Umweltverträglichkeit von Löschmittelzusätzen in aquatischen Ökosystemen

Abstract

Löschmittelzusätze (LMZ) werden von der Feuerwehr zur Brandbekämpfung eingesetzt, da sie Tenside in unterschiedlicher Art und Konzentration enthalten und dadurch das Brandgut besser benetzen können. Somit wird dem Brandgut mehr Wärme entzogen und tiefer liegende Brandquellen können besser vom Löschmittel erreicht werden. Innerhalb dieser Bachelorarbeit soll untersucht werden, ob LMZ ein Umweltrisiko in aquatischen Ökosystemen, wie z.B. stehende oder fließende Gewässer, bewirken. So sollen mit dieser Arbeit die Nutzer von LMZ informiert werden, ob ein Einsatz dieser Mittel unbedenklich für die Umwelt ist oder ob Maßnahmen zur Begrenzung eines Umwelteintrags durchgeführt werden sollten. Zur Untersuchung eines potenziellen Umweltrisikos wurden vier im Handel erhältliche LMZ, welche Tenside in unterschiedlicher Art und Konzentration enthalten und als LMZ 1 bis 4 bezeichnet wurden, in Leuchtbakterientests (LBT), Algenwachstumshemmtests (AT) und Tests zur leichten biologischen Abbaubarkeit getestet. Die LBT und AT wurden zur Untersuchung der potentiellen ökotoxikologischen Wirkung der LMZ und zur Bestimmung von EC50- und NOEC-Werten durchgeführt, sodass anhand der Ergebnisse PNEC-Werte berechnet und eine Umweltrisikoanalyse durchgeführt wurde. Anhand von definierten Szenarien, stehenden Gewässern und Fällen wurden PEC/PNEC-Vergleiche durchgeführt, sodass im Endeffekt beobachtet werden konnte, in welcher Situation ein Umweltrisiko vorliegen könnte. Ebenfalls wurden zur Betrachtung des Umweltrisikos Tests zur leichten biologischen Abbaubarkeit durchgeführt, anhand derer die biologische Abbaubarkeit nach vier Tagen je LMZ in den Verdünnungen 1:1000 und 1:10000 in einer kommunalen Kläranlage und im Gewässer bestimmt wurde. Somit können Rückschlüsse darüber gewonnen werden, in welchem Zeitraum die LMZ in den getesteten Verdünnungen in aquatischen Ökosystemen vorhanden sind und ob ein kommunales Klärwerk in der Lage ist, diese Substanzen abzubauen. Bei diesen Untersuchungen zeigte sich, dass keines der LMZ innerhalb von vier Tagen zu mehr als 50 % abgebaut wurde, sodass diese nicht vollständig von einer Kläranlage dem Abwasser entfernt werden können und für einen längeren Zeitraum in Gewässern vorhanden sind. Zwischen den LMZ und deren Verdünnungen bestanden jedoch Unterschiede. So reichten die ermittelten biologischen Abbaubarkeiten innerhalb von vier Tagen bei den LMZ von 0 % (LMZ 3 in 1:1000 Verdünnung) bis 33,21 % (LMZ 2 in 1:10000 Verdünnung). Neben der schlechten biologischen Abbaubarkeit kann ebenfalls eine Toxizität der LMZ gegenüber Vibrio fischeri im LBT und Raphidocelis subcapitata im AT festgestellt werden. So reicht die Spanne der ermittelten EC50-Werte der LMZ von 28,56 mg/l (LMZ 1) bis 2737 mg/l (LMZ 2) im LBT und von kleiner als 9,80 mg/l (LMZ 1) bis 602,8 mg/l (LMZ 2) im AT. Demzufolge ist die Höhe des Umweltrisikos auch abhängig vom eingesetzten LMZ. Alle ermittelten PNEC-Werte liegen je LMZ unterhalb von der kleinsten für den Einsatz empfohlenen Konzentration bzw. der Zumischrate je Hersteller, sodass beim Eintrag dieser in ein aquatisches Ökosystem immer von einem Umweltrisiko ausgegangen und Maßnahmen zur Beseitigung oder Reduzierung des Umwelteintrags durchgeführt werden sollten.