Organische Schadstoffe aus der Atmosphäre bedrohen unser Trinkwasser

Eine neue Gefahr liegt in der Luft Wissenschaftler warnen:

Organische Schadstoffe aus der Atmosphäre bedrohen unser Trinkwasser

Von Ute Wegner

In Wäldern ist die Konzentration der organischen Luftschadstoffe im Grundwasser deutlich höher als im Freiland.

Eine neue Gefahr für das Grundwasser haben jetzt Wissenschaftler des Umweltbundesamtes (UBA) entdeckt: organische Luftschadstoffe. Neben Schwermetallen, Nitrat und anderen Chemikalien sowie Pflanzenschutzmitteln belasten sie das kostbare Naß in unseren Böden. Das Problem: In Deutschland werden rund zwei Drittel des Trinkwassers aus Grundwasser gewonnen.

"Es ist zwar lange bekannt, daß es organische Luftschadstoffe gibt und daß sie das Waldsterben mitverursachen", erklärt Dr. Ruprecht Schleyer, Leiter des Fachgebietes für Grundwasserschutz der UBA-Außenstelle in Langen bei Frankfurt am Main. "Ob sie ins Grundwasser gelangen und so unser Trinkwasser gefährden können, war bislang ungeklärt."

Um das herauszufinden, untersuchten Schleyer und seine Mitarbeiter in einem zweijährigen Forschungsprojekt insgesamt elf Versuchsflächen in Hessen, Thüringen, Baden-Württemberg und Rheinland-Pfalz. Jedes Areal bestand aus einer Freiland- und einer Waldfläche. Die Bodenexperten analysierten das Regen-, Bodensicker- sowie das Grundwasser auf mögliche organische Schadstoffe aus der Atmosphäre. Wichtigstes Fazit der jetzt veröffentlichten Forschungsergebnisse: Organische Luftschadstoffe erreichen das Grundwasser. "Damit existiert eine neue Gefahr für unser Trinkwasser", sagt Schleyer.

Weitgehend untersucht war bislang der saure Regen sowie seine Ursachen für Wald, Boden und Grundwasser: Schwefeldioxid und Stickoxide - anorganischen Luftschadstoffe - aus Industrie und Verkehr machen Regenwasser und Boden sauer.

Doch neben Schwefeldioxid und Stickoxiden gelangen in Deutschland rund drei Millionen Tonnen organische Stoffe pro Jahr in die Luft. Einen großen Anteil daran haben die aromatischen Kohlenwasserstoffe wie Benzol mit etwa 60 000 Tonnen sowie Toluol mit 250 000 Tonnen jährlich - allein in den alten Bundesländern.

Mehr als 90 Prozent produziert der Straßenverkehr. Hinzu kommen sogenannte leichtflüchtige chlorierte Kohlenwasserstoffe (LCKW), die sehr schnell verdunsten. Es handelt sich dabei vor allem um Lösemittel wie Tri- oder Tetrachlorethen. Sie werden insbesondere bei der Metallentfettung in der Industrie sowie in Reinigungen eingesetzt. Dabei führen gerade bei organischen Luftschadstoffen im wesentlichen drei Punkte zu einer besonderen Belastung des Grundwassers. Erstens werden die organischen Stoffe in der Luft chemisch umgewandelt. So oxidiert zum Beispiel Trichlorethen in der Luft zu Trichloressigsäure (TCA), ein Wirkstoff, der bis Ende der 80er Jahre zugelassen war und in diversen Mitteln zum Pflanzenschutz eingesetzt wurde. Aus Benzol und Toluol entstehen Nitrophenole. Das sind ebenfalls Substanzen, von denen einige einst zur Unkrautvernichtung auf die Felder gesprüht wurden. Diese Umwandlungsprodukte können ins Grundwasser gelangen.

"Auf diese Weise wird in der Luft ein Pflanzenschutzmittel produziert, dessen Konzentration im Regenwasser höher ist, als es der Grenzwert in der Trinkwasser-Verordnung erlaubt", erläutert Schleyer. Der Grenzwert für jeden einzelnen Pflanzenschutz-Wirkstoff im Trinkwasser liegt bei 0,1 Mikrogramm pro Liter. Im Regenwasser waren dagegen zwei bis drei Mikrogramm der Schadstoffe enthalten. Schon im Regen ist die Konzentration 20 bis 30mal höher als in der Trinkwasser-Verordnung erlaubt.

Dazu kommt als zweites Problem: In Wäldern ist die Konzentration der organischen Schadstoffe im Grundwasser deutlich höher als im Freiland. In Trockenzeiten lagern sich die Substanzen an die äußere Wachsschicht von Blättern und Nadeln an und werden mit einsetzendem Regen abgewaschen. Die Fachleute sprechen vom "Auskämm-Effekt" der Schadstoffe in Wäldern.

Dabei sind Fichtenwälder stärker betroffen als Buchen- oder Mischwälder - bedingt durch den herbstlichen Laubfall. Dieses Ergebnis ist insofern heikel, als rund ein Drittel der heimischen Waldflächen Einzugsgebiete von Wasserwerken sind, also für die Gewinnung von Trinkwasser genutzt werden.

Ein weiterer Grund für die Gefährdung des Grundwassers durch organische Verbindungen ist der Säuregrad des Bodens. In gesunden Böden werden organische Schadstoffe von Bakterien abgebaut oder an Tonminerale gebunden, bevor sie in das Grundwasser gelangen.

Doch bedingt durch den sauren Regen leben in den Böden weniger Bakterien, sind die Tonminerale zerstört. "Die Böden sind nicht mehr in der Lage, organische Stoffe zurückzuhalten, entsprechend hoch sind die Einträge in das Grundwasser", sagt Geologe Schleyer. Dabei sind Schwarzwald, Bayerischer Wald, die Hessischen Sandsteingebiete sowie die Norddeutsche Ebene besonders bedroht. Denn in diesen Gebieten neigen die Böden zu einer starken Versauerung.

"Die Emission von Luftschadstoffen muß weiter verringert werden", so das Fazit Schleyers. Dafür müßte man beispielsweise den Anteil von Benzol und Toluol in Kraftstoffen deutlich reduzieren. In Reinigungen sollten mehr Aktivkohlefilter eingesetzt werden. Sie binden die leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffe wie etwa Trichlorethen in der abgesaugten Luft.

Neben der Gesundheit von Mensch und Tier bedrohen die organischen Verbindungen das Dasein der kleinen Lebewesen im Boden. Doch "es sind viele Mosaiksteine, die das Ökosystem Boden gefährden", resümiert Schleyer, "die Luftschadstoffe gehören dazu.