Microbial Source Tracking - Aufspüren von Quellen fäkaler Verunreinigungen

Trotz deutlicher Verbesserung der Gewässergüte vieler bayerischer Fließgewässer besteht weiterhin eine zum Teil erhebliche Belastung mit Fäkalbakterien, die eine Nutzung als Badegewässer aus hygienischer Sicht einschränkt. Fäkalbakterien werden (a) durch die Einleitung von Abwässern z.B. aus Kläranlagen und (b) aus diffusen Quellen z.B. durch landwirtschaftliche Aktivitäten in die Gewässer eingetragen. Die Kenntnis der Herkunft fäkaler Verunreinigungen ist deshalb entscheidend für Effizienz und Auswahl von Abhilfemaßnahmen für eine Verbesserung der hygienischen Situation im Gewässer. So sind teure Maßnahmen zur Abwasserdesinfektion nur dann sinnvoll, wenn der Eintrag von Bakterien – und damit auch möglicher Krankheitserreger – zum überwiegenden Teil tatsächlich von Kläranlageneinleitungen herrührt.

Untersuchungen

Der Nachweis von Fäkalindikatorbakterien (E. coli, Intestinale Enterokokken) gibt zwar einen Hinweis auf eine fäkale Belastung des Gewässers, erlaubt jedoch keinen Rückschluss auf deren Ursprung. Mit Hilfe sogenannter "Source tracking"-Methoden ist es mittlerweile möglich, der Herkunft solcher Verunreinigungen auf die Spur zu kommen. Eine von der Technischen Universität Wien entwickelte molekularbiologische Methode wird am LfU als innovatives Verfahren in der Umweltanalytik eingesetzt. Dabei werden Umweltproben auf definierte bakterielle DNS-Abschnitte untersucht, die speziell nur aus menschlichem oder tierischem Kot stammen. Neben dem qualitativen Nachweis können die gesuchten DNS-Abschnitte mittels Real-Time-PCR-Analytik auch quantifiziert werden.

Real-Time-PCR Analytik (links Analyse-Gerät, rechts Ergebnisse der Fluoreszenzmessung) Bild vergrößern Real-Time-PCR Analytik (links Analyse-Gerät, rechts Ergebnisse der Fluoreszenzmessung)

Aktueller Kenntnisstand

Erste Untersuchungen an Modelleinzugsgebieten bestätigten, dass die Belastung an der Mittleren Isar vor allem menschlichen Ursprungs und daher auf Kläranlagenabläufe zurückzuführen ist, während an einem Gewässer in Mittelfranken zusätzlich Einträge durch tierische Fäkalien eine Rolle spielen. Aus diesem Grund wurde an der Isar ein Sanierungskonzept umgesetzt mit dem Ziel, die bakteriologische Wasserqualität durch abwassertechnische Maßnahmen (UV-Desinfektion) zu verbessern.

Einzugsbereiche der Sanierungsprojekte "Obere Isar" und "Mittlere Isar"; markiert sind die mit UV-Desinfektion nachgerüsteten Kläranlagen Bild vergrößern Einzugsbereiche der Sanierungsprojekte "Obere Isar" und "Mittlere Isar". Markiert sind die mit UV-Desinfektion nachgerüsteten Kläranlagen.

Untersuchungen der bakteriologisch relevanten Fäkalindikatorbakterien im Rahmen der Erfolgskontrolle zeigten, dass an der Mittleren Isar von 2006-2008 unter Trockenwetterbedingungen keine Überschreitungen des Grenzwerts der Badegewässerrichtlinie mehr auftraten und die Leitwerte in 65% der Untersuchungen eingehalten wurden. Allerdings muss nach Starkregenereignissen aufgrund diffuser Einträge wie Oberflächenabschwemmungen oder Regenüberlaufen nach wie vor mit einer Verschlechterung der Wasserqualität gerechnet werden.