Problem

Der Eintrag von organischen Spurenstoffen stellt eine besondere Herausforderung für den Gewässerschutz und die Trinkwasserversorgung dar.

Die Entwicklung, Produktion und Verwendung neuer chemischer Stoffe sowie Fortschritte in der chemischen Analytik führen zum Nachweis von immer mehr „neuen“ Stoffen in immer niedrigeren Konzentrationen in der aquatischen Umwelt. Die vollständige Abwesenheit von chemischen Mikroverunreinigungen in Gewässern und insbesondere im Trinkwasser ist in einer von Besiedlung, Industrie und Landwirtschaft stark geprägten Gesellschaft nicht vermeidbar. Vor allem in Fließgewässern sind in den letzten Jahren eine Vielzahl „neuer“, oft polarer Stoffe, nachgewiesen worden.

Als Mikroverunreinigungen oder auch anthropogene Spurenstoffe werden Substanzen im Abwasser, Trinkwasser und Gewässern bezeichnet, die in geringsten Konzentrationen von Milliardstel- (Nano) bis Millionstel- (Mikro) Gramm pro Liter gefunden werden.

Spurenstoffe in der aquatischen Umwelt und das Hinzukommen neuer Stoffe sind ein weltweites Problem, das insbesondere in den Gebieten anzugehen ist, wo Oberflächenwasser zur Trinkwasserproduktion genutzt wird.

Durch die zunehmend bessere Analytik können immer mehr und immer genauer Schadstoffe im Wasser nachgewiesen werden. Laut BUND waren 2016 weltweit fast 120 Millionen verschiedene Substanzen gemeldet, die in den Wasserkreislauf gelangen könnten.

In Deutschland sind 3.000 medizinische Wirkstoffe in über 9.000 Präparate (Verbrauchsmenge jährlich etwa 30.000 Tonnen!) registriert sowie 275 Wirkstoffe in 775 Pflanzenschutzmittel-Produkten zugelassen. Bei Bioziden sind in der EU 285 Wirkstoffe in 30.000 Produkten im Einsatz. Von REACH regulierte Chemikalien sind 350.000 vorregistriert, davon 10.000 registriert.

Weiterhin gelangen etwa 630.000 Tonnen Chemikalien aus Wasch- und Reinigungsmittel über den privaten Haushalt ins Abwasser. Auch sind über 10.500 verschiedene Substanzen in Körperpflegemittel und Kosmetikprodukte enthalten.

Alleine diese Auswahl zeigt den Umfang der Quellen von Mikroschadstoffen, die ins Wasser gelangen können.

Bei dieser unglaublichen Anzahl an verschiedenen Mikroschadstoffen ist es unmöglich, den Einfluss jedes einzelnen Schadstoffes auf die Umwelt zu bestimmen und nachzuweisen. Hinzu kommt, dass die Mikroschadstoffe untereinander reagieren können. Die entstehenden Reaktionsprodukte und der Einfluss auf die Umwelt sind weitestgehend unbekannt. Auch das Grundwasser wird im steigendem Maße von Mikroschadstoffen kontaminiert. So wird an einigen Messstellen bereits heute für bestimmte Arzneimittel Konzentrationen deutlich über dem Grenzwert ermittelt.

Mikroschadstoffe und deren Verminderung stellen aus Sicht vieler Institutionen, wie dem Umweltbundesamt (UBA), der Internationalen Kommission zum Schutz des Rheins (IKSR), der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG), vieler Forschungseinrichtungen und auch der Landesregierung Nordrhein-Westfalen (NRW) eine der großen wasserwirtschaftlichen Herausforderungen der nächsten Jahre dar.

Nur 10% der deutschen Bäche und Flüsse erreichen den von der Wasserrahmenrichtlinie geforderten "guten" oder "sehr guten" ökologischen Zustand.
Den Mikroschadstoffen kommt hierbei besondere Bedeutung zu. Arzneimittel, Pestizide und andere Mikroschadstoffe weisen eine optimierte biologische Aktivität auf, werden oft leicht von Organismen aufgenommen und kaum abgebaut.
Kläranlagen stellen für diese Mikroschadstoffe den wichtigsten Eintragspfad in die Oberflächengewässer dar.
Aufgrund ihrer Stoffeigenschaften werden Mikroschadstoffe in der konventionellen Abwasserreinigung nicht vollständig eliminiert und können daher in ökotoxikologisch relevanten Konzentrationen in Gewässern auftreten.

Die zunehmende Ausbreitung von antibiotikaresistenten Erregern bereitet zudem weltweit Sorge. Die wichtigste Ursache für das Problem liegt im Gebrauch - und Missbrauch - von Antibiotika in der Human- und Veterinärmedizin. Mit menschlichen und tierischen Ausscheidungen gelangen resistente Bakterien zusammen mit Antibiotikarückständen auch in die kommunalen Abwasserreinigungsanlagen.

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