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A
aerob
(aerobic) Bezeichnung für die Lebensweise von Organismen, die zum Leben Sauerstoff benötigen oder chemische Reaktionsweisen, die nur unter Sauerstoffzufuhr möglich sind (Mikroorganismen). Die aerobe Abwasserreinigung erfolgt z.B. in einer Belebungsanlage durch Mikroorganismen unter Zuführung von Sauerstoff (z.B. durch Sauerstoffbegasung).
Als aerober Zustand (aerobic condition )wird ein Zustand des Wassers bezeichnet, in dem genügend gelöster Sauerstoff vorhanden ist, so dass aerober Bakterien lebensfähig sind. Liegt hingegen nur ungelöst gebundener Sauerstoff vor, handelt es sich um ein anoxisches Milieu. Liegt kein Sauerstoff vor, ist das System anaerob.
Allgemein anerkannte Regeln der Technik
(AaRdT) im Technischen u. Umweltschutzrecht gebrauchter Begriff, der als Maßstab für die Anwendung eines Verfahrens die Anerkennung durch die Mehrheit der auf einem speziellen Gebiet tätigen Fachleute voraussetzt. Siehe auch Stand derTechnik.
anaerob
(anaerobic) Bezeichnung für die Lebensweise von Organismen, die zum Leben keinen freien Sauerstoff benötigen, und für eine chemische Reaktionsweise, die unter Ausschluss von Sauerstoff abläuft. Die anaerobe Reinigung von Abwasser und Klärschlamm erfolgt u.a. in Faultürmen und wird aus Gründen der Energieeinsparung besonders von Industriebetrieben angewandt, insbesondere für organisch stark verschmutzte Abwässer. Das bei dem Faulungsprozess entstehende Gas (Biogas) kann zum Heizen verwendet werden. Liegt hingegen zumindest ungelöst gebundener Sauerstoff vor, handelt es sich um ein anoxisches Milieu. Liegt gelöster Sauerstoff vor, ist das System aerob.
Aufbereitung von Wasser
Qualitative Veränderung von Wasser, um seine Beschaffenheit dem jeweiligen Verwendungszweck anzupassen, z. B. als Brauch- oder Trinkwasser. Da Wasser bei seinem Kreislauf in der Natur in bakteriologischer, biologischer, chemischer und physikalischer Hinsicht vielfach so verändert wird, dass es häufig als Trinkwasser oder für gewerbliche Zwecke nicht brauchbar ist,muss es je nach dem Verwendungszweck aufbereitet werden.
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Azidität (des Wassers)
(acidity of water) Azidität ist die lateinische Bezeichnung für den Säuregrad oder auch den Säuregehalt einer Flüssigkeit. Dieser Gehalt entspricht bei Wasser jeweils einer bestimmten Menge einer starken Säure, angegeben als Milliäquivalente pro Liter Wasser, die erforderlich ist, um dieWasserprobe auf einen pH-Wert von 7 (neutral) zu titrieren.
Anodische Oxidation
Unter dem Begriff der anodischen Oxidation werden zwei unterschiedliche Schienen der Dekontamination zusammengefasst, die je nach Hersteller unterschiedliche Gewichtung erfahren. Derartige Anlagen werden als kleine Geräte für einzelne Zahnarztstühle bis zur zentralen Großanlage angeboten. Ein Wirkprinzip beruht auf der Rezirkulation des Wassers, wodurch es immer wieder über eine Anode geführt wird, auf bzw. an der die Mikroorganismen abgetötet werden. Rezirkulationssysteme sind im Warmwasserbereich die Regel. Zur Dekontamination von Kaltwasser, das prinzipiell möglich ist, muss ein entsprechendes Rezirkulationssystem erst eingebaut werden. Eine Rezirkulation des Wassers alle 2 bis maximal 3 Stunden muss durch entsprechend große Pumpen gewährleistet sein.
Abgesehen von einer unzureichenden Funktion des abtötenden Effekts, kann natürlich der hinter dem Gerät im Wassersystem gewachsene Biofilm nicht erfasst werden, sodass es zur Rekontamination des Wassers kommt. Daher wird zusätzlich aus einer Kochsalzlösung vor Ort Chlor bzw. Hypochlorid produziert, dass dem Trinkwasser in der Menge zugeführt wird, die von der Trinkwasserverordnung erlaubt ist. Durch ständige Messung der “Chlor-Konzentration” im Rezirkulationswasser wird die korrekte Menge nachgeimpft. Sinn dieses Verfahrens ist es, die sogenannte Chlorzehrung auszugleichen. Nachteil ist, wie bereits oben erwähnt, dass die von der Trinkwasserverordnung erlaubte maximale Chlor- Konzentration nur zum Abtöten frei schwimmender Bakterien ausreicht. Untersuchungen des Verfahrens der anodischen Oxidation in Zahnbehandlungsstühlen ergaben aber nur ausreichende Keimreduktionen, wenn die Chlorkonzentration deutlich über den Grenzwerten lag. Ein Abbau des Biofilms ist gänzlich unmöglich. So sind bisher keine dauerhaften Sanierungserfolge erzielt worden. Auch die Verwendung von Kohlenstoffelektroden hat keine Verbesserung erzielt.
(Quelle:Krh.-Hyg- +Inf.verh.24Heft 6-2002)
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B
Bakterien
Vom Mittelalter bis in die Neuzeit wurde ein Großteil der europäischen Bevölkerung durch Seuchen wie Pest, Cholera und Lepra getötet. Die Erreger dieser tödlichen Erkrankungen (Yersinia pestis, Vibrio cholerae, Mycobacterium leprae) wurden aber erst viel später entdeckt und der Nachweis für ihr gesundheitsgefährdendes Potential erbracht. Historiker schreiben den Bakterien sogar eine entscheidende Rolle für die politische und kulturelle Entwicklung Europas zu, da wahrscheinlich auch ganze Kriege durch den Einfluss dieser Mikroorganismen entschieden wurden. So soll der Russland- Feldzug Napoleons dadurch gescheitert sein, dass mehr Soldaten am Fleckfieber durch den Erreger Rickettsia prowazeki starben als durch die Verwicklung in Schlachten. Damit wurde der Abstieg Napoleons eingeleitet.
Der besondere Umstand, dass im Mittelalter bakterielle Infektionen zu Epidemien auswachsen konnten, war vor allem durch die Verbreitung der Erreger über das Trinkwasser oder über Parasiten wie Läusen gegeben. Krankheitserreger werden oft von betroffenen Menschen ausgeschieden und übertragen, und Hygiene wie wir sie heute kennen war im Mittelalter unvorstellbar. Die nicht ausreichende Trennung von Trinkwasser und fäkalverunreinigtem Grundwasser aus Sickergruben und die Übertragung durch Parasiten führte zu einem Kreislauf der Krankheitserreger, dem sich kaum ein Mensch entziehen konnte. Die Schwächung des Körpers durch Hungersnot und schwere körperliche Arbeit bereitete dann den Weg für zahlreiche tödliche Infektionen.
Neben diesen klassischen Seuchenerregern, welche in Europa heutzutage durch optimale Trinkwasseraufbereitung und Abwasserentsorgung sowie durch hohe Hygienestandards nahezu ausgerottet sind, existieren aber noch Krankheitserreger, welche zuweilen zu Infektionen führen können. Bestimmte Erreger befallen dabei bevorzugt einzelne Organe und sind für spezifische Krankheitsbilder verantwortlich: Lungenentzündung durch Pneumokokken oder Klebsiella pneumoniae, Hirnhautentzündung durch Meningokokken, Magen-Darm-Infektionen durch Escherichiacoli oder Enterobacter aerogenes, Wundinfektionen durch Staphylococcus aureus, tödliche Vergiftungen des Nervensystems durch Clostridium botulinum. Das Bakterium Helicobacter pylori steht sogar im Verdacht die Ausbildung von Magenkrebs zu begünstigen. Die Fähigkeit eine Krankheit oder eine Infektion zu verursachen, stützt sich dabei oft auf spezielle Stoffwechselleistungen der Bakterien, die es ihnen erlauben die betroffenen Gewebe zu infizieren oder eine Körperreaktion hervorzurufen, welche letztlich eine Schwächung des Menschen verursacht. So scheidet der Cholera-Erreger Vibrio cholerae im menschlichen Darm einen Giftstoff aus, welcher zu krampfartigem Durchfall und somit zu hohem Wasser- und Elektrolytverlust des Körpers führt. Clostridium botulinum produziert das stärkste natürlich vorkommende Gift, welches bisher bekannt ist: das Botulinus-Toxin. Dieser Giftstoff verhindert die Reizleitung im Nervensystem und führt zu einer Muskellähmung, welche auch das Herz außer Funktion setzen kann. Staphylococcus aureus verfügt über bestimmte Enzyme, die Proteine abbauen und somit eine Wundinfektion begünstigen.
