernung vom Pumpwerk in das nur

wenig tiefer liegende Grundwasser versickert.

68

Auf Grund der geschilderten Ergebnisse dieser Besichtigung beschlossen

wir, einen kombinierten Markierversuch zur genauen Abklärung

des Einflusses der erwähnten Meteorwasser-Beseitigung

auf die bakteriologischen Eigenschaften des aus dem Pumpwerk gewonnenen

Grundwassers durchzuführen. Die Abb. 4.18 orientiert in

ausführlicher Weise über die Anordnung, die Ausführung und die

Ergebnisse des am 22. Okt. 1980 durchgeführten Markierversuchs.

Aus den Ergebnissen des Versuchs konnten, kurz zusammengefasst,

die nachstehenden Schlussfolgerungen gezogen werden:

- Das von der Kellertreppe abfliessende Meteorwasser gelangt

durch Versickerung in den Entnahmebereich des Filterbrunnens

und anschliessend beim Pumpbetrieb in den Filterbrunnen

selbst.

2E

400-

Û

E

200-

300- 150-

200- 100-

100- 50-

80- 40-

60- 30-

40- 20-

20- 10

0 0

Abb. 4.18: Markierversuch

00 10 20 30 40 50 i0h 10 20 30 40 50 11h 10 20 30 40

22. 0kt. 1980 ZEIT

Markiersubstanzen:

- 25 kg Kochsalz (NaC1)

- Bakterien: Aufschwemmung von Gartenerde + Kultur von Bakterien der Spezies

"Sarcina lutea"

Zugabe der Markiersubstanzen:

Einschwemmung mit 22 1/min Wasser in den Ablauf der Kellertreppe des Pumpwerks

Nachweis der Markiersubstanzen in dem gepumpten Grundwasser:

- Analyse auf Chlorid (Cl)

- Bestimmung der Keimzahl in 1 ml (PC-Agar, 30°C, 3 Tg)

16h


69

- Beide Markiersubstanzen, d.h. die Kochsalzlösung sowie die

eingeschwemmten (hygienisch unbedenklichen) Bakterien gelangten

schon nach sehr kurzer Zeit (10-20 Minuten) in den

Filterbrunnen.

- Die geschilderte Entfernung des auf der Kellertreppe zwangsläufig

mehr oder weniger stark bakteriell verunreinigten Meteorwassers

führt daher eindeutig zu einer bakteriellen Verunreinigung

des aus dem Filterbrunnen gepumpten Grundwassers.

Auf Grund der Ergebnisse des Markierversuchs wurden die folgenden,

für das betreffende Wasserwerk wichtigen Beschlüsse gefasst:

- Es wird die Ursache der aufgetretenen Störungen bekämpft,

d.h. das Meteorwasser der Kellertreppe wird auf eine unschädliche

Art abgeleitet (Ableitung in den benachbarten

Bach).

- Auf die Installation einer Entkeimungsanlage im Pumpwerk wird

- mindestens einstweilen - verzichtet. Der Verzicht wird definitiv,

wenn die bakteriologischen Analysen nach Durchführung

der Sanierungsmassnahme keinen Anlass zur Beanstandung

der Wasserqualität geben.

(P. Nänny)

Grundwasserverschmutzung durch Alkylhalogenide: Entstehung von

Dialkylsulfiden unter anaeroben Bedingungen

Alkylhalogenide sind wichtige organische Reagenzien und werden

zum Teil in grosstechnischem Massstab produziert und verwendet.

Im Wasser hydrolysieren solche Substanzen zu den entsprechenden

Alkoholen, wobei die Hydrolysehalbwertszeiten je nach Art der

Verbindung zwischen Sekunden und Jahren liegen.

Bei der Untersuchung einer Grundwasserverschmutzung durch langjährige

chronische Einträge von (hauptsächlich primären) Alkylbromiden

in den Grundwasserleiter wurden im Grundwasser auch

zahlreiche Dialkylsufide gefunden (Abb. 4.19). Diese Verbindungen,

welche mit Hilfe der Gaschromatographie/Massenspektrometrie

identifiziert wurden, sind sowohl vom hygienischen wie vom toxi-

"EDUKTE" UND "PRODUKTE" EINER GRUNDWASSERVERSCHMUTZUNG

"EDUKTE" "PRODUKTE"

R-CH 2 -Br R-CH2-S-CH2-R'

Br-CH2-CH2-CH2-Br

Br-CH2-CH2-CH2-CI

Br -CH2-CH2-CH2-CH2-Br

CH2 CH2,CH 2

S -S

R- CH 2 -S- CH 2 -CH 2 -CH 2 - CI

CH 2 - CH2

CH 2CH2

(R,R'= H,CH 3 , C 2 H 5 , C 3 H 7 , etc.) S —S^ Abb. 4.19


kologischen Standpunkt

aus äusserst bedenklich.

Da in den untersuchtenGrundwasserproben

auch Schwefelwasserstoff

nachgewiesen

wurde, scheint es wahrscheinlich,

dass diese

Verbindungen unter anaeroben

Bedingungen

durch nukleophile Substitutionsreaktionen

aus den entsprechenden

Alkylbromiden entstanden

sind (Abb. 4.20).

Die Resultate von Laboruntersuchungen

über

die Kinetik solcher Reaktionen

bestätigten

70

REAKTIONSSCHEMA , GESCHWINDIGKEITS - UND GLEICHGEWICHTSKONSTANTEN

R-CH 2 Br

(BROMID)

Im Labor bestimmt

für R=R'=C5Ht1

R- CH 2 OH + Br-

0

\0\Ä- (ALKOHOL)

N2S/NS.

sy

4-2 R-CH 2 SH + Br

(MERKAPTAN)

k H2O =1.96x10

PKRSH

-7 s'' (pH=8)

t 1/2 Hydrolyse) = 40 Tage

kSH- =8.56x10"4 Lmo['s-1

k Rs-= 8.06e 10-3 L mor i s-1

R-CH 2 S-

(MERKAPTANAT)

R'-CH2Br

SN2

(kRs-)

PKRSH= 9.44

Abb. 4.20

es

02

R-CH2-S-S-CH2-R'

(DIALKYLDISULFID)

R CH2-S-CH2-R'

(DIALKYLSULFID)

diese Annahme. Die auf Grund unserer Experimente ermittelten Geschwindigkeits-

und Gleichgewichtskonstanten (Beispiel Abb. 4.20)

zeigen, dass unter den gegebenen Bedingungen (pH ti 8, [HS]tot

5 . 10 -5M) im Grundwasser im Zeitraum von ein paar Jahren die Bildung

von substantiellen Mengen von Dialkylsulfiden aus Alkylbromiden

durchaus möglich ist.

(R. Schwarzenbach, W. Giger, Ch. Schaffner, 0. Wanner)

Phenole als Wasserverunreinigungen

Phenole und insbesondere chlorierte Phenole treten als Schadstoffe

in Abwässern und natürlichen Gewässern auf. Einige Verbindungen

dieser Substanzklasse zeigen äusserst tiefe Geruchs- und Geschmacksschwellenwerte

(bis zu 0.1 . 10 -6 g/l). Gewisse Phenole

sind biologisch schlecht abbaubar und sehr toxisch (z.B. Pentachlorphenol).

Die zur Zeit zur Verfügung stehenden Bestimmungsmethoden

für Phenolverbindungen sind nur zum Teil genügend spezifisch

und empfindlich. Daher wurde in der Abteilung Chemie der

EAWAG eine analytische Methode erarbeitet, um Phenole als Einzelstoffe

zu bestimmen. In einem mehrstufigen Verfahren wurden die

Phenole aus Wasserproben isoliert. Die qualitativen Analysen erfolgten

mittels Glaskapillar-Gaschromatographie/Massenspektrometrie,

und quantitative Bestimmungen wurden mittels Flammenionisations-Detektion

ausgeführt. Bestimmungsgrenzen von ca. 0.1-10-6g

Einzelsubstanz pro Liter Wasser wurden erreicht.

Erste Anwendungen der Methode bestätigten deren vielseitige Anwendbarkeit

für sehr unterschiedlich verschmutzte Wasserproben.

Abb. 4.21 zeigt als Beispiel das Gaschromatogramm der Phenole,

welche aus einer Ablaufprobe einer kommunalen Kläranlagen extrahiert

wurden. Hauptkomponenten sind die biologisch resistenten

chlorierten Phenole, welche heute in Spurenkonzentrationen in der


3b

OH

w

OH

NO2

OH

CI

OH

CI

NO2

CH3

71

OH

CI

80 1 30

CI

CI

CI

OH

Cl

CI

C I

CI

OH

CI

CI

CI

18'0°C

Tabelle: Konzentrationen und Eliminationswerte für Phenole

in einer kommunalen Kläranlage

Verbindung

Konzentration

10®6 g/1

Ablauf Ablauf

Vorklärbecken Nachklärbecken

Phenol 1.9 1.5 21

2-Kresol 3.4 0.2 94

3-/4-Kresol 2.7 0.1 96

2,3,4,6-Tetrachlorphenol

Pentachlorphenol

0.28 0.18 35

0.72 0.47 36

Abb. 4.21:

Glaskapillar-

Gaschromatogramm

der Phenole

einer Ablaufprobeeiner

kommunalen

Kläranlage.

Elimination

Umwelt sehr weit verbreitet auftreten. Ueber die Herkunft der

ebenfalls identifizierten ortho-Nitrophenole können noch keine

schlüssigen Angaben gemacht werden.

Die Tabelle gibt einen Ueberblick über die Konzentrationen und

Eliminationswerte, welche in einer kommunalen Kläranlage ermittelt

wurden. Die niedrige Elimination des relativ leicht abbaubaren

Phenols kann möglicherweise dadurch erklärt werden, dass

diese Verbindung als Abbauprodukt der Aminosäure Tyrosin gebildet


2

Et

O 8

W 6

Z

E 4

72

werden kann. Die teilweise Elimination der refraktären polychlorierten

Phenole dürfte sowohl durch Sorption in oder an den Belebtschlamm

als auch durch biologischen Abbau erfolgen.

Im weiteren bewährte sich die Methode für verschiedene Industrieabwässer

sowie, nach gewissen Modifikationen, für Flusswasserproben.

(W. Giger, Ch. Schaffner, J. Schneider)

Speicherentwässerung

Siedlungen mit den heute üblichen Entwässerungssystemen verursachen

einen erhöhten und beschleunigten Abfluss von Niederschlägen.

Neben der grösseren Belastung der Vorfluter mit Schmutzstoffen

ergeben sich auch erhöhte Hochwasserspitzen mit all ihren

Nachteilen, wie notwendig werdende, aufwendige Gewässerkorrektionen

und Grundwasserabsenkungen.

Im Rahmen der Studie "Speicherentwässerung" werden Möglichkeiten

gesucht, das Regenwasser am Ort des Anfalles zurückzuhalten, es

verzögert abzuleiten oder zu versickern. Das verwendete Datenmaterial

(aus "Starkniederschläge des schweiz. Alpen- und Alpenrandgebietes"

der Eidg. Anstalt für das forstliche Versuchswesen,

Birmensdorf) erlaubte die Darstellung in der Art von Abb. 4.22

als Hüllkurven der Niederschläge bestimmter Häufigkeit.

100

8

6

4

0.001

.'

,+

Ai o

+'

/o

o A St. Gallen

+ Zürich

4 6 8 2

0.01

o Luzern

4 6 8 2 4 6 8 2

0.1

TAGE

/®;

o:

Damit können, im Gegensatz

zur bisherigen Methode (nach

üblichen Regenintensitäten),

mit Hilfe einer schrittweisen

Retentionsberechnung bei

vorgegebener, gedrosselter

maximaler Abflussmenge, die

nötigen Rückhaltevolumen von

Sickeranlagen und Einheiten

der Kanalisationsanlagen abgeschätzt

werden.

(H. Weber)

Abb. 4.22:

4 6 8

10 Hüllkurven der einjährigen Regen

und Regenfolgen

Quellen und Mensen der Schmutzstoffe in Regenabflüssen einer

städtischen Mischkanalisation

Bereits im Jahresbericht 1979 (Seite 28) wurde ein Einblick in

das oben genannte Projekt geboten, wobei die Entstehung und Ansammlung

der Ablagerungen in einem Kanal des Untersuchungebietes

kurz beschrieben wurde.


Ziel dieses Projektes ist es, die bei einem Regenabfluss im

Mischsystem neben dem häuslichen Abwasser zusätzlich auftretenden

Verschmutzungsquellen qualitativ und quantitativ zu

untersuchen. Dabei erschien es angezeigt, die während des Regenabflusses

zusätzlich zum Abfluss gelangenden Schmutzfrachten

ins Verhältnis zu den Frachten zu setzen, die während der

Dauer des Regenabflusses bei Trockenwetter zum Abfluss gelangt

wären.

Die systematisch und getrennt durchgeführten Untersuchungen der

Verschmutzungsquellen (Trockenwetterabfluss, Ablagerungen in

den Kanälen, Sielhäute [biologischer Bewuchs auf den benetzten

Kanalwandungen] und indirekt auch Abschwemmungen von den Verkehrsflächen

und Dächern) ermöglichen es, für einige verschiedenartige,

im Frühjahr und Sommer des Jahres 1980 aufgetretene

KONZENTRATIONEN U. FRACHTEN DES CSB IN DER ABFLUSSWELLE

Regenereignis vom 25. April 1980 / Schwachregen mit N=3,5mm / imaz'18l/s•ha

über 10 Min.

1/s

100

80

60

40

20

mg/I

200

150

100

50

kg/3'

4,0-

3/ 0

2,0-

1/0-

kg

30

20

107

ABFLUSSMENGEN

73

Strassen + Dächer 16%

Sielhäute 30°/°

10 ^ Ablagerungen 34%

Abb. 4.23:

20 30 40 50 0700 Zeit

Trockenwetterabf 1.20

Bei Trockenwetter : rd 4 I/s

Bei Trockenwetter : 560 mg/I

Bei Trockenwetter : 0/43 kg/3 Min.

diese Prozentanteile gelten

nur für den vorliegenden

Regenfall u. die vorliegenden

Kanalisationsverhältnisse !

Bei anderen Verhältnissen

sind einschneidende Veränderungen

möglich.

Abflusswelle eines Schwachregens, Konzentrationen und

Frachten des CSB


74

Regenereignisse die Schmutzfrachten für die berücksichtigten Verschmutzungsparameter

zu berechnen. Davon unabhängig wurden für

diese Regenereignisse die Schmutzfrachten mittels Wassermengenmessung

und Probenahme ermittelt. Dabei ergab sich mit Ausnahme

der extrem schwachen und extrem starken Regen eine gute Uebereinstimmung

zwischen den berechneten und den mittels Probenahme bestimmten

Schmutzstoffrachten der Regenereignisse.

In Abb. 4.23 wird anhand des chemischen Sauerstoffbedarfes (CSB)

als Verschmutzungsparameter für das Regenereignis vom 25. April

1980 die prozentuale Aufteilung der Schmutzfracht auf die vier

Verschmutzungsquellen dargestellt. Dabei fällt auf, dass auch

die Sielhäute, über deren Beitrag zur Verschmutzung bis heute

wenig bekannt ist, wenigstens im vorliegenden Fall einen ansehnlichen

Beitrag zur Gesamtverschmutzung des Regenabflusses liefern.

Die Beobachtungen ergaben, dass die in den Kanälen wärend des

Trockenwetters nicht zur Abschwemmung in Richtung Kläranlage

gelangten grobdispersen Stoffe, d.h. die Ablagerungen, schon

bei einer durch einen Niederschlag verursachten leichten Erhöhung

der Wassermenge aus den Kanälen gespült werden, da diese

Stoffe auf der Kanalsohle labil gelagert sind. Für die Ablösung

von Sielhautmassen von den Wandungen bedarf es jedoch bereits

einer stärkeren Strömung im Kanal, bzw. der von der Strömung

auf den benetzten Rohrumfang ausgeübten Scherkräfte.

Für das untersuchte Ereignis stellten trotz der allgemeinen guten

Gefällsverhältnisse im Kanal die Ablagerungen einen Beitrag

von der Grösse des 1,7-fachen Trockenwetteranfalles dar.

Auch der Beitrag der Sielhäute zur Verschmutzung der Abflusswelle

ist von der gleichen Grössenordnung. Beide Beiträge stellen

gewissermassen eine Speicherung eines Teils der bei Trockenwetter

anfallenden Verschmutzung dar, welcher zur ungünstigsten Zeit,

d.h. bei Regenwetter, in Richtung Kläranlage befördert wird und

dabei je nach Grösse der Abflussmenge in die Kläranlage, in ein

Regenklärbecken oder auch direkt in den Vorfluter gelangt.

Der im vorliegenden Beispiel mit 16 angegebene Beitrag der

Dächer und Verkehrsflächen zur Verschmutzung der Abflusswelle

ist von der Intensität und Dauer des Regens und in hohem Masse

auch von der Dauer der dem Regen vorangegangenen Trockenwetterperiode

abhängig. Bei einem starken Gewitterregen kann er alle

andern Anteile weit übertreffen.

(L. Dauber, B. Novak)

Propionat-Abbau in methanogenen Oekosystemen

Bei der Mineralisation in methanogenen Oekosystemen (Sedimente,

Moore, Faulräume von Kläranlagen, sog. Biogas-Systeme, etc.)

entsteht als wichtiges Zwischenprodukt Propionat. Auf Grund unserer

Untersuchungen an Mischkulturen postulieren wir folgendes


Reaktionsschema:

75

1 CH 3 CH 2 OOO- + 3 H0 2

} CH 3 COO- + 3 H 2 + HCO 3- + H+ AG = + 76 kJ/Mol

2 3/4 CO 2 + 3 H 2- 3/4 CH 4 + 11/2 H 20 AG 2 o' = - 104 kJ/Mol

3 CH 3 COO- + H 20 } CH 4 + HCO 3 AG3 o' = - 28 kJ/Mol

4 CH 3

CH- + 21/2 H 20 + 3/4 Co 2 + 13/4 CH 4 + 2 HCO 3 + H+ AG4o' = - 56 kJ/Mol

Nach thermodynamischer Berechnung ist der H 2 -Partialdruck begrenzender

Faktor für die anaerobe Propionat-Oxidation (Gl. 1). Um ®5

ein AG 1° = 0 zu erreichen, ist ein H 2 -Partialdruck von ca. 10

atm. notwendig. In natürlichen Oekosystemen wird der Fettsäure-

Abbau erst durch das Zusammenwirken der Fettsäuren oxidierenden

Mikroorganismen und den lithotrophen Methanbildnern ermöglicht.

Während die ersteren die Fettsäuren in Zwischenprodukte überführen,

welche durch die Methanbildner verwertet werden können, entziehen

die chemolithotrophen Methanproduzenten laufend den anfallenden

Wasserstoff und sorgen damit für den genügend tiefen H2-

Partialdruck, der für die exergonische Propionat-Oxidation notwendig

ist. Die Untersuchungen zum anaeroben Propionat-Abbau werden

zur Hauptsache an stark angereicherten Mischkulturen von Propionat

abbauenden und methanogenen Mikroorganismen durchgeführt.

Als Impfmaterial für die Anreicherung diente Faulschlamm aus der

Abwasserreinigungsanlage Opfikon. Mit diesen Mischpopulationen

konnte die hypothetische G1. 4 verifiziert werden, d.h. es konnte

experimentell nachgewiesen werden, dass pro Mol Propionat

1.75 Mole Methan entstehen. Weiter konnte gezeigt werden, dass

Abb. 4.24:

Rasterelektronenmikroskopische

Aufnahme flockenartiger Aggregate

von Mikroorganismen aus Propionat

abbauenden Anreicherungskulturen.

Schleimartige Zelloberflächen

und fädige Struktur gewisser

Mikroorganismen führen

möglicherweise zum notwendigen

engen Kontaktder am Propionat-

Abbau beteiligten Mikroorganismen

(Vergrösserung 4800 x).

Foto: Laboratorium für Elektronenmikroskopie

1, Zellbiologie,

ETHZ.


76

als Produkt aus der Propionat-Oxidation freies Acetat entsteht.

Die uns bis heute zur Verfügung stehenden mikrobiologischen Methoden

erlauben uns aus den oben erwähnten thermodynamischen

Gründen noch nicht, den Propionat oxidierenden Organismus in

Reinkultur zu isolieren. Möglicherweise erlaubt erst ein enger

Kontakt der H2-Produzenten mit den H 2 -Verwertern den Ablauf der

thermodynamisch ausserordentlich ungünstigen Propionat-Oxidation.

Es wird deshalb mittels elektronenmikroskopischer Untersuchungen

geklärt, ob möglicherweise ein ausgeprägter Mutualismus zwischen

den H 2 bildenden Propionat-Verwertern und den H 2 zehrenden Methanbildnern

existiert (vgl. Abb. 4.24).

Ziel unserer Arbeiten wird es sein, den Propionat oxidierenden

Mikroorganismus in Gegenwart von lediglich einem Typus eines H 2

-zehrenden Mikroorganismus (lithotrophes Methanbakterium oder Desulfurikant)

zu züchten, um eingehende physiologische Studien

über den anaeroben Propionat-Abbau durchführen zu können.

(M. Koch, G. Hamer, K. Wuhrmann)

Bildung und Auflösung von festen Phasen in den Gewässern

Die Bildung von Kristallen, die Nukleierung (Keimbildung), das

Kristallwachstum und die Verwitterung sind Prozesse, welche wesentlich

zur Zusammensetzung eines Gewässers beitragen, sind

doch z.B. gelöste Salze das Resultat chemischer Verwitterung

einerseits und Kalksteine das Resultat von Calcit-Ausfällungen

andererseits. Bislang wurde die Keimbildung - quasi als Zeugung

eines Kristalles - vorwiegend mit physikalischen Modellen zu

beschreiben versucht. Wir sind aufgrund von Arbeiten über Ad°

sorption von Metallionen und Anionen zur Auffassung gelangt,

dass bei der heterogenen Nukleierung, dem Kristallwachstum und

der Auflösung zu einem wesentlichen Ausmass chemische Prozesse

beteiligt sein müssen.

In Modellstudien wurden untersucht: 1) Nukleierung von Calcium

-Fluorid an Cer-Oxid (Hohl/Werth), 2) Nukleierung von Calcit an

Aluminium-Oxid und Algen (Kunz) und 3) Auflösung von Aluminium-

Oxid und Feldspat in Gegenwart von Oxalsäure (Furrer).

Beim heutigen Stand des Wissens lassen sich folgende Aussagen

machen:

1) Die heterogene Nukleierung von Calcium-Fluorid an Cer-Oxid

ist stark pH -abhängig und liegt in einem pH -Bereich, wo

sowohl Calcium -Ionen als auch Fluorid-Ionen an der Cer-Oxid-

Oberfläche adsorbiert werden.

2) Die heterogene Nukleierung von Calcit an Aluminium-Oxid ist

pH-abhängig. In Anwesenheit von Algen kann die Nukleierung

von Calcit gehemmt werden.

3) Die Auflösung von Aluminium-Oxid wird durch Anwesenheit von

Oxalsäure beschleunigt. Die Auflösungsgeschwindigkeit geht

einerseits parallel mit der Wasserstoffionen-Konzentration


77

und ist andererseits grösser in einem pH-Bereich, wo Oxalsäure

an Aluminium-Oxid adsorbiert ist, als in einem pH-

Bereich, wo keine Adsorption stattfindet.

(H. Hohl, Esther Werth, B. Kunz, G. Furrer, W. Stumm)

Die Auflösungskinetik von Oxiden und Aluminiumsilikaten

Für das Studium der Verwitterungsreaktionen von Silikaten ist

es unumgänglich, zunächst einfache Modellreaktionen - wie die

Auflösung schwerlöslicher Oxide - quantitativ zu verstehen. Zu

diesem Thema bietet die Literatur ein umfangreiches, aber uneinheitliches

Material über Reaktionsgeschwindigkeiten und Reaktionsordnungen.

Aus zahlreichen Arbeiten geht hervor, dass

adsorbierbare Anionen die Auflösung im sauren Bereich katalysieren.

Es liess sich nun zeigen, dass für Systeme MeO n / H+ /Anion die

Auflösungsgeschwindigkeit R mit dem generellen Ansatz

R = k.[H + ]°® A

beschrieben werden kann. (DA ist der Bedeckungsgrad der Oxidoberfläche

mit einem anionischen Oberflächenkomplex, der sich

in vielen Fällen durch eine Adsorptions-Isotherme * ) beschreiben

lässt. Damit kann der Anschluss an frühere Arbeiten (Laura Sigg,

R. Kummert) hergestellt werden, die die Anionenadsorption an

oxidischen Grenzflächen quantitativ beschreiben.

Die reaktionsbegünstigende Wirkung der Oberflächenkomplexe beruht

auf der Reduktion der positiven Oberflächenladung. Zur

Auflösung einer Formeleinheit MeO n müssen nun weniger als 2n

H+ -Ionen an die Grenzfläche herangeführt werden.

Untersuchungen an Modellsystemen (y-Al203/Oxalat, passives

Aluminium/Oxalat + Fluorid) belegen, dass Oberflächenkomplexe

auch im schwach sauren Gebiet die Auflösungsgeschwindigkeit bestimmen.

Die an diesen Systemen erarbeiteten Modellvorstellungen

lassen sich - vorläufig qualitativ - auf Mischoxide und

somit auch auf Silikate übertragen. Damit kann die Richtung

vorgegeben werden, die zur gezielten Untersuchung von Verwitterungsreaktionen

einzuschlagen ist.

(R. Grauer, Vera Zutic, G. Furrer)

Immissionsmessungen in der Umgebung einer Müllverbrennungsanlage

Die Müllverbrennung ist seit langem als wichtige Quelle von Luftverunreinigungen

bekannt. Im Vordergrund standen in der Vergangenheit

die Emissionen von Staub und Salzsäure; in jüngster Zeit

wurden in der Literatur auch Schwermetallemissionen als wichtig

erkannt.

*) Die Adsorptions -Isotherme beschreibt den Zusammenhang zwischen

Bedeckungsgrad einer Feststoffoberfläche und der

Konzentration der adsorbierten Teilchensorte in der Lösung.


78

Im Zuge der Erneuerung der Müllverbrennungsanlage Zürich Josefstrasse

bot sich die Möglichkeit, die Immissionssituation in der

Nähe der Verbrennungsanlage sowohl bei ruhendem wie auch bei normalen

Betrieb zu untersuchen. Zu diesem Zweck wurden in der unmittelbaren

Umgebung des Hochkamins Trockenniederschlag und Regen gemeinsam,

wie auch Regen allein, monatlich gesammelt und auf zahlreiche

Parameter wie Eisen, Zink, Blei, Cadmium, starke Säuren,

TOC, etc. untersucht. Vergleicht man die während je 12 Monaten

vor und nach der Inbetriebnahme der MVA erhaltenen Daten, so ergeben

sich für die meisten der untersuchten Parameter keine wesentlichen

Unterschiede. Ausnahmen bilden die Schwermetalle Zink

und Cadmium, für welche die gesamte Menge von 450 auf 940 mg/m2

bzw. von 7,9 auf 17 mg/m 2 zugenommen hat, wie auch die Menge

starker Säuren (1978 40 mg/m 2 , 1979 69 mg/m 2 ). Diese Resultate

bestätigen, dass die Müllverbrennungsanlage eine wichtige Quelle

von Zink und Cadmium in der Umwelt ist. Darüberhinaus zeigen sie,

dass die Cadmiumbelastung am Messort Josefstrasse die in der

"Technischen Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA-Luft)" des

Bundesministeriums des Innern der BRD vorgesehenen Immissionsgrenzwerte

um das sechsfache übersteigt.

