Externe Schadstoffeinträge

Die Umweltverschmutzung hat mittlerweile auch unsere über viele Jahrzehnte sichere Trinkwasserressourcen erreicht. Neben den natürlichen Inhaltsstoffen des Wassers gibt es zunehmend eine wachsende Zahl externer Schadstoffeinträge, die Grund- und Oberflächengewässer belasten und die in den Medien kontrovers diskutiert werden.

Diese Entwicklung stellt die Wasserversorgungsunternehmen auch in Deutschland künftig vor immer neue Herausforderungen. Informationen zu aktuellen Gefährdungsstoffen finden Sie unter unserer Rubrik aquaAktuell – Unweltverschmutzung. Hier geht es um Hintergrundinformationen rund um die Themen:

 
 
 

Düngemittel • Nitrat

Ein Problem kehrt zurück

e4-1-2-2-xart-35623009_xxlEigentlich galt das Nitrat-Problem hier­zu­lande bereits als gelöst, da die Werte seit Mitte der 1980er Jahren kontinuierlich zurückgingen. Nicht zuletzt, weil inno­va­tive, aber teure Techno­lo­gien in der Abwasserentsorgung ihre Wirkung zeig­ten. Doch seit rund zehn Jahren ist ein gegenläufiger Trend zu beobachten. Beson­ders in Gebieten mit intensiver land­wirt­schaft­licher Nutzung.

e4-1-2-2-xaert-eu-40460619_Doch mittlerweile schlägt die EU Alarm, mahnt die möglichen Umweltfolgen an und droht Deutschland mit Strafe wegen Nichteinhaltung der geltenden EU-Vorgaben. 89 Prozent der Flüsse und Bäche, 57 Prozent aller Seen sowie 38 Prozent der Grund­wasser­leiter seien hierzulande in „schlechtem chemischen Zustand“, wobei für die Nitrat-Grund­wasser­verun­reini­gungen „nahezu ausschließlich die Belastungen aus der Landwirtschaft verantwortlich“ seien, wie das Bundesumweltamt schon im Jahr 2010 feststellte. Die Bundesregierung spricht in ihrem Nitratbericht vom November 2014 davon, dass rund die Hälfte des untersuchten Grund­wassers betroffen ist und erst nach aufwendiger Reinigung den Vorgaben der Trink­wasser­verordnung entspricht, die eine Nitratbelastung von bis zu 50 mg/l erlaubt.

Was ist Nitrat

Nitrate sind Verbindungen aus Stickstoff (N) und Sauerstoff (O), die auch in der Natur in überschaubaren Mengen im Boden vorkommen. Pflanzen nehmen über diese Verbindung Stickstoff auf, den sie als essentiellen Nährstoff zum Wachsen brauchen. Doch seit rund zehn Jahren gelangen immer mehr zusätzliche Nitrateinträge in den Boden, die von den Pflanzen nicht mehr aufgenommen werden können. Die leicht löslichen Rückstände verbleiben im Boden und sickern mit der Zeit ins Grundwasser.

Hauptquellen für die Nitratüberschüsse in Böden und Trinkwasser

Die größten Nitratquellen - Massentierhaltung und Biogasanlagen:
  • Landwirtschaft – Um die Ernteerträge zu steigern, bringen Landwirte vermehrt stickstoffhaltigen Dünger als Kunstdünger sowie Wirtschaftsdünger – d.h. Gülle und Mist – auf ihren Feldern aus. Doch das alte Rezept „Je mehr, desto besser“ ist hier ein Trugschluss: Was die Pflanzen nicht aufnehmen können, landet im Boden und am Ende in unserem Trinkwasser.
  • Massentierhaltung – Durch die ständig zunehmende, industriell betriebene Massen­tierhaltung werden Tierexkremente in großem Stil produziert – rund 160 Mio. m3. Die Agrarindustrie entsorgt den anfallenden Mist auf einfache Art und Weise – auf den Feldern der umliegenden Bauern.
  • Biogansanlagen – Weiter verschärft wurde das Problem durch die Energieerzeugung durch Biomasse im großen Stil. Hier ist die Anzahl der Anlagen in den vergangenen zehn Jahren um das Vierfache gestiegen. Damit beispielsweise der Mais schneller wächst und möglichst hohe Erträge erzielt, wird viel gedüngt. Doch viel Dünger bedeutet immer auch viel Nitrat. Die bei der Produktion entstehenden Gärreste beinhalten daher i.d.R. eine sehr hohe Nitratkonzentration, die ebenfalls auf den Feldern entsorgt wird.
  • Altlasten – Erschwerend kommt hinzu, dass mittlerweile Nitrate aus Überdüngungen der Böden in den 1960er und 1970er Jahren allmählich bis ins Grundwasser vordringen und damit unser Trinkwasser zusätzlich belastet wird.