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Die Verbreitung von Bakterien ist im Gegensatz zu Schimmelpilzen meist an einen Träger gebunden. So werden Krankheitskeime durch sog. Tröpfcheninfektion oder direkten Körperkontakt über die Schleimhäute übertragen. Nur sehr wenige Arten werden über die Luft verbreitet, da Bakterien kaum einen Schutz gegen die abtötende Wirkung von UV-Licht durch Farbstoffe haben, noch gegen Austrocknung durch verdickte Zellwände geschützt sind. Dies macht sie besonders in der Luft anfällig und führt zu einem relativ raschen Absterben von Bakterien auf trockenen Oberflächen. Das bedeutendste Merkmal der Mikroorganismen oder der Bakterien ist ihre geringe Größe von wenigen tausendstel Millimeter. Diese geringe Größe und das Oberflächen/Volumenverhältnis der Bakterienzelle wirkt sich direkt auf den Stoffwechsel aus, welcher durch hohen Stoffumsatz und große Flexibilität gekennzeichnet ist. Die Bakterienzelle bietet dabei wenig Raum eine Menge von Enzymen oder Proteinen vorrätig zu halten. Die hohe Anpassungsfähigkeit des Stoffwechsels ermöglicht es aber, immer diejenigen Enzyme zu produzieren, welche zur Verwertung eines Nährstoffes nötig sind und ihre Produktion wird erst durch das Vorhandensein des Nährstoffes induziert. Somit kann ein breites Spektrum von Nährstoffen verwertet werden und die Bakterien können sich auf aktuelle Umweltbedingungen einstellen und ständig anpassen. Diese Fähigkeit wirkt sich auch auf die Wechselwirkungen mit der Umgebung der Bakterien aus, da sie als Überlebensvorteil oft Giftstoffe ausscheiden und hohe Vermehrungsraten haben.
Diese Eigenschaften verspürt der Mensch insbesondere bei Krankheitserregern. Findet ein Bakterium gute Wachstumsbedingungen vor, so verdoppelt sich seine Anzahl innerhalb weniger Minuten bis Stunden, so dass innerhalb eines Tages aus einer Zelle Millionen von Nachkommen entstehen können. Ihre geringe Größe und Anpassungsfähigkeit bedingt auch, dass Bakterien überall zu finden sind und fast jedes Medium besiedeln können; sei es in arktischen Gebieten oder auf dem Grund des Ozeans oder in hohen Luftschichten. Die weitaus höchste Verbreitung und Artenvielfalt findet man jedoch im Boden. Das Milieu der jeweiligen Umgebung beeinflusst, welcherTyp oder Art von Bakterium bzw. Mikroorganismen vorherrscht. Besondere Einflussfaktoren sind z. B. die Verfügbarkeit von Sauerstoff, der pH-Wert (sauer oder alkalisch) oder der Wassergehalt. Obwohl die meisten Menschen mit Bakterien nur diejenigen verbinden, welche als Krankheitserreger auftreten, überwiegt die Anzahl der nützlichen Bakterien bei Weitem.
Die Herstellung von Milchprodukten mit Milchsäurebakterien (Lactobacillaceae), die Regeneration von Abwasser durch die Abbauleistung verschiedenster Bakteriengruppen in Kläranlagen, die Produktion von chemischen Grundsubstanzen und der Beitrag von Bakterien zur menschlichen Verdauung sind Vorgänge, die unser Leben direkt positiv beeinflussen. Insbesondere die Mineralisierung von Stickstoff-, Schwefel- und Kohlenstoffverbindungen durch Bakterien überführt diese Elemente in eine pflanzenverfügbare Form und die natürlichen Stoffkreisläufe werden geschlossen. Ohne die Aktivität von Bakterien wäre ein Leben auf der Erde, in der Form wie wir es kennen und schätzen, nicht vorstellbar. Im Gegensatz zur Vielfalt der möglichen Stoffwechselleistungen beschränkt sich die äußere Gestalt von Bakterien auf einige wenige Grundformen. Bis auf wenige Ausnahmen haben alle Bakterien im mikroskopischen Bild eine kugelige oder stäbchenartig-zylindrische Form. Kugelige Zellen bezeichnet man als Kokken. Hier findet man die Gattungen der Mikrokokken, Streptokokken oder Staphylokokken. Gerade Stäbchen gehören meist zu den Gattungen der Pseudomonas- oder Bacillus-Arten. Gekrümmte Stäbchen sind in der Gattung Vibrio anzutreffen. Lange, gedrehte Stäbchen werden als Spirillen bezeichnet. Viele Bakteriengattungen können sich durch Geißeln aktiv bewegen. Geißeln sind lange, fadenartige Strukturen an der Bakterienoberfläche, die eine Bakterienzelle durch eine rotierende Bewegung ähnlich einer Schiffsschraube ziehen oder schieben. Dabei können mehrere Geißeln an den Seiten der Bakterien verteilt sein oder an einem Ende der Zelle (polar) gebündelt auftreten. Manche Arten verfügen nur über eine einzelne polare Geißel. Die Geißeln können mit einer Geschwindigkeit von ca. 3000 Umdrehungen pro Minute rotieren und können die Zellen um das 300- bis 3000fache der Zellgröße pro Minute fortbewegen.
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Biofilm
(biofilm) Schicht von angesiedelten lebenden und abgestorbenen Kleinstlebewesen. Biofilme entstehen, wenn Mikroorganismen (z. B. Bakterien, Algen, Protozoen) sich an Grenzflächen zwischen Gas- und Flüssigphasen (z. B. bei freiem Wasserspiegel), Flüssig- und Festphasen (z. B. Kies an der Gewässersohle) oder an Flüssig- /Flüssigphasen (z. B. Öltröpfchen im Wasser) ansiedeln. Es bildet sich auf der Grenzfläche eine dünne, meist geschlossene Schleimschicht (Film), in die Mikroorganismen eingebettet sind.
Andere Bezeichnungen für Biofilm sind: Aufwuchs, Kahmhaut, Sielhaut, Schleimschicht. Die Grenzfläche, auf der sich der Biofilm bildet, wird Substratum genannt.Die weitaus überwiegende Zahl an Mikroorganismen lebt in der Natur in Form von Biofilmen. Biofilme können aus technischer Sicht positive und negative Wirkungen ausüben. Als vorteilhaft gilt der Biofilm zur Selbstreinigung von Gewässern. Negative Wirkungen folgen, wenn Biofilme z.B. Materialzerstörung (biogene Korrosion) verursachen. Biofilme wachsen in ganz unterschiedlicher Weise auf. In manchen Fällen bilden sich dichte und geschlossene Biofilme mit einer relativ ebenen Grenzfläche zum überströmenden Fluidhin. Die Grenzfläche kann aber auch sehr unregelmäßig geformt sein, wenn beispielsweise Bakterienarten fadenförmig (filamentös) in das Fluid hineinwachsen oder wenn das Substratum mit Protozoen (z. B. Glockentierchen) oder höheren Organismenarten besiedelt ist. Hierbei spielen die Strömungszustände um den Biofilm eine einflussreiche Rolle. Die Biofilmbildung beginnt, wenn eine Zelle sich an einer Grenzfläche festsetzt und sich dort vermehrt.