(H. Hämmerli, J. Zobrist, P. Brunner)

Die Bildung organischer Säuren beim mikrobiellen Abbau von Zellulose

Bei der Verrottung von stark zellulosehaltigem Material (z.B. Papierrohstoff)

mit ca. 60 % Feuchtigkeitsgehalt in einer Kompostierungsanlage

in Gegenwart von Nitrat und Impfung mit Mikroorganismen

eines Müllkompostextraktes wird in wenigen Tagen eine

saure Phase erreicht, deren pH bedeutend tiefer liegt als bei

der üblichen Rotte von zellulosehaltigem Müll mit Klärschlamm.

Es wurden pH-Minima im Bereich von 2.5 bis 3 gemessen. Durch gaschromatographische

Analyse wurden Konzentrationen von Ameisenund

Essigsäure bis 0.01 mol/1 nachgewiesen. Die Konzentrationen

von Propion-, Butter- und Pentansäure waren etwa 10 mal kleiner.

Nach zwei Wochen ist die saure Phase beendet, d.h. der pH steigt

auf 5 und höher an. Wird Tierkörpermehl als Stickstoff-Quelle zugesetzt,

so ändert sich die Struktur des Materials, so dass teilweise

anaerobe Bedingungen nicht verhindert werden können. Der pH

ist am Anfang wegen der Ammoniakbildung basisch und sinkt während

der sauren Phase auf pH 6.

(P. Keller)

Verteilung der Schwermetalle bei der Verbrennung von Klärschlamm

Etwa 25 % der schweizerischen Klärschlämme sind derart mit Schwermetallen

belastet, dass ihre landwirtschaftliche Verwertung langfristig

nicht gewährleistet ist. Als Alternative bietet sich die

Klärschlammbeseitigung durch Verbrennung an. Es stellt sich die

Frage, was mit den Schwermetallen bei der Klärschlamm-Verbrennung

geschieht. Da die Verbrennung häufig mit einer vorangehenden Faulung

und Entwässerung kombiniert wird, ist der gesamte Fluss der


79

Schwermetalle durch die Schlammbehandlung von Interesse. Bisherige

Resultate deuten an, dass bei der Entwässerung die untersuchten

Metalle Zink, Blei, Cadmium, Eisen und Aluminium erwartungsgemäss

mit der festen Phase quantitativ abgeschieden werden,

und dass die anschliessende Verbrennung einzelne Schwermetalle

(z.B. Cadmium) verflüchtigt und trotz Elektrofilter in

grösserem Ausmass emittiert. Vom Immissionsstandpunkt her gesehen

wäre somit die Verbrennung von schwermetallhaltigen Klärschlämmen

keine Alternative zum Austrag in der Landwirtschaft.

(P. Brunner)

Einfluss des Filtermediums auf die Klärschlammfiltration

Eines der Verfahren zur Klärschlammentwässerung ist die Filtration.

Der Filtrationsvorgang (Oberflächenfiltration) von Klärschlamm

wurde mit der klassischen Filtrationstheorie verglichen,

nach welcher der Strömungswiderstand des Filtrates nur von der

Dicke des Filterkuchens abhängig ist.

Inbezug auf die Filtrierbarkeit hat der Klärschlamm folgende

unangenehme Eigenschaften: weites Teilchengrössenspektrum mit

einem grossen Anteil an Feinteilchen; elastische, komprimierbare

und leicht zerstörbare Teilchen. Durch die heute üblichen

Flockungsmittel lassen sich die Feinteile weitgehend in Flocken

binden, die aber wesentlich kompressibler sind als der ungeflockte

Schlamm, was sich bei der Anwendung hoher Filtrationsdrucke

ungünstig auswirkt.

Aus Messungen mit geflocktem Faulschlamm in einer Laborfilteranlage

konnte festgestellt werden, dass sich der Strömungswiderstand

hauptsächlich im Filtermedium durch Einlagerung von Teilchen

und nicht, wie nach der klassischen Theorie zu erwarten,

im Filterkuchen aufbaut. Der Filtrationswiderstand ist deshalb

nicht nur von den Eigenschaften des Schlammes, sondern wesentlich

auch von der Kombination Schlamm und Filtermedium abhängig.

(K.A. Wuhrmann, J. Ribi, Inst. für Verfahrens- und Kältetechnik,

E TH Z )

Neutronenaktivierungsanalyse im Grundwasser Tüffenwies beim

Durchlauf durch die grossen Rinnen

An ausgewählten Probenahmestellen entlang der grossen Rinnen in

der Versuchsanlage Tüffenwies wurden Proben des durchfliessenden

Grundwassers erhoben. Die Wasserproben wurden geteilt, wobei eine

Hälfte an den Rinnen direkt, die zweite im Labor unter dem Schutz

eines "Reinen Werkraums" filtriert wurde. Sowohl für die Filtration

in situ als auch für jene in der reinen Werkbank standen

zwei baugleiche Filtrierapparaturen aus Teflon zur Verfügung.

Nach der Filtration wurden die Filtrate auf Spurengehalte der

"essentiellen" Elemente Mo, As, Cu, Co, Zn und Fe durch Neutronenaktivierungsanalyse

(NAA) mit Einzelelementabtrennung durch

Flüssig-Flüssig-Extraktion untersucht. Zusätzlich wurden die


80

Elementkonzentrationen von Mn, Ca, Mg, Cl, K, Sr und Ba durch rein

instrumentelle Bestimmung (INAA) ermittelt. Als Ergebnis dieses

Versuches wurden für 13 Proben an 4 Probenahmestellen insgesamt

208 Informationen über die Elementgehalte im Grundwasser Tüffenwies

während des Durchlaufs durch die Rinnen erhalten. Dieses

Zahlenmaterial erlaubt u.a. die folgende wichtige Schlussfolgerung:

Zwischen den Proben, die bei den Filtrationen in situ und im "Reinen

Werkraum" gewonnen wurden, sind keine signifikanten Konzentrationsunterschiede

sichtbar, d.h. die Filtration ist ohne Kontaminationsgefahr

direkt am Probenahmeort möglich.

Die Durchschnittsgehalte für die "essentiellen" - im Rahmen dieser

Versuchsreihe bestimmten - Elemente wiesen die folgenden Werte

auf, angegeben in ug/l. Zum Vergleich sind in Klammern die in

der Praxis erreichbaren Nachweisgrenzen der von uns entwickelten

neutronenaktivierungsanalytischen Methode aufgeführt:

Mo 1.41 (0.1) Co 0.033 (0.018)

As 0.85 (0.005) Zn 2.1 (0.8)*

Cu 0.72 (0.001) Fe 7.5 (5.0)

* für 65 Zn; für die Messung des 69m Zn beträgt die Nachweisgrenze

0.05 pg/l.

(K. Farrenkothen)

Anreicherung von Metallspuren in Wasserproben durch Aufkonzentrierung

im Vakuumrotationsverdampfer

Die Metallkonzentrationen in Fluss-, Regen-'und Firnwasserproben

liegen oft unterhalb der analytischen Atomabsorptionsspektroskopie-Nachweisgrenzen.

Dadurch wird die Aussagekraft der betreffenden

Analysenresultate in bezug auf örtliche und zeitliche Aenderungen

eingeschränkt. Deshalb wurde eine Probenkonzentrierung

mit Vakuumrotationseindampfung entwickelt und an Hand von Flusswasserproben

überprüft. Die Nachweisgrenzen der AAS-Messung sind

im Vergleich zu den Originalproben rund 10 mal tiefer (z.B. beim

Cd 10 -8 g/1), wenn auf 6-10 % des Originalvolumens eingedampft

wird.

Weder die Flammen- noch die Graphitrohrmethode werden durch Zusatz

von HNO 3 als Probenkonservierungsmittel, durch Schwebstoffe

oder durch Schwermetall-Blindwerte (Pb, Cu, Cd) gestört. Durch

das Verfahren eingebrachte Blindwerte von Na, K und Mg sind bis

50 mal kleiner als bei der früher verwendeten "TECATOR"-Methode

(offenes System, Siedesteine) und haben selbst bei der Anreicherung

von Regenwasser keine Bedeutung.

Mit der aus 4 Eindampfeinheiten bestehenden Anlage können pro

Mann-Arbeitstag bis zu 16 Einzelproben angereichert und analysiert

werden. Das Verfahren wird seit dem 1. Januar 1980 für

die meisten Projekte zur Charakterisierung natürlicher Gewässer

eingesetzt.

(H. Bader, D. Ïistler)


Fortschritte der Wasseranalytik: Die automatische Bestimmung des

gelösten anorganischen und organischen Kohlenstoffs (TIC, DOC)

81

Kohlenstoff ist in den karbonatreichen Wassertypen unseres Landes

die dominierende anorganische Komponente. Ihre genaue Kenntnis

ist für die geochemische Charakterisierung und für die Beurteilung

von Störungen der Gleichgewichtszustände wichtig, aber auch

für die Berechnung der Kohlenstoff-Assimilation nach der 14 C-Methode.

Der organische Kohlenstoff ist die wichtigste Abwasser-

Komponente.

In dem bei uns eingeführten Analysen-System wird der anorganische

und der gelöste organische C in einem einzigen Arbeitsgang bestimmt.

Die altbekannte Titration des Karbonates mit Säure wurde

dabei durch eine Direktbestimmung ersetzt. Mit einer Proportionierpumpe

werden die Proben und die Reagentien durch das Gerät

gefördert (Abb. 4.25).Aus der angesäuerten Probe (pH


82

Dissolved Organic Carbon). Die anorganischen Komponenten (CO2,

HCO 3 und 00 3 2- )werden aus dem TIC und den physikalischen Parametern

nach bekannten Verfahren berechnet.

Methan wird nicht erfasst, flüchtige Verbindungen wie Aceton

und Methanol unvollständig (53 bzw. 89 %). Benötigt werden 7,8

ml Probenvolumen. Das System liefert je 20 TIC- und DOC-Bestimmungen

in einer Stunde.

Genauigkeit: TIC 0 bis 30 mg C/1 mit ± 0.015 mg C/1 (Relative

Standardabweichung von 0 bis 60 mg C/1 < 0.7 %).

DOC 0 bis 3 mg C/1 mit ± 0.01 mg C/l.

(E. Szabo)

Abb. 4.26:

Aus einer übersättigten Lösung ausgefallene Calcium-

Fluorid-Kristalle (Vergrösserung 10'000 x). Dank der

grossen Schärfentiefe der REM-Bilder sind Kristallformen,

Veränderungen des Kristallhabitus, epitaktischer

(= orientierter) Aufwuchs einer Kristallsorte

auf eine andere etc. sehr gut erkennbar.

(H. Hohl, Esther Werth)


5. LEHRE UND AUSBILDUNG

83

5.1 Lehrveranstaltungen an der ETH Zürich

Sommersemester 1980

Prof. H. Ambühl BIOLOGIE V:

- OEKOLOGISCHE EXKURSIONEN

(Mitwirkung H.R. Bürgi, P. Perret, R. Riederer,

F. Stössel)

- OEKOLOGIE II

(Mitwirkung H.R. Bürgi)

HYDROBIOLOGIE II

Prof. R. Braun ABFALLWIRTSCHAFT

ARBEITSWOCHE IN HYDROBIOLOGIE

(Mitwirkung P. Bossard, H. Bührer, H.R. Bürgi,

P. Perret, E. Szabo)

BIOLOGIE-PRAKTIKUM, TEIL AQUATISCHE OEKOLOGIE

(Mitwirkung J. Angehrn, P. Bossard, H. Bührer,

H.R. Bürgi, A. Frutiger, P. Perret)

ABFALLTECHNIK

(Mitwirkung im Rahmen der Vorlesung

"Siedlungswasserbau" von Prof. E. Trüeb)

Prof. K. Grob HOCHAUFLOESENDE GASCHROMATOGRAPHIE

PD Dr. J. Hoigné TRINKWASSERHYGIENE UND CHEMIE DER

Prof. K. Wuhrmann WASSERVERSORGUNG

Dr. D. Imboden * MENSCH - TECHNIK - UMWELT

Diverse Dozenten

Prof. W. Stumm GEWAESSERSCHUTZ UND UMWELTOEKOLOGIE

Wintersemester 1980/81

Prof. H. Ambühl LIMNOLOGIE I (INKL. PRAKTIKUM UEBER EINHEIMISCHE

INVERTEBRATEN)

(Mitwirkung P. Perret, F. Stössel)

VOLL-PRAKTIKUM IN HYDROBIOLOGIE

(Mitwirkung J. Angehrn, H. Bührer, L. Bührer,

H.R. Bürgi, P. Perret, A. Stöckli, F. Stössel,

E. Szabo, U. Uehlinger)

mit einem * bezeichnete Dozenten gehören nicht zur EAWAG


Prof. H. Ambühl

Dr. R. Gächter

Prof. R. Braun

Dr. P. Brunner

Dr. Joan S. Davis

Dr. W. Giger

Prof. K. Grob

Dr. W. Gujer

Dipl.Ing. H.R. Wasmer

Prof. G. Hamer

Dr. R. Müller

Prof. W. Stumm

Prof. W. Stumm

Dr. W. Gujer

PD Dr. J. Ho igné

Prof. G. Hamer

Prof. W. Stumm

Dr. A. Zehnder *

Diverse Dozenten

Prof. W. Stumm

*

PD Dr. B. Böhlen

84

ANGEWANDTE LIMNOLOGIE

ABFALLTECHNIK

(Mitwirkung K.A. Wuhrmann)

TECHNIK UND UMWELT

ORGANISCHE GEOCHEMIE

HOCHAUFLOESENDE GASCHROMATOGRAPHIE

GRUNDLAGEN DER WASSERTECHNOLOGIE

(Mitwirkung M. Holler, W. Stumm)

MICROBIOLOGY OF WASTEWATER TREATMENT

BIOLOGICAL WASTEWATER TREATMENT

SCHWEIZERISCHE FISCHEREI UND FISCHZUCHT

CHEMIE NATUERLICHER GEWAESSER

EINHEITSVERFAHREN DER WASSERAUFBEREITUNG

UND ABWASSERREINIGUNG

TECHNISCHE ENERGIENUTZUNG VON BIOMASSE

CHEMIE UND UMWELT

Nachdiplomstudium Siedlungswasserbau und Gewässerschutz

1. Kurs, Wintersemester 1980/81

Dipl.Ing. M. Bolier

Dr. W. Gujer

Dipl.Ing. U. Bundi

Prof. D. Vischer*

Prof. T. Dracos*

Prof. R. Heierli*

GRUNDLAGEN DER VERFAHRENSTECHNIK DER WASSER-

AUFBEREITUNG UND ABWASSERREINIGUNG I

(Mitwirkung O. Wanner, J. Eugster, A. Weber)

GRUNDLAGEN DES GEWAESSERSCHUTZES UND DER

WASSERWIRTSCHAFT

EINFUEHRUNG IN DIE HYDRAULIK

EINFUEHRUNG IN DIE ABWASSERTECHNIK

mit einem * bezeichnete Dozenten gehören nicht zur EAWAG


Prof. H. Jäckli*

Prof. W. Stumm

PD Dr. J. Hoigné

Prof. E.U. Trüeb*

Dr. A. Zehnder

Prof. P. Baccini

Dr. W. Geiger

Dr. R. Grauer

Dr. D. Imboden

Université

de Neuchâtel

Université

de Genève

Université

de Genève

Station de Biologie

marine, Sète

(France)

Universität

Zürich

85

ALLGEMEINE HYDROGEOLOGIE

ALLGEMEINE CHEMIE MIT SPEZIELLER BERUECKSICH-

TIGUNG DER WASSERCHEMIE

5.2 Lehrveranstaltungen an anderen Lehrinstituten

5.21 Hochschulen

5.22 Andere Lehranstalten

Dr. H.R. Bürgi

Dipl.Ing. V. Krejci

Dipl. Ing. B. Novak

WASSERGEWINNUNG, -FOERDERUNG, -SPEICHERUNG UND

-VERTEILUNG

MIKROBIOLOGISCHE GRUNDLAGEN DER GEWAESSERSCHUTZ-

TECHNIK UND DER HYGIENE DER WASSERVERSORGUNG

Universität Basel, Biologie IV

Biozentrum

Interkantonales

Technikum

Rapperswi1

Ingenieurschule

Zürich

Ingenieurschule

Zürich

Chimie analytique II

Chimie inorganique spéciale

Eaux et sédiments (Certificat en

chimie analytique de l'environnement)

Faune piscicole de la Suisse

Stage de Biologie marine

Ionengleichgewichte in nichtidealen

Lösungen

Quantitativ- und instrumentellanalytische

Methoden

Oekologie und Umweltschutz

Abwassertechnik

Wasserversorgung

Hydraulik

mit einem * bezeichnete Dozenten gehören nicht zur EAWAG


5.3 Kurse und Fachtagungen

86

5.31 Kurse und Veranstaltungen am SFL Kastanienbaum

LEHRVERANSTALTUNGEN

A Hochschulen

12. -15.2. Limnologie Prof. Ambühl

20.2. Fischereiwissenschaften Dr. Müller

5.-7.6. Fischereiwissenschaften Dr. Peduzzi/Dr. Geiger

7.-12.7. Limnologie Prof. Ambühl

19.-20.9. DOC-Seminar Dr. Schwarzenbach

19.5.

3.6.

9.-13.6.

11.6.

12.-13.8.

1.9.

3.-4.9.

16.9.

27.-31.10.

27.2.

30.6.-5.7.

14.-19.7.

22.-26.9.

B Mittel- und Volksschulen

Gymnasium Luzern

Theresianum Ingenbohl

Gymnasium Liestal

Sek. Brunnmatt, Basel

Hohe Promenade Zürich

Gymnasium Luzern

Hohe Promenade Zürich

Kantonsschule Solothurn

Kantonsschule Dübendorf

C Lehrerausbildung

Limnologie

Biologie

Gewässerökologie und Gewässerschutz

Biologie

FUEHRUNGEN (Oeffentlichkeitsarbeit)

}

a^

o

H

o

Nils Andersen

Sr. D. Bösch

Dr. Odermatt

Frau Löffler

E. Ammann

Nils Andersen

Th. Gröber

Frau Stadler

E. Ott

Herr Staub

Dr. Klenk

Hj.Fricker/

U. Uehlinger

Anton Wigger

19.4. Autosattlersektion Zentralschweiz

21.4. Abendtechnikum Luzern

30.4. Landesregierung Baselland

8.5. Gewerbeschule Luzern

20.5. Sozialdemokratische Grossratsfraktion des Kantons Luzern

28.5. Amtsvorsteher des Militär- und Polizeidepartementes des

Kantons Luzern

2.6. Fachkommission Documenta Maritima

9.6. Regierungsrat des Kantons Luzern

14.6. Sportfischerverein Nidwalden

21.6. Lehrlinge Schweiz. Kreditanstalt Zürich

29.6. Berufsfischer des Vierwaldstättersees

26.8. Gewässerschutzamt Luzern


27.8. Schweiz. Kurse für Unternehmensführung, Schindler AG

8.10. Dep. of Water Pollution Control Wageningen Holland

21.10. Laborpersonalverband Luzern

28.10. Patenbesuch Beratende Kommission

31.11. Bundesamt für Umweltschutz, Arbeitssitzung

3.12. Patenbesuch Beratende Kommission

5.32 Kurse an der EAWAG/ETHZ

Prof. H. Ambühl

Dr. H. Bührer

Dr. H.R. Bürgi

Dr. E. Eichenberger

Dr. R. Gächter

Dr. P. Perret

G. Henseler

Dr. W. Obrist

87

16. Tagung der Gewässerschutzlimnologen

"Informationstagung Abfallwirtschaft; Ueberblick über

neuere Forschungsarbeiten und Lehrangebote",

für Fachleute aus Amtsstellen, Verwertungsanlagen

und Industrie

Prof. H. Löffler, "MaB 5 Workshop" (Man and Biosphere)

Wien

F. Stössel "Einführung in die Protozoenbestimmung",

an Protozoenbestimmung interessierte VSA-Mitglieder

K.A. Wuhrmann "Energiebilanzen bei der Klärschlammbehandlung",

Erfahrungsaustausch für Betriebsleiter

5.33 Einführungskurse in die Glaskapillar-Gaschromatographie

Das Jahr 1980 war charakterisiert durch die weltweite Einführung der "Quarz"-

(fused silica) Kapillarsäulen, die kaum mehr vom Benützer hergestellt werden

können, sondern als industrielle Produkte zu betrachten sind. Da die Säulenherstellung

bisher ein wesentlicher Bestandteil unserer Kursprogramme gewesen

war, mussten wir auf die Auswirkungen der neuen Situation gespannt sein. Dies

umso mehr, weil wir uns gegen eine Beteiligung an der Entwicklung von Quarzkapillarsäulen

entschieden hatten. Ein Quarzkapillaren-Boom erwuchs jedoch nur

in USA, wo traditionell mehr die mechanische Manipulierbarkeit als die chromatographische

Säulenqualität die Materialauswahl bestimmt. In allen ausseramerikanischen

Ländern blieb der Druck auf Zugang zu Glaskapillarsäulen unverändert

hoch. Als Illustration hierfür mag dienen, dass ein für die "Coopération

Européenne dans le domaine de la Recherche Scientifique et Technique" (COST)

organisierter Kurs für Fortgeschrittene, der vorwiegend der Herstellung von

Glaskapillarsäulen gewidmet war, einem kaum vorher erlebten Interesse begegnete

4.-8.2. Universität Stellenbosch, Republik Südafrika. Ausschliesslich südafrikanische

Teilnehmer mit weitgestreutem Interesse (Atomenergie,

Erdöl, Kunststoffe, Landwirtschaft, Umwelt, Medizin, Toxikologie).


18.3.-21.3. Joint Research Centre, Ispra, Italien. Vorwiegend italienische

Teilnehmer, etwa je hälftig aus der Umwelt- wie aus der klinischen

Analytik stammend.

31.3.-3.4. Gemischter Internationaler Kurs in Dübendorf. Teilnehmer aus

verschiedensten Nationen, die nicht in eine geschlossene Gruppe

eingegliedert werden konnten.

22.9.-25.9. COST - Kurs für Fortgeschrittene in Dübendorf. Ausnahmslos Besucher

früherer Kurse. Hauptgegenstand: Säulenherstellung.

29.9.-30.9. Kurs für ARIL (Analytiker der Schweiz. Lebensmittelindustrie)

in Dübendorf.

In Absprache mit uns führte K. Grob Jr. ähnliche Kurse in England, Frankreich,

Belgien und Holland durch.

(Prof. K. Grob)

5.4 Seminare

88

Wirkungen der Schwermetalle auf die aquatische

Biosphäre:

Dr. R. Gächter - Wirkungen der Schwermetalle auf das Plankton

in Seen

Dr. E. Eichenberger - Wirkungen der Schwermetalle auf das Benthos

in Fliessgewässern

Dr. H.R. Bürgi - Algizide Wirkung von Metallen im ppm-Bereich

auf das Plankton

18.1. Regulierung der Metallkonzentration in Gewässern:

Prof. P. Baccini - Der Einfluss der Biomasse auf den Metalltransport

in Seen

Dr. M. Sturm - Der Einfluss von Sedimentationsprozessen auf

die Metallverteilung in Seen

Prof. W. Stumm - Die Entwicklung oberflächenchemischer Konzep-

Dr. H. Hohl te bei der Beschreibung von Stofftransporten

in Gewässern

1.2. Dr. H. Hohl Die Fällung von Calcium -Phosphaten; kinetische

und Löslichkeitsüberlegungen

8.2. Prof. H. Ambühl Am Rande der Wissenschaftsdidaktik: Wie macht

man einen wissenschaftlichen Vortrag?

22.2. Dr. R. Grauer Electronspectroscopy for Chemical Analysis

(ESCA) und Sekundärionen-Massenspektroskopie

(SIMS): Zwei oberflächenspezifische Analysenmethoden

14.3. Dr. J.A. Davis Effect of Adsorbed Organics on Surface

Processes in Natural Waters


28.3. Dr. W. Giger

11.4.

H.J. Fricker

U. Uehlinger

A. Stöckli

89

Kohlenwasserstoffe als molekulare Fossilien in

kalifornischen Kieselschiefern

Intrabiozönotische Nährstoffregeneration in Seen:

- Die Beeinflussung der Phytoplanktonaktivität

durch Zooplanktonpopulationen bei verschiedenen

Nährstoffbedingungen

- Verwertbarkeit von Exkreten und Autolyseprodukten

der Algen und Zooplankter durch Bakterien

- Die Veränderung der Exkrete und Autolyseprodukte

durch Bakterien im Hinblick auf ihre

photosynthetische Verwertung durch Algen;

welche Stoffe sind produktionsbestimmend

18.4. Oekosystem-Studie Vierwaldstättersee,

Teil Epilimnion:

P. Bossard

Dr. H.R. Bürgi

Dr. J. Bloesch

Dr. H.R. Bürgi

18.4. *Dr. R. Hass

- Phosphor- und Stickstoffkomponenten im Jahresverlauf;

Veränderung des P/N-Verhältnisses

- Wechselwirkungen innerhalb der Planktonbiozönose

im Jahresverlauf

- Zusammenhänge zwischen Sedimentation und

Produktion

- Projekt MODEC (Models in Ecology)

Applications of Modern Mass Spectrometric

Techniques (Negative Chemical Ionization,

Mikes) to Environmental Health Problems

24./25.4. Elimination von organischen Wasserkontaminationen

beim Infiltrationsprozess:

Dipl. Ing. - Vorstellung des Nationalen Forschungsprogramms

H.R. Wasmer "Grundlegende Probleme des schweizerischen

Wasserhaushaltes"

Dr.R.Schwarzenbach - Einleitung, Problemstellung des Projektes

Dr. E. Hoehn - Hydrogeologie des Versuchsgeländes im Glatttal;

Installationen

Dr. J. Zobrist - Allgemeine hydrochemische Untersuchungen im

natürlichen Infiltrationsgebiet im Glattal

Dr.R.Schwarzenbach - Das Verhalten unpolarer organischer Verbindungen

bei der Infiltration

Dr. J. Schneider - Fraktionierung des DOC

Dr. W. Giger - Grundwassergefährdung durch organische Schadstoffe

als Forschungsschwerpunkt der EAWAG:

Ausblick

* = auswärtige Referenten


90

13./28.5. Dr. R. Grauer Korrosion der Metalle

19.5. *Prof. J.I. Dreyer Controls on the Chemistry of Groundwater in an

Arid Basin

9.6. *Prof. D.W. The Adsorption of Metals from Aqueous Ammoni-

Fuerstenau acal Solutions

16.6. *Prof. D.D. Adams The Cycle of Carbon Monoxide in the Interstitial

Water of Lake Erie Surficial Sediments

and Some Nearby Polluted Harbours

27.6. *Dr. 0.J. Furrer Das Nitratproblem aus der Sicht der Landwirtschaft

11.7. Dr. 0. Wanner

Dr.R.Schwarzenbach

Planung und Auswertung von Experimenten, diskutiert

anhand eines Problems aus der Grundwasserchemie

18.7. *Dr. I. Erni Methylquecksilber-Komplexe: Chemische und biologische

Eigenschaften einer hochtoxischen Verbindungsklasse

21.8. *Prof. J.C. Morris Chloroform and Cancer

3.9. *Dr. J.M. Tiedje Denitrifikation: Bindeglied zwischen aerobem

und anaerobem Stoffwechsel

16.9. *Prof. J.T. Staley Biology and Ecology of Budding and Prosthecate

Bacteria

16.9. *Prof. P.L.Brezonik Some Aspects of Metal-Organic Interactions in

Surface Waters

19.9. Dr. W. Giger Phenolische Wasserverunreinigungen

26.9. *Dr. J.C. Tjell The Fate of Heavy Metals Contained in Sewage

Sludge when Applied to the Soil

21.10. Seminar zum Rücktritt von Prof. Karl Wuhrmann:

Prof. W. Stumm - Karl Wuhrmann, die EAWAG und der schweizerische

Gewässerschutz

Dr. K. Mechsner - Oekologische und physiologische Faktoren der

Sphaerotilus-Entwicklung

Dr. H. Leidner - Analytische Entwicklungen zur Charakterisierung

organischen Materials im Wasser

Dr.E.Eichenberger - Einsatz von Vorflutermodellen in der Fliesswasserforschung.

Die Bedeutung von Zeit und

Dimension im Experiment

Dr. A. Zehnder - Die Neubewertung der Rolle anaerober Oekosysteme

in der Natur

31.10. *Prof. S. Chisholm Regulation of Rhythmic Cell Division Patterns

in Phytoplankton

7.11. *Dr. F. Jüttner Nachweis und Genese niedermolekularer organischer

Algenexkretionsprodukte

* = auswärtige Referenten


14.11. Dipl.Ing. Probleme der Hygiene und Wasserversorgung in

R. Schertenleib Entwicklungsländern

18.11. Dr. Laura Sigg PSA (Potentiometric Stripping Analysis), eine

elektrochemische Methode zur Metallbestimmung;

Anwendung auf das System Pb-SiO2

21.11. *Prof.R.L. Irvine Periodic Biological Reactors

4.12. Dr. Vera Zutic Electrochemical Characterization of Dissolved

Organic Matter in Natural Waters

5.12. U. Uehlinger Wann "blüht's" im See? Versuch einer Synthese

aus Labor- und Felddaten zum Thema Blaualgenökologie

12.12. *Dr. M. Müller Die Sichtbarmachung des Unsichtbaren, oder das

Elektronenmikroskop als Instrument zur Aufklärung

natürlicher Vorgänge

17.12. A.v. Hirschheydt Riga 1980 - eine Heimkehr?

18.12. Analytik organischer Substanzen:

Dr. W. Giger - Einführung und Einzelstoffanalytik

91

Prof. K. Grob - Glaskapillar-Gaschromatographie

Dr. H. Leidner - Karbonsäurenanalytik zur Beurteilung

biologischer Vorgänge

F. Zürcher - Gruppenanalytik zur Ueberwachung, Früherkennung

und Sanierung

19.12. R. Gloor Molekulargewichtsverteilung des organischen

Kohlenstoffs in natürlichen Gewässern

5.5 Gastwissenschafter

Prof. Patrick L. BREZONIK

Prof. Richard H. BROMUND

Prof. James DREVER

PD Dr. Rolf GRAUER

* = auswärtige Referenten

University of Florida, A.P. Black Hall

Environmental Engineering Sciences

Gainesville, Florida 32611, USA

(15.6.80 - 15.9.80)

College of Wooster, Dept. of Chemistry

Wooster, Ohio 44691, USA

(August 80 - Juli 81)

University of Wyoming, Dept. of Geology

Laramie, Wyoming, USA

(Juni 79 - Juni 80)

Universität Zürich, Philosophische Fakultät II

(Januar 80 - März 81)


Prof. Robert IRVINE

Dr. Tarzan LEGOVIC

Dr. Ming Hung WONG

Frau Dr. Vera ZUTIC

Abb. 5.1:

92

University of Notre Dame, Dept. of Civil

Engineering

Notre Dame, Indiana 46556, USA

(Sept. 80 - August 81)

Institute "Ruder Boskovic"

Zagreb, Jugoslawien

(April 8o - März 81)

Chinese University of Hong Kong,

Dept. of Biology

Shatin, N.T., Hong Kong

(14.7.-13.11.80 in Kastanienbaum)

Institute "Ruder Boskovic"

Zagreb, Jugoslawien

(April 80 - März 81)

REM-Aufnahme von Fragilaria crotonensis, einer weitverbreiteten

Kieselalge im Plankton von Seen: Detail

der Verkettung der Kieselschalen (Vergrösserung 5080 x).


6, PERSONAL

Personalbestand am 31. Dezember 1980

Direktor/Prof. ETH (Etat ETHZ/EAWAG) 1

Prof. ETH (Etat ETHZ) Leiter der Abt. Biologie 1

Prof. ETH (Etat ETHZ) Leiter der Abt. Feste Abfallstoffe 1

Prof. ETH (Etat ETHZ) Leiter der Abt. Limnologie 1

Assistent ETH (Etat ETHZ) 1

Ständige Mitarbeiter (Etat EAWAG) (inkl. 1 Prof. Univ. Neuenburg) 115

Privatrechtlich angestellte Mitarbeiter (IRC, Nationalfonds) 13

133

Lehrlinge 15

148

Doktoranden 20

Hilfskräfte 4

172

Abb. 6.1: Aufgliederung des Personals nach Berufen

93

Laboranten

Erd wissenschafter

Andere Naturwissensch.

Bauingenieure

Kulturingenieure

Ing. Agronomen

Maschineningenieure

Sanitary Engineers


7. RECHNUNGSWESEN

7.1 Ausgaben und Einnahmen pro 1980 gemäss Staatsrechnung

AUSGABEN

94

Bewilligter Kredit Ausgaben Kreditrest

Fr. Fr. Fr.

Personalbezüge 6'698'000 6'693'060 4'940

Hilfskräfte 97'100 94'967 2'133

Ersatz von Auslagen 120'000 107'345 12'655

Honorare 8'000 8'028 - 28

Auswärtige Gastwissenschafter 66'000 57'160 8'840

Verwaltungsauslagen 95'400 95'422 - 22

Unterhalt und Reparaturen 106'500 106'534 - 34

Betriebsausgaben 703'000 703'098 - 98

Unterricht und Forschung 534'000 533'995 5

Mitgliederbeiträge 5'000 3'080 1'920

Int. Referenz- und Dokumentationszentrum

"IRC" 307'000 304'560 2'440

Vertragliche Leistung 35'000 33'763 1'237

Ausbildung (Doktoranden-Stipendien) 100'500 99'871 629

Maschinen, Apparate 442'000 441'911 89

Total 9'317'500 9'282'794 34'706

EINNAHMEN Voranschlag Einnahmen Saldo

Untersuchungsgebühren 600'000 374'647 - 225'353

Verschiedene Einnahmen 12'000 13'230 + 1'230

Bundesaufträge - (470'454)

Total 612'000 387'877 - 224'123


95

7.2 Ausgaben und Einnahmen in den Jahren 1975 - 1980

(in 1000 Franken)

AUSGABEN 1975 1976 1977 1978 1979 1980

Personalausgaben 5705 5911 6035 6151 6251 6788

übrige Ausgaben 2117 2271 2299 2286 2414 2495

Gesamtausgaben 7822 8182 8334 8437 8665 9283

EINNAHMEN

Verrechnete Untersuchungsgebühren 602 715 602 711 539 375

verschiedene Einnahmen 36 6 4 11 13 13

Bezahlte Einnahmen Total 638 721 606 722 552 388

Bundesaufträge (ohne Bezahlung) 909 753 463 583 366 470

Gesamteinnahmen 1547 1474 1069 1305 918 858

BEITRAEGE AUSSERHALB DES EAWAG-VORANSCHLAGES

Schweiz. Nationalfonds 191 180 482 287 398 549

Andere Bundesmittel 403 209 141 139 44 140

Fonds und Stiftungen 112 53 120 76 59 102

Industrie 18 17 18 15 22 17

Total 724 459 761 517 523 808

GROSSE ANSCHAFFUNGEN IM JAHRE 1980

Gaschromatograph/Massenspektrometer Fr. 408'602.-

(inkl. Datensystem)

Auto Analyzer -II System Fr. 47'942.-


Mio Fr.

10

96

1975 1976 1977 1978 1979 1980

Abb. 7.1: Entwicklung der Ausgaben und Einnahmen

(Staatsrechnung)

Im Jahre 1980 wurden bearbeitet:

Auftragswesen im Jahre 1980

Gesamtausgaben

Personalbezüge

übrige Ausgaben

Gesamteinnahmen

Bundesaufträge

bez. Einnahmen

75 Aufträge von Kantonen, Gemeinden und Privaten, sowie

16 Aufträge des Bundes

91 Aufträge insgesamt

Pendent waren am 31.12.1980:

29 Aufträge von Kantonen, Gemeinden und Privaten, sowie

14 Aufträge des Bundes

43 insgesamt


B. ANHANG

8.1 Mitglieder Beratende Kommission

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

Neuchâtel

- Dr. E. Bosset, Adjoint du Chimiste cantonal, Epalinges, VD

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

und Umwelthygiene, Liebefeld-Bern

- Direktor P. Brulhart, Gebrüder Sulzer AG, Winterthur

- Regierungsrat Dr. W. Gut, Vorsteher des kantonalen Erziehungsdepartementes,

Luzern

97

- Prof. R. Heierli, Stadtingenieur, Zürich

- Dr. E. Iselin, stellvertretender Direktor der Firma Sandoz AG, Basel

(bis 31.12.1980)

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

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

EPF Lausanne

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

der Brown Boveri & Cie AG, Baden (ab 19.11.1980)

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

- Dipl.Ing. M. Schalekamp, Direktor der Wasserversorgung Zürich

- Prof. Dr. W. Schneider, Anorganisch-Chemisches Institut der ETH Zürich

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

8.2 Diplomarbeiten und Dissertationen (abgeschlossen)

Diplomarbeiten (alle an der ETH Zürich)

Boss, F. Die Entwicklung ausgewählter Copepoden unter variierter

Futterqualität und -menge

Peter, A. Die biologische Aktivität verschiedener Grössenfraktionen

des Phytoplanktons in Abhängigkeit der Strahlung und

Phosphorversorgung


Dissertationen (alle an der ETH Zürich)

Holler, M.A. Flockungsfiltration zur Reinigung von Abwasser - Verfahrenstechnische

Optimierung zur Elimination von Phosphor

und suspendierten Stoffen

Bundi, Th. Untersuchung zur Aufnahme von Kupfer durch Chlorella

pyrenoidosa in Abhängigkeit der Kupferspeziierung

Geiser, R. Mikrobieller Abbau eines nichtionogenen Tensids in

Gegenwart von Aktivkohle

Huser, B. Methanbildung aus Acetat: Isolierung eines neuen

Archaebakteriums

Meier, W. Untersuchungen über die biologische Wirkung periodischer

Belastungsschwankungen in Fliessgewässern

Rüttimann, M. Autökologische Untersuchung der Eintagsfliegenlarve.

Ecdyonurus venosus (Fabr.) (Ephemeroptera) unter besonderer

Berücksichtigung der Aufwanderung

Uehlinger, U. Untersuchungen zur Autökologie der planktischen Blaualge

Aphanizomenon flos-aquae

Wetzet, J. Identifikation der Parameter eines Modells für den

Sauerstoffhaushalt eines Fliessgewässers

Abb. 8.1: Kieselalge (Ditylum brightwellii) aus dem

Mittelmeer-Plankton. Disken mit zentralem

Hohlstachel und einem Kranz feiner, dichter

Wimpern (Vergrösserung 330 x).

98


8.3 Wissenschaftliche Publikationen

a) Wasseraufbereitung

Grauer, R.: Feste Korrosionsprodukte I: Magnesium, Zink, Cadmium, Blei und

Kupfer

Werkstoffe und Korrosion 31, 837-850 (1980).

Grauer, R. und Wiedmer E.: Aussagefähigkeit und Anwendungsgrenzen elektrochemischer

Korrosionsprüfmethoden.

Aluminium 56, 282-285 (1980).

Grauer, R. und Wiedmer, E.: Elektrochemische Untersuchungen an aluminiumreichen

intermetallischen Phasen.

Werkstoffe und Korrosion 31, 550-555 (1980)

Grauer, R. und Wiedmer E.: Polarisationsmessungen an Kurzschlusselementen

und Schweissverbindungen aus Aluminiumlegierungen.

Werkstoffe und Korrosion 31, 45-48 (1980).

99

Grauer, R. und Wiedmer E.: Untersuchung des Spannungsrisskorrosionsverhaltens

von Aluminiumlegierungen mit der Methode der konstanten Dehngeschwindigkeit.

Aluminium 56, 511-514 (1980).

Hoigné, J. and Bader, H.: Ozonation of Water:"Oxidation-Competition Values"

of Different Types of Waters Used in Switzerland.

Ozone: Sc. & Engng. 1, 357-372 (1979).

Mechsner, K. und Kuse, D.: Experimentelle Prüfung eines UV-Wasserentkeimungsgerätes

Typ UA-C 13.

Brown Boveri Druckschr. Nr. CH-E 3.30441.0 D, 3-6 (1980).

Wuhrmann, K.: Einige Grundlagen der Desinfektion von Trinkwasser.

In: "Wasser: Desinfektion des Trinkwassers." Pro Aqua - Pro Vita 80,

Band 8D, Fachtagung IV, Basel 1980.

Wuhrmann, K.: Mikrobiologische Aspekte der Gewinnung, Aufbereitung und Verteilung

von Trink- und Brauchwasser.

Swiss Food - Schweiz. Z. Nahrungsmittelind. 2, 3, 15-23 (1980).

b) Gewässerschutz, Wassernutzung, Wasserqualitätsbeurteilung

Bezzegh, Maria M., Ritter, Ursula, Steiner, K., Lück, A.: Tritium in Niederschlag,

Pflanzen, Urin, Milch und Trinkwasser in der Region einer Leuchtfarbenfabrik.

Gas-Wasser-Abwasser 60, 19-21 (1980).

Bezzegh, Maria M., Steiner, K., Ritter,Ursula und Le Roy, H.L.: Tritium in

Niederschlägen, Quell- und Bodenwasser in der Region einer Leuchtfarbenfabrik.

Gas-Wasser-Abwasser 59, 329-336 (1979).

Bundi, U.: Protection des eaux: nouvelles priorités du fait des conditions

marginales modifiées.

Bull. de l'Assoc. romande pour la protection des eaux et de l'air (ARPEA)

18, No. 102, 15-25 (1980).


100

Grob, K.: Adsorptive Versus Catalytic Activity: How to Distinguish Their

Effects.

J. of High Resolution Chromatography and Chromatogr. Commun. (J. of HRC

& CC) 3, 585-586 (1980).

Grob, K.: Gas Chromatographic Stationary Phases Analysed by Capillary Gas

Chromatography.

J. of Chromatogr. 198, 176-179 (1980).

Grob, K.: Persilylation of Glass Capillary Columns. Part 4: Discussion of

Parameters.

J. of HRC & CC 3, 493-496 (1980).

Grob, K.: Static Coating: Filling the Column by Pressure.

J. of HRC & CC 3, 525-526 (1980).

Grob, K. and Grob, G.: Deactivation of Glass Capillaries by Persilylation.

Part 3: Extending the Wettability by Bonding Phenyl Groups to Glass Surface.

J. of HRC & CC 3, 197-198 (1980).

Gujer, W.: Emerging Strategy for Nitrogen Control Based on Receiving Water

Quality Considerations.

Proceedings Intern. Seminar on Control of Nutrients in Municipal Wastewater,

San Diego, USA, 9, 10 and 11 Sept. 1980 (USEPA).

Gujer, W.: Nitrifikation in Fliessgewässern unter besonderer Berücksichtigung

der Verhältnisse in der Schweiz.

Revue Technique Luxembourgoise 71, 3, 97-104 (1979).

Hoigné, J. und Bader, H.: Bestimmung von Ozon und Chlordioxid in Wasser mit

der Indigo-Methode.

Vom Wasser 55, 261-280 (1980).

Imboden, D.M.: The Impact of Pumped Storage Operation on the Vertical Temperature

Structure in a Deep Lake: A Mathematical Model.

In: J.P. Clugston [Ed.], Proc. 5th Pumped Storage Workshop, Clemson S.C.

(May 1979), p. 125-146 (1980).

Kummert, R., Osmann-Sigg, Gertrud und Stumm, W.: Gewässerschutz und Umweltökologie;

Skript zur Vorlesung. Dübendorf 1980, 233 Seiten.

Schertenleib, R., Gujer, W. und Bundi, U.: Sanierung von Abwasserquellen in

ländlichen Gebieten - Uebersicht.

Gas-Wasser-Abwasser 60, 405-412 (1980).

Stumm, W.: Die Beeinträchtigung der Gewässer durch Umweltbelastungen in der

Zivilisation.

Universitas 35, 497-504 (1980).

Wuhrmann, K.: Aktuelle Ziele des Gewässerschutzes: Alter Wein aus neuen

Schläuchen?

Münchener Beitr. z. Abwasser-, Fischerei- & Flussbiol. 32, 9-23 (1980).

Wyttenbach, A., Bajo, S. und Farrenkothen, K.: Neutron Activation Analysis

of Freshwater Samples.

Radiochem. Radioanal. Letters 42/4-5, 307-318 (1980).

Zobrist, J. und Jaques, C.: Möglichkeiten und Grenzen des Einsatzes ionenselektiver

Elektroden sowie weiterer moderner Methoden für die Gewässeruntersuchung.

Vortrag an der Fachtagung Abwasser, moderner Gewässerschutz, Pro Aqua -

Pro Vita, Basel 1980.


c) Abwasserreinigung

101

Conrad, Th.: Ermittlung der Reinigungsleistung einer Schlammbelebungsanlage

mit Sauerstoffbegasung von kommunalem Abwasser in der Region Basel.

Gewässerschutz-Wasser-Abwasser 42, 705-716 (1980).

Gujer, W.: The Effect of Particulate Organic Material on Activated Sludge

Yield and Oxygen Requirement.

Progr. in Water Technol. 12, 79-95 (1980).

Gujer, W. und Krejci, V.: Kenntnisse und Forschung auf dem Gebiet der Regenwasserbehandlung.

Verb. Schweiz. Abwasserfachleute (VSA), Verb. -Ber. Nr. 142/4, 1979.

Healy, J.B., Young, L.Y. and Reinhard, M.: Methanogenic Decomposition of

Ferulic Acid, a Model Lignin Derivate.

Appl. & Environ. Microbiol. 39, 436-444 (1980).

Matter-Müller, Christine A., Gujer, W., Giger, W. and Stumm, W.: Non-Biological

Elimination Mechanisms in a Biological Sewage Treatment Plant.

Progr. in Water Technol. 12, 299-314 (1980).

Munz, W.: Abfluss und Abflussbeiwert.

Gas-Wasser-Abwasser 60, 175-184 (1980).

Naef, H. und Tobler, U.: Kosten von Sanierungsleitungen.

Gas-Wasser-Abwasser 60, 413-419 (1980).

Zehnder, A.J.B., Huser, B.A., Brock, Th.D. and Wuhrmann, K.: Characterization

of an Acetate-Decarboxylating, Non-Hydrogen-Oxiding Methane Bacterium.

Arch. Microbiol. 124, 1-11 (1980).

d) Chemie und Biologie natürlicher Gewässer

Ambühl, H.: Eutrophication of Alpine Lakes.

Progr. Water Technol. 12, 89-101 (1980).

Bloesch, J.: Bodenfaunistische Untersuchungen in Aare und Rhein. Teil 2: Eine

kritische Ueberprüfung der Probenahmetechnik und verschiedener Auswertungsmethoden.

Schweiz.Z.Hydrol. 42/2 (1980).

Bloesch, J. and Burns, N.M.: A Critical Review of Sedimentation Trap Technique.

Schweiz.Z.Hydrol. 42, 15-55 (1980).

Bürgi, H.R. und Lehn, H.: Die langjährige Entwicklung des Phytoplanktons im

Bodensee (1965-1975), Teil 2: Obersee.

Ber. Int. Gewässerschutzkommission H. 23 (1979).

Bundi, Th.: Untersuchungen zur Aufnahme von Kupfer durch Chlorella pyrenoidosa

in Abhängigkeit der Kupferspeziierung.

Diss. ETH Zürich Nr. 6553, 1980.


102

Davis, J.A.: Adsorption of Natural Organic Matter from Freshwater Environments

by Aluminum Oxide.

In: Baker, R.A. [Ed.]: "Contaminants and Sediments", Science Publ. Inc.,

Ann Arbor 1980, Vol. 2, pp. 279-304.

Davis, Joan S.: Jahreszeitlich bedingte Aenderungen in der chemischen Zusammensetzung

von Fliessgewässern.

Gas-Wasser-Abwasser 60, 391-399 (1980).

'Geiser, R.: Mikrobieller Abbau eines nichtionogenen Tensids in Gegenwart von

Aktivkohle.

Diss. ETH Zürich Nr. 6678, 1980.

Giger, W., Schaffner, Ch. and Wakeham, St.G.: Aliphatic and Olefinic Hydrocarbons

in Recent Sediments of Greifensee, Switzerland.

Geochim. Cosmochim. Acta 44, 119-129 (1980).

Giovanoli, R., Brütsch, R., Diem, D., Sigg- Osman, Gertrud and Sigg, Laura:

The Composition of Settling Particles in Lake Zurich.

Schweiz.Z.Hydrol. 42/2 (1980).

Hohl, H., Sigg, Laura and Stumm, W.: "Characterization of Surface Chemical

Properties of Oxides in Natural Waters. The Role of Specific Adsorption

in Determining the Surface Charge".

Advances in Chem. Ser. No. 189, Amer. Chem. Soc. 1980, pp. 1-31

Hohl, H., Sigg, Laura and Stumm, W.: The Role of Specific Adsorption in

Determining the Surface Charge.

In: Kavanaugh, M.C. and Leckie, J.O. [Ed.]: "Particulates in Water",

Advances in Chem. Ser. No. 189, Amer. Chem. Soc. 1980.

Imboden, D.M., Tschopp, J. und Stumm, W.: Die Rekonstruktion früherer Stofffrachten

in einem See mittels Sedimentuntersuchungen.

Schweiz.Z.Hydrol. 42, 1-14 (1980).

Kummert, R. and Stumm, W.: The Surface Complexation of Organic Acids on

Hydrous Y-Al 22O3.

J. of Colloid & Interface Sci. 75, 373-385 (1980).

Leidner, H., Gloor, R., Wüest, Doris and Wuhrmann, K.: The Influence of the

Sulphonic Group on the Biodegradability of n-Alkylbenzolsulfonates.

Xenobiotica 10, 47-56 (1980).

MELIMEX, an Experimental Heavy Metal Pollution Study: Urech, J.: Effects of

Increased Heavy Metal Load on Crustacea Plankton. Lang, C. and Lang-Dobler,

Barbara: Oligochaetes and Chironomid Larvae in Heavy Metal Loaded and

Control Limno- Corrals.

Schweiz.Z.Hydrol., 41, 247-260 und 271-276 (1979).

Meng, H.J.: Ueber die Ursachen von Saprolegniosen in schweizerischen Gewässern.

Diss. ETH Zürich Nr. 6524, 1980.

Müller, R.: Fish Toxicity and Surface Tension of Non-Ionic Surfactants: Investigations

of Antifoam Agents.

J. Fish. Biol. 16, 585-589 (1980).

OECD Eutrophication Programme: Regional Project Alpine Lakes. Compiled by

Hj.Fricker, EAWAG. Bern 1980.


103

Rüttimann, M.: Autökologische Betrachtung der Eintagsfliegenlarve Ecdyonurus

venosus (Fabr.) (Ephemeroptera) unter besonderer Berücksichtigung der

Aufwanderung.

Diss. ETH Zürich Nr. 6510, 1980.

Sigg, Laura and Stumm, W.: The Interaction of Anions and Weak Acids with the

Hydrous Goethite (a-FeOOH) Surface.

Colloids and Surfaces 2, 101-117 (1980).

Stumm, W.: Globale chemische Kreisläufe und Umweltbeeinträchtigung.

Neues Technikum Buchs (NTB)-Inform., 4, Juni, 24-27 (1980).

Stumm, W., Kummert, R. and Sigg, Laura: A Ligand Model for the Adsorption of

Inorganic and Organic Ligands at Hydrous Oxide Interfaces.

Croat. Chem. Acta 53 (2), 291-312 (1980).

Tschopp, J.: Die Verunreinigung der Seen mit Schwermetallen. Modelle für die

Regulierung der Metallkonzentration.

Diss. ETH Zürich Nr. 6362, 1979.

Wakeham, St.G., Schaffner, Ch. and Giger, W.: Polycyclic Aromatic Hydrocarbons

in Recent Lake Sediments. I. Compounds Having Anthropogenic Origins. II.

Compounds Derived from Biogenic Precursors During Early Diagenesis.

Geochim. Cosmochim. Acta 44, 403-413 and 415-429 (1980).

Westall, J.: Chemical Equilibrium Including Adsorption on Charged Surfaces.

In: Kavanaugh, M.C. and Leckie, J.O. [Ed.]: "Particulates in Water", Advances

in Chem. Ser. No. 189, Amer. Chem. Soc. 1980.

Westall, J. and Hohl, H.: A Comparison of Electrostatic Models for the Oxide/

Solution Interface.

Advances in Colloid & Interface Sci. 12, 265-294 (1980).

Westall, J. and Stumm, W.: The Hydrosphere.

In: Hutzinger, 0. [Ed.]: "The Handbook of Environmental Chemistry".

Springer Berlin 1980, Vol. 1/Part A, pp. 17-49.

Wuhrmann, K. und Eichenberger, E.: Künstliche Bäche als Hilfsmittel der

experimentellen Fliessgewässer-Oekologie.

Vom Wasser 54, 1-18 (1980).

Wuhrmann, K., Mechsner, Kl. and Kappeler, Th.: Investigation on Rate-Determining

Factors in the Microbial Reduction of Azo-dyes.

Eur. J. Appl. Microbiol. Biotechnol. 9, 325-338 (1980).

Zehnder, A.J.B. and Zinder, S.H.: Sulfur Cycle.

In: Hutzinger, 0. [Ed.]: "The Handbook of Environmental Chemistry",

Springer, Berlin 1980, Vol.l/Part A, pp. 105-145.

Zürcher, F., Thüer, M. and Davis, J.A.: Importance of Particulate Matter on

the Load of Hydrocarbons of Motorway Runoff and Secondary Effluents.

In: Afghan, B.K. and Mackay, D. [Ed.]: "Hydrocarbons and Halogenated

Hydrocarbons in the Aquatic Environment", Plenum Publ. Corp., New York

1980, pp. 373-385.


e) Behandlung fester Abfallstoffe

104

Braun, R.: Prerogative per una corretta produzione e utilizzazione del compost.

Ingegneria ambientale 8, 369-373 (1979).

Braun, R.: Untersuchungen in der Schweiz über Schadstoffemissionen und -immissionen

aus Müllverbrennungsanlagen.

