Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass die Abwasserfreisetzung für Flüsse schlimmer ist als für die Landwirtschaft

Im Vorfeld des Weltflusstages (24. September) zeigen neue Untersuchungen der Universität Oxford, dass die Einleitung von Abwasser in Flüsse einen größeren Einfluss auf die Wasserqualität und die in Flüssen lebenden Tiere und Pflanzen hat als die umliegende Landnutzung. Die Ergebnisse wurden in Fachzeitschriften veröffentlicht Biologie des globalen Wandels Und Ökologische Lösungen und Beweise.

Flüsse sind entscheidende Teile des globalen Wasserkreislaufs, beherbergen eine wichtige Artenvielfalt und sind für die menschliche Gesundheit von entscheidender Bedeutung. Wasserversorgungsunternehmen im Vereinigten Königreich dürfen jedoch behandeltes Abwasser in Flüsse einleiten, und bei starken Regenfällen (bekannt als Sturmüberlauf) sogar unbehandeltes Abwasser. Neben den ökologischen Folgen stellt dies auch eine ernsthafte Bedrohung für das menschliche Wohlergehen dar, wenn das Wasser dann zu Trink-, Erholungs- oder Landwirtschaftszwecken verwendet wird.

Forscher der Fakultät für Biologie der Universität Oxford untersuchten die Auswirkungen von drei verschiedenen Verschmutzungsquellen (Einleitung von gereinigtem Abwasser, Landwirtschaft und städtische Abflüsse) auf verschiedene Aspekte von Flusssystemen. Die Gruppe testete über drei verschiedene Monate hinweg vier Flüsse in England, sowohl oberhalb als auch unterhalb der Abwassereinleitung.

Die Ergebnisse zeigten, dass die behandelte Abwasserentsorgung der beste Prädiktor für hohe Nährstoffwerte, am Boden lebende Algen und eine Häufigkeit von Abwasserpilzen war, unabhängig von der Art der Landnutzung (landwirtschaftlich oder städtisch) in der Umgebung.

Dr. Dania Albini (Abteilung für Biologie, Universität Oxford), Hauptautorin der Studie, sagte: „Unsere Studie verdeutlicht die unverhältnismäßigen Auswirkungen, die die Abwassereinleitung auf die Flussqualität hat, und zeigt die dringende Notwendigkeit eines umfassenden Aktionsplans auf, der auf die Abwassereinleitung abzielt.“ Problem. Verbesserungen an Abwasseranlagen sollten zusammen mit mehr Vorschriften umgesetzt werden. Diese Bemühungen sind von entscheidender Bedeutung für die Wahrung der Integrität und Sicherheit unserer Flüsse – grundlegende Elemente sowohl der Ökosysteme als auch des menschlichen Wohlergehens.“

Dr. Michelle Jackson (Abteilung für Biologie, Universität Oxford), leitende Autorin der Studie, fügte hinzu: „Es gibt eine anhaltende Debatte über die Ursache des schlechten ökologischen Zustands vieler Flüsse im Vereinigten Königreich, weil es schwierig ist, verschiedene Verschmutzungsquellen voneinander zu trennen.“ . Hier zeigen wir, dass sogar behandeltes Abwasser einen stärkeren Einfluss auf die Flussgemeinschaften zu haben scheint als die Verschmutzung durch das umliegende Land. Diese wichtigen Informationen sollten genutzt werden, um der Bewirtschaftung und Erhaltung unserer Flüsse in Zukunft Priorität einzuräumen.“

Nährstoffe verstärken den Rückgang der Wasserstraßen, indem sie das Wachstum schädlicher Arten fördern und andere schädigen. Dies zeigte sich in den untersuchten Flüssen durch eine Verschiebung der Makrowirbellosen- und Algengemeinschaften stromabwärts der Abwassereinleitung, wobei tolerantere Gruppen wie Cyanobakterien und Würmer häufiger vorkommen. Dies ist besorgniserregend, da Cyanobakterien dafür bekannt sind, giftige Chemikalien zu produzieren, die viele Wasserorganismen töten können. Infolgedessen hat die Abwasserverschmutzung das Potenzial, kritische Ökosystemprozesse durch den Verlust kritischer Arten zu verändern und zu verschlechtern.