Für die Haftung (Adhäsion) der Zellen an der Grenzfläche können unterschiedliche Mechanismen verantwortlich sein. Von Bedeutung sind insbesondere van der Waals'sche Kräfte, elektrostatische Anziehung sowie Wasserstoffbrücken. Jede Grenzfläche bietet letztendlich Adhäsionspotentiale für Mikroorganismen. Die Bindung wird in vielen Fällen allerdings begünstigt, wenn die Grenzfläche bereits mit organischen Polymeren (z. B. Polysacchariden) belegt ist. Solche Polymere sind in der Regel biologischen Ursprungs. Sie entstammen der Schleimhülle, die sich um Bakterienzellen bildet, sich gelegentlich ganz oder teilweise ablöst und beim Kontakt mit Grenzflächen adsorptiv gebunden wird. Infolge der Vermehrung der Zellen, die sich an einer Oberfläche angelagert haben, kommt es zu einer Ausbreitung der Organismen. Die Grenzfläche wird in Form eines Films (Biofilm) erst flächig besiedelt. Gleichzeitig oder später wachsen die Biofilme mehrschichtig auf und bilden schließlich dreidimensionale Strukturen mit mehr oder minder scharfen Grenzen zu den an den Biofilm angrenzenden Phasen (fest, flüssig, gasförmig). Die so entstehende Biofilm-Matrix kann geschlossen sein, aber auch mit Poren, Kavernen und Gängen durchsetzt. Letzteres wird vor allem im jungen Stadium der Biofilmentwicklung beobachtet. Die Organismenzellen im Biofilm sind zumeist in einer schleimartigen Matrix aus extrazellulären, polymeren Substanzen (EPS) eingebettet. Zur Grenzfläche hin stellt sich in vielen Fällen eine Übergangssituation ein. Dies gilt insbesondere für die Grenzfläche "Biofilm-Wasser". Im Kernbereich ist der Biofilm kompakt (Basis-Biofilm). Der Randbereich ist dagegen oft sehr unscharf ausgebildet (Oberflächen-Biofilm) . Mikroorganismen wachsen in die Flüssigphase hinein (z. B. fadenförmig wachsende Bakterien, Glockentierchen etc.), und es bilden sich "Täler" und "Höhen".
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C
Chemische Desinfektion
mit z.B. Chlor, Ozon, Silber- oder Kupferionen. Über Dosieranlagen oder Verbrauchselektroden werden desinfizierende Substanzen zugegeben, die man zusammenfassend als chemische Desinfektion bezeichnen kann. Der Zusatz der Mittel oder Ionen erfolgt im Rahmen der von der Trinkwasserordnung erlaubten Höchstmengengrenzen. Grundsätzlich lässt sich sagen, dass diese erlaubten Mengen nicht in der Lage sind den Biofilm abzubauen oder gar freigesetzte Plaques abzutöten. Man kann nur flottierende Mikroorganismen bekämpfen. Zusätzlich hat man bei Zugabe von Silber und Kupferionen durch Verbrauchselektroden im Kaltwasser nahezu eine Unwirksamkeit gefunden. Um einen Abbau des Biofilms zu erreichen, müssen Konzentrationen gefahren werden, die das Rohrleitungsnetz korrodieren, die zu Geruchsbelastungen und Allergien führen und die letztendlich die in der Trinkwasserverordnung vorgeschriebenen Grenzwerte überschreiten. Derartige Maßnahmen (z.B. Spülungen mit Wasserstoffperoxyd) sind nur bei stillgelegtem Betrieb des Krankenhauses, oder Hotel und Mehrfamiliengebäudes als Sondermaßnahme machbar, führen aber nicht zu einem dauerhaften Erfolg, sondern müssen regelmäßig wiederholt werden.
Chlor, Cl
(chlorine) Chlor ist eines der reaktivsten Elemente. Es kann mit reduzierenden, organischen und alkalischen Stoffen heftig reagieren. Chlorlösungen wirken korrosiv und reagieren mit nahezu allen Metallen unter Entzündung, wenn diese fein verteilt sind. Gefährliche Reaktionen erfolgen zum Teil unter Entzündung mit gesättigten und ungesättigten Kohlenwasserstoffen, Ammoniak, Aminen, Fluor, Kohlenmonoxid, Schwefeldioxid, Schwefelwasserstoff und Wasserstoff. Chlor bildet mit Wasser Salzsäure. Chlor ist eines der wichtigsten Rohstoffe in der chemische Industrie. Die Herstellung von Chlor erfolgt i.d.R. mit einem elektrolytischen Verfahren (Amalgamverfahren, Diaphragmaverfahren, Membranverfahren). Chlor wird u.a. in folgenden Bereichen eingesetzt: PVC und Lösemittel. Durch den Einsatz als Pestizide, Brandschutzmittel sowie Bleichmittel und Mittel zur Desinfektion gelangt es auch mit Wasser in direkten Kontakt.
Chlor wird in die Wassergefährdungsklasse 2 eingestuft. Beim Eindringen größerer Mengen in den Untergrund und Gewässer ist eine Gefährdung des Trinkwassers möglich. Chlor besitzt eine Wirkung als Gift auf Fische (Letale Konzentration LC = 293 vpm). Zudem ist eine Umweltgefährdung beim Freiwerden größerer Mengen in die Atmosphäre möglich. Chlor bildet mit Feuchtigkeit der Schleimhäute aktiven Sauerstoff und Salzsäure, die beide das Gewebe stark angreifen. Inhalation von etwa 3-6 ppm führt zur Reizung aller Schleimhäute mit Husten und Tränenfluss, bei längerer Einwirkung auch zu Bluthusten und Atemnot bzw. Erstickungserscheinungen. Flüssiges Chlor wirkt stark ätzend auf die Haut. Chlor wird u.a. als Desinfektionsmittel auch in Deutschland eingesetzt, insbesondere im Schwimmbeckenwasser und Haushaltsreinigern. Als Chlordioxid kommt es auch im Rahmen der Wasseraufbreitung zum Einsatz. Die Chlorgehaltsmessung zur Einstellung der Desinfektionskonzentration (z.B. im Schwimmbad) erfolgt unter anderem mit der DPD-Methode.
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Chlordioxid
(chlorine dioxide) Chlordioxid (ClO), gehört neben Chlorit und Chlorat zu den höherwertigen Sauerstoffverbindungen des Chlor. Chlordioxid ist ein sehr starkes Oxidationsmittel.
Herstellung und Anwendung
Aufgrund der oxidierenden Wirkung von Chlordioxid wird es häufig als Mittel zur Desinfektion genutzt. Chlordioxid wird i.d.R. als verdünnte Lösung eingesetzt, um die hohe Explosionsgefahr zu bannen. Allerdings ist die Chlordioxidlösung nicht lagerbeständig und muss sofort verbraucht werden. Deshalb muss die Herstellung am Ort des Einsatzes erfolgen. Ausnahmen bilden neue Zweikomponentenverfahren, bei denen einfach zwei Flüssigkomponenten manuell vermischt werden. Diese Lösungen sind nicht explosiv und können einzeln gefahrlos gelagert werden. Chlordioxid gehört zu den oxidierenden Bioziden, es ist kein metabolischer Giftstoff: Das bedeutet, dass es den Mikroorganismen durch Unterbrechung des Nährstofftransports über die Zellwände, und nicht durch die Unterbrechung des Stoffwechsels Schaden zufügt. Sein MAK-Wert beträgt 0,1 ppm. Chlordioxid kommt sowohl in Trinkwasseraufbereitungsanlagen als auch bei der Abwasserreinigung als Desinfektionsmittel zum Einsatz und wird aufgrund der größeren Effektivität reinem Chlor vorgezogen. Der Vorteil des Chlordioxidverfahrens liegt i.d.R. darin, dass keine Haloforme und auch kaum Chlorphenole entstehen und es kommt auch nicht zur Bildung von Chloraminen.
Colibakterien, Kolibakterien
(coliform bacteria) Coliforme Keime sind im menschlichen und tierischen Darm lebende spezifische Bakterien bzw. eine Bakteriengruppe, welche die Coliformen, Faecalcoliformen und Escherichia coli (E-Coli) umfasst. Der Nachweis von Colibakterien im Trinkwasser ist ein wichtiges Indiz dafür, dass eine Verunreinigung mit Fäkalien vorliegt und andere Krankheitserreger enthalten sein können.
