View Project

Norwegian AI Directory

Supporting tools for the integrated management of drinking water reservoirs contaminated by cyanobacteria and cyanotoxins


Description:

Prosjektet BLOOWATER (https://www.bloowater.eu/) vil utvikle et beslutningsstøttesystem for offentlige vannforsyninger og aktuelle myndigheter slik at disse kan være forberedt og reagere ved en påvist risiko for oppblomstring av giftproduserende cyanobakterier i råvannskilder for drikkevannsproduksjon. Cyanobakterier, også kjent som blågrønnalger, kan raskt vokse opp under gunstige miljøforhold og produsere og slippe ut giftstoffer som er skadelige for mennesker. Forekomsten av oppblomstringer av cyanobakterier forekommer i økende grad i innsjøer på grunn av utslipp av næringsstoffer som kommer fra menneskelige aktiviteter, samt på grunn av klimaendringer. Selv om det kan gå år mellom hvert utbrudd, kan effektene for de som berøres være svært ødeleggende. Derfor er det viktig så raskt som mulig å kunne forutsi når, hvor og hvor kraftige slike oppblomstringer av giftproduserende cyanobakterier vil kunne oppstå, slik at det kan treffes nødvendige og adekvate nødtiltak. Prosjektet har derfor som mål å utvikle et system for overvåking på vannet og fra luften kombinert med en prognosemodell som kan bidra til å gi tidlige advarsler om potensielle kommende oppblomstringer av cyanobakterier til både operatørene på det lokale vannverket og lokale myndighetene. Dette kan også gi dem tid til å varsle brukere ved behov. Det er også viktig at tiltakene er klare til bruk når de trengs, og at de vil være effektive mot den faktiske trusselen så lenge den er til stede. Prosjektet vil derfor også teste og vurdere effektiviteten og den operasjonelle stabiliteten til både konvensjonelle teknologier og nyere teknologier som polymerforbedret ultrafiltrering brukt til produksjon av drikkevann som tiltak for fjerning av giftstoffer produsert av cyanobakterier. Norsk institutt for vannforskning (NIVA) er den eneste norske partneren. De andre partnerne er det italienske Nasjonalt byrå for nye teknologier, energi og bærekraftig økonomisk utvikling, det italienske Marche polytekniske universitet og det svenske Uppsala universitet. Opprinnelig var bare innsjøer i Italia og Sverige inkludert som casestudie, men den norske innsjøen Vansjø ble etter hvert lagt til listen. Det er samlet inn komplette datasett for de norske og svenske casene (bare historiske data fra Vansjø), mens ytterligere overvåking pågår for de italienske. To forskjellige, men samtidig komplementære, metoder for å simulere oppblomstringen av cyanobakterier skal undersøkes; prosessbasert (PB) modellering og metoder basert på maskinlæring (ML). For PB-modelleringen har en hydrotermisk modell (GOTM) og en vannkvalitetsmodell (SELMA) blitt koblet sammensatt (av partneren ved univeristertet i Uppsala), og det har blitt kjørt forskjellige simuleringer for de svenske og norske casene. Noen fremskritt har også blitt gjort med ML-verktøyet (av den svenske partneren), og vi jobber for tiden med å integrere også Vansjø i den foreslåtte arbeidsflyten. Fra behandlingssiden har det blitt arbeidet med å systematisere tidligere erfaringer og kunnskap knyttet til fjerning av cyanobakterier og deres toksiner med forskjellige typer renseprosesser, med spesielt fokus på å identifisere kunnskapshull knyttet til bruk av membranfiltreringsprosesser. Dette ble brukt for å planlegge de nå pågående laboratorieundersøkelsene med nanofiltreringsmembraner. Fire forskjellige typer membraner har blitt undersøkt for å teste hvor effektive de er til å fjerne fire utvalgte grupper av cyanobakterietoksiner, dette for å vurdere hvordan de forskjellige egenskapene til toksinene, membranene og de prosessmessige forholdene samvirker og påvirker retensjonen av de enkelte toksinene. Resultatene indikerer at toksiner sakte kan diffundere gjennom en gitt membran (under gitte prosessmessige forhold) selv om de i utgangspunktet blir holdt godt tilbake av membranen. Vi vil senere undersøke hvilken rolle fouling (på og i) av membranen kan spille i denne forbindelse.


Project leader: Christian Vogelsang

Started: 2019

Ends: 2022

Category: Miljøinstitutter

Sector: Instituttsektor

Budget: 3771998

Institution: NORSK INSTITUTT FOR VANNFORSKNING

Address: NA