Qatium
[QTalks Ep.4]
Wasserqualität und die Auswirkungen digitaler Innovationen
Die Auswirkungen des Klimawandels auf das Wasser werden oft in Bezug auf die Verfügbarkeit genannt: ob zu wenig (Dürre) oder zu viel (Überschwemmungen). Doch wie wirkt sich der Klimawandel auf die Wasserqualität aus?
Durch Waldbrände, Algenblüten und Verunreinigungen, die anlassend sind, stehen Wasserversorger vor zunehmenden Herausforderungen. Welche Rolle wird die Digitalisierung, zum Beispiel die Zunahme von Sensoren und Daten, auf die Wasseraufbereitung spielen? Ist die Demokratisierung des Zugangs zu Wasserqualitätssensoren und -daten gut für die Branche?
Nehmen Sie an diesem neuesten QTalks mit dem Umweltjournalisten Tom Freyberg teil, um von Experten zu hören, die dazu beitragen, den Hype mit Beispielen für Innovationen im Wasserqualitätsmanagement zu durchbrechen.
- Andrew DeGraca, Abteilungsleiter für Wasserqualität bei der San Francisco Public Utilities Commission
- Jan Vreeburg, Principal Scientific Researcher bei KWR Watercycle Research
- Heather Collins, Wasseraufbereitungsmanagerin im Metropolitan Water District von Südkalifornien
Wasserquellen, Infrastruktur und Qualität im Kontext
Zu Beginn der Diskussion bat Tom die Diskussionsteilnehmer, etwas Kontext über die Wasseraufbereitungsinfrastruktur und die Wasserquellen in ihren Versorgungsunternehmen und Organisationen zu liefern.
Der Metropolitan Water District von Südkalifornien
Heather erklärte, dass der Metropolitan Water District of Southern California ein Wassergroßhändler für Südkalifornien ist, der 19 Millionen Menschen versorgt, die ihre Wasserversorgung aus zwei Hauptquellen beziehen.
Das erste ist Wasser aus dem Abfluss, den Flüssen und Seen Nordkaliforniens, und das zweite stammt aus dem Aquäduktsystem des Colorado River, das sich im Besitz des Metropolitan Water District befindet und von diesem betrieben wird und Wasser aus dem Wassereinzugsgebiet des Colorado River durch den Lake Havasu aufnimmt.
Sie sagte, dass sie ein Netzwerk von über 830 Pipelines und Tunneln haben, die durch Schwerkraft gespeist werden, fünf Aufbereitungsanlagen und viele Wasserkraft- und Pumpenanlagen rund um das Becken.
In Bezug auf diese spezifischen Wasserquellen erklärte sie auch, dass die Dürre einen Einfluss auf die Verfügbarkeit und Verteilung des staatlichen Wassers hat, das aus dem Norden kommt, und dass sie dies mit Speicherprogrammen ausgleichen.
Das niederländische Wassernetz
Jan hob hervor, dass die Niederlande in einem hochindustrialisierten Gebiet mit rund 17 1/2 Millionen Einwohnern sehr dicht besiedelt sind.
Er erklärte, dass der Teil, der über dem Meeresspiegel liegt, hauptsächlich Grundwasser nutzt, das eine sehr gut geschützte Quelle ist, und der Teil unter dem Meeresspiegel – der ein Drittel des Landes ausmacht – mit Wasser aus den Flüssen versorgt wird.
Er sagte, dass beide Flüsse in ein hochindustrialisiertes Gebiet münden, das man als „offene Kloake“ bezeichnen könnte. Aus diesem Grund sind sie sich der Bedeutung der Wasserqualität sehr bewusst.
Kommission für öffentliche Versorgungsunternehmen von San Francisco
Andrew erklärte, dass die San Francisco Public Utilities Commission ein Wasser-, Abwasser- und Stromversorger ist, der rund drei Millionen Menschen auf der Wasserseite versorgt, und dass zwei Drittel davon für Großhandelskunden bestimmt sind.
Er sagte, dass ihre Hauptversorgungsquelle das Hetch Hetchy Reservoir im Yosemite-Nationalpark ist, das von so außergewöhnlicher Qualität ist, dass sie nur eine UV-Behandlung und Unterstützung benötigen.
Er sagte, dass sie auch über lokale Reservoirs und zwei konventionelle Kläranlagen verfügen und eine sehr kleine Grundwasserversorgung entwickeln.
