Elemente und Moleküle, Schulbuch

123 6.3 WaSSer Düngemittel Fäkalien organische N-Verbindungen NO 3 - NO 2 - NH 4 + Proteine NO 2 - Nitrosamin R N N O R Phosphat O 2 Algenvermehrung = " Eutrophie" O 2 -Abbau " Umkippen" des Gewässers Anaerobe Fäulnisprozesse W a s s e r Abb. 123.3: Eutrophierung des Wassers Abb. 123.2: Nitrosamin-Bildung Abb. 123.1: Stickstoffverbindungen im Wasser auch Einfluss auf andere Wasserinhaltsstoffe. So liegen in basischen Gewässern Ammonium-Ionen zum größeren Teil als Ammoniak vor als im sauren Bereich, was die Fischtoxizität des entsprechenden Gewässers erhöht. Die elektrische Leitfähigkeit ist ein Maß für den Elektrolytgehalt einer Wasserpro- be. Liegt der pH-Wert im normalen Bereich, so gibt die Leitfähigkeit einen Anhalts- punkt zur Abschätzung des Salzgehaltes. Der Salzgehalt kann natürlichen Ursprungs sein (hohe Wasserhärte, Mineralwasser), kann aber auch aus industrieller Einleitung (Kalisalz-Bergbau, Viscosefaser-Verspinnen) und aus Düngemitteln der Landwirt- schaft stammen. Da Quellen und Wirkungen der Salze sehr vielfältig sind, sollen hier nur einige Gruppen herausgegriffen werden. Stickstoffhältige Salze wie Ammoniumsalze, Nitrite und Nitrate stammen meist aus der Düngung. Aber auch der Abbau von organischen Stickstoffverbindungen aus Wasserlebewesen führt über NH 4 + zu NO 2 – und schließlich zu NO 3 – , ebenso Fäkalver- schmutzungen bei mangelhaften Kläranlagen oder undichten Senkgruben (Abb. 123.1). Besonders ein erhöhter Nitritgehalt lässt auf letztere Ursache schließen. Ni- trit ist das gesundheitsgefährdenste der genannten Ionen. Es ist die Schlüsselsub- stanz bei der Bildung der Krebs erregenden Nitrosamine im Organismus (Abb. 123.2). Ein hoher Nitritgehalt des Wassers führt vor allem bei Säuglingen zu einer Schädi- gung des Hämoglobins (Blausucht), die zum Tode führen kann. Auch ein hoher Nit- ratgehalt kann durch Reduktion bei der Zubereitung von Speisen zu einer Nitritbe- lastung führen. Daher muss in landwirtschaftlich stark genutzten Regionen häufig Grundwasser zur Trinkwassergewinnung aufbereitet werden. Phosphat gelangt durch Ausschwemmung der Düngemittel und durch den Ablauf der Kläranlagen in die natürlichen Gewässer. In diesen begrenzt es meist als Mini- mumnährstoff die Algenvermehrung. Durch den zusätzlichen Eintrag kommt es zu einem erhöhten Nährstoffangebot (Eutrophie) und damit zu starker Algenvermeh- rung (Abb. 123.3). Vor allem stehende Gewässer mit ihrem geringeren Sauerstoffge- halt können die abgestorbenen Algen dann nicht mehr abbauen (Sauerstoffzehrung, Umkippen des Gewässers, Beginn anaerober Fäulnisprozesse). Dies ist der Grund für die Einschränkung von Phosphaten in den Waschmitteln. Leider können die in Öster- reich betriebenen Kläranlagen Phosphate nicht genügend zurückhalten, sodass auch ohne Waschmittelphosphate eine beträchtliche Gewässerbelastung besteht. Die Belastung des Wassers durch Schwermetallsalze ist meist industriellen Ur- sprungs. Verzinkereien, Galvanisierbetriebe, Metallgewinnung und Recycling erzeu- gen schwermetallhältige Abwässer. Vor allem die stark giftigen Salze von Quecksil- ber, Blei und Cadmium können hier zu Problemen führen. Häufig ist eine Belastung mit Zink. Die Schwermetallsalze gehen in den Kläranlagen großteils in schwer lösli- che Sulfide über (das Abwasser enthält auch Schwefelwasserstoff), die sich dann im Klärschlamm finden. Daher kann Klärschlamm oft nicht als Düngemittel einge- setzt und muss deponiert werden. Auch in den Flüssen finden sich schwer lösliche Schwermetallsalze im Sediment. Daher war lange Zeit die Suche nach Ersatzstoffen für Phosphat in den Waschmitteln ein Problem. Komplexbildner, die als Ersatz vor- geschlagen wurden, lösen die Schwermetallsedimente teilweise wieder. Dadurch konnten die giftigen Schwermetalle mobilisiert werden. Der heutige Phosphater- satzstoff SASIL bewirkt diese Gefahr nicht. Bei aller Giftigkeit der Schwermetalle ist aber zu beachten, dass viele von ihnen auch essenzielle Spurenelemente sind und ein Mangel ebenfalls schädlich ist. Be- sonders Zink ist von Bedeutung und wird heute eher zu wenig als zu viel aufgenom- men. Bei manchen Schwermetallen liegt allerdings die toxische Dosis nur knapp über der erwünschten (zB Chrom). Eine Forderung nach völliger Abwesenheit dieser Verbindungen im Trinkwasser ist unvernünftig. Die Einhaltung der Grenzwerte ist aber streng zu kontrollieren. Die Beurteilung der Wasserqualität ist ein komplexes Problem und erst eine große Zahl von Parametern erlaubt ein endgültiges Urteil. Zu der chemischen Analyse kommen noch weitere Kriterien. Trinkwasser, aber auch Badewasser muss noch bakteriologisch untersucht werden. Oberflächenwasser wie Flüsse und Seen wird nach Wassergüte- klassen eingeteilt. Die Beurteilung der Wassergüte erfolgt nach den genannten che- mischen Analysen. Dazu kommt noch ein biologisches Indikatorsystem. Gewisse Lebe- wesen kommen nur in Gewässern bestimmten Reinheitsgrades vor. Ihr Fehlen oder Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv