Geïnduceerde oeverfiltratie is een belangrijke en gevestigde aanpak om drinkwatervoorziening te bieden aan bevolkte gebieden langs rivieren of meren en met beperkte toegang tot grondwaterbronnen. Het wordt in verschillende landen over de hele wereld gebruikt, met opmerkelijke voorbeelden in Europa, de Verenigde Staten, en delen van Afrika. Verontreiniging van oppervlaktewater vormt een ernstige bedreiging voor het halen van de drinkwaternormen. In deze context, menselijke pathogene micro-organismen zoals sommige virussen en bacteriën, afkomstig van de lozing van afvalwaterzuiveringsinstallaties, vormen een grote groep verontreinigingen. Een gedetailleerde studie op een locatie voor geïnduceerde oeverfiltratie langs de Rijn in Duitsland heeft nu het transport van bacteriën in verband gebracht met seizoensdynamiek. De belangrijkste resultaten van het onderzoek tonen aan dat overstromingen als een bijzondere bedreiging moeten worden beschouwd, omdat ze de zuiveringscapaciteit van oeverfiltratie kunnen verminderen, wat leidt tot een toename van de concentraties bacteriën in het grondwater. Veranderingen in eigenschappen van de rivierbodems in de loop van een jaar kunnen de zuiveringscapaciteit van oeverfiltratie aanzienlijk beïnvloeden en met deze dynamiek moet mogelijk rekening worden gehouden bij risicobeoordelingspraktijken.

Toolbox voor waterleidingbedrijven

Een project onder leiding van Prof. Dr. Irina Engelhardt, die hydrogeologie doceert aan de TU Berlijn, heeft tot doel ons begrip van oeverfiltratieprocessen te vergroten en de voorspellende mogelijkheden van modellen die het transport van micro-organismen bij oeverfiltratie beschrijven te verbeteren. Er worden modelgebaseerde tools ontwikkeld om waterleidingbedrijven in staat te stellen het zuiveringspotentieel van hun oeverfiltratie-installaties met betrekking tot micro-organismen nauwkeuriger in te schatten. Partners die meewerken aan het onderzoek zijn onder meer prof. dr. Alberto Guadagnini en prof. dr. Monica Riva van het Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale van de Politecnico di Milano.

De eerste resultaten van de samenwerking zijn onlangs gepubliceerd in een artikel met de titel "Onzekerheidsanalyse en identificatie van sleutelparameters die het bacterietransport regelen binnen een rivieroeverfiltratiescenario" in het internationale tijdschrift Onderzoek naar waterbronnen .

Gebruik in Duitsland en in Italië

Meer dan 100 oeverfiltratie-installaties zijn verspreid over Europa, meestal gevestigd in Noord- en Midden-Europese landen (vooral in Duitsland, Nederland, Frankrijk, en Finland). In Duitsland, drinkwaterproductie door geïnduceerde oeverfiltratie is regionaal significant. Bijvoorbeeld, ongeveer de helft van het drinkwater in Berlijn wordt op deze manier verkregen. In tegenstelling tot, geïnduceerde oeverfiltratie is niet wijdverbreid in mediterrane landen. In Italië, een voorbeeld is te vinden in Lucca (Toscane) langs de rivier de Serchio. Maar de druk op de watervoorraden in de Middellandse Zee neemt toe als gevolg van klimaatverandering. Geïnduceerde oeverfiltratie, als een hulpbronnenefficiënte methode voor de productie van drinkwater, kan een instrument worden om de toenemende waterschaarste in de regio tegen te gaan.

Onzekerheid in voorspellingen van numerieke modellen

Voor drinkwaterproductie door geïnduceerde oeverfiltratie, grondwaterwinningsputten worden geplaatst in de buurt van rivieren of meren. Deze putten leveren voornamelijk het zogenaamde bankfiltraat op, overeenkomend met water dat van het oppervlaktewaterlichaam naar de put stroomt, dat op natuurlijke wijze wordt gezuiverd door de ondergrondse migratie. Menselijke ziekteverwekkers worden tijdens hun migratie door de watervoerende laag door een complex systeem van processen aangetast en hun concentraties hebben de neiging om na verloop van tijd af te nemen omdat deze gedeeltelijk op de sedimentkorrels worden vastgehouden en ook van nature hun besmettelijkheid kunnen verliezen. Een kritische operationele vraag voor waterleidingbedrijven is:hoe sterk is het zuiverende effect van oeverfiltratie, of, met andere woorden, hoeveel kan de natuur de concentratie van micro-organismen verminderen?

Het onderzoek heeft de rol benadrukt van de belangrijkste factoren die deze effecten beïnvloeden. Waaronder, bijvoorbeeld, grondwater stroomsnelheid, temperatuur, en de mineralogische samenstelling van de ondergrond. Verder, het is aangetoond dat het transportgedrag afhangt van de beschouwde micro-organismesoort. Als resultaat, voorspellingen over migratie van micro-organismen in grondwater zijn onderhevig aan een hoge mate van onzekerheid. Het onderzoek biedt een krachtig en flexibel hulpmiddel om dergelijke onzekerheid te kwantificeren en mogelijk te beheersen om het vertrouwen in het zuiverende effect van oeverfiltratie te vergroten.