Mikroschadstoffe

Für den Begriff der Mikroschadstoffe in Gewässern gibt es keine offizielle Definition. Wir verstehen darunter bestimmte Stoffe wie Arzneimittel, Röntgenkontrastmittel, Kosmetikprodukte, Haushaltschemikalien, Biozide und Pestizide sowie Industriechemikalien, die über verschiedene Eintragspfade in unsere Gewässer gelangen und dort in sehr geringen Konzentrationen zu finden sind.

Durch eine verbesserte Analytik können diese Stoffe in Gewässern zunehmend nachgewiesen werden. Dies wurde u.a. in dem Bericht zur Reinen Ruhr aufgezeigt. Ein ansteigender Arzneimittelkonsum - auch vor dem Hintergrund der älter werdenden Gesellschaft - legt die Vermutung nahe, dass ohne Gegensteuerung die Gewässerbelastung durch Mikroschadstoffe zunehmen wird.

Ein Eintragspfad dieser Stoffe ins Gewässer stellt beispielsweise die kommunale Kläranlage dar. Das kommunale Abwasser beinhaltet unter anderem Medikamentenrückstände aus menschlichen Ausscheidungen oder infolge der unsachgemäßen Entsorgung von Arzneimitteln. Darüber hinaus sind im kommunalen Abwasser auch Duftstoffe aus Kosmetikprodukten, Haushaltschemikalien sowie Industriechemikalien von Indirekteinleitern im Einzugsgebiet der Kläranlage enthalten. Konventionelle Kläranlagen, die mit einer mechanisch-biologischen Abwasserreinigung ausgestattet sind, sind nach dem heutigen Stand der Technik jedoch nicht darauf ausgelegt, Mikroschadstoffe gezielt aus dem Abwasser zu entfernen.

Neben den kommunalen Kläranlagen stellen Direkteinleitungen von Industriebetrieben sowie Einträge aus diffusen Quellen, wie z. B. Einträge aus der Bewirtschaftung landwirtschaftlicher Flächen, wichtige Ursachen für Mikroschadstoffbelastungen im Gewässer dar.

Exkurs Mikroplastik

Neben den Mikroschadstoffen gewinnt auch die Thematik „Mikroplastik“ zunehmend an Bedeutung, welches in diesem Exkurs kurz vorgestellt wird. Kunststoffe sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Der Verbrauch in Deutschland lag 2013 bei etwa 17 Mio. Tonnen. Ein Teil dieser Kunststoffe gelangt als Abfall in die Umwelt. Dort reichert er sich aufgrund der hohen Persistenz an. Ein Beispiel sind die großen Müllstrudel in unseren Ozeanen, welche aus tausenden Plastikteilen bestehen. Der größte Müllstrudel befindet sich im Norden des Pazifischen Ozeans zwischen Hawaii, dem nordamerikaischen Festland und Asien. Seine Größe entspricht etwa zwei Mal der Fläche von Deutschland. Insgesamt befinden sich nach Hochrechnungen etwa 150 Millionen Tonnen Plastik aktuell in unseren Meeren. Allein in der Nordsee machen Kunststoffe etwa 75% des vorhandenen Mülls aus. In einer aktuelle Studie des Weltwirtschaftsforums wird davon ausgegangen, dass im Jahre 2050 mehr Plastikteile als Fische in den Ozeanen vorzufinden sein werden. Neben einem ökonomischen und ästhetischen Problem sind diese Abfälle insbesondere für Meerestiere eine Bedrohung. Der größte Anteil des Kunststoffmülls gelangt dabei über Flüsse in die Ozeane.

Weniger sichtbar ist dabei das Vorkommen von Mikroplastik in Binnengewässern und Meeren. Als Mikroplastik werden Partikel mit einem Durchmesser von weniger als fünf Millimeter bezeichnet. Unterschieden wird dabei zwischen primärem und sekundärem Mikroplastik. Primäres Mikroplastik wird gezielt industriell hergestellt und gelangt vor allem über das Abwasser in die Umwelt. Dazu gehören Granulate, welche z. B. in Kosmetik- und Hygieneprodukten wie Duschgels und Peelings zu finden sind. Darüber hinaus umfasst primäres Mikroplastik auch Pellets oder Granulate. Pellets werden dabei in der Industrie als Grundlage für die Herstellung von Plastikprodukten genutzt. Granulate finden z. B. Verwendung als Kunststoffstrahlmittel zur Reinigung und zum Entlacken von Sportbooten oder Karosserien. Sekundäres Mikroplastik entsteht dagegen beim Zerfall größerer Kunststoffabfälle wie z.B. Verpackungsmaterialien, Plastiktüten oder Netzresten und umfasst auch Mikrofasern, die beim Waschen synthetischer Textilien freigesetzt werden.

Zum Verhalten und Verbleib von Mikroplastikpartikeln in der Umwelt liegen bislang nur wenige Informationen vor. Unbestritten ist, dass Mikroplastikpartikel sowohl in den Meeren als auch in den Binnengewässern wie zum Beispiel dem Rhein oder der Ruhr zu finden sind, wobei Bereiche nach Kläranlageneinleitung eine erhöhte Konzentration aufwiesen (Bericht der Landesregierung „Mikroplastik in nordrhein-westfälischen Gewässern“, Januar 2016). Mikroplastik ist also ubiquitär in unseren Gewässern vorhanden.

Dies führt letztendlich zu einer Belastung von (aquatischen) Organismen durch Mikroplastik. Aufgrund ihrer geringen Größe können Mikroplastikpartikel von verschiedensten auch kleineren Lebewesen aufgenommen werden und gelangen somit in die Nahrungskette. Unklar ist allerdings zurzeit noch welche Auswirkungen eine Aufnahme von Mikroplastik auf die Organismen hat. Eine Vielzahl potentieller Effekte durch Mikroplastik auf Flora und Fauna wird in der wissenschaftlichen Literatur derzeit diskutiert. Dazu gehören u.a. die Verletzungen des tierischen Verdauungstraktes und der Kiemen bei Fischen oder Blockaden im Verdauungstrakt und dadurch verminderte Nahrungsaufnahme mit weiteren Folgen (LANUV 2016). Neben diesen physikalischen Effekten werden allerdings auch Effekte diskutiert welche aufgrund der Inhaltsstoffe der Mikroplastikpartikel zum Tragen kommen könnten. Hier wird diskutiert, ob die Zersetzung der Partikel giftige und hormonell wirksame Zusatzstoffe wie Weichmacher, Flammschutzmittel und UV-Filter in die Umwelt oder direkt an (aquatische) Organismen abgegeben kann. Des Weiteren wird diskutiert dass Mikroplastikpartikel als Transporter für Schadstoffe fungieren können. Diese können sich an die Partikel anlagern und von den Organismen aufgenommen werden. Inwieweit diese Effekte tatsächlich durch in Fließgewässern relevante Konzentrationen verursacht werden, bleibt aber offen, da zum Beispiel die Laborstudien häufig mit Partikelgrößen arbeiten, die deutlich unter der in Umweltproben nachweisbaren unteren Größe liegen (meist kleiner 500 µm). Hier sind weitere Untersuchungen notwendig (Ergebnisbericht „Mikroplastik Analyse Nordrhein-Westfalen“, November 2015). Zur Zeit ist es nicht möglich, abzuschätzen ob durch Mikroplastik negative Effekte auf die Umwelt, die Organismen und den Menschen hervorgerufen werden können, dies ist noch Gegenstand der Forschung.