water als een strategisch elementwverstra/november/water ook voor...4. krachten in de maatschappij...
Post on 17-Jun-2020
1 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Water … ook voor later
W. Verstraete
Lab. Microbiële Ecologie en Technology (LabMET)
UGent
Water als een strategisch element
Water als bron van ziektekiemen
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
1870 1875 1880 1885 1890 1895 1900 1905 1910 1915 1920
year
num
ber o
f fam
ilies
sew
ered
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
case
s of
typh
us
number of families sewered
cases of thyphus per year per1000 inhabitants per year
(Dorau, 1995)Berlin
Salmonella typhi veroorzaakt tyfus
Global decline
Water als bron van ziektekiemen
Fecaliën : 1 miljoen tot 1 miljard kiemen per g
Water : ziekteverwekkend bij 1-10 kiemen per L voor Salmonella, Vibrio choleria, Entamoeba histolyca, Plasmodium (malaria)
Mens 49, 2003
In de Amerikaanse burgeroorlog stierven 81.360 soldaten aan dysenterie en vonden er 93.443 de dood in de strijd.
Mens 49, 2003
Diarree trof 403.000 inwoners van Milwaukeee, Winsconsin –waarvan 4.400 erg genoeg om gehospitaliseerd te worden – in 1993 toen Cryptosporidium de watervoorraad van de stad besmette.
Zij en wij
• Ze zijn in de meerderheid– 1 miljoen per gram grond– 1 miljoen per liter Spa blauw,…– 1 miljoen per m3
– 103 per cm2 huidoppervlak– 1012 per g faeces
Per volwassene: … kg levende bacteriën
Onze “naaste” partners
Pro - en prebiotica
Water cyclus
Water cyclusNatuurlijke water cyclus - ondergronds
Water cyclusOndergronds• Lange verwijltijd (jaren tot decennia)• Zelfzuiverende werking van de bodem en
sedimenten -filter-eigen gemeenschap aan micro-organismen
• Soms toch problemen : - ijzer- arseen- …
Water cyclus
Natuurlijke water cyclus - bovengronds
Biologische analyse waterkwaliteit Vlaanderen
Water cyclusBovengronds
• Korte verwijltijd (dagen tot weken)• Zelfzuiverende werking volstaat meestal niet• Conventionele polluenten
-- Biologische zuurstofvraag (BZV)-- Nutriënten Waterbloei-- Kiemen (opportunistische en
echte ziekteverwerkkers)
Zandfiltratie●Traag● Snel
Granular Activated Carbon
(Lee et al., 2001)
Totale procestrein
Problemen m.b.t. kwaliteit
1. Chemische stoffen
2. Micro-organismen
Problemen m.b.t. kwaliteit
Nitraat
• EU wetgeving : Minder dan 50 mg/L vereist
• Oorzaak : bemesting
• Nitriet is de boosdoener; de nitraatproblematiek is overroepen
Nitraatverwijdering
(Liessens et al., 1993)
Trihalomethanen• EU wetgeving : minder dan 100 µg/L• Oorzaak : chlorering• Moeilijk te verwijderen
enkel zuiver water benutten als grondstof
Problemen m.b.t. kwaliteit
POPs = Persistente Organische Polluenten• EU wetgeving : minder dan 100 ng/L• Oorzaak : - pesticiden
- “personal care products”- farmaceutica
Problemen m.b.t. kwaliteit
POPs• Pesticides : - gebruik streng gereglementeerd
- pesticiden moeten biologischafbreekbaar zijn
• Detergenten, e.d.m. : - streng voorafgaand onderzoek naar afbraak in
diverse compartimenten van leefmilieu en eco-tox
Problemen m.b.t. kwaliteit
Problemen m.b.t. kwaliteitPOPs
Dusver niet onderzocht;
Nieuwe EU-wet in demaak : REACH !
Pharmaceuticals in ground water
Group Maximum concentration
detected (ng/l)
Analgesics
Antibiotics
Anti-epileptics
Lipid regulators
1465 (Propylphenazone)
470 (Sulfamethoxazole)
identification (Phensuximide)
45 (Fenofibrate)
(Jones et al., 2001)
Pharmaceuticals in drinking water
(Jones et al., 2001)
Group Maximum concentration
detected (ng/l)
Analgesics
Anti-neoplastics
Lipid regulators
Psychiatric drugs
6 (Dichlophenac)
13 (Bleomycine)
27 (Bezafibrate)
10 (Diazapam)
Environmental fate of EE2
More and more (harmful) pharmaceuticals appear in the environment resulting in distrust in the water quality.
Problemen m.b.t. kwaliteit
Micro-organismen
•Cryptosporidium, Giardia
• Helicobacter pylori
Recente pathogenen•Legionella•E.coli 0157 : HI
• Schaalvergroting naar “mega-providers”
• Diepe ecologisten : weerstand tegen elke vorm van technologie - Chemie- Infrastructurele werken
• Consument - Gebruik van flessen water- Aanvullende behandeling aan huis
Gevolgen van de problemen m.b.t. waterkwaliteit en kwantiteit
Use of bottled water% Growth consumption bottled water
Distrust of public results in the growth of use of bottled water.
