Wasserlösliche Schadstoffe verstehen: Quellen, Auswirkungen und Lösungen

Wasserlösliche Schadstoffe sind mischbar oder lösen sich in Wasser aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung. Wasser, H2O, ist ein polares Molekül, was bedeutet, dass es eine leichte negative Ladung am Sauerstoffatom und eine leichte positive Ladung an den Wasserstoffatomen trägt. Viele wasserlösliche Schadstoffe sind polyatomare Ionen, das sind geladene Teilchen, die aus vielen Atomen bestehen, und können für Pflanzen und Tiere in hohen Mengen tödlich sein. Aufgrund ihrer geladenen Natur lösen sie sich gut in einem polaren Lösungsmittel wie Wasser auf.

Menschliche Aktivitäten

• Viele wasserlösliche Schadstoffe sind die Folge anthropogener, also vom Menschen gemachter Aktivitäten. Der Boden absorbiert übermäßige Pestizide und Düngemittel, die schließlich ihren Weg in das Grundwasser finden, das in Flüsse, Seen und Ozeane speist. Zudem kann das Herunterspülen von Medikamenten in die Toilette dazu führen, dass diese Chemikalien Wildtiere beeinträchtigen, die in der Nähe von Wasserquellen leben, und kann die Gesundheit und Fortpflanzung von Pflanzen und Tieren stören.

Abwasserbehandlungsanlagen

• Abwasserbehandlungsanlagen sollen giftige Verbindungen wie Ammoniak, Nitrat und Phosphat aus menschlichen Abfällen und der Landwirtschaft entfernen und Wasser für den menschlichen Konsum recyceln. Ein Artikel, der in der Februar 2011 Ausgabe von „Science of the Total Environment“ erschien, untersuchte die Auswirkungen auf Bäche in der Nähe von Abwasserbehandlungsanlagen. Die Autoren entnahmen Wasserproben aus zwei Bächen in Spanien und stellten fest, dass die Ammoniak- und Nitratwerte in den Bächen bis zu einem Kilometer entfernt von solchen Anlagen vier- bis fünfmal höher waren als in unbebauten Gebieten. Im Gegensatz dazu stellten die Autoren fest, dass die Mengen an Phosphat nicht zunahmen, sondern vielmehr abnahmen, je weiter man von Bebauung und Ackerland entfernt war.

Metallverschmutzung

• Übergangsmetalle wie Zink und Kupfer können in der Stärke ihrer Ladungen variieren. Zink und Kupfer sind gute Beispiele für wasserlösliche Metallschadstoffe, die Organversagen, Nervenschäden und Tod verursachen können. Eine Studie, die in der März 2011 Ausgabe von „Aquatic Toxicology“ veröffentlicht wurde, untersuchte die Auswirkungen dieser Metalle auf das Fressverhalten der gemeinen Karpfen, einem allgegenwärtigen Fisch, der oft als Indikator für Wasserqualität dient. Die Forscher fanden heraus, dass das Fressverhalten signifikant reduziert wurde innerhalb von drei Stunden, nachdem die Fische den Metallen ausgesetzt waren. Die Studie kam zu dem Schluss, dass die Nahrungsaufnahme ein nützlicher Indikator für die Auswirkungen von metallinduzierter Toxizität in aquatischen Umgebungen ist.

Endokrindisruptive Verbindungen

• Das endokrine System kontrolliert die Freisetzung von Hormonen, die für Stoffwechsel, Wachstum, Fortpflanzung und andere Körperfunktionen verantwortlich sind. Eine Studie in der März 2010 Ausgabe von „Environmental Toxicology and Chemistry“ bewertete die Mengen an endokrindisruptiven Verbindungen (EDCs), wie Antibabypillen und Insektiziden, die von Abwasserbehandlungsanlagen in zwei Flüsse in der Tschechischen Republik abgeleitet werden. Die Forscher zeichneten die Mengen an Arzneimitteln, Pestiziden und anderen polaren Molekülen in Wasserproben aus den Flüssen auf und stellten fest, dass die Abwasserbehandlungsanlage die Eintrittsquelle für die Schadstoffe war.