Müll und Abfall 12, 12, 360-364 (1980)

Stuttgarter Ber. Abfallwirtsch. 13, 177-187 (1980).

Brunner, P. and Roberts, P.: The Significance of Heating Rate on Char Yield

and Char Properties in the Pyrolysis of Cellulose.

Carbon 18, 217-224 (1980).

Grabner, E., Gandolla, M. und Leoni, R.: Möglichkeiten der Gasnutzung an

Deponien unter besonderer Berücksichtigung kleiner Deponien.

J. Int. Solid Wastes and Public Cleansing Assoc. (ISWA) 31/32, 13-23 (1980).

Hirschheydt, A.von: Gedanken zu einer generellen Konzeption in der Abfallwirtschaft

(Entsorgungskette fest).

Der Landkreis 50, 344-348 (1980).

Hirschheydt, A.von: Kosten der Klärschlammkompostierung in Mischung mit Holzabfällen

oder Hausmüll.

Dokumentation Eur. Abwasser- und Abfallsymposium (EAS) Basel, Abschn. 4.6,

1-10 (1980) .

Obrist, W.: Untersuchungen von Schlammrotteverfahren.

Wasser, Energie, Luft 72, 1/2, 64-66 (1980).

Obrist, W. und Braun, R.: Stand und Entwicklungstendenzen der Abfallwirtschaft

in der Schweiz.

Müll- und Abfallbeseitigung, Müllhandbuch, 58. Lfg. E. Schmidt Verlag,

Berlin, 1980, S. 1-17.

f) Andere Themen

EAWAG - An Environmental Science and Engineering Resource; an Interview with

Prof. Stumm.

Environ. Sci. & Technol. 14, 637-641 (1980).

Perret, D. and Baccini, P.: Mixed- Ligand Copper (II) Complexes of Tripeptides

and Amino Acids.

Proc. 21st Int. Conf. on Coordination Chemistry. Toulouse 1980. p. 259.

8.4 Kommissionstätigkeit

Ambühl, H.:

- Int. Gewässerschutzkommission für den Bodensee, Experte. Mitarbeit in den

Arbeitsgruppen Zuflussuntersuchungen (Vorsitz), Freiwasser-Untersuchungen


105

Ambühl, H.:

- Vertreter der Schweiz in der Untergruppe "Eutrophierung" der Water

Management Sector Group der OECD. Mitarbeit am "Alpine Project"

- Hydrobiologische Kommission der Schweiz. Naturforschenden Gesellschaft,

Redaktor der "Schweizerischen Zeitschrift für Hydrologie"

- Arbeitsgruppe "Untersuchung von Oberflächengewässern",Untergruppe E:

"Seenuntersuchungen" des Bundesamtes für Umweltschutz BUS

- Arbeitsgruppe "Revision Gewässerschutzlehrmittel" des BUS

Baccini, P.:

- Fachkommission der DOCUMENTA MARITIMA

Bezzegh, Maria M.:

- Eidg. Kommission zur Ueberwachung der Radioaktivität, KUER (Expertin)

- Int. Kommission zum Schutze des Rheins gegen Verunreinigungen

(Beratende Sachverständige)

- Int. Arbeitsgemeinschaft Donauforschung IAD, Mitglied

- Fachverband für Strahlenschutz e.V. (Mitgliedschaft der Int. Radiation

Protection Assoc. IRPA), Mitglied

Boller, M.:

- Baukommission für den Ausbau der ARA Werdhölzli (Technischer Ausschuss)

- Projektkommission für den Bau der Filtrationsanlage Hochdorf

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

- Scientific and technological committee, Int. Solid Wastes and Public

Cleansing Association, ISWA, wissenschaftl. Sekretär und Redaktor des

ISWA-Journal

Brunner, P.:

- Europ. Zusammenarbeit auf dem Gebiet von Wissenschaft und Technik,

COST 68, Klärschlammbehandlung

- Eidg. Kommission für Abfallwirtschaft, Gruppe KVA-Entsorgung

Bührer, H.:

- Int. Gewässerschutzkommission für den Bodensee. Mitarbeit in den Arbeitsgruppen

Uferzonenkartierung, Freiwasser-Untersuchungen und Zuflussuntersuchungen

Bürgi, H.R.:

- Int. Gewässerschutzkommission für den Bodensee. Mitarbeit in der Arbeitsgruppe

Freiwasser-Untersuchungen (insbes. Plankton)

Davis, Joan S.:

- Projekt "Global 2000", Council on Environmental Quality, Washington,

D.C., USA, Expertin


106

Davis, Joan S.:

- Arbeitsgruppe "Untersuchung von Oberflächengewässern" des BUS

Eichenberger, E.:

- Arbeitsgruppe "Untersuchung von Oberflächengewässern" des BUS

Geiger, W.:

- Kommission für die Fragen der Absatzförderung inländischer Fische

- Kantonal-zürcherische Fischereikommission

Giger, W.:

- Europäische Zusammenarbeit auf dem Gebiete der wissenschaftlichen und

technischen Forschung, EUROP-COST, Aktion 64 b-bis, "Analyse organischer

Mikroverunreinigungen im Wasser", Delegierter

Grabner, E.:

- Kommission für Ober- und Unterbau der Vereinigung Schweiz. Strassenfachmänner,

VSS, Subkommission Kehrichtschlacke

Gujer, W.:

- Regenbecken-Kommission des Verb. Schweiz. Abwasserfachleute, VSA

Hirschheydt, A.von:

- Eidg. Kommission für Abfallwirtschaft, Arbeitsgruppe Kompostierung

- Commission d'étude pour l'épandage des boues en agriculture, Canton de

Genève

- Technische Kommission Kompostierung VBSA (Verband der Betriebsleiter

schweiz. Abfallverwertungsanlagen)

- 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" (Bundesamt für

Umweltschutz und Bundesamt für Gesundheitswesen)

Imboden, D.M.:

- Eidg. Abwärme-Kommission, Mitglied

- Technisch-wissenschaftliche Arbeitsgruppe der Int. Kommission zum

Schutze der italienisch-schweizerischen Grenzgewässer

Koblet, R.:

- Bibliothekskommission der ETH Zürich

Krejci, V.:

- Arbeitsgruppe des Bundesamtes für Umweltschutz: "Richtlinien für die

physikalische, chemische und biologische Untersuchung der schweiz.

Oberflächengewässer"

Mechsner, Kl.:

- Kommission zur Ausarbeitung eines Verfahrens zur Prüfung der Abbaubarkeit

von Detergentien des BUS


107

Munz, W.:

- Kanalkommission des Tiefbauamtes der Stadt Zürich

Nänny, P.:

- Arbeitsgruppe "Nappe Phréatique Rhénane" des Europa-Rates

- Kommission zur Prüfung von Gewässerschutzmassnahmen bei Tankanlagen =

Eidg. Tankprüfkommission (Eidg. Departement des Innern), Mitglied

- Arbeitsgruppe Wasserversorgung des Delegierten für wirtschaftliche

Kriegsvorsorge (für Ausarbeitung des Wasserversorgungsatlas der Schweiz)

- Hydrologische Kommission der Schweiz. Naturforschenden Gesellschaft

- Arbeitsgruppe für operationelle Hydrologie (administrative Leitung:

Eidg. Landeshydrologie)

Novak, B.:

- Kommission "Wasserwissenschaft - Wassertechnik", Arbeitsgruppe thermische

Belastung des Grundwassers des Schweiz. Ingenieur- u. Architekten-Vereins

SIA

Obrist, W.:

- Eidg. Kommission für Abfallwirtschaft, Arbeitsgruppe Mengenerhebungen

Perret, P.:

- Arbeitsgruppe "Untersuchung von Oberflächengewässern", Untergruppe A:

"Einfache und schnelle Fliessgewässeruntersuchung" des BUS

Rollé, G.:

- Eidg. Kommission für Abfallwirtschaft, Gruppe Sondermüllbehandlung

Ruchti, J.:

- Datenbankgruppe an der ETH Zürich

Schertenleib, R.:

- Groupe interdépartemental de coordination pour les questions d'environnement

en relation avec les organisations internationales

Schwarzenbach, R.P.:

- Europäische Zusammenarbeit auf dem Gebiet der wissenschaftlichen und

technischen Forschung, EUROP-COST, Aktion 64 b-bis, Analyse organischer

Mikroverunreinigungen im Wasser, Experte

Stössel, F.:

- Arbeitsgruppe "Untersuchung von Oberflächengewässern", Untergruppe A:

"Einfache und schnelle Fliessgewässeruntersuchung" des BUS

Stumm, W.:

- Nationaler Forschungsrat, Vizepräsident der Abt. für exakte und Naturwissenschaften

- Eidg. Gewässerschutzkommission, Mitglied

- Eidg. Kommission zur Ueberwachung der Radioaktivität, KUER, Mitglied

- Kommission für Ozeanographie und Limnogeologie der Schweiz. Naturforschenden

Gesellschaft

- Baukommission für den Ausbau der ARA Werdhölzli

- Scientific Committee an Oceanic Research, SCOR

- Int. Union of Geodesy and Geophysic, IUGG


108

Sturm, M.:

- Arbeitsgruppe des Bundes für die nukleare Entsorgung

Wasmer, H.:

- Int. Energie Agentur. Working Group on "Energy Conservation through

Urban Waste Utilization"

Weber, H.:

- Oelwehrausschuss der Int. Bodenseekommission

Zobrist, J.:

- Arbeitsgruppe , "Richtlinien für die Untersuchung von Abwasser und

Oberflächengewässern"

- Subkommission 8 Lebensmittelbuch, Bundesamt für Gesundheitswesen

- Arbeitsgruppe "Untersuchung von Oberflächengewässern", BUS

Zürcher, F.:

- Arbeitsgruppe "Richtlinien für die Untersuchung von Abwasser und Oberflächengewässern"

- Arbeitsgruppe ölhaltige Abwässer und chemische Reinigungsanstalten,

Gewässerschutzmassnahmen im Sektor Gewerbe und Industrie des BUS

- Int. Gewässerschutzkommission für den Bodensee. Mitarbeit in der ad hoc

Arbeitsgruppe "Limnologische Aspekte der Schiffahrt"

8.5 Wichtigere Vorträge

Ambühl, H.:

- Der heutige Stand und die mögliche Entwicklung des Vierwaldstättersees.

Aufsichtskommission des Vierwaldstättersees, Gersau.

- Phosphorprobleme im Zusammenhang mit Seesanierungen. VSA Chemiker-Tagung,

Brestenberg.

- Die Möglichkeiten der Hallwilersee-Sanierung. Versammlung Freisinnige

Ortspartei Beinwil a.S.

Ambühl, H. und H. Bührer:

- Auswirkungen der Abwassereinleitung aus Regenentlastungen auf stehende

Gewässer. 4. WAKO (=Wasserwirtschaftskommission)-Abwasserkurs des Verb.

Schweiz. Abwasserfachleute (VSA), Engelberg und St. Niklausen.

Baccini, P.:

- "Chemische Form und biologische Verfügbarkeit von Schwermetallen in

aquatischen Lebensräumen". Seminar am Institut für Anorg. Chemie der

Universität Basel, Basel.

Bloesch, J.:

- Settling Fluxes in Lake Erie (Canada) Measured by Traps and Settling

Chambers. 21. Kongress der Soc. Int. Limnologiae (SIL), Kyoto, Japan.

- Bericht über den 21. SIL -Kongress in Kyoto, Japan. Tagung der Int.

Verein. theor . und angew. Limnologie (IVL), Zürich.


109

Bolier, M.:

- Die Flockungsfiltration auf der ARA Hochdorf, Luzern. VSA-Chemikertagung,

Seengen.

Braun, R.:

- Die Bedeutung der geordneten Deponie im Rahmen einer modernen Abfallwirtschaft.

Deponietagung der Schweiz. Vereinigung für Gewässerschutz

und Lufthygiene, VGL, Winterthur.

- Untersuchungen in der Schweiz über Schadstoffemissionen und -immissionen

aus Müllverbrennungsanlagen. 39. Abfalltechnisches Kolloquium, Universität

Stuttgart.

Davis, Joan S.:

- Jahreszeitlich bedingtes Verhalten der Fliessgewässer. Hauptversammlung

des Verbands Schweiz. Abwasserfachleute, Zürich.

- River Water Chemistry: Seasonal Changes in Effects of Natural and Human

Factors. Northwestern Univ., Dept. of Geol. Sciences, Evanston/USA.

Eichenberger, E., F. Schlatter, H. Weilenmann, K. Wuhrmann:

- Toxic and Eutrophicating Effects of Co, Cu and Zn on Algal Benthic

Communities. 21. SIL Kongress, Kyoto, Japan.

Fricker, H.:

- Discussion of the Alpine OECD Eutrophication Project and

- Methods of Assessing Nutrient Loading.

Int. OECD/Environ. Protection Agency Sympos. for "Inland Waters and

Lake Restoration", Portland, Maine/USA.

Gächter, R.:

- Technische Möglichkeiten zur Sanierung von Seen. Tagung des Verbands

Schweiz. Abwasserfachleute, VSA, Seengen.

Giger, W.:

- Determination of Phenolic Water Pollutants by Glass Capillary Gas

Chromatography.

- Sympos. on "Advances in the Identification and Analysis of Organic

Pollutants in Water",Las Vegas/USA.

- Environ. Engineering Seminar, Stanford Univ., Stanford/USA.

- Molecular Fossils in the Miocene Monterey Formation, California.

- Gordon Research Conference on "Organic Geochemistry", Holderness

School, Plymouth /USA.

- Int. Geologen Kongress, Paris

- Molecular Fossils in Recent and Ancient Sediments. Laboratoire de

Spectrométrie de Masse, Univ. den Genève.

