Autor:innen:
Dr. Benjamin Justus Heyde | Justus Liebig Universität Gießen | Germany
Hahn Nicole | Justus Liebig Universität Gießen
Paul Zernovnikov | Justus Liebig Universität Gießen | Germany
Dona Elmossallamy | Justus Liebig Universität Gießen | Germany
Kathia Lüneberg | Universidad Nacional Autónoma de México
Christina Siebe | Universidad Nacional Autónoma de México
Jan Siemens | Justus Liebig Universität Gießen | Germany
Ungeklärte Abwässer aus Mexiko-Stadt werden in Mexiko seit über 100 Jahren zur Bewässerung von Ackerland im Valle del Mezquital verwendet. Nach dem Bau einer der größten Kläranlagen der Welt wird unbehandeltes Abwasser zunehmend durch behandeltes Abwasser ersetzt. Im Rahmen der Forschungsgruppe PARES FOR 5095 prüfen wir die Hypothesen, dass i) die Bewässerung mit behandeltem Abwasser zu einer Freisetzung von Antibiotikarückständen führt, die sich in der Vergangenheit in den Böden angereichert haben, ii) die Verfügbarkeit von Nährstoffen und Kohlenstoff in den Böden sich durch die Bewässerung mit behandeltem Abwasser im Vergleich zur Bewässerung mit unbehandeltem Abwasser reduziert, was iii) den Abbau und die Dissipation der Rückstände im Boden verlangsamen könnte, und iv) der Bodentyp den Effekt der Abwasserqualität auf die Freisetzung und Dissipation von Arzneimittelrückständen sowie die Verfügbarkeit von Nährstoffen und Kohlenstoff moduliert.
Zur Prüfung der Hypothesen wurden Proben von 4 Leptosolen, 4 Phaeozemen und 4 Vertisolen aus dem Valle del Mezquital mit (I) behandeltem Abwasser der Atotonilco Kläranlage, (II) behandeltem, mit Schadstoffen versetztem Abwasser, (III) unbehandeltem Abwasser und (IV) behandeltem, mit Schadstoffen versetztem Abwasser gemischt und bei 85% der Wasserhaltekapazität inkubiert. Die Schad- und Nährstoffkonzentrationen wurden nach acht Zeitpunkten (0 h, 6 h, 24 h, 2 d, 4 d, 14 d, 4 w, 8 w) analysiert. Das behandelte Abwasser hatte einen geringeren Gehalt an Nährstoffen (Pgesamt, Kgesamt, BSB5 und DOC) und eine geringere Konzentration vieler untersuchter organischer (Antibiotika und Desinfektionsmittel) und anorganischer Schadstoffe (Metalle) als das unbehandelte Abwasser. Antibiotika und Quartäre Alkylamoniumdeisinktionsmittelwirkstoffe wurden aber durch die Kläranlage nur unvollständig aus dem Abwasser entfernt. In dem Inkubationsexperiment zeigte sich bereits, dass der Bodentyp einen höheren und signifikanten Einfluss auf die Nährstoff- und Kohlenstoffverfügbarkeit in den Böden hat als die Abwasserbehandlung. Laufende Analysen werden den Effekt der Abwasserbehandlung auf die Freisetzung und Dissipation von Antibiotika und Desinfektionsmitteln beleuchten. Das präsentierte Experiment verdeutlich die Rolle des Valle del Mezquital als Reallabor für die nachhaltige Nutzung der Ressource Abwasser.