Trace compounds in the urban water cycle in the Freiberg region, Germany

Urban water contamination has become a pressing concern due to the surge in urbanization, industrialization, and population growth, resulting in increased pollution levels and the introduction of emerging contaminants (ECs) into the environment. The widespread use of pharmaceuticals (PhACs), driven by medical advancements and economic progress, has led to their presence in aquatic systems, posing risks to both ecosystems and human health. These compounds are released into the environment via effluent of wastewater treatment plants (WWTPs) as they are inefficient in totally removing PhACs. This study focused on PhACs in wastewater, surface water and groundwater of a small city like Freiberg region in Germany. Samples were collected along Münzbach’s path, encompassing hospital discharges and WWTP. Analysis for the measurement of PhACs was conducted via Ultra-high-performance liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry (UHPLC–MS/MS). Results revealed that about 46 out of 54 analyzed PhACs were detected across matrices, with positive findings of 46 substances in wastewater, 37 in surface water, and 19 in groundwater. Among 54 analyzed PhACs, six of the active pharmaceutical ingredients (APIs) like atenolol (ATL), carbamazepine (CBZ), caffeine (CAF), diclofenac (DCF), metformin (MET), and sulfamethoxazole (SMX) were focused in this study. Five of the six APIs were present in all matrices, with MET and CAF widely distributed in an aqueous system. CBZ and DCF were found in wastewater and surface water, ATL was scarce in surface water, while SMX was absent in groundwater. It was observed that PhAC concentration was reduced from wastewater to groundwater, with the highest levels near the WWTP, decreasing as effluents flowed through surface water Münzbach and Freiberger Mulde. It was also observed that the groundwater near the surface water shows the presence of APIs mainly due to the hyporheic zone connecting the surface water and groundwater. Overall, PhAC compounds reflect the city population and their age, the water cycle, and the hydrochemical processes of the compounds themselves

Bioenergie und Grundwasser

<jats:title>Zusammenfassung</jats:title><jats:sec> <jats:title>Zielsetzung</jats:title> <jats:p>Anhand einer systematischen Literaturrecherche soll eine evidenzbasierte Ernährungsempfehlung zur Vorbeugung von zerebrovaskulären und kardiovaskulären Erkrankungen erarbeitet werden.</jats:p> </jats:sec><jats:sec> <jats:title>Methoden</jats:title> <jats:p>Pubmed-Recherche bis Oktober 2019 zu nationalen und internationale Leitlinien, Metaanalysen, randomisierten Studien und Registerstudien der letzten 10 Jahre. Nur Veröffentlichungen, die den Einfluss der Ernährung auf den primären Studienendpunkt einer Herz-Kreislauf-Erkrankung untersuchten, wurden berücksichtigt. Folgende Schlagwörter wurden für die Literaturrecherche verwendet: „diet“, „cardiovascular disease“, „nutrition“, „stroke“.</jats:p> </jats:sec><jats:sec> <jats:title>Ergebnisse</jats:title> <jats:p>Es fanden sich 30 Studien, 41 Metaanalysen und 15 Registerstudien. Es konnte kein signifikanter Zusammenhang zwischen dem Verzehr von mehrfach ungesättigten Fettsäuren und einem reduzierten Schlaganfallrisiko festgestellt werden. Lediglich der Verzehr von einfach ungesättigten Fettsäuren zeigte ein signifikant reduziertes Risiko für einen hämorrhagischen Schlaganfall. Der Verzehr von Kohlenhydraten sowie von Proteinen hat keinen direkten Einfluss auf das Schlaganfallrisiko. Jedoch ist der Verzehr pflanzlicher Proteine dem tierischer möglicherweise vorzuziehen. Eine vermehrte Zufuhr von Kalium durch den Verzehr von Obst und Gemüse und eine verringerte Natriumaufnahme durch eine Salzreduzierung sind zur Vorbeugung eines Schlaganfalls zu empfehlen. Sowohl die mediterrane Diät als auch die DASH(„Dietary Approaches to Stop Hypertension“)-Diät reduzieren deutlich das Risiko eines Schlaganfalls. Zusätzlich lässt sich durch folgendes Risikoprofil die Gefahr eines Schlaganfalls so gering wie möglich halten: Nichtraucher, optimales Körpergewicht (BMI) und Bauchumfang, sportliche Aktivität, moderater Alkoholkonsum</jats:p> </jats:sec><jats:sec> <jats:title>Folgerung</jats:title> <jats:p>Die Inzidenz von zerebrovaskulären und kardiovaskulären Erkrankungen könnte bei entsprechender Ernährung signifikant gesenkt werden.</jats:p> </jats:sec&gt

