Das Zeitalter der Industrie
"Das Wasser ergibt eine akzeptable Tinte..."
Eine kleine Geschichte der Wasserverschmutzung
Die auf der vorigen Seite dargestellte >> Wassernutzung verbraucht nur einen Teil des Wasser, ein anderer Teil wird mehr oder weniger verschmutzt wieder in den Wasserkreislauf zurückgeleitet. Und Wasser diente immer schon auch dazu, Abfälle wegzuspülen. Solange die Zahl der Menschen gering und die eingebrachten Stoffe biologisch abbaubar waren, war dieses auch kein Problem; mit steigender Bevölkerung und später mit großen Mengen gefährlicher Stoffe durch die Industrielle Revolution änderte sich dieses jedoch.
Wasserverschmutzung in der Bucht von Maracaibo (Venezuela): Eintrag von Nährstoffen in Gewässer kann zu übermäßigen Wachstum von Algen und anderen Wasserpflanzen (hier: Lemna minor) führen. Foto: Wilfredo R. Rodriguez H., aus wikipedia commons, abgerufen 17.7.2009. Lizenz: >> GNU FDL 1.2.
Wasserverschmutzung in den Städten
Die bereits in den vorindustriellen Städten erhebliche Wasserverschmutzung (>> mehr) verschlimmerte sich mit der wachsenden Bevölkerungsdichte noch einmal. Mit verbesserter Wasserversorgung und Einführung von Toiletten mit Wasserspülung wurde zwar die Situation auf den Gassen besser, nicht aber die der Flüsse. 1858 musste eine Sitzung des britischen Unterhauses abgebrochen werden, da der Gestank der Themse unerträglich war! Da immer noch ein Teil des Trinkwassers aus diesen Flüssen gewonnen wurde, kam es immer wieder zu großen Typhus- und (in Europa seit 1830) auch Choleraepidemien; 1892 starben alleine in Hamburg 8.600 Menschen bei der letzten großen Choleraepidemie.
Zu dieser Zeit waren aber die Übertragungswege (Salmonellen bzw. Bakterien im Abwasser) bereits bekannt, und daher begannen nun die ersten großen Städte in den reichen Ländern mit der Aufbereitung (Filterung und ab 1910 Chlorierung) von Trinkwasser und mit dem Bau von Abwassersystemen, so etwa London und Paris. In den 1920er und 1930er Jahren begannen die ersten Städte mit dem Bau von Kläranlagen. Zwar dauerte es, bis diese die meisten Häuser erfassten (in Paris gelangte noch in den 1960er Jahren die Hälfte des Abwassers ungereinigt in die Seine), aber inzwischen wird das Abwasser der meisten großen Städte in den reichen Ländern aufwändig gereinigt. Anders ist aber die Situation in den armen Ländern. In Manila, der Hauptstadt der Philippinen, sind 9 von 10 Häusern nicht an das Abwassersystem angeschlossen, unbehandeltes Abwasser macht 70 Prozent des Wassers des in die Manilabucht mündenden Flusses Pasig aus. Auch in China wird das Abwasser von 90 Prozent der Stadtbevölkerung nicht gereinigt. Weltweit verfügt die Hälfte der Stadtbevölkerung über keine Abwasserreinigung.
Wasserverschmutzung durch die Industrie
Aber während die biologische Gewässerbelastung durch eine große Zahl von Menschen in den Industrieländern einer Lösung entgegenging, entstand hier ein neues Problem: Mit der >> Industriellen Revolution entstanden zunehmend schwer abbaubare, giftige Abwässer. Die Abwässer aus den Eisen- und anderen Bergwerken konnte durch hohen Schwefelgehalt des Erzes sehr sauer sein sowie Eisen- und Schwermetalle enthalten; Eisen- und Stahlproduktion verursachten große Mengen giftiger Abwässer, die unter anderem Cyanide und Schwermetalle enthielten, und die entstehende chemische Industrie setzte Salze, Farbstoffe sowie neuartige und giftige organische Chemikalien frei.
Wozu dieses führte, beschreibt John R. McNeill in seinem Buch >> Blue Planet wie folgt: “Eine königliche Kommission fand im Jahr 1866 heraus, dass das Wasser des Flusses Calder in Nordengland eine Tinte von akzeptabler Qualität abgibt. Zum Beweis wurde ein Teil des Berichts mit Calderwasser geschrieben.” In Deutschland zeigt die Geschichte der Rheinverschmutzung die Entwicklung: Noch im 18. Jahrhundert waren im Rhein Lachse so häufig, dass Diener sich beschwerten, weil sie zu oft Lachs essen mussten. Im 19. Jahrhundert entstand am Mittellauf des Rheins ein Industriegebiet mit Eisen- und Stahlproduktion, und im Gefolge aufgrund der guten Schiffbarkeit des Flusses Chemieindustrie. Der Rhein wurde mit Schwermetallen, Salzen und organischen Chemikalien belastet; Lachse wurden selten; der letzte Stör wurde 1931 gefangen. Seit 1948 kamen noch Phosphor und Stickstoff aus Waschmitteln und Kunstdüngern dazu; im Unterlauf lebten fast keine Fische mehr - an Baden war schon längst nicht mehr zu denken. Des öfteren gerieten Flüsse gar in Brand. Am 22. Juni 1969 brannte in Ohio der Cuyahoga River, und dieser Brand brachte das Fass in den USA zum Überlaufen: 20 Millionen Menschen demonstrierten am ersten Earth Day am 22. April 1970 gegen die Umweltverschmutzung, und 1972 verabschiedete die Regierung Nixon unter diesem Druck das Clean Water Act, ein Gesetz zur Reinhaltung von Gewässern. In Deutschland wurde das Wasserhaushaltsgesetz von 1957 vor allem durch eine Novelle von 1976 zum Gewässerschutzgesetz. Auch am Rhein brachten in den 1970er Jahren internationale Übereinkommen und der Bau von Kläranlagen langsam Besserung; ab 1976 nahm der Fischbestand wieder zu - 1992 wurde auch wieder ein Lachs gefangen.