Grauer, R.:

- Zur Auflösungskinetik schwerlöslicher Oxide. Festkörperchemisches

Seminar, Univ. Zürich.

- Die quantitative Behandlung von Ionengleichgewichten. Petrographie/

Petrologie-Seminar, ETH Zürich.

Grob, K.:

- Nuovi risultati e nuovi problemi con colonne capillari in vetro.

2. Simposio "Gas chromatografia ad alta risoluzione con colonne

capillari", Milano.


110

Grob, K.:

- Column Selection for Environmental Trace Analysis by Gas Chromatography.

- Sampling Techniques for Trace Analysis on Glass Capillary Columns.

Symposium on Recent Advances in Chromatographic Trace Analysis,

Plitvice, Yugoslavia.

Gujer, W.:

- The Effect of Particulate Organic Material on Activated Sludge Yield

and Oxygen Requirement. Int. Assoc. on Water Pollution Res. (IAWPR),

lOth Int. Conf., Toronto, Canada.

- Control of Nitrifying Activated Sludge Processes. Workshop on Automatic

Control of Activated Sludge Processes, Waste Water Technology Center,

Burlington, Canada.

- Emerging Strategy for Nitrogen Control Based on Receiving Water Quality

Considerations. Int. Semin. on Control of Nutrients in Municipal Wastewater

Effluents, San Diego/USA.

- Nitrification et dénitrification; l'importance de l'azote dans les eaux.

Journées romandes des laboratoires cantonaux de protection des eaux,

Sion.

- Der Stickstoffkreislauf in Fliessgewässern und in Abwasserreinigungsanlagen.

Swiss Water Pollution Control Assoc., Zürich.

Gujer, W., V. Krejci:

- Auswirkungen von Regenwassereinleitungen auf Fliessgewässer. WAKO-

Abwasserkurs des VSA, Engelberg und St. Niklausen.

Hamer, G.:

- A Route for Single-Cell Protein Production Using Volatile Liquid

Hydrocarbon Feedstocks

- Single-Cell Protein from Hydrocarbons

Int. Fermentation Sympos., London, Canada.

Hirschheydt, A.von:

- De l'usage agricole du compost urbain. Congrès international du compost,

Madrid.

- Zur Reaktion einiger Waldpflanzen auf verschiedene Abfalldünger. Tagung

des Arbeitskreises Wald und Siedlungsabfälle, Mönchengladbach.

- Ueber Kosten der Klärschlammkompostierung in Mischung mit Holzabfällen

oder Hausmüll. Europ. Abwasser- und Abfallsymposium, EAS, Basel.

Hohl, H.:

- nie Fällung von Calcium-Phosphaten; kinetische und Löslichkeitsüberlegungen.

Laboratorium für anorganische Chemie der ETH Zürich.

Hoigné, J.:

- Bestimmung von Ozon und Chlordioxid in Wasser mit der Indigo-Methode.

Jahrestagung der Fachgruppe Wasserchemie der Ges. Deutsch. Chem., Trier.

Huser, B.,K. Wuhrmann:

- Poster on: Methanogenesis from Acetate, Isolation of a New Archaebacterium.

2nd Int. Sympos. on Microbial Ecology, Warwickshire, England.


111

Imboden, D.M.:

- The Effect of Mixing on the Chemistry and Biology in a Lake. Seminar,

Dept. Environmental Sciences, Univ. of Virginia, Charlottesville/USA.

- Practical Use of Lake Models for Evaluating Different Water Pollution

Control Strategies, Dept. Zoology, Univ. of Alberta, Edmonton, Canada.

- Physical Aspects of Lake Eutrophication, Alberta Environment, Edmonton.

- Transport by Non -Fickian Diffusion in Lakes and Sediments - Implication

to Pollution Control Measures. Dept. Geology, Northwestern Univ.,

Evanston/USA.

- Non -Fickian Diffusion in Water and Sediments. Dept. of Geology and

Geophysics, Yale University, New Haven /USA.

- The Impact of Physical Processes on Chemistry and Biology in a Lake.

Seminar, Dept. of Oceanography, Univ. of Washington, Seattle/USA.

- One-Dimensional Mixing-Models in a Three-Dimensional World.

- Seminar, Dept. of Oceanography, Univ. of Washington, Seattle;

- Massachusetts Inst. of Technology, Cambridge/USA.

- Non-Nutrient Factors Influencing the Dynamics of Eutrophication.

Int. OECD/Environ. Protection Agency (EPA) Symposium for "Inland Waters

and Lake Restoration". Portland, Maine /USA.

- Ueberblick über einige bewährte Seenmodelle. Fortbildungskurs, Abwassertechn.

Vereinigung (ATV), Laasphe, BRD.

Joller, Th.:

- Temperatur als Transportparameter in der Anwendung auf den Baldeggersee.

Tagung der Int. Verein. Theor. u. angew. Limnologie (IVL), Zürich.

Krejci, V., W. Gujer:

- Die Belastung der Gewässer während Regen am Beispiel der Region Glattal

(Schweiz). Fortbildungskurs ATV, Laasphe, BRD.

Lemmin, U.:

- Lake Mixing and Trophic State. 21. SIL -Kongress, Kyoto, Japan.

- Ueber den Zusammenhang zwischen Seemischung und trophischem Zustand des

Sees. IVL-Tagung, Zürich.

Matter-Müller, Christine:

- Non-Biological Elimination Mechanisms in a Biological Sewage Treatment

Plant. Internat. Water Pollution Research Conference, Toronto, Canada.

Mechsner, Kl., K. Wuhrmann:

- Poster on: Cell Permeability, a Rate-determining Factor for Microbial

Azo-dye Reduction. 12th FEMS-Symposium, Zürich "Microbial Degradation

of Xenobiotics and Recalcitrant Compounds".

Munz, W.:

- General Calculation of the Pollution Emitted by Combined Sewer Overflow.

Workshop der Stichting Toegepast Onderzoek Reiniging Afvalwater, STORA

in Amersfoort / NL.

Novak. B.:

- Verschmutzung des Abflusses bei Regen. WAKO Abwasserkurs des VSA,

Engelberg und St. Niklausen.


112

Obrist, W.:

- State and Development Trends of Waste Management in Switzerland. Solid

Wastes and Resource Recovery Conference, Asian Recycling Assoc., Singapore.

Piemontesi, Danièle:

- Aspects stéréochimiques de complexes du cuivre(II) avec des oligopeptides

et des acides aminés. Schweizerische Chemische Gesellschaft, Herbstversammlung,

Bern.

Schwarzenbach, R.:

- The Behaviour of Organic Pollutants in a Natural River-Groundwater Infiltration

System: Laboratory Studies and Field Measurements.

- Gordon Research Conference on "Environmental Sciences: Water", New

Hampton/USA®

- Environmental Science & Engineering Dept. Seminar, Univ. of North

Carolina, Chapel Hill /USA.

- Freshwater Organic Chemistry - Made in Switzerland. Journal Club,

Woods Hole Oceanographic Institution, Woods Hole/USA.

Stumm, W.:

- Chemistry of Manganese in Natural Waters. VI. Internat. Symposium "The

Chemistry of the Mediterranean", Rovinj, Jugoslawien.

- Environmental Engineering and Science: The Inseparable Partnership.

Fourth Conf. on Environmental Engineering Education, Toronto, Canada.

- Globale chemische Kreisläufe und Umweltbeeinträchtigung. Neues

Technikum, Buchs.

- Combined Utilization of Treatment Methods. Internat. Water Supply

Association Congress, Paris.

- La régulation de la composition des eaux naturelles;

- Thermodynamique et cycles dans l'environnement.

Certificat en chimie analytique de l'environnement, Université de Genève.

- Die Schadstoffe in unserer Umwelt und ihre Auswirkungen auf Oekologie,

Mensch und Tier. Ringvorlesgung: Sicherheit und Umweltschutz in der

Chemie, Universität Zürich.

- Umweltzerstörung und Umweltforschung aus der Sicht des Naturwissenschafters.

Tagung Schweiz. Arbeitsgemeinschaft für Umweltforschung, Zürich.

Stumm, W., Vera Zutic, H. Hohl:

- Chemie an Grenzflächen, Säure-Basen-Reaktionen

- Chemie an Grenzflächen, Ligandenaustausch

- Kolloide

- Grenzflächenphänomene in der Umweltchemie.

3ème Cycle en chimie inorganique, Villars.

Sturm, M.:

- Seesedimente als Umweltindikatoren. Einfluss sedimentärer Prozesse.

Vorträge organisiert durch die Oesterr. Geolog. Gesellschaft:

- Geolog. Inst., Univ. Innsbruck

- Inst. für Geowissenschaften, Univ. Salzburg

- Geol. Inst., Univ. Wien

- Inst. für Geologie und Paläontologie, Univ. Graz.


113

Wuhrmann, K.:

- Acetatspaltung durch methanogene Bakterien. Kolloquium Deutsche Forschungsgesellschaft,

Schwerpunktprogramm "Methanogene Bakterien",

Philipps-Universität Marburg, Rauisch Holzhausen, BRD.

- Einige Grundlagen der Desinfektion von Trinkwasser. Pro Aqua - Pro Vita

80, Basel.

- Umweltverantwortung, eine Aufgabe des Hochschulunterrichts. ETH-Veranstaltung

"Technik wozu und wohin", Zürich.

- Necrology Prof. O. Jaag.

- The Swiss National Program on Basic Problems of Water Resources Management.

21. SIL -Kongress, Kyoto, Japan.

- Mikrobiologische Aspekte der Gewinnung, Aufbereitung und Verteilung von

Trink- und Brauchwasser. 12. Arbeitstagung Schweiz. Ges. f. Lebensmittelhygiene,

ETH Zürich.

Zürcher, F.:

- Simultaneous Determination of Total Volatile Organo-Chlorine, -Bromine

and Fluorine Compounds in Water by Ion-Chromatography. Workshop an Ion-

Chromatography, Petten, Holland.

- Aufgaben der modernen Abwasser-Analytik. Einweihung Abwasser-Laboratorium

P. Link, Ebnat-Kappel.

- Oel und Umwelt. Jahrestagung der Schweiz. Studiengesellschaft für Motorenbetriebsstoffe,

EMPA Dübendorf.

Abb. 8.2: REM-Aufnahme der Jochalge Staurastrum messikommeri

aus dem Plankton des Greifensees. Die Arme dienen

dem besseren Schwebeverhalten (Vergrösserung 1960 x).


8.6 Gäste

114

LAND NAME POSITION, ORT PROBLEMKREIS

Bundesrepublik Brasse

Deutschland

Meyer

Dr., Univ. Münster

Dr., Inst.f. Mikrobiologie,

Univ.

Göttingen

Bulgarien Pawlow Vorsitzender des

Staatl. Kommitees f.

Umweltschutz, Sofia

China Chen

Dr., Guangzhou Inst.

of Energy Conversion

Guangzhou

Ghana

Indien

Assiamah

Asthana

Student, Univ. of

Science & Technol.,

Kumasi

Oekonomie der Abfallverwertung

Mikrobiologie der

Abfallverwertung

Gewässerschutzfragen

Energie von Biomasse,

vor allem Methan

Aboo NEERI Zonal Laboratory, Biol. Abwasserreini-

Madras

gung, biol. Verschmutzungsindikatoren

Banerjee

Gupta

Executive Engineer &

Deputy Secretary

U.P. Jal Nigam, Lucknow

Member Secretary, State

Prevention & Control of

Water Pollution Board,

Bhopal

Control Board for the

Prevention & Control

of Water Pollution,

New Delhi

Rao Regional Officer

Water Pollution Con

Board, Bangalore

-trol

Srinivasan Managing Director

Metropolitan Water

Supply and Sewage

Board, Madras

Reinigung von Industrieabwasser

in Entwicklungsländern

Siedlungswasserbau

und Gewässerschutz

Industrieller Wasserverbrauch

und -rezirkulierung,Abwasserreinigung

Gewässerschutz, Abwassertechnologie,

Wasseranalytik

Gewässerschutz

Industrieabwasserbehandlung,Fliessgewässerüberwachung,

Gesetzl. Aspekte des

Gewässerschutzes


LAND NAME POSITION, ORT PROBLEMKREIS

Jordanien

Niederlande

Norwegen

Polen

Schweiz

Südafrika

Alloush

Smilde

Halmö

Bekkevold

Kazimiera,

Jarmo lins ka

Rubin, Maria

Pfeiffer

Gundel

Scholtz

Nell

Cillié

115

Royal Scientific

Society, Amman

Dr., Inst. f. Bodenfruchtbarkeit,

Haren/Gr.

Dr., Univ. Trondheim

Bujok Scientific Workers,

Kosarewicz, Olga Environ. Pollution

Wysokinska, Eva Abatement Centre

Katowice

Stoch, Alicja Chief, Water Dept.

dito, Katowice

Türkei Gouenc

Assist. Professor,

Technical Univ.,

Istanbul

U S A Burdick

Curran

Hass

Organische Analytik

Schwermetalle

Müllsortierung,

-analyse

Gewässerschutzprobleme

Gewässerschutzprobleme

Head, Water Quality Gewässerschutz-

Ministry for Admin., probleme

Local Economy & Environ.

Protection, Warschau

Inspector, Water Qual. Gewässerschutz-

Ministry for Admin., probleme

Local Economy & Environ.

Protection, Warschau

Migros Aarau

Ing. Robertson AG.,

Zürich

Dr., Water Research

Inst., Bellville

Dr., Water Research

Inst., Pretoria

Waste Management

Inc., Los Angeles

Nat. Inst. of Environ.

Health Sciences

Triangle Park

Abfallverwertung

im Pflanzenbau

Klärschlammverwertung

Klärschlammverwertung

Hygiene der Abfallkompostierung

Abwasserreinigung,

rechtliche Aspekte

d.Gewässerüberwachung

Müllkompostierung

Organische Analytik

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