Wasserqualität und Infrastrukturgesetz
Tom fragte das Podium, wie sich die Diskussion über die Wasserqualität mit dem neuen überparteilichen Infrastrukturgesetz verändert, das der EPA mehr als 50 Milliarden US-Dollar zur Verbesserung der Trinkwasser-, Abwasser- und Regenwasserinfrastruktur in den Vereinigten Staaten zur Verfügung stellen soll.
Heather sagte, dass diese neuen Mittel dazu beitragen werden, durch Fonds für sauberes Wasser und sicheres Trinkwasser zu gehen, die von den Bundesstaaten erlassen werden. Sie sagte auch, dass es dazu beitragen wird, einige der Probleme anzugehen, die Wassersysteme geplagt haben, einschließlich der Grundwasserbestandteile, die die Fähigkeit von Grundwasserbecken behindern, zur Speicherung, zum Anlegen und zur Wiederauffüllung genutzt zu werden.
Sie erwähnte auch, dass erhebliche Mittel für PFAS-Bestandteile vorgesehen sind und dass sie aktiv mit den Mitgliedsbehörden und ihrem Vorstand zusammenarbeiten, um Finanzierungsmöglichkeiten zu prüfen, um die Quellwasserqualität für ihre Seen und Versorgungsquellen sicherzustellen. Schließlich sagte sie, dass sie auch mit ihren Mitgliedsagenturen zusammenarbeiten, um sicherzustellen, dass sie ihre lokalen Vorräte nutzen können, was ihnen unweigerlich hilft, Wasser zu sparen, das sie importieren.
Leckage vs. Wasserqualität
Im weiteren Verlauf der Diskussion fragte Tom Jan und Andrew, ob das Thema Wasserqualität im Vergleich zu Leckagen der „schlechtere Cousin“ in Bezug auf Investitionsprioritäten geblieben sei oder ob es im Laufe der Jahre mehr Aufmerksamkeit erhalten habe.
Jan hob die Tatsache hervor, dass die Leckagerate in den Niederlanden nur 5 % beträgt und in bestimmten Gebieten sogar noch niedriger ist. Er sagte, dass es einen Zusammenhang zwischen Wasserqualität und Netzen gebe und dass die offensichtliche Lösung für Leckagen darin bestehe, die Netze aufzurüsten, da Pflaster die Ursache des Problems nicht beheben könnten.
Er sagte, dass die Niederlande zwischen 40 und 75 Jahre gebraucht haben, um qualitativ hochwertiges Trinkwasser ohne Chlorrückstände bereitstellen zu können. Er erklärte auch, dass der tatsächliche Zeitpunkt der Investition in Netzwerke im Vergleich zu der lebenslangen Unterstützung, die das Netzwerk benötigt, sehr gering ist.
Andrew begann mit der Aussage, dass die Centers for Disease Control and Prevention (CDC) erklärten, dass sowohl Desinfektion als auch Fluoridierung zwei der zehn wichtigsten Interventionen im Bereich der öffentlichen Gesundheit im 20. Jahrhundert seien. Er sagte, dass er denke, dass es eines Ereignisses wie des massiven Ausbruchs von Cryptosporidium in Milwaukee im Jahr 1993 bedürfe, um größere Veränderungen zu erzwingen.
Er sagte jedoch, dass es Bedenken auf bundesstaatlicher Ebene gebe, einschließlich der Entdeckung von Mikroplastik in Kalifornien und PFAS in verschiedenen Bundesstaaten. Aus diesem Grund glaubt er, dass der Wandel langsam vonstatten gehen wird, aber dass es noch keinen ausreichend großen Treiber für signifikante Veränderungen gibt, bei denen die Wasserqualität im Mittelpunkt steht.
Regulatorische Treiber des Wandels und neu auftretende Kontaminanten
Tom fuhr dann fort, Andrew zu fragen, ob die regulatorischen Treiber in Bezug auf zusätzliche Behandlungen für Schadstoffe von aufkommender Besorgnis schnell genug voranschreiten und ob es für die einzelnen Bundesstaaten ausreicht, sich allein mit diesen Problemen zu befassen.
Andrew sagte, dass regulatorische Änderungen nicht schnell genug voranschreiten. Er erklärte, dass eines der wichtigsten Probleme darin bestehe, dass eine solide wissenschaftliche Grundlage für die Entwicklung von Vorschriften erforderlich sei und dass es derzeit keine Forschungspipeline gebe, die sich mit der Behandlung, den aktuellen gesundheitlichen Auswirkungen und einer Kosten-Nutzen-Analyse befasse, um Entscheidungen zu treffen.
