Spurenstoffe im Wasser

Was sind Spurenstoffe ?

Sie sind persistent (nicht oder schlecht biologisch abbaubar)

Sie sind teilweise bioakkumulierbar, reichern sich also in der Nahrungskette an

Sie können schon in geringsten Konzentrationen Wirkungen haben (z.B. hormonelle Effekte)

Spurenstoffe (Mikroverunreinigungen) sind Stoffe die in geringen Mengen überall in unserer Um-welt zu finden sind. Z.B. Medikamente, Chemi-kalien usw.

Schon Konzentrationen von Nanogramm pro Liter (ng/l) können Effekte auf Fische zeigenEin ng/l entspricht der Menge von einem Würfelzucker im Rotsee

Spurenstoffe

können akut oder chronisch toxisch wirken können in das Hormonsystem der

Lebewesen eingreifen können zu Resistenzbildungen führen

(Antibiotika) können Populationen und Oekosysteme

beeinflussen

Gehalte in Schweizer Gewässern

Spurenstoffe in CH-Gewässern

Schmerzmittel/Anti-rheumatikaAntibiotika

CholesterinsenkerBetablocker

(Blutdrucksenker)UV-Filter (Sonnencreme)

Herbizide

Coffein

NonylphenolÖstrogen

0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10

Konzentration µg/l (1µg/l=1000ng/l)

Untersuchungen im Kanton Luzern

Dieser Indikator zeigt die Belastung unserer Gewässer mit tendenziell schwer abbaubaren Stoffen. Ein Teil dieser Stoffe weist die Problematik von Spurenstoffen auf. Es ist ein möglichst geringer Wert anzustreben. Durch Optimierungen bei den Kläranlagen konnte der Wert auf etwa 1 kg pro Einwohner und Jahr gesenkt werden.

Belastung der Gewässer mit schwer abbaubaren Stoffen kg pro Einwohner und Jahr

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Jahr

kg p

ro/E

inw

oh

ner

un

d J

ahr

Fischbiologische Untersuchungen

Elektroabfischung zur Erhebung des Fischbestandes

gleichzeitiges Messen und Wägen einer narkotisierten Bachforelle

Durch fischereibiologische Untersuchungen können einzelne Auswirkungen von Spurenstoffen untersucht werden

Hormone

Blutentnahme in der Schwanzvene für die Bestimmung von Vitellogenin

Das Eidotterprotein Vitellogenin sollte eigentlich nur in den Lebern von Weibchen produziert werden. Durch hormonähnliche Stoffe im Wasser kann die Vitellogeninproduktion auch bei Männchen ausgelöst werden (Verweiblichung).

Vitellogenin-Gehalt in Blutplasmaproben von Bachforellen

0

100

200

300

400

500

600

Ko

nze

ntr

atio

n µ

g/m

l B

lutp

lasm

aobere Detektionsgrenze

weiblicheForellen

männliche Forellen

Pestizide

Pestizidbelastung in Luzerner Gewässern

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

Reuss Luzern

Kl. Emme Littau

Bielbach Werthenstein

Winkelbach Inwil

Rotbach Inwil

Reuss Aargau

Ko

nze

ntr

ati

on

µg

/l

Atrazin+Abbauprodukte Deet Metoxuron Mecoprop

Grenzwert Quellen:Landwirtschaftkommunales Abwasser

PsychopharmakaStimmungsaufheller: Venlafaxin

Aufgrund von Untersuchungen konnten wir berechnen, dass etwa 8% der Einwohner im Einzugsgebiet einer kommunalen Kläranlage diesen Stimmungsaufheller konsumieren

Venlafaxinim Gewässer

0

50

100

150

200

250

300

350

vor ARA nachARA

ng

/l

GenussmittelCoffein

Coffein wird in den Kläranlagen zu 80 bis 99 % eliminiert

im Rhein bei Basel betrug die Coffeinfracht 2003: 1‘384 kg, was dem Aequivalent von rund 19 Millionen Tassen Kaffee entspricht.

Coffeinim Gewässer

0

50

100

150

200

250

300

vor ARA nachARA

ng

/l

Stoffe mit hormoneller Wirkung

Die Wirkung im Kläranlagenablauf entsprach bei einem Extremereignis etwa 1.6 mg/l Östrogen

Nonylphenolethoxylate (Tenside) im Ablauf einer ARANonylphenolethoxylate und deren Umwandlungsprodukte weisen eine östrogenartige (weibliches Sexualhormon) Wirkung auf

Zum Vergleich:Antibabypillen enthalten rund 0.15 mg Östrogen

1 dl des Kläranlagenablaufes entsprach der Wirkung einer Antibabypille

Offene Fragen

Produktions- und Verbrauchsmengen Stoffeigenschaften Risikobeurteilung von Stoffen Wirkungen von Chemie-Cocktails Akkumulationseffekte Auswirkungen anderer Faktoren:

Temperatur, pH‚ Leitfähigkeit, Zustand des Lebensraumes, etc.

Massnahmen / Strategien

Vorsorge statt Nachsorge Massnahmen an der Quelle kluges Stoffdesign: Abbaubarkeit, keine

Bioakkumulation Umwelt-Risikobeurteilung vor in Verkehr

bringen eines Stoffes Mitberücksichtigung von Um- und Abbau-

produkten

Spurenstoffe im Wasser

sind allgegenwärtigstammen aus allen Lebensbereichenkönnen auf allen biologischen Ebenen wirkenbergen noch viele Geheimnisse