D
Dauererhitzung auf 60°C
oder periodische Erhitzung (einmal wöchentlich) auf 70°C. Am weitesten verbreitet ist die Erhitzung der Wasserleitungssysteme. Eine Rezirkulation des Warmwassers und die dauerhafte Einhaltung einer Rücklauftemperatur von 60°C wird heute weitgehend standardmäßig in jedes Privathaus eingebaut. Dies erfolgt aufgrund der Arbeitsblätter des DVGW. Dennoch werden in den seltesten Fällen die geforderten Parameter eingehalten. Oftmals beträgt die Vorlauftemperatur direkt hinter der Heizung 60°C, nicht jedoch die Temperatur an den Entnahmestellen oder im Rücklauf, sodass sich in diesen Leitungsteilen Keimwachstum entwickeln kann. Dem versucht man durch periodische Temperaturerhöhung auf 70°C zu begegnen. Neben den hohen Energie- und Personalkosten, der starken Verkalkung und Korrosion der Leitungen und Hähne sind wesentliche Nachteile dieser Methode die unzureichende Wirkung; Anlagen sind nach ca. einem halben Jahr wieder verkeimt. Aber auch bei optimaler Durchführung der Aufheizmethode bleiben wesentliche prinzipielle Nachteile erhalten: mangelhafte Wirkung gegen den Biofilm, keine Wirkung gegen Coli aus Totsträngen, sowie vor allem die Beschränkung auf das Warmwasser, Kaltwasser kann nicht auf 60/70°C erwärmt werden, dann ist es kein Kaltwasser mehr!
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DIN Normen
Das DIN ist ein eingetragener gemeinnütziger Verein mit Sitz in Berlin (DIN Deutsches Institut für Normung e. V., gegründet 1917). Das DIN ist die für die Normungsarbeit zuständige Institution in Deutschland und vertritt die deutschen Interessen in den weltweiten und europäischen Normungsorganisationen. Dieser Status wurde im Vertrag mit der Bundesrepublik Deutschland am 5. Juni 1975 anerkannt. Das DIN ist der runde Tisch, an dem sich Hersteller, Handel, Verbraucher, Handwerk, Dienstleistungsunternehmen, Wissenschaft, technische Überwachung, Staat, d.h. jedermann, der ein Interesse an der Normung hat, zusammensetzen, um den Stand der Technik zu ermitteln und unter Berücksichtigung neuer Erkenntnisse in Deutschen Normen niederzuschreiben.
DPD
Abkürzung für einfache Testmethode zur Bestimmung der Konzentration an Chlor im Wasser. Die Messmethode wird u.a., im Schwimmbadbereich eingesetzt. N.N-diethyl-1.4-phenylendiamin (DPD) oxidiert in Gegenwart von freiem Chlor unter Bildung einer roten Färbung. Gebundenes Chlor bildet ebenso in Gegenwart von Jod-Ionen eine rote Färbung (Gesamt Chlor Bestimmung). Die Chlor Konzentration wird visuell mit einem Comparator oder mit einem Photometer ermittelt (Kolorimetrie). Mit dem sogenannten DPD 1-Test wird der freien Chlorgehalt einer Probe ermittelt, mit dem DPD 3-Test der Gesamtchlorgehalt, welcher sich aus freiem und gebundenen Chlor zusammensetzt.
E
Enterokokken
Enterokokken werden der Gruppe der Milchsäurebakterien zugeordnet. In unserer Umwelt kommen Enterokokken im Tier und Menschen sowie in traditionellen Lebensmitteln wie Käse oder Rohwürsten vor. Enterokokken können auf schlechte hygienische Bedingungen während der Produktion und Verarbeitung hinweisen. Sie können ein Hinweis für mögliche Verunreinigungen von Wasser sein und werden in der Trinkwasserverordnung als Untersuchungsparameter vorgegeben. In hundert Milliliter Probe dürfen keine Enterokokken gefunden werden. Sie sind gam-positve, aerobe Kokken, die sich durch ihre Kettenform, unter einem Mikroskop sichtbar, von Staphylokokken unterscheiden. Vertreter der Gruppe Kokken produzieren überwiegend Hämotoxine und sind als Entzündungserreger oder Verursacher von unspezifischen Lebensmittelvergiftungen bekannt. Anhand von serologischen oder hämolytischen Reaktionen kann Ihre Pathogenität nachgewiesen werden.
Escherichiacoli
Escherichia coli (E. coli). Darmbakterium des Menschen, das in vielen Stämmen existiert. nach dem Arzt Th. Escherich benannte, gramnegative Bakterien im Dickdarm gesunder Menschen und Tiere; dienen der Verdauung und zersetzen Kohlenhydrate der Nahrung unter Säure- und Gasbildung. Indikator für fäkale Verunreinigungen.
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Eschericha coli und Coliforme (z.B. Enterobacter aerogenes):
E.coli ist als "sicherer Indikator" für fäkale Verunreinigungen im Wasser besonders geeignet, da es auch ausserhalb des Darms über eine, im Vergleich zu anderen Enterobakterien, sehr lange Lebensdauer verfügt und gut kultivierbar ist. Die Bezeichnung Coliforme wird für Enterobacteriaceae verwendet, die sich durch Gram-negativität, Kurzstäbchenform, einem aeroben oder fakualtiv anaeroben Soffwechsel und dem Unvermögen zur Sporenbildung, auszeichnen. Sie gelten nur als "Indikatoren" für fäkale Verunreinigungen des Wassers. Der wichtigste Vertreter ist Enterobacter aerogenes (früher auch Klebsiella aerogenes). Beiden "Indikatorbakterien"-typen ist es gemein, dass sie Lactose als Kohlenstoffquelle verwerten können, was ihre Differenzierung von anderen Keimen auf geeigneten Nährböden ermöglicht.
F
Fäkalstreptokokken
sind Bakterien und wie Escherichia coli obligate Bestandteile der Darmflora des Menschen und aller anderen Warmblütler. Sie werden gleichermaßen als Kontrollorganismen benutzt. In 100 ml- Trinkwasserproben dürfen sie nicht vorhanden sein.
I
Indikatororganismen
(indicator microorganism) Mikroorganismen oder Pflanzen, die aufgrund ihres Vorkommens (insbesondere durch die Häufigkeit ihres Auftretens) Rückschlüsse auf die Boden- bzw. Wasserqualität und mögliche Kontaminationen ermöglichen. Beispielsweise deuten Colibakterien im Wasser auf eine fäkale Verunreinigung hin. Die Analyse der an einem Standort bestehenden Pflanzen erlaubt beispielsweise Rückschlüsse auf z.B. den Salzgehalt, Stickstoffgehalt, Kalkzustand, Säurewert im Boden bzw. Wasser bis hin zu und klimatischenUmweltfaktoren.
Infektionen
(infection) Als Infektion wird ganz allgemein das Eindringen von Mikroorganismen oder Viren in einen anderen Organismus bezeichnet, wobei es im Fall von Menschen zu Infektionskrankheiten führen kann. Arbeiter in einer Abwasseranlage bzw. in der Kanalisation können sich auf verschiedenen Wegen durch die zahlreichen Mikroorganismen in ihrem beruflichen Umfeld infizieren, also eine Infektion zuziehen. Die in diesem Bereich relevanten Infektionen werden in verschieden Auflistungen unterschiedlich kategorisiert, z.B. in:
Orale Infektionen
Kutane Infektionen
Parenterale Infektionen
Infektionenauf dem Luftweg
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Orale Infektionen: Zahlreiche Mikroorganismen im Abwasser und demzufolge auch im Klärschlamm stammen aus Fäkalien von Mensch und Tier und können Infektionen verursachen, wenn sie über den Mund aufgenommen werden. Aus der Literatur ist bekannt, dass Berufsanfänger im Abwasserbereich im ersten halben Jahr signifikant häufiger an Durchfallserkrankungen leiden als die Allgemeinbevölkerung, später aber resistent werden.
Kutane Infektionen: Die Übertragung erfolgt über Hautwunden oder die intakte Haut.
Parenterale Infektionen: Hautverletzungen besiedeln sich i.d.R. mit Eitererregern aus dem Wasser, wenn sie nicht fachgerecht versorgt werden. Tiefere Hautverletzungen können aus dem Abwasser verunreinigt sein, weshalb mit der Gefahr von Wundstarrkrampf-Infektionengerechnetwerdenmuss. Infektionen auf dem Luftweg: Im Klärwerk entstehen Aerosole mit hohen Konzentrationen. Die meisten im Abwasser vorkommenden Erreger werden nicht auf dem Luftweg übertragen. Bedingt durch die Zunahme von Medikamenten kommt es zur Zunahme hoch Antibiotika resistenter Keime im Abwasser. Inwieweit dadurch ein erhöhtes Risiko für Klärwerker besteht, ist noch nicht wissenschaftlich abgesichert. Kläranlagen, denen in früherer Zeit Gerbereiabwässer zugeführt worden waren, könnten nach einigen Erkenntnissen theoretisch noch lebende Milzbrandbazillen enthalten. Krankheitsfälle sind bisher aber nicht aufgetreten. Die Gesetzlichen Vorgaben zum Schutz vor Infektionen sind im Infektionsschutzgesetz (IfSG) zusammengefasst.
