dzeramā ūdens bioloģiskās kvalitātes monitorings 2. posma ... · Ūdens inženierijas un...
TRANSCRIPT
Rīgas Tehniskā universitāte Būvniecības inženierzinātņu fakultāte
Ūdens inženierijas un tehnoloģiju katedra
Alīna Neščerecka, Sandis Dejus
Rīga 2015
Dzeramā ūdens bioloģiskās
kvalitātes monitorings
2. posma progress
VPP Projekts Nr.4 – Tehnoloģijas drošai un uzticamai
gudrajai pilsētai (GUDPILS)
Apakšprojekta mērķis
2
Apakšprojekta mērķis
3
- Sensors – pH, T, p, TOC,
chloride, EC
Piesārņojums
Metodes
4
•ATP (molekula, kas ir tikai dzīvās šūnās)
•Plūsmas citometrijas (flow cytometry, FCM) mērījumi
Bioloģiskās metodes
• Elektrovadītspēja (EVS)
• Kopējais organiskais ogleklis (TOC)
• Oksidācijas – redukcijas potenciāls (ORP)
• Hlorīdu jonu koncentrācija
• Temperatūra
• pH
Fizikāli-ķīmiskie parametri
2. posma uzdevumi
• Ūdens kvalitātes metožu aprobācija pilota mēroga eksperimentiem
• Dzeramā ūdens kvalitātes modelēšanas rīka izstrāde un pārbaude pilota mēroga ūdensapgādes sistēmā un tā savietošana ar iepriekš izstrādāto hidraulisko modeli
• Mērījumi eksperimentālajā sistēmā
5
Rezultāti
• Izveidota eksperimentāla ūdensapgādes sistēma
• Izveidots hidrauliskais modelis
• Sensoru uzstādīšana un pielagošana
• Dzeramā ūdens monitorings ar FCM
• Publikāciju sagatavošana un piedališanās konferencē
6
1. Pilots un modelis
7
• Eksperimentālajā sistēmā veikta sensoru pārbaude – notiek atsevišķu sensoru iekšējo un savstarpējo problēmu novēršana
• Datu nolasīšanas programmas pielāgošana – tiek papildināta datu nolasīšanas programma, lai tie būtu viegli interpretējami un savietojami ar modeli
• Spiediena sensoru uzstādīšana sistēmā, lai noteiktu piesārņojuma avota vietu
2. Mērījumi reālajā tīklā
• Mērķis: novērtēt mikroorganismu skaita svārstības īsā/ilgstošā novērošanas procesā
• Ūdens avots: krāna ūdens laboratorijā (pārsvarā hlorēts gruntsūdens), krāna ūdens daudzstāvu mājas dzīvoklī (attīrīts virszemes ūdens)
• Mērījumi: FCM kopējo baktēriju skaits (TCC, total cell count) un šūnu ar veselu membrānu skaits (ICC, intact cell count)
Paraugu ņemšana
9
Paraugu ņemšana
10
Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan
Ilgtermiņa monitorings
Paraugu ņemšana
11
Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan
Ilgtermiņa monitorings
Paraugu ņemšana
12
Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan
Ilgtermiņa monitorings
Paraugu ņemšana
13
Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan
Week 1 Week 2 Week 3 Week 4
Oct
Ilgtermiņa monitorings
Paraugu ņemšana
14
Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan
Week 1 Week 2 Week 3 Week 4
Oct
Ilgtermiņa monitorings
Paraugu ņemšana
15 15
Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan
Week 1 Week 2 Week 3 Week 4
Oct
Ilgtermiņa monitorings
Paraugu ņemšana
16 16
Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan
Week 1 Week 2 Week 3 Week 4
Oct
8,00 9,00 10,00 11,00 12,00 13,00 14,00 15,00 16,00 17,00 18,00 19,00 20,00
Ilgtermiņa monitorings
Īstermiņa monitorings
Ilgtermiņa monitorings. Laboratorija (gruntsūdens).
17
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0,E+00
1,E+05
2,E+05
3,E+05
4,E+05
5,E+05
6,E+05
7,E+05
8,E+05
2015.04.28 2015.05.28 2015.06.28 2015.07.28 2015.08.28 2015.09.28 2015.10.28 2015.11.28
Tem
pe
ratu
re, C
Ce
ll co
un
t, c
ells
mL-1
LAB TCC LAB ICC Temperature
Baktēriju skaits (TCC un ICC) mainās atkarībā no ūdens temperatūras. Sezonālās izmaiņas nav tik izteiktas
Ilgtermiņa monitorings. Dzīvoklis (attīrīts virszemes ūdens).