Er sagte, dass diese Vorschriften extrem kostspielig seien und dass es notwendig sei, öffentliche Gelder mit Bedacht auszugeben, und dass er sich wünsche, dass die EPA die Finanzierung erhalte, ein fokussiertes Management habe und die Regulierungsbemühungen anführe.
Heather sagte, dass es einen Bedarf an mehr synergetischem, vernetztem Denken zwischen den Branchen gibt, um letztendlich dazu beizutragen, Schadstoffe oder Bestandteile, die aufkommend besorgniserregend sind, zu identifizieren und zu verhindern, dass sie überhaupt in die Umwelt gelangen.
Sie sagte, dass es Überlagerungen zwischen Landwirtschaft und Pharmazie mit dem Wassersektor gebe und dass es an kohärenter Forschung fehle, die die Auswirkungen der Geschäftspraktiken dieser Sektoren und ihre Auswirkungen auf Wasserquellen und -versorgung bewertet.
Sie erklärte weiter, dass es eine andere Forschungsagenda brauche und dass die Sektoren ihre Forschung homogenisieren sollten, um voneinander zu lernen.
Digitale Innovation und die Zunahme verwertbarer Wasserqualitätsdaten
Tom fragte Jan, wo er in jüngster Zeit Innovationen aus der KWR-Forschung über die Fülle neuer digitaler Wassertechnologien und die Zunahme der daraus resultierenden verwertbaren Daten gesehen habe.
Jan sagte, dass es wichtig ist, die Standorte von Sensoren und Messgeräten zu optimieren, und dass sich die Optimierungssoftware, die dabei hilft, schnell entwickelt. Er sagte jedoch, dass Sensoren zwar viele Daten sammeln, man aber in der Lage sein muss, die Daten zu nutzen. Anstelle von generischen Sensordaten muss es einen definierten Anwendungsfall in Bezug auf die Parameter geben, was Sie messen und wofür Sie es messen.
Heather hob einen der wichtigsten Werte der Digitalisierung hervor: Die Umwandlung hochgradig manueller Prozesse in Prozesse, die viel schneller, automatisiert und in Echtzeit bereitgestellt werden. Sie sagte, dass sie traditionell das Tauchen zur Überwachung der Wasserqualität eingesetzt haben, aber jetzt räumliche Satellitenfernerkundung verwenden und in der Lage sind, Daten zur Wasserqualität viel schneller zu sammeln.
Sie sagte auch, dass sie die gesammelten Daten in ihre hydraulischen Modelle einspeisen und damit verschiedene Szenarien in Bezug auf Nachfüll-, Entnahme- und Nachschubprozesse berücksichtigen.
Die Auswirkungen von Mikroplastik, verschreibungspflichtigen Drogen und Freizeitdrogen sowie COVID-19 auf die Wasserqualität
Tom stellte dann einige Fragen aus dem Live-Publikum an das Panel. Die erste betraf die Frage, ob eine Organisation das Ausmaß der Ansammlung von Mikroplastik in Flussbetten oder die Konzentrationen von verschriebenen und Freizeitdrogen überwacht hat, die nicht vollständig durch die Kläranlagen behandelt werden.
Andrew sagte, dass Kalifornien eine Pflicht zur Überwachung von Mikroplastik hat und dass sie derzeit Methoden entwickeln, wie dies durchgeführt werden kann.
Die zweite Frage bezog sich darauf, ob es Studien über die Auswirkungen der zur Bekämpfung von COVID-19 verwendeten Chemikalien auf die Wasserqualität gibt, einschließlich des Vorhandenseins von Handdesinfektionsmitteln und anderen Reinigungsmitteln.
Jan sagte, dass KWR sich mit abwasserbasierter Epidemiologie beschäftigt hat, bei der sie chemische und medikamentöse Rückstände identifizieren können, wie sie sich in den Aufbereitungsanlagen verhalten und wie sie sich im Trinkwasser präsentieren.
Heather fügte hinzu, dass Metropolitan und ihr Partner, der Los Angeles Country Sanitation District, ein Programm für recyceltes Wasser starten. Sie sagte, dass es dadurch eine Menge Überwachung gegeben habe, die es ihnen ermöglicht habe, die Spitzen der Covid-Wellen zu sehen.
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