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Gunkel, G., Michels, U. & & Scheideler, M. (2021) Climate Change: Water Temperature and Invertebrate Propagation in Drinking-Water Distributions Systems, Effects, and Risk Asessment. Water 2022, 14, 1246

 

Abstract: This paper provides a summary of the knowledge of drinking-water temperature increases and present daily, seasonal, and yearly temperature data of drinking-water distribution systems (DWDS). The increasing water temperatures lead to challenges in DWDS management, and we must assume a promotion of invertebrates as pipe inhabitants. Macro-, meio-, and microinvertebrates were found in nearly all DWDS. Data in relation to diversity and abundance clearly point out a high probability of mass development, and invertebrate monitoring must be the focus of any DWDS management. The water temperature of DWDS is increasing due to climate change effects, and as a consequence, the growth and reproduction of invertebrates is increasing. The seasonal development of a chironomid (Paratanytarus grimmii) and longtime development of water lice (Asellus aquaticus) are given. Due to increased water temperatures, a third generation of water lice per year has been observed, which is one reason for the observed mass development. This leads to an impact on drinking-water quality and an increased health risk, as invertebrates can serve as a host or vehicle for potential harmful microbes. More research is needed especially on (i) water temperature monitoring in drinking-water distribution systems, (ii) invertebrate development, and (iii) health risks.

 

 

 

Gunkel, G., Michels, U. & Scheideler, M. (2021) Folgen des Klimawandels in Wassernetzen - Zuckmückenlarven und Wasserasseln profitieren davon. gwf-wasser, Heft 12/2021, 47-51.

Der hohe Standard der Trinkwasserqualität basiert auf dem Schutz des Grundwassers, der Oberflächengewässer und Brunnen, der TW Aufbereitung und dem Transport des Trinkwassers im Verteilungsnetz bis zu den Konsumenten. Risiken für die Einhaltung der Wasserqualität bestehen an vielen Stellen, u.a. durch die Kontamination von Oberflächengewässern und des Grundwassers, sowie im Trinkwassernetz u.a. durch die massenhafte Entwicklung von Rohrnetzbewohnern. Die Bedeutung des Klimawandels und ob bereits Beeinträchtigungen durch die erfolgte Wassererwärmung stattgefunden haben, werden noch unzureichend diskutiert. Dies ist umso bemerkenswerter, da Maßnahmen in TW Systemen nicht kurzfristig umsetzbar sind. Brunnen, Anlagen der TW Aufbereitung und TW Netze haben eine Lebensdauer von vielen Jahrzehnten und es können nur entsprechend langsam Anpassungen an veränderte Klimabedingungen erfolgen.

 

Ziel dieses Beitrags ist es, die Aufmerksamkeit auf klimabedingte Veränderungen und Risiken für die Wasserqualität im Verteilungsnetz zu lenken, um somit frühzeitig Anpassungen des TW Managements an die sich ändernden Bedingungen zu ermöglichen. 

 

 

Gunkel, G., Michels, U. & Scheideler, M. (2021) Water Lice and Other Macroinvertebrates in Drinking Water Pipes: Diversity, Abundance and Health Risk. 

Water 2021, 13, 276.

download: https://doi.org/10.3390/w13030276

Abstract: Activities to ensure and maintain water quality in drinking water networks, including flushing, are presented after standardized hydrant sampling combined with a stainless-steel low pressure–high flow rate (NDHF) filter and a 100 µm mesh size was used to separate pipe inhabitants. A databank of more than 1000 hydrant samples in European lowland areas was developed and used to analyze the diversity and abundance of macroinvertebrates in drinking water networks. Load classes for water louse (Asellus aquaticus) and oligochaetes are given with three evaluation classes: normal colonization, increased colonization, and mass development. The response of Asellus aquaticus in drinking water networks to environmental conditions are presented as are their growth and reproduction, promotion of a third generation by climate change effects, food limitations, and the composition and stability of their feces. Finally, the health risks posed by dead water lice and water lice feces with bacterial regrowth and the promotion of microbe development on house filters are analyzed.

 

 

Weitere Informationen zu dem Special Issue "Evaluation of  Invertebrates in Drinking Water Networks"

>>>>> Water - Special Issue

 

INWERT Institut für Biologische Trinkwasserqualität

 

Das INWERT Institut für Biologische Trinkwasserqualität wird aus einem intradisziplinärem Kompetenzteam gebildet, das eine Synthese aus Wissenschaft, Analytik, Anlagentechnik und Dienstleistungen darstellt. 

