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4. Dezember 2024
Mikroplastik-Analytik in kommunalen Abwässern: Gesetzliche Vorgaben reichen nicht aus
Unbehandeltes kommunales Abwasser ist eine nicht zu vernachlässigende und schon gar nicht zu verharmlosende Quelle der Wasserverschmutzung. Abwasser muss effizient behandelt werden, um die Freisetzung von Bakterien, Viren, Stickstoff, Phosphor und anderen Schadstoffen zu verhindern. Daher sind die meisten modernen Kläranlagen im globalen Norden, so auch in Deutschland, mit drei Behandlungsstufen ausgestattet, um der aktuellen und zukünftigen Verschmutzung zu begegnen und Vorschriften wie die EU-Wasserrahmenrichtlinie (Richtlinie 2000/60/EG) und die EU-Richtlinie über die Behandlung von kommunalem Abwasser (Richtlinie 91/271/EWG des Rates) einzuhalten. Die Freisetzung von Mikroplastik hat jedoch in der Politik und in den Vorschriften für die Abwasserbehandlung wenig Beachtung gefunden, obwohl sie seit 2011 in der Mikroplastik-Forschung stark diskutiert wird.
Wo kommt das ganze Mikroplastik im Abwasser her? © Wasser 3.0
Mit Datentransparenz durch Langzeitdatenerfassung zu sinnvollen Gesetzen
Kläranlagen wurden als wichtige Punktquellen für Mikroplastik in der Umwelt identifiziert; die Überwachung von Mikroplastik-Emissionen im Abwasser von Kläranlagen ist daher für die Kontaminationskontrolle von wesentlicher Bedeutung. Ziel unserer aktuellen Studie war es, eine große Anzahl von Proben (320) über einen Zeitraum von mehr als zwei Jahren zu sammeln, um die zeitlichen Schwankungen der Mikroplastikverschmutzung im Ablauf der kommunalen Kläranlage Landau-Mörlheim zu bestimmen.
Mehr als 24 Monate Datenerhebung mit standardisierter Probennahme, Probenvorbereitung und Analytik
Unter Verwendung unserer standardisierten Probenahme- und Nachweismethoden haben wir die Mikroplastik-Gehalte im Ablauf der Kläranlage über einen Zeitraum von zwei Jahren überwacht. Die Mikroplastik-Konzentrationen zeigten starke zeitliche Schwankungen, mit einer durchschnittlichen Konzentration von ~28 MP/L. Der jährliche Abfluss wurde durch Multiplikation der durchschnittlichen Mikroplastikkonzentration mit dem jährlichen Abfluss extrapoliert.
Der jährliche Abfluss betrug 5,8 Millionen m³/Jahr im Jahr 2022 und 5,0 Millionen m³/Jahr im Jahr 2023. Da das Einzugsgebiet 55.000 Einwohner hat, ergibt sich daraus ein durchschnittlicher Abfluss von 420 Millionen MP/Tag und 150 Milliarden MP/Jahr in den Vorfluter.
Dies entspricht 7614 MP/Einwohner pro Tag und 2,8 Millionen MP/Einwohner pro Jahr.
Hinweis: Diese Interpolation berücksichtigt nicht, dass das Mikroplastik nicht nur aus Haushalten, sondern auch aus der Industrie und dem Oberflächenabfluss stammt. Dennoch macht sie deutlich, dass Maßnahmen notwendig sind, um die Verschmutzung durch Mikroplastik zu verhindern.
Und wir haben weitere Ergebnisse gefunden – hier die Kurzform
- Die Daten zeigen starke Schwankungen der Mikroplastik-Konzentrationen im Ablauf der Kläranlage. Um diese Schwankungen zu erfassen und eine repräsentative Bewertung der Mikroplastikverschmutzung zu erhalten, ist eine hohe Anzahl von Proben erforderlich. Einzelne Proben sind nicht repräsentativ.
- Das Mindestintervall für die Mikroplastik-Probenahme zur Erfassung der jährlichen Emissionen sollte zwei bis vier Probenahmen pro Monat betragen.
- Um sowohl saisonale als auch monatliche Schwankungen zu erfassen, ist eine höhere Anzahl von Proben erforderlich.
- Die Ergebnisse zeigen, dass längere Zeiten zwischen den Probennahmen keine aussagekräftigen Ergebnisse liefern. Wir halten daher die in der überarbeiteten EU-Richtlinie über die Behandlung von kommunalem Abwasser angegebene Probenahmezeitraum nicht angemessen. Zeitlichen Schwankungen der Mikroplastik-Verschmutzung können mit den Vorgaben nicht angemessen erfasst werden. Repräsentative Aussagen über die tatsächliche Verschmutzungsbelastung können nicht erhalten werden.
- Eindeutige jahreszeitliche Schwankungen konnten im Rahmen der Studie statistisch nicht nachgewiesen werden, doch ist in den Daten ein Trend zu niedrigeren Mikroplastik-Konzentrationen und geringeren Schwankungen der Konzentrationen im Sommer erkennbar. Die Korrelationsanalyse zeigte, dass die Mikroplastik-Konzentrationen nicht mit den untersuchten Abwasser- und Wetterparametern korrelieren. Sie sollten daher gesondert gemessen werden, da die Verunreinigung offenbar durch andere, nicht miteinander verbundene Faktoren verursacht wird.
- Darüber bestätigten die Daten, dass Kläranlagen eindeutige Punktquellen für Mikroplastik in die Umwelt sind und geeignete Maßnahmen ergriffen werden sollten, um die Mikroplastik-Emission in die Umwelt zu verhindern.
- Fortgeschrittene Behandlungsstufen, die auf die Entfernung von Mikroplastik sowohl an vorgelagerten Quellen (z.B. in Industrien) als auch in Kläranlagen abzielen, sollten intensiv untersucht werden. Wir empfehlen, dass neue Technologien immer in vergleichbaren Setups getestet werden sollten. Auch wenn dies meistens mehr kostet. Der Mehrwert ist unbezahlbar.
Wir bauen die Zukunft unseres Wassers auf ein datenbasiertes Fundament. Dadurch schaffen wir Wirkungsbeschleunigung, Handlungsschnelligkeit und unmittelbaren Mehrwert für Menschen, Tiere und Umwelt. Weil Wasser uns alle angeht.
In eigener Sache
Wer die komplette Studie nachlesen möchte, kann dies hier machen: MDPI Microplastics.
Für die Durchführung haben wir teilweise Unterstützung aus Fördertöpfen von Stiftungen und der EU erhalten. Das diese Finanzspritzen helfen steht außer Frage, aber sie reichen nicht aus, um mehr zu machen. Sie sind fest gebunden an bestimmte Untersuchungen und klaren Aufgaben. Mehr machen und vor allem langfristig weitermachen ist unbedingt notwendig, um mehr Handlungsdruck zu erzeugen. Wir alle brauchen sauberes Wasser. Wir alle brauchen Wasser ohne Mikroplastik. Ohne Sponsoring, Spenden und einem maximalen Maß an Eigeninteresse hätten wir nicht so umfangreich testen können. Damit das in Zukunft auch weiter so möglich ist, brauche wir Sie.
Helfen Sie uns, die Forschung weiter aus- und international aufzubauen. Jeder Euro kommt in Forschung und Bildung für mehr Wasser ohne Mikroplastik an und beschleunigt unser Handeln für sauberes Wasser – weltweit.
