Effektanalytische Untersuchungen mit Biotests und Biomarkern zur Erfassung des Einflusses von Kläranlagen und Regenwasserentlastungen auf Oberflächengewässer

Abstract

Abwässer aus kommunalen Kläranlagen, Mischwasserentlastungen und dem Straßenverkehr stellen Haupteintragspfade für anthropogene Spurenstoffe (z. B. Pharmazeutika, Stoffe aus Körperpflegeprodukten, Stoffe aus Verbrennungsprozessen und Metalle) in Oberflächengewässer dar. Während die Konzentrationen einiger Substanzen durch Abbauprozesse verschiedenster Art nach einer gewissen Zeit reduziert oder zumindest auf einem sehr niedrigen Niveau gehalten werden, kommt es bei anderen Substanzen durch ihre schlechte Abbaubarkeit und/oder durch ihren kontinuierlichen Eintrag zur Anreicherung und Verteilung im Wasserkreislauf. Durch ihre spezifische Wirkung greifen vor allem Arzneimittelwirkstoffe gezielt in physiologische Mechanismen ein, durch die sie Effekte - auch bei aquatischen Nichtzielarten - hervorrufen können. Zum Schutz der aquatischen Flora und Fauna sowie zur nachhaltigen Nutzung der Ressource Wasser ist es deshalb notwendig, entsprechende Maßnahmen zu ergreifen. Einen bedeutenden Beitrag zur Minimierung der Schadstoffeinträge in Oberflächengewässer leisten Technologien zur weitergehenden Abwasserreinigung („4. Reinigungsstufe”). Hierzu gehören z. B. Verfahren wie die Adsorption an pulverisierte oder granulierte Aktivkohle und die Ozonung. In der vorliegenden Arbeit wurden die Einflüsse von Kläranlagen und Regenwasserentlastungen auf Oberflächengewässer sowie die Reinigungseffizienz unterschiedlicher Abwasserreinigungstechniken mithilfe des Fischembryotests mit dem Zebrabärbling (Danio rerio) sowie mithilfe einer effektbasierten Testbatterie untersucht. Einer der Schwerpunkte lag hierbei auf der Untersuchung von Kläranlagen, welche über eine 4. Reinigungsstufe auf der Basis von Pulveraktivkohle zur weitergehenden Abwasserreinigung verfügen. Hierbei sollte untersucht werden, ob mit der 4. Reinigungsstufe eine Reduktion an Schadstoffen im Abwasser sowie eine Verbesserung des ökologischen Zustands und der Gesundheit der Fauna in den aufnehmenden Gewässern erfolgt. Ziel eines weiteren Projekts war es, mithilfe umfassender biologischer und ökotoxikologischer Untersuchungen sowie begleitender chemischer Analytik zu prüfen, welchen Einfluss Straßenabwässer auf das aufnehmende Gewässer und dessen Fauna haben.