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Infektionsschutzgesetz - IfSG
Das deutsche Infektionsgesetz (IfSG) regelt seit dem 1. Januar 2001 die Verhütung und Bekämpfung von Infektionskrankheiten beim Menschen. Es wurde vom deutschen Bundestag mit Zustimmung des Bundesrats am 20. Juli 2000 beschlossen, im Bundesgesetzblatt am 25. Juli 2000 veröffentlicht und trat a m1. Januar 2001 in Kraft. Damit traten folgende bestehende Gesetze und Verordnungen außer Kraft: Bundesseuchengesetz, Gesetz zur Bekämpfung der Geschlechtskrankheiten, Laborberichtsverordnung, Verordnung über die Ausdehnung der Meldepflicht auf die humanen spongiformen Enzephalopathien, Erste Verordnung zur Durchführung des Gesetzes zur Bekämpfung der Geschlechtskrankheiten, Zweite Verordnung zur Durchführung des Gesetzes zur Bekämpfung der Geschlechtskrankheiten.
Das Infektionsschutzgesetz ist eine bundesrechtliche Regelung auf dem Gebiet der Gefahrenabwehr, die ursprünglich den Ländern vorbehalten ist. Da gerade bei Seuchen und Infektionen Gefahren sehr schnell über Ländergrenzen hinaus entstehen können, erscheint eine bundesrechtliche Regelung sehr sinnvoll. Zugleich nimmt das Infektionsschutzgesetz Anpassungen an Gemeinschaftsrecht (Abschnitt 11) vor. Wichtige Abschnitte sind die Verhütung (Abschnitt4) und die Bekämpfung (Abschnitt 5) von übertragbaren Krankheiten, wie auch das hierfür notwendige Meldewesen (Abschnitt 3). Insitu (in situ) Aus dem Latein: Die Behandlung vor Ort. Gemeint ist damit i.d.R. der Einsatz eines Verfahrens oder einer Messmethode, bei der der eigentliche Prozess nicht verlagert wird. Unter beispielsweise der In-situ-Reinigung kontaminierter Grundwasserleiter wird ein Verfahren verstanden, welches direkt im Grundwasserleiter selbst eingesetzt wird, ohne dass das Grundwasser herausgepumpt wird. Entsprechend wird eine Mess-, Steuer- und Regeltechnik mit dem Prädikat "In-situ" in den laufenden Prozess eingesetzt und nicht beispielsweise durch Probennahme oder Bypassführung ausserhalb des eigentlichen Prozesses realisiert.
K
KBE
(CFU = colony forming units) Abkürzung für Kolonie bildende Einheiten. Ein Parameter der bakteriologischen Wasseruntersuchungzur quantitativen Erfassung von lebensfähigen und vermehrungsfähigen Mikroorganismen. Er gibt an, wie viele Kolonie bei einer 6- bis 8-fachen Vergrößerung auf einem definierten Nährboden nach einer bestimmten Bebrütungsdauer und bestimmten Bebrütungszeit sichtbar sind. Die Koloniezahl kann dementsprechend eine zusätzliche Information über den Verschmutzungsgrad eines Wassers beinhalten. Der Wert wird zumeist bezogen auf ein Probenvolumen und somit als Konzentrationsangabe angegeben (z.B.KBE/100ml).
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Keimbelastung
Mikroorganismen, insbesondere Bakterien sind allgegenwärtiger Bestandteil der Umwelt. Mikrobiologische bzw. bakteriologische Wasseruntersuchungen haben in erster Linie den Zweck, das Auftreten von gewässeruntypischen Zuständen möglichst frühzeitig zu erkennen. So kann einerseits die Erhöhung an sich unbedenklicher Keime ein Hinweis auf eine allgemeine Verschmutzung des Wassers sein. Andererseits ist auch einAuftreten von pathogenen Keimen über die Erfassung von Indikatorkeimen Bestandteil der hygienischen Wasserbeurteilung. Zu einer routinemäßigen bakteriologischen Untersuchung gehören die Bestimmung der Gesamtkeimzahl, der Zahl coliformer Keime, der Enterokokken, Escherichia. coli und weiteren Belastungen.
Keime
Krankheitserregende (pathogene) Keime (z. B. Cholera-, Typhus-, Paratyphus-, Ruhrerreger) dürfen im Trinkwasser nicht enthalten sein. Die normalerweise im Darminhalt vom Menschen und Tieren sehr zahlreich vorkommenden Kolibakterien (z. B. Escherichia coli) deuten beim Auftreten im Wasser auf eine fäkale Verunreinigung hin. Die kleinste in ml angegebene Wassermenge, in der Escherichia coli noch nachweisbar ist, wird als Coliliter bezeichnet. In 100 ml Trinkwasser dürfen keine Escherichia coli nachweisbar sein.
Kolititer
Colititer, die kleinste Wassermenge in ml, in der Escherichia coli noch nachweisbar ist; bakteriologischer Maßstab für die Verunreinigungmvon Wasser mit Fäkalien.
Krankheitserreger
Mit dem Trink- oder Badewasser können Krankheitserreger fäkalen Ursprungs übertragen werden und in Abhängigkeit von der Erregerkonzentration und der Anzahl der betroffenen Personen zu Einzelerkrankungen oder Explosivepidemien führen. Diesen Erkrankungen ist gemeinsam, dass die Erreger direkt fäkal-oral durch fäkalienkontaminierte zum Mund geführte Hände oder indirekt über Wasser oder Lebensmittel übertragen werden. Zu den wasserübertragbaren Infektionskrankheiten gehören neben den bakteriell verursachten, wie Cholera, Ruhr, Typhus, virale, wie Gastroenteritis, Hepatitis, auch solche durch Protozoen, wie Giardiasis. Beim Baden werden zusätzlich in Schwimmbädern oder - hallen virusbedingte Plantarwarzen und in Gewässern die parasitenbedingte Zerkariendermatitis übertragen.
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Krankheitserreger im Wasser:
Im Vergleich zu den überhaupt existierenden Krankheitserregern können mit dem Wasser nur wenige Krankheiten übertragen werden. Die im Wasser vorkommenden Krankheitserreger müssen eine besondere iderstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse besitzen. Man unterteilt die wasserbürtigen Krankheitserreger in verschiedene Gruppen: Zunächst gibt es die Bakterien fäkalen Ursprungs, zu denen unter anderem Arten zählen, die die klassischen Wasserseuchen Cholera (Vibrio cholerae), Typhus (Salmonella typhi), Parathyphus (Salmonella paratyphi) und bakterielle Ruhr (Shigellen) hervorrufen können. Diese Erreger können mehrere Wochen im Wasser überleben. Aber auch Viren und Protozoen zählen zu den wasserbürtigen Krakheitserregern, die fäkal-oral übertragen werden, so können Viren Kinderlähmung (Poliomyelitis-Viren), Magen-Darm-Erkrankungen (Norwalk-Virus, Rota-Virus), Protozoen die Amöbenruhr (Entamoeba histolytica), Giardisis (Giardia lamblia), Cryptosporidiosis (Cryptosporidium parvum) auslösen. Daneben gibt es die Bakterien nicht-fäkalen Ursprungs, die beispielsweise Außenohrenentzündungen (Pseudomonaden), Wundinfektionen (Aeromonaden), Legionellose (Legionellen) usw. verursachen können. Die fäkal-oral übertragenen Krankheiten gefährden durch Nutzung des Wassers zur Trinkwasserversorgung und als Badewasser den Menschen besonders. Die Organismen vermehren sich in großen Mengen im Darm, werden dann mit dem Stuhl des Menschen oder anderer warmblütiger Tiere ausgeschieden und gelangen dann über einen Umweg über das Wasser wieder zum Menschen zurück. Der Mensch ist also durch belastete Wasser, in Form von Trinkwasser oder Badewasser, gefährdet.
Eintrag der Krankheitserreger in die Gewässer:
Die den Menschen gefährdenden, hauptsächlich fäkal-oralen Krankheitserreger, gelangen über folgende Wege in die Gewässer:
- durch Abläufe aus Kläranlagen (kontaminiertes Wasser aus Haushalten und Gewerbe),
- durch Abwasserdirekteinleitungen (kontaminiertes Wasser aus Industrie und Gewerbe, z.B. Molkereien, Schlachthöfen),
- durch Regenüberläufe,
- durch diffuse Quellen (wie Abschwemmungen aus landwirtschaftlich genutzten Flächen, Wasserfahrzeugen, Wasservögel).