 

Das INWERT Institut hat es sich zur Aufgabe gemacht, die im Arbeitsblatt W 271 geforderten Anforderungen an die Untersuchungen der Trinkwassersysteme zum Vorkommen von Kleintieren anzubieten und somit zu einem Partner der Trinkwasserversorger in allen Fragen der biologischen Qualität des Trinkwassers und der biologischen Stabilität des Wassers zu sein. Das INWERT Institut erfasst alle Bereiche der Trinkwasserversorgung, die Rohwasserquellen, die Wasseraufbereitung und die Trinkwasserverteilung. Insbesondere die Systeme der Trinkwasserverteilung sind nur schwer zugänglich und erfordern ein komplexes Vorgehen bei der Analyse und der Bewertung der biologischen Stabilität. 

 

Die biologische Stabilität des Trinkwassers beschreibt die Prozesse und Stoffumsetzungen, die im Trinkwassernetz auftreten und sich auf die Wasserqualität auswirken u. a. durch Trübungsbildung und Entstehen biologischer Ablagerungen, aber insbesondere durch die z. T. massenhafte Entwicklung von Rohrnetzbewohnern. 

 

Die Erfassung und Bewertung des Vorkommens dieser Rohrnetzbewohnern, die sog. Invertebraten (wirkbellose Kleintiere), Amöben, Kleinkebse, Fadenwürmer, aber auch größere Organismen wie z. B. Wasserasseln, Wasserschnecken und Mückenlarven sind Schwerpunkt der Arbeiten am INWERT Institut. 

 

Fokus der Aktivitäten des INWERT Institutes ist die Umsetzung des DVGW Arbeitsblattes W 271, das erstmalig (2019) Normen für die Wasserversorger vorgibt. Das INWERT Institut hat modular angepasste Untersuchungsverfahren entwickelt, um das Vorkommen der Rohrnetzbewohner zu erfassen und bietet Lösungen bei auftretenden Kontaminationen an. 

 

  

Kompetenzen des INWERT Institutes: 

Trinkwassermonitoring - Rohrnetzpflege - Rohrnetzspülungen - Rohrnetzmanagement - Erfassung und Bewertung  von Kleintieren in Trinkwassernetzen - Problemorientierte Analysen und Handlungskonzepte - Fortbildungen/Workshops. 

 

Als Partner sind zu nennen: 

  • AquaLytis Consulting, Wildau (Link>)
  • Dr. Ute Michels, Wissenschaftliche Projektleiterin 
    ute.michels@inwert.info
  • Dipl. Ing. Michael Scheiute.michels@inwert.infodeler, Scheideler Dienstleistungen und Scheideler Anlagenbau, Haltern am See (Link>)
  • Dr. Günter Gunkel, Hochschuldozent, Berlin, Wissenschaftlicher Projektleiter
    guenter.gunkel@inwert.info  

 

 

Hinweise zur Trinkwasserqualität: MDR Wissen Beitrag:

Link: >>>>> MDR Wissen 

Hinweise zur Umsetzung des Arbeitsblattes W 271 >>> Arbeitsblatt W 271

 

INWERT INSTITUT GmbH für biologische Trinkwasserqualität, Haltern am See Link: www.inwert.info (im Aufbau)

 

Das CO2-Spülverfahren

 

Mit den neu entwickelte CO2-Spülverfahren gelingt es Wasserasseln aus dem Leitungsnetz auszutragen, hierbei wird CO2-haltiges Wasser in das Trinkwassernetz eingespeist, um die Wasserasseln zu narkotisieren und mit dem CO2-Spülstrom auszuspülen. Über ein nachgeschaltetes NDHD (Niederdruck-Hochdurchsatz) Filter werden die ausgespülten Organismen erfasst und analysiert. Der Austrag der Wasserasseln liegt in der Regel bei > 98 %. Andere Rohrnetzablagerungen werden ebenfalls ausgetragen.

Dieses Spülverfahren wurde mit den Professor Adalbert Seifriz Preis (2013) und dem Zenit Innovationspreis (2015) ausgezeichnet. Das CO2-Spülverfahren wird laufend weiterentwickelt und optimiert (u.a. Einsatz auf großen Versorgungsleitungen, Reduzierung des CO2-Verbrauchs, vergleichende Untersuchungen mit anderen Spültechniken).

 

Schema der CO2-Spülung mit Vorfiltration im CO2-Reaktor, Spülung des abgeschieberten Rohrabschnittes und Analyse am Austrittshydranten (copyright Gunkel)
Schema der CO2-Spülung mit Vorfiltration im CO2-Reaktor, Spülung des abgeschieberten Rohrabschnittes und Analyse am Austrittshydranten (copyright Gunkel)

Weitere aktuelle Untersuchungsprojekte:

  • Einflüsse auf die biologische Stabilität von Trinkwasser.
  • Bewertungskriterien für die biologische Trinkwasserqualität. 
  • Kleintiere als Carrier/Host für potentiell human pathogene Bakterien. 

Referenzen

  • Gunkel, G., Michels, U. & Scheideler, M. (2021) Water Lice and Other Macroinvertebrates in Drinking Water Pipes: Diversity, Abundance and Health Risk. 
    Water 2021, 13, 276. download: https://doi.org/10.3390/w13030276

  • Gunkel, G., Michels, U. & Scheideler, M. (2018) Erfahrungen und Effizienz der Rohrnetz-pflege bei Anwendung des CO2-Spülverfahrens - Vorkommen der Wasserasseln in Trinkwassernetzen. gwf Wasser Abwasser, 12/2018, 77-84.

    >>>download>>>>

    Scheideler, M.  & Ripl, K. (2018) Revolutionierung der Rohrnetzpflege - INWERT®-H2O für eine biologisch stabile Trinkwasserverteilung. 3R, 12/2018, 80-85. 

    download>>>>

    Gunkel, G., Michels, U. & Scheideler, M. (2018) Kleintiere in der Trinkwasser-verteilung – Vorkommen und Anwendung des Arbeitsblatts W 271. Teil 1. Makroinvertebraten. ewp 11, 20-27.

    download: >>>>

  • Michels, Ute, (2018) Invertebraten in Trinkwasserverteilungssystemen. Lebensraum, Verbreitung, Nahrungsbeziehungen. Dissertation Technische Universität Berlin. 111 S. + Anhang. download >>>
  • Scheideler, M. & Gunkel, G. (2015) Trinkwasseruntersuchung mit System – Die neue INWERT®-Methode. 3R, 10-11, 69-74.
  • Gunkel, G, Michels, U & Scheideler, M. (2015) Invertebrates in Drinking Water Distribution Systems – Filter System for Hydrant Sampling and CO2-Flushing for Elimination of Water Bugs. gwf-Wasser / Abwasser Internat., 156, 52-56,
  • Michels, Ute, Gunkel, Günter & Scheideler, Michael (2014) Im Fokus der Wasserversorger – die biologische Trinkwasserqualität. Vom Wasser 112, 3, 93-95.
  • Michels, U., Gunkel, G., Scheideler, M. & Ripl, K. (2013) Invertebraten im Trinkwasser - Probenahme, Analytik und Bewertung. Universitätsverlag der Technischen Universität Berlin, ISBN 978-3-7983-2575-3, 98 S.
    Download>
  • Michels, U., Gunkel, G., Scheideler, M. & Ripl. K. (2013) Neues Verfahren zur Probenahme, Analytik und Bewertung von Wirbellosen Tieren in Trinkwasserverteilungssystemen. gwf-Wasser / Abwasser 154, 896-897.
  • Gunkel, G. & Titze, D. (2013) Kotpellets als Indikator für die Besiedlung von Trinkwasser-Versorgungssystemen mit Wasserasseln. gwf-Wasser / Abwasser 154, 996-1002.
  • Gunkel, G. & Scheideler, M. (2011) Wasserasseln in Trinkwasser-Verteilungssystemen - Eintrag, Vorkommen Bewertung und Bekämpfung der Wasserasseln. gwf–Wasser | Abwasser 308-388.
  • Gunkel, G., Michels, U., Scheideler, M. & Ripl, K. (2010) Vorkommen und Bedeutung von Kleintieren in Trinkwasser-Verteilungssystemen – Maßnahmen zu deren Regulierung. 3R, 716-724.