In Entwicklungs- und Schwellenländern ist die industrielle Wasserverschmutzung dank älterer Technologie und mangels Abwasserreinigung noch weit schwerer: In China sind 80 Prozent der großen Flüsse so belastet, dass in ihnen keine Fische mehr leben; an den Ufern vieler Flüsse liegen “Krebsdörfer” - so genannt, weil hier viele Menschen vorzeitig sterben (>> Umweltverschmutzung in China). In Indien ist die Situation kaum besser; nicht nur der heilige Ganges ist eine offene Kloake. In Afrika droht der Viktoriasee umzukippen, in den Kenia, Tansania und Uganda ungeklärte Haushalts- und Industrieabwässer einleiten; in den Flüssen Senegal und Niger leben kaum noch Fische.
Einen Einfluss auf die Gewässerqualität hat auch die >> Luftverschmutzung. So können Schwefel- und Stickstoffoxide mit Wasser Säuren bilden, die zum Sauren Regen führen, der Gewässer versauern ließ. Da saures Wasser zudem giftige Aluminiumionen aus dem Böden löst, führte der Saure Regen in den USA und Skandinavien zu fischlosen Seen; in den Wäldern führte er zur Schädigung von Bäumen. Die Reduktion von Schwefel- und Stickstoffemissionen führte ab den 1990er Jahren in Nordamerika und Europa zu einer Besserung der Situation und zur Erholung der Gewässer; in Ostasien ist das Problem nach wie vor akut und in Südostasien von zunehmender Bedeutung.
Wasserverschmutzung durch die Landwirtschaft
Seit den 1940er Jahren nutzte die Landwirtschaft zunehmend Kunstdünger (>> Industrielle Landwirtschaft)): Abflüsse aus Feldern und Weiden führten dazu, dass große Mengen an Phosphor und Stickstoff in Gewässer gelangten. Hier ist Phosphor- und Stickstoffmangel aber oft der begrenzende Faktor für das Wachstum von Bakterien und Pflanzen; mit dem Eintrag wurde die Begrenzung aufgehoben, Bakterien und Wasserpflanzen wuchsen übermäßig. Das Problem: Wenn sie absterben, verzehrt der Zersetzungsprozeß Sauerstoff, der dann anderen Lebewesen fehlt. So kann Nährstoffzufuhr durch Sauerstoffmangel alles Leben töten. Dieser Eutrophierung genannte Prozess ist vor allem in Seen ein Problem, da das Wasser hier nicht wie in den Flüssen ständig ausgetauscht wird. Mit zunehmender Intensivierung und Spezialisierung der Landwirtschaft gewann die Nährstoffzufuhr eine neue Dimension, da nun tierischer Dünger immer konzentrierter anfiel und nicht mehr unproblematisch direkt auf dem Land genutzt werden konnte. 600 Rinder erzeugen eine organische Belastung des Abwassers wie 1000 Menschen, aber ihr Abwasser wird in der Regel nicht durch eine Kläranlage gereinigt. Und Stickstoff gelangte zunehmend - und in Form des leicht löslichen, gesundheitsschädlichen Nitrats - in das Grundwasser. In Deutschland liegen die Nitratwerte im Grundwasser nach wie vor bei über der Hälfte der offiziellen Überwachungsmessstellen über dem Grenzwert für Trinkwasser (50 mg/l) (weitere Informationen >> hier [Umweltbundesamt]). Auch die Intensivlandwirtschaft verursacht Luftverschmutzung: Ammoniakemissionen (global 54 Mio. t Stickstoff jährlich) werden in der Atmosphäre zu Ammonium umgewandelt und reichern Gewässer mit Nährstoffen an; nach der Nitrifizierung tragen sie zur Versauerung von Gewässern bei.
Ein anderer Aspekt der Wasserverschmutzung durch die Landwirtschaft ist das Eindringen von Pestiziden in Gewässer. In der Landwirtschaft werden weltweit etwa 10.000 verschiedene Pestizide verwendet. In Deutschland gilt ein Grenzwert von 0,1 Mikrogramm/l; dieser wird gelegentlich überschritten. Die am häufigsten gefundenen Pestizide wie Atrazin oder Bromacil sind hier inzwischen verboten - ihr Auffinden ist ein Beleg für die Langlebigkeit dieser Verschmutzung.