Bioenergie und Grundwasser

Dieser Beitrag ist das Editoral von Heft 26/2 der Zeitschrift Grundwasser.Karlsruher Institut für Technologie (KIT) (4220

A Regional-Scale Transient Groundwater Flow Model for Torbali, Turkey

Torbali is one of the counties of Izmir which is the third biggest city of Turkey. Excessive withdrawal of groundwater for drinking, agricultural and industrial activities causes a significant decline of groundwater level. The aim of this study is to develop a three-dimensional transient groundwater flow model in order to predict groundwater levels for forthcoming years, in the light of available data concerning inflows and outflows. After the calibration of the model by using data corresponding to the period 1996 - 2004, the groundwater level variations until the year 2020 are predicted. According to the model results, it is revealed that groundwater level will decrease approximately 8 meters between the years 2000 and 2020

Transport and Attenuation of Particles of Different Density and Surface Charge: A Karst Aquifer Field Study

Although karst aquifers are far more susceptible to contamination than porous aquifers, with the transport of particulate matter being an important factor, little is known about the attenuation of solutes within karst aquifers and even less about the attenuation of particulate matter. These in situ investigations have therefore aimed to systematically identify the processes that influence the transport and attenuation of particles within a karst aquifer through multitracer testing, using four different types of 1 μm fluorescent particles and the fluorescent dye uranine. Each of the types of particles used were detected at the observed spring, which drains the investigated aquifer. However, the transport behavior varied significantly between the various particles and the uranine dye, with the breakthrough of particles occurring slightly earlier than that of uranine. Attenuation was determined from the tracer recovery and attributed to filtration processes. These processes were affected by the hydrophobicity and surface charge of the particles. Carboxylated polystyrene particles with a density and surface charge comparable to pathogenic microorganisms were found to be mobile in groundwater over a distance of about 3 km. No attenuation was observed for plain silica particles. Particles with these characteristics thus pose a major threat to karst spring water as they might occur as contaminants themselves or facilitate the transport of other contaminants

Forschungsprojekt zum Umgang mit Talsperrensedimenten am Beispiel einer Stauanlage der Revierwasserlaufanstalt Freiberg, Sachsen

In den Stauanlagen des Erzgebirges befinden sich Sedimente mit erhöhten (Schwer-) Metallgehalten (As, Pb, Cd, Zn, Cu), die aus den Einzugsgebieten eingetragen werden. Zur Aufrechterhaltung der wasserwirtschaftlichen Funktionsfähigkeit müssen diese subhydrischen Sedimente wiederholt entnommen werden. Im Sinne einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaftsstrategie bietet es sich an, die Sedimente als Bodensubstrat, Bodenverbesserer, Torfersatzstoff, Zuschlagstoff für die Ziegelindustrie oder Deck- und Dämmschicht auf zu sanierenden Altlastenflächen zu verwerten. Ziel des BMBF-Forschungsvorhabens „ResuS – Recycling von subhydrischen Sedimenten“ ist es, die Sedimente entsprechend verschiedener Technologien und eines ganzheitlichen, verwertungsorientierten, adaptiven und wirtschaftlichen Konzeptes so aufzubereiten, dass eine vielfältige und umfassende Verwertung für möglichst große Sedimentmengen sichergestellt wird. Dazu werden u. a. eine repräsentative subaquatische Probenahmetechnik entwickelt, ausgehend von analytischen Befunden Verwertungsoptionen eruiert und Aufbereitungstechnologien getestet