Nitrat-Gefahren für den menschlichen Organismus

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Grundsätzlich ist nicht das Nitrat selbst die Gefahrenquelle, sondern seine Eigenschaft, sich im Magen in giftiges Nitrit umwandeln zu können. Hiervon sind ganz besonders Säuglinge bis zum sechsten Monat betroffen. Nitrit senkt den Sauerstoffgehalt im Blut und kann zur lebensbedrohlichen Blausucht, zu Herzstillstand oder Versagen des zentralen Nervensystems führen. Säuglinge besitzen im Gegensatz zu Erwachsenen in den ersten Monaten noch sehr wenig Magensäure, die verhindert, dass sich im Darm Baketrien ansiedeln, die Nitrat zu Nitrit umwandeln. Für Erwachsene dagegen können zu hohe Nitratmengen dann gefährlich werden, wenn sich das Nitrat – zu Nitrit reduziert – im Magen mit Aminen zu Nitrosaminen verbindet. Diese gelten schon in kleinen Mengen als krebserregend.

Gefahren für die Natur

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  • Fischsterben – Durch Nitratüberschuss steigt das Algenwachstum. Für den biologischen Abbau muss die Natur dem Wasser sehr viel Sauerstoff entziehen. Dies wiederum kann zu erhöhtem Fischsterben führen.
  • Artenverlust – Viele Pflanzen wachsen nur auf nährstoffarmen Böden. Diese Flächen gehen aufgrund der starken Überdüngung zurück, die betroffenen Pflanzen verlieren ihren Lebensraum und viele Tiere wiederum ihre Nahrungsquelle.
  • Saure Böden – Zuviel aktiver Stickstoff, wie u.a. in Nitratverbindungen, können Böden versauern. Auch hier kommt es zu Artenverlust. Außerdem können sich Schwermetalle aus dem Boden lösen und ins Trinkwasser gelangen.

Herausforderung für die Zukunft – Maßnahmen zur Sanierung und Reduzierung

In den letzten Jahren sind vielerorts bereits Anla­gen zur Denitrifizierung des Trinkwassers in Betrieb genommen worden – allerdings noch nicht flächendeckend, da die Maßnahmen zeit- und kostenintensiv sind. Für eine Reduktion von erhöhten Nitratgehalten bieten sich für Kommunen bzw. Wasserversor­ger verschiedene Möglichkeiten:

  • In zentralen Wasserversorgungsanlagen kann eine Reduktion von erhöhten Nitratgehalten großtechnisch beispielsweise durch zusätzliche Reinigungsstufen während der Aufbereitung, wie katalytische Nitratreduktion oder biologische Denitrifikation, erzielt werden.
  • Eine vielversprechende und wirtschaft­liche Lösung auch für kleinere Wasserversorgungs­unternehmen sind sogenannte Umkehrosmose­anlagen. Damit lässt sich der Nitratgehalt bis zu 50 Prozent reduzieren, gleichzeitig kann auch die Wasserhärte reduziert werden.
  • Eine weitere technische Variante auch für kleinere Wasserversorger sind Ionenaustauschanlagen
  • Eine andere mögliche Maßnahme ist das Bohren neuer und die Stilllegung verseuchter Brunnen.
  • Eine kurzfristige Interimslösung ist der Zukauf von nicht belastetem Wasser von anderen Wassserversorgern. Hier wird das Wasser allerdings nur verdünnt, bis der Grenzwert den gesetzlichen Vorgaben entspricht.

Lösungengswege – Gesetzliche Maßnahmen erforderlich

Alle Lösungen – die Bevölkerung trotz steigender Nitratbelastungen ausgelöst durch ökonimische Interessen einzelner Gruppen, auch weiterhin mit sauberem Wasser zu versorgen – sind allerdings mit zusätzlichen Investitionen und damit mit Mehrbelastungen für die Bürger verbunden.

Wenn es also um eine wirklich nachhaltige Lösung des Problems geht, wird dies nicht ohne Ursachenbekämpfung funktionieren. Die Quellen der Verschmutzung sind ja hinlänglich bekannt. Da eine freiwillige Selbstbeschränkung der Agrarindustrie und Landwirtschaft aufgrund befürchteter Gewinneinbußen bisher nicht viel Erfolg zeigte, könnte u.U. die derzeit neu verhandelte Düngeverordnung ein wirksamerer Hebel sein – vorausgesetzt die Politik setzt die Parameter entsprechend.