Wichtig und erstaunlich ist, dass hygienisch-mikrobiologische Anforderungen in der Abwassergesetzgebung fehlen. Im Paragraphen des Wasserhaushaltsgesetzes, der die Abwasserbehandlung regelt, werden die gefährlichen Eigenschaften humanpathogener Krankheitserreger nicht erwähnt. Die Frage stellt sich: Warum werden mikrobiologische Parameter nicht berücksichtigt? Für einige Herkunftsbereiche gibt es allerdings
Auflagen zur Desinfektion. Dazu zählen bestimmte Krankenhausabteilungen, Tuberkuloseheilstätten, Gerbereien, Tierkörperbeseitigungsanlagen und gentechnologische Anlagen.
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L
Legionellen
(legionella, legionells) Legionellen sind stäbchenförmige, die vor allem in stehendem, warmem (25° C bis 50° C) leben und erst bei Temperaturen von über 60° C absterben. Warmwasserspeicher und wenig durchflossene Wasserleitungen können Legionellen ideale Verbreitungsbedingungen bieten. Für den Menschen werden Legionellen zur Gefahr, wenn sie in großenMengen über fein versprühtes Wasser (Aerosole), z.B. beim Duschen bzw. bei Verwendung von Whirlpools, Inhalationsgeräten und Mundduschen, sowie insbesondere beim Einsatz von Klimaanlagen in die Lunge gelangen. Dabei können sie schwere, lebensbedrohende Krankheiten der Atemwege auslösen. Vor allem kann es zu schwerer, atypischer Lungenentzündung (Legionärskrankheit) kommen. Legionellenverseuchtes Wasser zu trinken stellt dagegen nach vorliegenden Erkenntnissen nur eine geringe Gefahr dar. Im Krankheitsfalle soll man bei Legionellen-Verdacht einen Arzt auf eine mögliche Legionellen-Infektion hinweisen.Schätzungen zufolge infizieren sich in Deutschland jährlich ca. 700.000 Menschen mit Legionellen, 70.000 erkranken daran an einer grippeähnlichen Form, 7.000 holen sich eine schwere Lungenentzündung mit bis zu 2.000 Todesfällen. Oft werden die Legionellen von den Ärzten zu spät als Ursache erkannt. Ein Vergleich mit den insgesamt ca. 200.000 Lungenentzündungen pro Jahr zeigt allerdings, dass das Risiko an einer schweren Legionellen-Infektion zu erkranken, vergleichsweise gering ist.
M
Multiresistente Keime - Wie schützt man sich vor Krankenhausinfektionen?
Statistisch gesehen treten in Akutkliniken in Europa durchschnittlich 3,5–11,6 Krankenhausinfektionen auf. Das Europäische Zentrum für die Prävention und die Kontrolle von Krankheiten (ECDC) gibt in seinem Bericht von 2007 drei Millionen nosokomiale (krankenhausbedingte) Infektionen pro Jahr in Europa an. In Italien sterben jedes Jahr zwischen 4.500 und 7.000 Menschen an Infektionen, die sie sich während eines Klinikaufenthaltes zugezogen haben. Damit dürfte Italien im europäischen Durchschnitt liegen.
In Deutschland sterben jedes Jahr zwischen 10.000 und 15.000 Menschen, weil sie sich im Krankenhaus eine schwere Infektion zugezogen haben. Die Gesamtzahl der nosokomialen Infektionen wird auf 400.000 bis 600.000 pro Jahr geschätzt. Die Deutsche Gesellschaft für Krankenhaushygiene geht davon aus, dass sich etwa vier bis neun Prozent aller Patienten, die sich in Kliniken begeben, nosokomiale Infektionen zuziehen. Am häufigsten sind Wundinfektionen nach Operationen. Es folgen Harnwegsinfekte, tiefe Atemwegsinfektionen, darunter 60.000 Pneumonien.
Die Zahlen stimmen mit den Erfahrungen anderer Länder überein. So wurden aus England zuletzt 320.000 Infektionen gemeldet, in den USA sind es sogar 1,7 Millionen pro Jahr. Nach einer anderen Quelle erkranken in Deutschland jährlich etwa 3 Millionen Menschen an Infektionen, die sie sich im Krankenhaus zugezogen haben. Etwa 50.000 Menschen sterben daran. Krankenhausinfektionen verursachen im Mittel vier Tage längere Liegezeiten sowie Zusatzkosten von 4.000 bis 20.000 Euro.
Die gefürchteten Angreifer sind antibiotikaresistente Staphylokokken, Escherichia coli oder Enterokokken – allesamt normalerweise harmlos, sofern sie sich nicht übermäßig vermehren. Eine echte Gefahr sind sie jedoch für Menschen, deren Immunsystem geschwächt ist.
Analog fallen deshalb auch Seniorenheime, Kindertagesstätten und Reha-Einrichtungen in diese Gruppe.
P
pH-Wert
(pH-value) Der pH-Wert ist ein Maß für die H -Ionenaktivität. Der pH-Wert ist definiert als: 1 pH= -log a(H ), wobei die Ionenaktivität a über den Aktivitätskoeffizienten f mit der Konzentration c in Zusammenhang steht: 2 a = f c. In Worten ist der pH-Wert der negative Wert der dekadische Logarithmus (log) der der gemessenen Aktivität der Hydroniumionen in einer Lösung wässrigen Lösung. Vereinfacht dargestellt ist der pH-Wert ein Maß für die Konzentration an Säure (pH < 7) bzw. und (pH> 7). ein pH-Wert von 7gilt als "neutral".
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Lebewesen tolerieren i.d.R. nur Lebensbedingungen in engen pH-Wert-Grenzen (z.B. zwischen 5 und 9). Entsprechend muss Abwasser, das in die Kanalisation oder in Vorfluter eingeleitet werden soll, bestimmte pH-Wert-Grenzwerte einhalten. Der pH-Wert allein ist nur begrenzt aussagefähig um die aktuelle Säure- oder Basemenge, die korrosiv oder physiologisch wirksam werden kann, zu ermitteln. Aus diesem Grund muss bei entsprechenden Fragestellungen noch die Säurekapazität bzw. Basekapazität eines Abwassers bestimmt werden. Die biologische Abwasserreinigung mittels Mikroorganismen muss zumeist im Bereich pH 6-8 erfolgen, da außerhalb diesen Toleranzbereichs die meisten Mikroorganismen geschädigt werden oder nicht aktiv sind. Daher wird vor die biologische Stufe bei entsprechenden Abwasserreinigungsanlagen eine pH-Wert-Regulierung bzw. Neutralisation vorgeschaltet. Da viele Abbauprozesse selbst eine Wirkung auf den pH-Wert haben, ist eine geeignete Regulierung bei wechselnden Zusammensetzungen des Abwassers eine komplexe Problematik. Für einige Abbauprozesse gibt es einen optimalen pH-Wert bzw. pH-Wert-Bereich der vom Neutralen abweichen kann. Der pH-Wert kann mit handelsüblichen Elektroden oder aber auch vereinfachtmit Indikatoren und deren Farbverlauf gemessenwerden.
Pilz,Pilze
(fungus, mushroom) Pilze sind in der Biologie kein einheitlicher Verwandtschaftskreis. Es gilt daher als sehr komplex, Pilze umfassend und eindeutig zu definieren. Im allgemeinen bezeichnet man als Pilze ein- bzw. mehrzellige oder zönozytische (höhlenzellig), deren mehrkernige Zellen unseptiert in einer von der Zellwand gebildeten Höhle liegen) Organismen mit echtem Zellkern ohne die Fähigkeit zur Photosynthese und ohne aktive Fortbewegung. Sie leben in nahezu allen Regionen der Erde heterotroph überwiegend vom Abbau toter organischer Substanzen oder als Parasiten von lebenden Organismen und wirken so im Rahmen des natürlichen Stoffkreislaufs. Die Mehrzahl der Pilze wächst in Form von mikroskopisch kleinen, verzweigten Fäden (Hyphen). Bei einigen kann auch die Bildung von kugeligen oder elliptischen Sprosszellen auftreten. Besondere ausgeprägt ist das bei den Hefen. Vorsichtigen Schätzungen zufolge gibt es mindestens 100 000 verschiedenen Arten von Pilzen. Die im Abwasser auftretenden Pilze werden Abwasserpilze genannt.
