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Risikomodell für Arsenbelastung

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 29.08.2013 15:08

Rund 140 Millionen Menschen weltweit, so schätzt die Weltgesundheitsorganisation WHO, trinken Wasser, das mit ungesund hohen Arsengehalten belastet ist. Vor allem den Bewohnern großer Schwemmlandgebiete in Asien droht Gefahr von dem geruch- und geschmacklosen Halbmetall, das Hautkrankheiten und Krebs auslösen kann. Am gravierendsten ist das Problem in Bangladesch, wo zwischen 35 und 77 Millionen Menschen durch arsenbelastetes Grundwasser bedroht sind. Doch auch in China, so hat ein jetzt vorgestelltes Risikomodell ergeben, ist die Zahl der Betroffenen sehr hoch.

Professor mit unter Arsenvergiftung leidenden Patienten. (Bild: Guifan Sun)Auf 19,6 Millionen kommt die Abschätzung, die von Forschern der Schweizer Wasserforschungsanstalt Eawag in Dübendorf bei Zürich und der Chinesischen Medizinischen Universität in Shenyang entwickelt wurde. Das sind fast fünf Millionen Menschen mehr als die offiziellen Schätzungen der chinesischen Regierung ausweisen. Betroffen sind vor allem die wüstenhaften Nordprovinzen Xinjiang und Innere Mongolei, aber auch Provinzen in Zentral- und Ostchina wie Henan, Shandong und Jiangsu.

Grundwasserbrunnen im Hetaobecken. (Bild: Johnson, Eawag)Das Modell beruht auf insgesamt acht geologischen und geographischen Kriterien: Alter der abgelagerten Sedimente und Struktur des Untergrundes, Entfernung zu den nächsten Flüssen und Dichte des Flussnetzes, Salz- und Wassergehalt des Untergrunds, Geländeneigung und Stärke des irdischen Schwerefeldes. "Es hat sich herausgestellt, dass die Geologie und die Distanz zu Flüssen die wichtigsten Parameter sind", erklärt Annette Johnson von der Eawag, die Leiterin der Arbeitsgruppe. Arsen im Trinkwasser ist eine natürliche Belastung, die je nach geologischen Verhältnissen aufgrund von zwei Mechanismen entsteht. In den großen Schwemmlandgebieten Asiens führt die starke Belastung mit organischem Kohlenstoff dazu, dass sich im Untergrund die Eisenminerale zersetzen, an die Arsen gebunden ist, und so das Metall freisetzen. In trockenen Gebieten, etwa im Norden Chinas, aber auch in Argentinien oder im Südwesten der USA, lösen dagegen sauerstoffhaltige Grundwässer mit hohem pH-Wert das Arsen von den Trägermineralen und mobilisieren es so.

Proben von einem Brunnen in Nordchina. (Bild: Guifan Sun)Das Risikomodell basiert auf öffentlich zugänglichen Datenbanken und sagt die Arsenbelastung mit einer Zuverlässigkeit von rund 77 Prozent voraus. "Es weist eine Reihe von neuen Risikogebieten aus, vor allem in der Provinz Sichuan in Zentralchina und in der chinesischen Tiefebene im Osten", so Johnson. "Insbesondere das Einzugsgebiet des Huai-Flusses sollte so schnell wie möglich beprobt werden", ergänzt Guifan Sun von der Chinesischen Medizinischen Universität, "und ich glaube, dass die Regierung das nach unserer Veröffentlichung angehen wird." Der Huai-Fluss besitzt eine Länge von insgesamt 1078 Kilometer und ein Einzugsgebiet von 174.000 Quadratkilometern, er mündet rund 200 Kilometer stromaufwärts von Shanghai in den Jangtse. Seit 2001 hat die chinesischen Zentralregierung das Wasser von insgesamt 445.000 Grundwasserbrunnen auf seinen Arsengehalt testen lassen, doch insgesamt gibt es rund zehn Millionen Brunnen. "Wegen der schieren Größe des Landes wird es noch Jahrzehnte dauern, bis alle Brunnen getestet sein werden", schreiben die Wissenschaftler in ihrem Science-Aufsatz.

Die Risikokarte soll der Regierung bei der Prioritätensetzung helfen. Die chinesischen Team-Mitglieder um Guifan Sun werden im November im zuständigen Gesundheitsministerium das weitere Vorgehen beraten. Auch außerhalb Chinas kann das Modell eingesetzt werden. Für die besonders gefährdeten Flussdeltas in Südostasien haben Forscher der Eawag bereits entsprechende Karten erstellt.