Überwachung der Gesamtzellzahl (TCC) in einem Grundwassereinzugsgebiet

Die Grundwassergewinnung für Trinkwasser erfolgt häufig in unverfestigten Sand- und Kiesgrundwasserleitern in der Nähe von Flüssen. Diese Grundwasserleiter bestehen aus losem Kies und Sand und bilden eine poröse Schicht, durch die Wasser fliessen kann. Sie dient als natürlicher Filter und hält durch Adsorption und biologische Prozesse Partikel, biologisch abbaubare Stoffe sowie Mikroben zurück.

Fliesst Wasser durch eine solche Schicht, erreicht es typischerweise eine hohe Qualität und kann oft direkt als Trinkwasser genutzt werden. Um Trinkwasser von gleichbleibend hoher Qualität zu produzieren, ist die Überwachung der Rohwasserqualität von grösster Bedeutung.

BactoSense als Frühwarnsystem

Nahe gelegene Flüsse können sich auf Grundwasserleiter aus unverfestigtem Sand und Kies auswirken. Der Wasserstand des Flusses beeinflusst die Fliessgeschwindigkeit des Wassers durch den Grundwasserleiter. Überschwemmungen können die Fliessgeschwindigkeit erhöhen und somit die Verweilzeit des natürlichen Filters verkürzen. Dadurch können höhere Mengen an Partikeln und Mikroben die Pumpen erreichen.

Das Online-Durchflusszytometer BactoSense erkennt schnell und präzise einen Anstieg der Mikrobenkonzentration. Es erkennt über 99 % aller mikrobiellen Zellen und liefert die Ergebnisse innerhalb von nur 20 Minuten. Dank dieser Messungen können rasche Massnahmen zur Aufrechterhaltung einer stabilen Trinkwasserqualität ergriffen werden.

Abbildung 1: Schema eines Grundwassereinzugsgebiets mit einem Vorwarnpunkt. Die braunen Pfeile zeigen einen möglichen Zufluss von Wasser minderer Qualität infolge von Überschwemmungen. Die roten Punkte markieren potenzielle Messstellen von BactoSense.

Typische Anwendung

Durch Messungen an einem Vorwarnpunkt zwischen Fluss und Pumpsystem oder direkt im Pumpsystem kann die Wasserqualität überwacht werden, bevor das Wasser in das Versorgungsnetz gelangt.

BactoSense misst kontinuierlich und präzise die Gesamtzellzahl (TCC) sowie die Zellzahlen mit hohem Nukleinsäuregehalt (HNA) und niedrigem Nukleinsäuregehalt (LNA).

TCC umfasst alle mikrobiellen Zellen (intakt und beschädigt), während HNA- und LNA-Zählungen die Menge an grosser bzw. kleiner DNA messen, die in jeder Zelle enthalten ist.

Die Messung mit BactoSense ermöglicht die Erkennung eines Anstiegs der Mikrobenkonzentration im Wasser innerhalb weniger Minuten. Diese Früherkennung ermöglicht es, geeignete Maßnahmen zu ergreifen, wenn die erhöhte mikrobielle Belastung eine Gefahr für die Trinkwasseraufbereitung sowie die Trinkwasserqualität darstellt.

Darüber hinaus ermöglicht BactoSense die Bewertung des Einflusses des Wasserstandes eines nahegelegenen Flusses oder Sees auf die mikrobielle Qualität des Grundwassers. Dies ist ein entscheidender Parameter zur Vorhersage der Wasserqualität.

Feldbeispiel

Der Einfluss eines Flusses auf ein nahegelegenes Grundwassereinzugsgebiet wurde untersucht. Über mehrere Wochen hinweg lieferte BactoSense kontinuierlich im Zwei-Stunden-Takt Messwerte. Der Vergleich dieser Messwerte mit dem Wasserstand des nahegelegenen Flusses zeigt eine Korrelation zwischen Wasserstand und Zellzahlen.

In Abbildung 2 ist zu erkennen, dass ein Anstieg des Wasserspiegels um einige Zentimeter innerhalb weniger Stunden zu einem Anstieg der Zellzahl führt. Die Abhängigkeit der Zellzahl vom Wasserstand ist jedoch nicht linear. Daher ist es wichtig, die Zellzahl präzise zu messen und nicht anhand des Wasserstands zu schätzen.

Abbildung 2: Diese Grafik zeigt die Entwicklung der Gesamtzellzahl (TCC) und der HNA-Zellzahl (HNAC: High Nucleic Acid Count) im gepumpten Grundwasser im Vergleich zum Wasserstand eines nahegelegenen Flusses. Die Messung am 15. Tag zeigt, dass die TCC deutlich zunehmen kann, selbst wenn sich der Wasserstand nur leicht verändert.

Vorteile von BactoSense

• Vollautomatisches Durchflusszytometer: Probenahme, Inkubation, Analyse und Reinigung werden automatisch durchgeführt;

  
  

• Ergebnisse 20 Minuten nach der Probenahme verfügbar;

  
  

• Einfache Handhabung durch handhabungssicheres Kartuschensystem. Kein Umgang mit Chemikalien und keine Probenvorbereitung notwendig;

  
  

• Kompaktes Instrument mit geringer Stellfläche ermöglicht vielfältige Anwendungen und einfachen Transport;

  
  

• Erkennung von mehr als 99 % der mikrobiellen Zellen;

  
  

• Niedrige Betriebskosten;

  
  

• Einfache Systemintegration dank zahlreicher Schnittstellen;

  
  

• Benutzerfreundliches Bedien- und Wartungskonzept;

  
  

• Wählbares Messintervall;

  
  

• Integrierter Farbbildschirm zeigt Ergebnisse, Grafiken und Hinweise direkt an;

  
  

• Frei wählbare Ansteuerung.

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