Die Verschmutzung der Ozeane
Das Wasser aus den Flüssen, aber auch direkte Einleitungen aus Küstenstädten und Touristenzentren, landet schließlich in den Ozeanen, und diese scheinen auf den ersten Blick dank ihrer enormen Wassermengen kaum zu verschmutzen zu sein. Dieses stimmt aber schon lange nur eingeschränkt - so berichtete schon Thor Heyerdahl, wie er bei seiner Atlantiküberquerung im Jahr 1970 immer wieder auf treibenden Plastikmüll stieß. Andererseits gibt es nicht nur die offenen Ozeane, sondern auch die Binnenmeere. Und hier traten seit den 1960er Jahren die gleichen Probleme auf wie in den Seen (siehe oben): In den Binnenmeeren des dichtbesiedelten Europas kam es zu Todeszonen als Folgen von Nährstoffzufuhr; ähnliches spielte sich später an den Küsten der UdSSR und der USA ab.
Todeszonen
In seichten Flussmündungen lagert sich (weniger dichtes) Süßwasser oft in einer Schicht über dem Meerwasser ab, und verhindert so den Sauerstoffaustausch im Tiefenwasser. Ist das Süßwasser infolge Nährstoffzufuhr sehr nährstoffreich und kommt es zu Algenblüten, sinken die abgestorbenen Algen aber in das Tiefenwasser und verbrauchen dort den ohnehin schon knappen Sauerstoff: Der Sauerstoffgehalt wird so niedrig, dass es Lebewesen schädigt. Tiere, die schwimmen können, verlassen das Gebiet; bodenlebende Tiere wie Muscheln und Garnelen sterben ab. Solche “Todeszonen” bildeten sich in der Ostsee, der Adria und im Schwarzen Meer, im Long Island Sound vor New York und im Golf von Mexiko (Mississippi-Delta) und der Chesapeake Bay bei Washington; dazu kommen nach dem UNEP Global Environmental Outlook 2006 etwa 200 kleinere, oft nur kurzzeitig bestehende Todeszonen.
Langlebige organische Schadstoffe
Der von Thor Heyerdahl entdeckte Plastikmüll erwies sich nicht nur als ein ästhetisches Problem: Die Kunststoffe zersetzen sich im Laufe der Zeit zu kleinen Partikeln, an denen sich andere Schadstoffe anlagern. Und diese Partikel werden von Tieren im Meer gefressen: Auf diese Weise gelangen die Schadstoffe in die Nahrungskette; wir finden sie letztendlich in Meeresfrüchten und Fisch wieder. Die treibenden Abfälle stammen zu 80 Prozent vom Land und zu 20 Prozent von Schiffen und Bohrinseln, daher ist das Problem gerade in der fruchtbaren Küstenzone besonders relevant. Die Schadstoffe, sie sich an die Kunststoffpartikel anlagern, sind vor allem langlebige organische Schadstoffe (die “POP”s, nach englisch persistant organic pollutants), besonders polychlorierte Biphenyle (PCBs) und Dioxine, die aus den Flüssen oder über die Luft (>> Luftverschmutzung) in die Ozeane gelangen, oder von der Schifffahrt verursacht werden.
Ein Beispiel ist Tributylzinn (TBT), das in Unterwasser-Schutzfarben für Schiffe verwendet wurde - wo es den Bewuchs der Schiffsrümpfe mit Algen, Seepocken und Muscheln verhindert, die den Wasserwiderstand vergrößern. TBT wirkt auf Meeresschnecken wie ein Hormon, und beeinträchtigt die Fortpflanzungsorgane der Schnecken so stark, dass die Tiere unfruchtbar werden. Unfruchtbare Schnecken findet man mittlerweile weltweit, vor allem in Häfen und an Meeresstraßen, über 100 Arten von Meeresschnecken sind vom Aussterben bedroht. Seit 2003 gibt es ein Verbot der Verwendung von TBT, bis 2008 sollen alte, TBT-haltige Anstriche ersetzt werden. Aber die Konzentration an chlorierten Kohlenwasserstoffen im Fettgewebe vor allem subtropischer und tropischer Meerestiere nimmt nach wie vor zu - ein Warnzeichen.
Schwermetalle
Zu den Schadstoffen, die über Flüsse und Luft in die Ozeane eingetragen werden, gehören auch Schwermetalle. Besonders kritisch ist Quecksilber, dass nach wie vor in (vor allem fetten) Fisch vorkommt - in Konzentrationen, dass etwa in den USA die Lebensmittelbehörde Schwangeren und Frauen im gebärfähigen Alter rät, den Verzehr von fettem Fisch einzuschränken. Der schwerwiegendste Fall von Meeresverschmutzung durch Quecksilber ereignete sich in der Bucht von Minamata in Japan (siehe Kasten).
