Belegung mit Eisen- und Aluminium(hydr)oxiden

Zahlreiche Studien zeigen, dass Eisen- und Aluminium(hydr)oxide effektive Sorbenten für Viren sind. Eine Belegung von Sandkörnern mit Fe- und Al-(hydr)oxiden kann Viren daher aus dem Wasser wirksam entfernen.

Es gibt derzeit nur eine Studie, die den Phagenrückhalt auf diesen Aspekt hin gezielt vergleicht (Hijnen et al. 2005). Dabei wurde ein Sediment mit einem Sesquioxidgehalt (Darunter versteht man die Summen an Eisen- und Aluminiumoxiden in einem Sediment) von rund 1 g (Fe, Al)/kg mit einem Sediment, das einen Sesquioxidgehalt von rund 6 g (Fe, Al)/kg aufwies, verglichen. Im Sediment mit 6 g (Fe, Al)/kg war die Eliminationsleistung für Phagen um rund 50 % erhöht. Somit kann bei einem Sesquioxidgehalt von 6 g (Fe, Al)/kg die bereits vorhandene Eliminationsleistung von 0,2 log/m um ca. 0,1 log/m erhöht werden. Diese günstige Auswirkung auf den Virenrückhalt darf in dem zu bewertenden System jedoch nicht als gesichert angesehen werden, da dieser durch weitere Faktoren (z. B. die Assoziation mit organischer Substanz, die u. a. durch verstärkten Abwassereintrag verursacht werden kann, welche Sorptionsplätze für Viren blockieren könnte) verringert werden kann.

In diesem Zusammenhang spielt auch die Vorgeschichte des Sedimentes eine wichtige Rolle: Wurden am Standort in der Vergangenheit z.B. hohe Abwasserfrachten versickert, kann dies zu einer Belegung der Sorptionsplätze durch darin vorhandene gelöste organische Substanz und somit zu einer Verringerung der freien Sorptionsplätze für Viren führen. Eine Grauzone bildet der in der Literatur nicht definierte Bereich zwischen 1 und 6 g/kg. Hier ist noch unklar, ob ein besserer Virenrückhalt zu erwarten ist.

Möglichkeit zur Überprüfung des Systems: Um bestehende Heterogenitäten im System zu erfassen sollen an mehreren Stellen auf der Fließstrecke zwischen Oberflächengewässer und Brunnen Bohrkerne aus der relevanten Tiefe entnommen werden und diese auf den Gehalt an amorphem und austauschbarem Fe und Al hin analysiert werden.

Hinweise zur Messmethodik: Die Analytik erfolgt nasschemisch und instrumentell nach den Methoden DIN 19684-6:1997-12 oder HBU 3.4.1.17.2a. Der zeitliche und finanzielle Aufwand beider Methoden ist mäßig. Chemisches Fachpersonal ist dafür unabdingbar.