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Aus Sicht der DDR

AbstractRiverbank filtration systems are important drinking water resources. Aquifers of riverbank filtration systems are subjected to considerable dynamics concerning the quantity and quality of the infiltrating water. The microbiological quality is mainly jeopardized by faecal contamination of the main river. Besides, water quality can be impacted by growth of natural water-borne bacteria due to the input of nutrients resulting in the proliferation of opportunistic pathogens, impairment of odour and taste or bio-corrosion. The occurrence of such phenomena indicates a biological instability. For highly dynamic riverbank filtration systems, it is thus of high relevance to assess the biological stability of the groundwater resource.In the present study, we applied a holistic, two-tiered concept of in situ and predictive methods to assess the biostability of the aquifer in a bank filtration system of the Danube River. We applied traditional cultivation-based and selected cultivation-independent methods—including cultivation on yeast extract and R2A agar, determination of total cell counts via fluorescence microscopy and flow cytometry, leucine incorporation and 16S rRNA gene amplicon sequencing—at critical control points along the infiltration path from the river to the abstraction well.The concentration of organic nutrients and the hydrological variability were the main controlling factors driving the biological stability of the groundwater body. Wells situated at greater distance displayed significantly lower dissolved organic carbon concentrations and a dampened hydrological influence in comparison to the well situated next to the river. Apparent discrepancies between the methods used indicated a different indicator function of the cultivation-based and cultivation-independent approaches. For complex systems, we thus recommend this new holistic concept for assessing biostability by combining in situ as well as predictive parameters and using cultivation-based and cultivation-independent methods.

ZusammenfassungZiel dieses Artikels ist es, einen Überblick über Konzentrationen von PFAS in unterschiedlichen (Umwelt‑)Medien im oberen Donaueinzugsgebiet zu erhalten und daraus erste semiquantitative Schlüsse auf potenziell relevante Herkunftsbereiche zu ziehen. Im Zuge des EU-Projekts PROMISCES wurden 32 PFAS-Einzelsubstanzen in unterschiedlichen Donauzubringern, Donau, Donauuferfiltrat, Kläranlagenzu- und -abläufen, Deponiesickerwasser und durch solches beeinflusstes Grundwasser, Oberflächenabfluss und atmosphärischer Deposition analysiert. Darüber hinaus wurden PFAS-Daten aus anderen Projekten und Monitoringprogrammen genutzt. Ergebnisse weisen zum einen auf die geringe Wirksamkeit von Barrieren wie Kläranlagen und Uferfiltration gegen eine PFAS-Belastung von Wasserressourcen hin. So konnte dort für eine Reihe von Einzelparametern kein relevanter Rückhalt festgestellt werden. In Hinblick auf die Herkunftsbereiche von PFAS weisen die Ergebnisse auf eine relevante Bedeutung der Emissionen aus dem Bereich des Chemieparks Gendorf an der Alz für die Belastung der Donau mit Carbonsäuren, aber vor allem mit ADONA hin. Darüber hinaus können Siedlungsbereiche als relevante Herkunftsbereiche angesehen werden. Kläranlagenabläufe spielen eine Rolle, können die Gewässerbelastungen alleine aber nicht erklären. Andere (diffuse) Einträge dürften zudem eine wichtige Rolle spielen. Hohe Konzentrationen von PFAS in Sickerwässern von Altlasten aus Hausmülldeponien weisen auf eine potenzielle Relevanz zumindest auf der Ebene regionaler Einzugsgebietsebene hin. Ähnliches gilt für erhöhte Grundwasserkonzentrationen aufgrund anderer regionaler Hotspot-Belastungen, wie sie auch von Brielmann et al. (2023, in diesem Heft) diskutiert werden. In weiterer Folge sollen im Rahmen des PROMISCES-Projekts die hier dargestellten Ergebnisse für eine Emissionsmodellierung von PFAS im Donaueinzugsgebiet bis Budapest genutzt werden, um verstärkt quantitative Aussagen über die Rolle unterschiedlicher Eintragspfade auf die Belastung der Fließgewässer im Donaueinzugsgebiet oberhalb von Budapest machen zu können.

AbstractPFAS are a class of synthetic chemicals used for many industrial and domestic purposes. However, once released in the environment, they are persistent, mobile and toxic. One of the most important transport routes to drinking water is through riverbank filtration. Although this is usually an effective strategy for removing many organic compounds, its effectiveness in removing PFAS is still unknown. The aim of this study is to investigate the occurrence, as well as the spatial distribution of PFAS at riverbank filtration sites and compare these to two pharmaceuticals and various chemical parameters. A one-year sampling campaign was carried out at four transects with different characteristics along the Danube river. Samples were analysed using Liquid Chromatography Mass Spectrometry.Results show that most of the detected PFAS compounds had concentrations lower than 10 ng/l. NaADONA had the highest concentration at all the sites, indicating the presence of an emission source upstream of the monitored sites. For most compounds, there was no concentration reduction between the river and groundwater, implying that no removal processes take place. This was further confirmed with statistical tests, which showed no significant differences between river- and groundwater concentrations. Two sites in Budapest showed higher concentrations of PFOA, PFOS, and GenX in the background water compared to the river, indicating an inland source of these compounds. The current situation imposes no problems for drinking water as the measured concentrations are lower than the legal limit set by the EU Drinking Water Directive. However, any future legal or industrial changes could create problems since results suggest that these compounds are not removed during riverbank filtration.