In the EU there’s an increase of about 5% per year in the use of bottled water. This equals a willingness to pay of 0,5 euro/L water
In-house water treatmentDownscaling of technology from industrial to in house application
Wat brengt de toekomst
Drie trends :• Gebruik van drinkwater moet dalen• Meer kringloopsluiting• Betere monitoring
• Minder water verbruik : L/d
Persoonlijke hygiëne 50Toilet spoeling 40Wassen van kleding, vaat, … 36Koken, drinken 4
130• Gebruik van hemelwater
- Opvang per huis, wijk, …- Extra behandeling tot drinkwater
Trends
• Performantere kleinschalige zuivering van hemelwater- Membraantechnologie : ultrafiltratie,
inverse osmose- Licht : UV, gewoon licht & titaan dioxide- Biokatalyse :
“micro-organismen met fijne bek”
Trends
DESARDecentralised sanitation and reuse
De Blauwe Dooradering
Individuele gebruiker
Drinkwaterleiding
Decentrale zuivering per gebruiker of clusterMembraaninstallatie
Tijdelijke opslag in grond of vijver
E-water
DrinkwaterMaatschappij
TelemetrieControle
TelemetrieManagement Monitoring Controle
Riool
Closed cycle/HACCPOostduinkerke
Procesverloop aëroob
Noteer: afvalwater is “wanorde = entropie”; meten is essentieel
Rioolwaterzuiveringsinstallatie
Gescheiden/geprogrammeerde riolering
Advanced Life Support
(NASA, 1997)
MELiSSA: bio-safe loop design
DERDE WERELDLANDEN
Drinkwater• Vaak besmet met kiemen• Arsenic is groeiend probleem
Nepal, BangladeshPogingen* Plastiekfles in zon* Fotovoltaïsche cel kWh
Keukenzout
Chloordisinfectie * “Teezakje” voor ° uitvlokken en ntsmetting
° arsenic sorptie° ....
DERDE WERELDLANDENAfvalwater• Vaak rechtstreeks gebruikt voor kweek van groenten
(Mexico City, ...)
Pogingen* Latrines (?)* Oxidatievijvers, wetlands, ... (?)
* AnaerobeMembraanFilter
Biogas kWh
Vijver Irrigatie op het land
Slib naar het land
LiSST = Low investment Safe Sewage Treatment
• Chemisch : HPLC-MS
• Bio-assays : hER-yeast screen
Trends
Betere monitoring
• Uitplating• Testkits bv. E. coli 0157 HI
Listeria monocytogenesLegionella
• Monoclonaal antilichaam + flow cytometrie• FISH
TrendsBetere monitoring
Comamonas sp. Pseudomonas sp.
TrendsBetere monitoring
• Elke cel bevat DNA 16 S RNA gen is uniek voorelke cel
PCR => code voor elk type organisme
• Quantitatieve bepaling van hoeveelheid van eenbepaald 16 S RNA gen – “Real time PCR”
Ook niet kweekbare micro-organismen in beeld
TrendsBetere monitoring
• Elk staal bar code
Host databaseCows Gulls Horses
• Elk staal bron herkenning
Monitoring of water: PCR-DGGE(Dewettinck et al., 2002)
Probe Resolution Hierarchy
BESLUITEN
1. Water zit vol leven
+: Dit “leven” is slim : afbraak vannieuwe stoffen; ... .
- : Dit “leven” is sluw : MAR stammen,nieuwe ziekten Legionella, E. Coli 0157, BSE, SARS, ... .
BESLUITEN(1. Water zit vol leven-vervolg)
Actie : 1.1. Meer O&O voor dit domein.
- Nieuwe zuiveringstechniek- Krachtige perspectieven door
moleculaire technieken.
1.2. Verstandig omgaan met* Kiemen, GMO’s, ...* Antibiotica, desinfectantia, ... .
BESLUITEN
2. Zuiver water is een mensenrecht
Met dit recht is het slecht gesteld :• 30% van de wereldbevolking lijdt aan
“water stress”
• 40% van de wereldbevolking beschiktniet over de nodige sanitairevoorzieningen
BESLUITEN(2. Zuiver water is een mensenrecht – vervolg)
Actie :2.1. Politici aanspreken om in de bres te
staan voor water- Wereldgezondheidsorganisatie(WGO)- OESO- Verenigde naties- ...
2.2. NGO’s steunen die “LISST”- typeprojecten opzetten
BESLUITEN
3. De “gezondheid” van water isfel bedreigd - POPs
- Pathogenen
Actie :3.1. EU-kaderwetten
- Waterbekkens- REACH
(Registration Evaluation Authorisation Chemicals)
ten volle steunen
BESLUITEN(3. De “gezondheid” van water is fel bedreigd – vervolg)
Actie :3.2. Water in korte kringloop brengen
en er naar handelen :
-De vervuiling zo fel mogelijkvoorkomen en beperken;
- De volle zuivering doen en betalen.
BESLUITEN
4. Krachten in de maatschappij (zowel vanwege de “markteconomie” als de“diepe ecologie” eroderen het conceptvan de algemene distributie vandrinkwater, ook bij ons
Actie :4.1. De markteconomie niet toelaten
water ten volle in te palmen
BESLUITEN(4. Krachten in de maatschappij – vervolg)
Actie :4.2. Drinkwater maximaal decentraal
aanmaken-Uit regenwater-Uit freatisch grondwater-Uit oppervlaktewaterZelfredzaam zijn.Geen roofbouw op andere gewesten/andere generaties.
top related