Protozoen
(protozoa) Einzellige Mikroorganismen mit mindestens einem Kern. Sie werden auch als Urtiere, Einzeller und Basis des Tierreichs bezeichnet und umfassen ca. 20.000 Arten. Protozoen leben vorwiegend im Wasser, teils frei oder festsitzend, teils Kolonien bildend oder auch als Parasiten, darunter auch Seuchenerreger, z. B. der Malaria, Schlafkrankheit, Amöbenruhr. Protozoen kommen gehäuft im Klärschlamm vor und sind Bestandteil fast jeden Abwassers mit biologischabbaubaren Substanzen.
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Pseudomonaden
Pseudomonas ist eine Gattung stäbchenförmiger, beweglicher gramnegativer Bakterien. Sie brauchen Sauerstoff, um zu wachsen und kommen ubiquitär in derUmwelt vor ("Pfützenkeim").
Klinische Bedeutung
Die Gattung ist klinisch besonders wichtig, weil die Mehrheit ihrer Mitglieder Resistenz zu Antibiotika aufweist. Ausserdem sind sie fähig, bei höherer Zelldichte Biofilme (Schleime) zu bilden, die sie gegen Fresszellen und Antibiotika schützen. Obwohl Bakterien der Gattung bei Menschen mit intaktem Immunsystem selten Krankheiten verursachen, können sie bei Patienten, deren Immunsystem bereits geschwächt ist (beispielsweise in Krankenhäusern, sogenannte Hospitalismuskeime), die Infektion von Wunden, Atem- und Harnwegen, Lungenentzündung, sowie Sepsis und Herzerkrankungen verursachen. Wundinfektionen durchzeichnen sich durch ihre grüne Färbung und ihren besonderen Gestank aus.Besonders gefährdet sind Patienten mit der Erbkrankheit Cystische Fibrose (Mukoviszidose), bei denen Lungenentzündungen durch die häufigste Todesursache ist. Zur Therapie eignen sich Acylaminopenicilline wie Azlocillin und Piperacillin, Cephalosporine ab der dritten Generation (insbesondere Ceftazidim und Cefepim), neuere Fluorchinolone sowie Carbapeneme. Das Genom von wurde entschlüsselt. Pseudomonas GenomeProject Klinische Studien zu Pseudomonas-Impfungen werden seit einiger Zeit durchgeführt.Pseudomonaden leben normalerweise saprotroph, also von abgestorbenem organischen Material. Sie sind aber andererseits physiologisch hoch flexibel und können als opportunistische Krankheitserreger bei bereits geschwächten Pflanzen und Tieren auftreten. Von vielen Pseudomonadas-Arten existieren pflanzenpathogene Stämme, so genannte Pathovare. Die Virulenzgene sind meistens mobil und können leicht von einer Pseudomonadas-Art auf eine andere, aber auch auf entfernter verwandte Bakterien übertragen werden.
R
Redoxpotential
(redox potential, oxidation-reduction potential) Indikator zur Bestimmung des biologischen Selbstreinigungsvermögens von Gewässern.
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S
Stand der Technik
Der Stand der Technik ist eine Technikklausel und stellt die technische Möglichkeiten zu einem bestimmten Zeitpunkt, basierend auf gesicherten Erkenntnissen von Wissenschaft und Technik dar. Er findet sich in vielen Vorschriften und Verträgen und wird durch die Regelungen zur Rechtsförmlichkeit präzise definiert. Der Stand der Technik beinhaltet auch, dass er wirtschaftlich durchführbar ist. Dies heißt nicht, dass jedes Unternehmen sich den Stand der Technik leisten kann, aber die Mehrheit in dem betreffenden industriellen Sektor.
Stand der Technik ist der Entwicklungsstand fortschrittlicher Verfahren, Einrichtungen oder Betriebsweisen, der die praktische Eignung der Maßnahme im Hinblick auf die angestrebten Ziele (z.B. der Ziele desArbeitsschutzes, des Umweltschutzes, der Sicherheit für Dritte, der Wirtschaftlichkeit: Also allgemein zur Erreichung eines allgemein hohen Niveaus bezogen auf die zu beachtenden Aspekte) insgesamt gesichert erscheinen lässt. Er ist aber noch nicht hinreichend und langjährig erprobt und meist nur Spezialisten bekannt, weshalb im Bauwesen üblicherweise oft nur die Einhaltung der allgemein anerkannten Regeln der Technik vertraglich gefordert werden. Darüber hinaus bezeichnet man in Patentschriften als "Stand der Technik" diejenigen Verfahren oder Vorrichtungen im Zusammenhang mit den Inhalten der Schrift, die bereits einschlägig bekannt sind und von denen sich die Erfindung/Neuerung abheben soll.
U
Umweltbundesamt
(Federal Environmental Agency) Das Umweltbundesamt ist die wissenschaftliche Umweltbehörde im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) mit dem vielfältigsten Themenspektrum, wobei der Schutz der Umwelt und den Schutz des Menschen vor schädlichen Umwelteinflüssen imVordergrundderArbeiten steht.
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UV-Wasserdesinfektion
(uv-waterdesifection) Verfahren zur Desinfektion von u.a. Trinkwasser und Schwimmbeckenwasser mittels UV-Bestrahlung. In südlichen Regionen wird es auch zur Desinfektion von Abwasser eingesetzt. Die im Wasser vorhandenen Mikroorganismen werden keimtötender ultravioletter Strahlung besonderer Wellenlänge ausgesetzt. Dadurch soll ihnen die Fähigkeit zur Fortpflanzung genommen werden. In der Regel erfolgt die UV-Wasserdesinfektion kontinuierlich in Durchflussgeräten, wobei idealerweise alle Krankheitserreger eine tödliche Dosis von UV-Energie adsorbieren. Die Dosis ist das Produkt der UV-Bestrahlungsstärke und der Verweilzeit des Wassers im Durchflussgerät. UV-Wasserdesinfektion gilt als wirksam und sicher und verändert weder den Geschmack, die Farbe noch den Geruch des Wassers. Das so behandelte Wasser gilt als bedenkenlos trink- oder gewerblich nutzbar.
V
Viren
(viruses, virus) Viren gehören zu den kleinsten Krankheitserregern. Viren werden trotz ihrer geringen Größe nicht den Mikroorganismen zugeordnet, da sie sich nicht selbständig reproduzieren können, sondern auf Stoffwechselleistungen ihrer Wirtszellen angewiesen sind. Sie bestehen aus Nucleinsäuren (Molekül, das die Erbinformationen enthält, z.B. DNS oder RNS). Über das Wasser können sich alle Viren verbreiten, die vom Menschen sowie höheren und niederen Tieren, Pflanzen und Bakterien in die Umwelt gelangen. Einfach gebaute Viren, die nur aus Nukleinsäure (genetischem Material) und Proteinkapsid (Eiweiß) bestehen, können in der Umwelt bis zu einem Jahr oder länger bestehen (Persistenz) und in den Wasserkreislauf gelangen.Humanpathogene "enterale" Viren werden von Erkrankten und infizierten Personen zumeist mit dem Stuhl ausgeschieden und gelangen so in das häusliches Abwasser. Sie sind gegenüber Abwasserreinigungstechniken und Maßnahmen zur Trinkwasseraufbereitung sehr widerstandsfähig.
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W
Wasserbehandlung,Wasseraufbereitung
(water treatment) Als Wasserbehandlung werden i.d.R. die Verfahrensschritte bezeichnet mit denen Rohwasser zu Trinkwasser aufbereitet wird. Im weiteren Sinn wird es aber auch als Oberbegriff für alle Behandlungsmaßnahmen verwendet mit denen Wasser gereinigt wird,wie z.B. bei der Behandlung von:
Abwasser
Brauchwasser
Trinkwasser
Schwimmbadwasser
Kühlwasser
In der Wasseraufbereitung können alle in der Verfahrenstechnik bekannten Verfahren,wie z.B.
biologische Verfahren,
chemische Verfahren,
mechanische Verfahren und
thermische Verfahren
zum Einsatz kommen.