18
0,E+00
1,E+05
2,E+05
3,E+05
4,E+05
5,E+05
6,E+05
7,E+05
2015.04.28 2015.05.28 2015.06.28 2015.07.28 2015.08.28 2015.09.28 2015.10.28 2015.11.28
Ce
ll co
un
t, c
ells
mL-1
TG TCC TG ICC
Baktēriju skaits ir ļoti atkarīgs no gadalaika. Siltajos mēnešos novērots baktēriju skaita pieaugums.
Monitorings 2x dienā
19
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0,E+00
1,E+05
2,E+05
3,E+05
4,E+05
5,E+05
6,E+05
7,E+05
8,E+05
9,E+05
1,E+06
Monday Tuesday Wednesday Thursday Friday
Tem
pe
ratu
re, C
Ce
ll co
un
t, c
ells
mL-1
LAB, 9:00
9:00 SG 9:00 SGPI Temp
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0,E+00
1,E+05
2,E+05
3,E+05
4,E+05
5,E+05
6,E+05
7,E+05
8,E+05
9,E+05
1,E+06
Monday Tuesday Wednesday Thursday Friday
Tem
pe
ratu
re, C
Ce
ll co
un
t, c
ells
mL-1
LAB, 13:00
13:00 SG 13:00 SGPI Sērija5
Week 1 Week 2 Week 3 Week 4
Oct
Monitorings 2x dienā
20
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0,E+00
1,E+05
2,E+05
3,E+05
4,E+05
5,E+05
6,E+05
7,E+05
8,E+05
9,E+05
1,E+06
Monday Tuesday Wednesday Thursday Friday
Tem
pe
ratu
re, C
Ce
ll co
un
t, c
ells
mL-1
LAB, 9:00
9:00 SG 9:00 SGPI Temp
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0,E+00
1,E+05
2,E+05
3,E+05
4,E+05
5,E+05
6,E+05
7,E+05
8,E+05
9,E+05
1,E+06
Monday Tuesday Wednesday Thursday Friday
Tem
pe
ratu
re, C
Ce
ll co
un
t, c
ells
mL-1
LAB, 13:00
13:00 SG 13:00 SGPI Sērija5
Baktēriju skaita samazinājums no otrdienas pēcpusdienas līdz ceturdienai. Pēc tam TCC pieņem sākotnējas vērtības, ICC pieaug
Week 1 Week 2 Week 3 Week 4
Oct
12 stundu monitorings. OTRDIENA
21
0,E+00
1,E+05
2,E+05
3,E+05
4,E+05
5,E+05
6,E+05
7,E+05
CEL
L C
OU
NT,
CEL
LS M
L-1
TIME, H:MIN
TCC ICC
Nepārtraukta ūdens izmantošana (12 h) noved pie baktēriju skaita samazinājuma, ko novēro arī vēlāk
8,00 9,00 10,00 11,00 12,00 13,00 14,00 15,00 16,00 17,00 18,00 19,00 20,00
Secinājumi
• Siltajā gadalaikā baktēriju skaits ūdenī ir augstāks
• Baktēriju skaits rīta stundās ir augstāks, ar laiku samazinās
• Paaugstināts ūdens patēriņš noved pie baktēriju skaita samazināšanos
• Atgriežoties pie «normālā» patēriņa un izmantošanas režīma, arī bioloģiskie parametri sasniedz sākotnējās vērtībās
• Visus iepriekšējos novērojumus ir nepieciešams ņemt vērā modeļa izstrādē
22
Raksti un konferences
• Dejus S., Nescerecka A., Nazarovs S., Juhna T., Review on Existing and Emerging Biological Contamination Detection Tools for Drinking Water Distribution Systems (DWDS) Online Monitoring, Proceedings of the 7th IWA Eastern European Water Professionals Conference for young and senior water professionals, Belgrade, 2015, p.320-332
Prezentēts konferencē un iesniegts:
• Nescerecka A., Hammes F., Kötzch S., Juhna T., A pipeline for developing staining protocols for flow cytometry, demonstrated with SYBR Green I and propidium iodide viability staining
• Nescerecka A., Juhna T., Hammes F., Behaviour and stability of bacterial ATP during chlorine disinfection
Sagatavošanas stadijā:
23
Paldies par uzmanību!
www.wrl.bf.rtu.lv
24