A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Transport von Viren im Grundwasser – experimentelle Untersuchungen und mathematische Modellierung
Zusammenfassung Grundwasser ist eine unserer wichtigsten Ressourcen für die Gewinnung von Trinkwasser. Es ist ein thermisch stabiles Ökosystem, das durch seine Funktionen zur guten Wasserqualität beiträgt. Die Nutzung oberflächennaher Geothermie für Heiz- und Kühlzwecke kann zu variablen Temperaturverhältnissen führen. Die Konsequenzen von Temperaturschwankungen auf den Verbleib potenziell pathogener Mikroorganismen und Viren sind allerdings kaum untersucht. Ziel dieser Studie war deshalb, Transport und Verbleib von zwei Modell-Viren (MS2 und T7) bei unterschiedlichen Temperaturen (4–45 °C) im Labor in Sedimentsäulen zu untersuchen. An die experimentellen Daten wurde ein mathematisches Modell zur Beschreibung des reaktiven Stofftransports angepasst und die Transportparameter ermittelt. In allen Experimenten spielte Sorption eine wichtige Rolle für den Rückhalt der Viren. Dabei findet sowohl Gleichgewichtssorption als auch kinetische, reversible Sorption statt. Irreversible Sorption, also eine vollständige Eliminierung der aktiven Viren aus der wässrigen Phase, wurde durch das Modell nicht bestätigt, kann aber für inaktive Partikel nicht komplett ausgeschlossen werden. Die Adsorptionsraten zeigten eine leichte Temperaturabhängigkeit, wobei diese Abhängigkeit für die beiden Modellviren entweder positiv (MS2) oder negativ (T7) war. Wesentlich stärkeren Einfluss auf die Adsorptionsraten hatte die Abstandsgeschwindigkeit; je schneller, desto geringer waren die Raten. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Temperatur im Gegensatz zu hydrologischen Variablen (Abstandsgeschwindigkeit) nur wenig auf den Verbleib aktiver Virenpartikel von MS2 und T7 ausgewirkt hat. Sorption war ein wichtiger Prozess, eliminierte Viren aber nicht komplett aus dem Porenwasser, sodass diese trotzdem mobil waren. Es bleibt weiter zu klären, ob Temperaturänderungen oder Sorptionsprozesse zu einer zusätzlichen Inaktivierung von Virenpartikeln führen können und unter welchen Bedingungen.
Transport von Viren im Grundwasser – experimentelle Untersuchungen und mathematische Modellierung
Zusammenfassung Grundwasser ist eine unserer wichtigsten Ressourcen für die Gewinnung von Trinkwasser. Es ist ein thermisch stabiles Ökosystem, das durch seine Funktionen zur guten Wasserqualität beiträgt. Die Nutzung oberflächennaher Geothermie für Heiz- und Kühlzwecke kann zu variablen Temperaturverhältnissen führen. Die Konsequenzen von Temperaturschwankungen auf den Verbleib potenziell pathogener Mikroorganismen und Viren sind allerdings kaum untersucht. Ziel dieser Studie war deshalb, Transport und Verbleib von zwei Modell-Viren (MS2 und T7) bei unterschiedlichen Temperaturen (4–45 °C) im Labor in Sedimentsäulen zu untersuchen. An die experimentellen Daten wurde ein mathematisches Modell zur Beschreibung des reaktiven Stofftransports angepasst und die Transportparameter ermittelt. In allen Experimenten spielte Sorption eine wichtige Rolle für den Rückhalt der Viren. Dabei findet sowohl Gleichgewichtssorption als auch kinetische, reversible Sorption statt. Irreversible Sorption, also eine vollständige Eliminierung der aktiven Viren aus der wässrigen Phase, wurde durch das Modell nicht bestätigt, kann aber für inaktive Partikel nicht komplett ausgeschlossen werden. Die Adsorptionsraten zeigten eine leichte Temperaturabhängigkeit, wobei diese Abhängigkeit für die beiden Modellviren entweder positiv (MS2) oder negativ (T7) war. Wesentlich stärkeren Einfluss auf die Adsorptionsraten hatte die Abstandsgeschwindigkeit; je schneller, desto geringer waren die Raten. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Temperatur im Gegensatz zu hydrologischen Variablen (Abstandsgeschwindigkeit) nur wenig auf den Verbleib aktiver Virenpartikel von MS2 und T7 ausgewirkt hat. Sorption war ein wichtiger Prozess, eliminierte Viren aber nicht komplett aus dem Porenwasser, sodass diese trotzdem mobil waren. Es bleibt weiter zu klären, ob Temperaturänderungen oder Sorptionsprozesse zu einer zusätzlichen Inaktivierung von Virenpartikeln führen können und unter welchen Bedingungen.
Transport von Viren im Grundwasser – experimentelle Untersuchungen und mathematische Modellierung
Stumpp, Christine (author) / Kellermann, Claudia (author) / Griebler, Christian (author)
2019
Article (Journal)
German
Transport von Viren im Grundwasser – experimentelle Untersuchungen und mathematische Modellierung
| Springer Verlag | 2019
Modellierung von Strömung und Transport im Grundwasser
Catalogue agriculture | 1991