Wasserhärte
(water hardness) Unter Wasserhärte wird die Konzentration von Ionen von Kalzium und Magnesium verstanden. Der Gehalt an Kalzium- und Magnesiumsalzen bestimmt die Eigenschaften des Wassers. Je höher deren Anteil, desto härter ist das Wasser. Kalzium und Magnesium werden deshalb auch als Härtebildner bezeichnet, ihr Vorhandensein bestimmt die "Gesamthärte". Ein deutscher Härtegrad (1° dH) entspricht 10 mg Kalziumoxid oder 7,19 mg Magnesiumoxid pro Liter Wasser. Warmwasser- und Heizungsanlagen erfordern weiches Wasser, da sich sonst Kesselstein absetzt. Die Dosierung von Waschmitteln ist ebenfalls abhängig von der Wasserhärte, da verschiedene Tenside, insbesondere Lineare Alkylbenzolsulfonate (LAS) härteabhängig wirken. Die Härtebildner verringern die Waschkraft von Waschmitteln. Entsprechende Dosiervorschriften müssen auf den Waschmittelpackungen angegeben werden. Seife schäumt in hartem Wasser schlecht, weil sie unlösliche Kalzium- und Magnesiumsalze bildet. Die Auswirkung der Wasserhärte wird deshalb von den meisten Waschmitteln durch Zugabe von Phosphat gemildert. In der Technik erfolgt die Enthärtung u.a. durch:
Destillation,
Fällung mit Soda oder Natriumphosphat, mit Ionenaustauscher durch sogenannte Enthärtungsanlagen, im Haushalt durch die in Wasch- und Reinigungsmitteln eingebauten Enthärtungsmittel. In der Bundesrepublik Deutschland erfolgt die Einteilung in vier Härtebereiche. Sie sind durch das Wasch- und Reinigungsmittelgesetz definiert.
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Härtebereich Millimol Gesamthärte °dH
1 < 1,3 < 7
2 1,3 - 2,5 7 - 14
3 2,5 - 3,8 14 - 21
4 > 3,8 > 21
über 30°d = sehr hart
Daneben gibt es die im Sprachgebrauch übliche Einteilung
0-4°d = sehr weich
4-8°d = weich
8-18°d = mittelhart
18-30°d = hart
über 30°d = sehr hart.
Auskunft über die jeweiligen Wasserhärtebereiche erteilen die zuständigen Wasserversorgungsunternehmen. Die Wasserversorgungsunternehmen müssen einmal jährlich den Härtebereich des verteilten Trinkwassers veröffentlichen. Wegen der gesundheitlichen Bedeutung der Wasserhärte darf Trinkwasser nicht unter 1,5 mmo/l entsprechend 8,4° dH enthärtet werden. Im Haushalt wird meist mit Ionenaustauschern enthärtet. Diese müssen mit Kochsalz regeneriert werden und belasten damit das Abwasser. Gleichzeitig erhöht sich die Natriumkonzentration im Trinkwasser. Eine Bestimmungsmethode für die Gesamthärte von Wasser ist die Komplexometrie.
Wasser als Trinkwasser und Produkt
Die zur Trinkwasserversorgung nutzbaren Wasservorkommen werden unterschieden in Niederschlagswasser, Oberflächenwasser in Flüssen, Seen, Talsperren, Grundwasser, Mineralwasser und Quellwasser. Die Nutzung der Gewässer wird im Wasserhaushaltsgesetz (in Deutschland, Österreich und der Schweiz geregelt. In Mitteleuropa gibt es eine zuverlässige, weitgehend kostendeckende und hochwertige Wasserversorgung, meist noch durch öffentliche Anbieter. Meist kommt Leitungswasser aus der näheren Region, für die der kommunale Versorger auch ökologisch Verantwortung übernimmt. Der weltweite Wassermarkt hat ein Wachstum wie kaum eine andere Branche. Deshalb haben private Anbieter großes Interesse, Wasser als Handelsware zu definieren, um diesen Markt zu übernehmen. Auch wenn das normale Trinkwasser nicht direkt eine Handelsware darstellt, so wird auch von manchen Organisationen ins Treffen geführt, dass durch die Globalisierung auch ein indirekter Wasserexport, vor allem der Länder der dritten Welt, stattfindet. Das bedeutet beispielsweise, dass für den Anbau von Bananen 1.000 m² Boden notwendig ist. Durch Produktionssteigerungen, die für den Export bestimmt sind, fehlt das Wasser der einheimischen Bevölkerung. (Quelle:Wuppertaler Institut)
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Wasserverbrauch
Der Wasserverbrauch ist das für den menschlichen Verbrauch benötigte Wasser. Dieses umfasst den unmittelbaren menschlichen Genuss (Trinkwasser) ebenso wie den zum alltägliche Leben (Waschen, Kochen etc.) sowie für die Landwirtschaft, das Gewerbe und die Industrie (siehe Nutzwasser) gegebenen Bedarf. Wie der Wortsinn-verbrauch darlegt, wird hierbei das Wasser im Hinblick auf seine Menge und Qualität geändert. Der Wasserverbrauch ist daher nicht nur eine Kenngröße für die nachgefragte Wassermenge, sondern zumeist auch fürdie Entsorgung (Kanalisation, Kläranlage) Der Wasserbedarf in Deutschland betrug 1991 47,9 Milliarden m3 , wovon allein 29 Milliarden m3 als Kühlwasser in Kraftwerken dienten. Rund 11 Milliarden m wurden direkt von der Industrie genutzt, 1,6 Milliarden m3 von der Landwirtschaft. Nur 6,5 Milliarden m3 dienten der Trinkwasserversorgung. Der durchschnittliche Wasserverbrauch beträgt rund 130 Liter pro Einwohner und Tag (davon etwa 1 Liter zum Trinken, neben Cola, Bier oder anderen Getränken welche ebenfalls Wasser enthalten).
Wasserversorgung:
Die Versorgung der Menschheit mit sauberem Wasser stellt Menschen nicht nur in den Entwicklungsländern vor ein großes logistisches Problem. Nur 0,3 % der weltweiten Wasservorräte sind als Trinkwasser verfügbar, das sind 3,6 Millionen km3 von insgesamt ca. 1,38 Milliarden km3. Um die Wasserknappheit in niederschlagsarmen Ländern zu lindern, wurden schon verrückt erscheinende Ideen erwogen: so wurde vorgeschlagen, mit Schleppern einen riesigen Eisberg über das Meer zu schleppen, der nur zum Teil schmelzen würde, und von dem auftauenden Eisberg Trinkwasser aufzufangen.
Gesetzliche Grundlagen und Behörden
Die wasserrechtlichen Grundlagen der Wasserwirtschaft und des öffentlichen Umganges mit den Wasserresourcen bilden in Deutschland das Wasserhaushaltsgesetz und die Europäische Wasserrahmenrichtlinie.
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Unter Trinkwasser versteht man Süßwasser mit einem hohen Maß an Reinheit, das für den menschlichen Gebrauch geeignet ist. Zudem müssen technische Anforderungen (Aggressivität gegen Rohrleitungen, Vermeidung von Ablagerungen) gewährleistet sein. Die Grenzwerte, die es erlauben, ein Wasser als Trinkwasser freizugeben, sind gesetzlich vorgegeben und am Gedanken der Gesundheitsvorsorge orientiert. In Deutschland wird die Beschaffenheit des Trinkwassers durch die Trinkwasserverordnung (TrinkwV 2001) geregelt. Die am 1. Januar 2003 in Kraft getretene, novellierte Fassung stellt die Umsetzung der EG-Richtlinie "über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch" (98/83/EG) in nationalem Recht dar. Im Trinkwasser dürfen keine krankmachenden (pathogene) Keime enthalten sein. Das Wasser muss geruch- und farblos sowie appetitlich sein und von seiner Natur aus zum Genuss anregen. Die Grenzwerte für Nitrate und Nitrite sind sehr niedrig. Verunreinigungen infolge von Überdüngung auf landwirtschaftlichen Flächen in den letzten Jahrzehnten führen in vielen Gegenden, deren Trinkwasserversorgung auf der Entnahme von Grundwasser beruht, zu Problemen. Ebenso sollte ein Mindestmaß an Mineralien vorhanden sein. Die häufigsten Mineralien, die von Wasser aufgelöst werden, sind Calcium- und Magnesiumcarbonate sowie die Sulfate dieser Metalle.
Deren Konzentrationen werden als Härte (deutsche Härte) des Wassers angegeben. Trinkwasser sollte mindesten 5° und soll höchstens 25° deutscher Gesamthärte (dH) haben. Der pH-Wert muss zwischen 6,5 und 9,5 liegen.
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