In der Studie ließ sich nur eine Messung – die Häufigkeit der empfindlichen Insektengruppen Eintagsfliegen, Steinfliegen und Köcherfliegen – am besten durch die landwirtschaftliche Landnutzung vorhersagen. Dies deutet darauf hin, dass die Wasserqualität und die Flussgemeinden im Allgemeinen stärker durch die Einleitung behandelter Abwässer gefährdet sind als durch die Verschmutzung durch das umliegende Einzugsgebiet, aber auch die Verschmutzung durch die Landwirtschaft muss unter Kontrolle gehalten werden.

Diese neuen Erkenntnisse kommen zu einer Zeit großer öffentlicher Besorgnis über den Zustand der britischen Wasserstraßen. Eine aktuelle Untersuchung für den Observer ergab, dass mehr als 90 % der Süßwasserlebensräume an Englands wertvollsten Flüssen durch landwirtschaftliche Verschmutzung, Rohabwasser und Wasserentnahme beeinträchtigt wurden.

James Wallace, CEO der in Großbritannien ansässigen Wohltätigkeitsorganisation River Action, kommentierte die Ergebnisse: „Diese wichtige Untersuchung zeigt einmal mehr den Schaden, der durch unregulierte Wasserversorgungsunternehmen und die Landwirtschaft verursacht wird. Zusätzlich zu den katastrophalen Auswirkungen der Nährstoffverschmutzung auf die Tierwelt sollte die Öffentlichkeit davon betroffen sein.“ Wir sind uns bewusst, dass Abwassersysteme keine gefährlichen Bakterien wie E. coli und intestinale Enterokokken aus behandeltem Abwasser entfernen. Beispielsweise hat eine aktuelle Bürgerforschung an der Themse herausgefunden, dass die Abflüsse des Themsewassers häufig vier- bis fünfmal so sichere Bakterienwerte aufweisen verursachte wahrscheinlich schwere Erkrankungen bei Schwimmern und Ruderern. Wann wird die Regierung Wasserversorgungsunternehmen und landwirtschaftliche Betriebe dazu zwingen, ihre Taten zu bereinigen, insbesondere an Orten, an denen Menschenleben und sensible geschützte Lebensräume bedroht sind?“

Ein Früherkennungssystem zur Erkennung gefährlicher Ausbrüche

Die Forscher entwickelten außerdem eine neue Methode, um potenziell gefährliche Ausbrüche von „Abwasserpilzen“ frühzeitig zu erkennen. Hierbei handelt es sich um eine komplexe Mischung aus Pilzen, Algen und Bakterien, die bei hohem Gehalt an organischen Nährstoffen große Massen bildet. Sie verursachen nicht nur unangenehme Gerüche, sondern verringern auch den Sauerstoffgehalt im Wasser erheblich, was sich negativ auf alle Flussarten auswirken und zu einem Massensterben von Fischen führen kann.

Derzeit erfolgt die Beurteilung von Abwasserpilzen nur visuell, das heißt, sie werden erst entdeckt, wenn sie groß genug geworden sind und bereits negative Auswirkungen haben. Die Forscher entwickelten eine neue Methode zur Früherkennung, ein wesentlicher Schritt, um ein schnelles Eingreifen zu ermöglichen und ausgedehnte Ausbrüche zu verhindern. Ihre Methode nutzt bildgebende Verfahren und maschinelles Lernen, um Abwasserpartikel und Abwasserpilze in Wasserproben schnell zu identifizieren.

Die Technik könnte als „Kanarienvogel im Kohlebergwerk“ sowohl von Wasserversorgungsunternehmen als auch von Überwachungsorganisationen wie der Umweltbehörde eingesetzt werden und sich als wertvolles Instrument zur Begrenzung der Verschmutzungsentwicklung und zum Stoppen des Artensterbens erweisen.

Dr. Michelle Jackson sagte: „Eine schnelle Identifizierung von Pilzverschmutzungsereignissen im Abwasser wird ein frühzeitiges Eingreifen ermöglichen, das dazu beitragen würde, mögliche negative Folgen für die lokale Tierwelt zu verhindern.“