31. Januar 2023
Projektlaufzeit: 01.2021 - 12.2022
Projektstatus: abgeschlossen
Förderkennzeichen: W 202003
Am Projekt waren folgende Partner beteiligt:
Ziel von WBA-Pro-NTS ist es, den im Vorgängerprojekt erarbeiteten neuen Ansatz zur Spurenstoffbewertung weiterzuentwickeln und das Verhalten von Spurenstoffen in der Trinkwassergewinnung mittels Wirkungsbezogener Analytik (WBA) plus Non-Target-Screening (NTS) systematisch zu studieren. Anhand von Proben aus Wasserwerken sowie Laborversuchen werden einzelne Prozesse einschließlich deren Resilienz in Extremfällen untersucht. Hierfür wurden folgende Schritte durchgeführt bzw. Outputs generiert:
Mithilfe der Spurenstoffanalytik kann eine Vielzahl verschiedener organischer Stoffe in Wasserproben nachgewiesen werden. Es ist derzeit jedoch nicht möglich, alle detektierten Substanzen zu identifizieren oder diese hinsichtlich ihrer Relevanz zu bewerten. Da für Wasserversorger - neben der hygienischen Sicherheit - die toxikologische Unbedenklichkeit des abgegebenen Wassers höchste Priorität hat, werden Analysenverfahren zur Ermittlung der Wirkungen der im Wasser vorliegenden Spurenstoffe benötigt. Hierfür kann die Wirkungsbezogene Analytik (WBA) eingesetzt werden – eine Kombination aus Fraktionierung, Bioassay und chemischer Analytik.
Im abgeschlossenen Forschungsprojekt WBA-BeReit wurde basierend auf der Wirkungsbezogenen Analytik (WBA) ein neuer Ansatz zur Bewertung von Spurenstoffen bei der Trinkwassergewinnung entwickelt. In WBA-Pro-NTS wurden diese beiden Verfahren genutzt, um den Aufbereitungsprozess der Trinkwasserversorgung zu beschreiben und zu optimieren.
Im Projekt wurde unter anderem eine auf die Wirkung bezogene Bewertungsmethode für Wasserproben und Prozesse der Trinkwasseraufbereitung entwickelt. Für die Untersuchgunen wurde zudem eine bereits bestehende Laborversuchsanlage um fehlende Aufbereitungsprozesse erweitert, um verschiedene Aufbereitungsprozesse und Prozesskombinationen im Labormaßstab nachzustellen.
Basierend auf den WBA-Ergebnissen wurde ein Bewertungskonzept erstellt und an Wasserproben eines Wasserversorgers getestet. Dabei wurde gezeigt: Mithilfe des Konzeptes ist es möglich, Wasserproben und Aufbereitungsprozesse hinsichtlich des Vorkommens und der Änderung von Wirkungen zu bewerten und Aufbereitungsprozesse hinsichtlich ihrer Eignung zur Entfernung von Wirkungen einzustufen.
Eine durchgeführte Machbarkeitsstudie zum Einsatz humaner Zelllinien bei Wirktests auf der Hochleistungsdünnschichtchromatographie (HPTLC) machte die noch derzeitig bestehenden Limitierungen deutlich: Denn humane Zellen benötigen mehr Zeit, um auf den HPTLC-Platten anzuwachsen, als bisher genutzte Zellen und Enzyme. Dieser erhöhte Zeitbedarf führt zu einer deutlichen Diffusion der zuvor getrennten Substanzen und könnte dadurch die Sensitivität des Analyseverfahrens vermindern.
Alles in allem sind für die Übertragbarkeit der Ergebnisse in die großtechnische Wasseraufbereitung weitere Untersuchungen notwendig, die eine Weiterentwicklung der Verfahren ermöglichen.
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