York – Wirkstoffe von Medikamenten im Wasser von Flüssen sind ein weltweites Problem – das belegt die bisher größte Untersuchung mit Proben aus 104 Ländern. In einem Viertel aller Probenahmestellen fanden Wissenschaftler mindestens einen Arzneistoff in einer Konzentration, die nicht mehr als schadlos für die Umwelt angesehen wird. Den höchsten Verschmutzungsgrad fand die internationale Forschergruppe um John Wilkinson von der University of York (Großbritannien) in Ländern mit einem unteren mittleren Durchschnittseinkommen. Die Studie ist im Fachmagazin „Proceedings of the National Academy of Sciences” erschienen.

Dramatische Folgen: Mehr Antibiotikaresistenzen –Fische werden anfälliger

„Wir wissen seit über zwei Jahrzehnten, dass Arzneistoffe ihren Weg in die Gewässerumwelt finden, wo sie die Biologie lebender Organismen beeinflussen können”, wird Wilkinson in einer Mitteilung seiner Universität zitiert. Bisher hätten sich entsprechende Untersuchungen auf Europa, Nordamerika und China konzentriert. Die aktuelle Studie berücksichtigt deshalb auch 36 Staaten, aus denen bisher keine Analysen von Wirkstoffen in Flusswasser bekannt sind. Zu den schädlichen Auswirkungen der Stoffe gehören die Verweiblichung von Fischen, die Erhöhung der Anfälligkeit von Fischen für Raubtiere und die Evolution antibiotikaresistenter Bakterien.

Proben in 258 Flüssen

Die weltweit verteilten Projektmitarbeiter nahmen je Doppelproben an 1052 Stellen von 258 Flüssen auf allen Kontinenten. Sie wurden in einem Speziallabor der University of York auf 61 Wirkstoffe untersucht, hauptsächlich Arzneistoffe, aber auch Koffein und Nikotin. Auf allen Kontinenten fanden Wilkinson und Kollegen Koffein, Nikotin, Cotinin (ein Stoffwechselprodukt von Nikotin) und das Schmerzmittel Paracetamol. Mit Ausnahme der Antarktis waren 14 weitere Substanzen in Proben von allen Kontinenten zu finden, darunter Wirkstoffe gegen Diabetes, Schlaflosigkeit, Depressionen, Epilepsie, Psychosen sowie Narkosemittel und antimikrobielle Substanzen.

Rücktäande von Epilepisemitteln und Diabetesmedikamente am häufigsten

Die am häufigsten detektierten Stoffe waren Carbamazepin (Mittel gegen Epilepsie), Metformin (gegen Diabetes) und Koffein. In der Verteilung der entdeckten Arzneistoffe zeigen sich Unterschiede je nach sozioökonomischem Status der angrenzenden Bevölkerung. In Ländern mit einem niedrigeren oder mittleren Pro-Kopf-Einkommen waren vor allem Rückstände von Schmerzmitteln und Antibiotika im Wasser. Wo das Pro-Kopf-Einkommen höher liegt, dominierten die Mittel gegen Diabetes und Depressionen.

Die höchste durchschnittliche Konzentration an Wirkstoffen fanden Wilkinson und Kollegen in Lahore (Pakistan) mit 70,8 Mikrogramm (millionstel Gramm) pro Liter. Es folgten La Paz (Bolivien) mit 68,9 Mikrogramm und Addis Abeba (Äthiopien) mit 51,3 Mikrogramm pro Liter. In La Paz maßen die Forscher den höchsten Einzelwert: 297 Mikrogramm pro Liter. In der Nähe der Messstelle entdeckten die Wissenschaftler die ungeklärte Einleitung von Abwasser in den Fluss sowie die Lagerung von Müll am Flussufer. Weitere Gründe für hohe Messwerte waren üblicherweise Einleitungen aus pharmazeutischer Produktion und ein trockenes Klima.

Verschmutzungsgrad abhängig vonjährlichem  Pro-Kopf-Einkommen

Den höchsten Verschmutzungsgrad ermittelten die Forscher in Ländern mit einem jährlichen Pro-Kopf-Einkommen von 995 bis 3895 US-Dollar (unteres mittleres Einkommen, 877 bis 3432 Euro). «Diese Beziehung lässt sich dadurch erklären, dass Länder mit niedrigem mittlerem Einkommen typischerweise eine geringe Anbindung an die Abwasserinfrastruktur haben, während sie im Vergleich zu Ländern mit niedrigem Einkommen und niedrigeren Gesundheitsausgaben tendenziell auch einen besseren Zugang zu einer größeren Anzahl von Medikamenten haben», schreiben die Studienautoren. Diese Länder liegen vor allem in Afrika südlich der Sahara, im südlichen Asien und in Südamerika.

Belastungen auch in Deutschland gemessen

Deutschland ist in der Studie mit drei Probenahmestellen vertreten: In Tübingen waren durchschnittlich rund 5 Mikrogramm Arzneistoffe in einem Liter Flusswasser. In Berlin waren es etwa 1,4 Mikrogramm, in Frankfurt am Main 1,2 Mikrogramm pro Liter. Keine Rückstände von Medikamenten oder Genussmitteln fanden die Forscher lediglich in zwei Flüssen in Island und in einem Ort des indigenen Volkes der Yanomami in Venezuela, die keine modernen Arzneimittel verwenden.

„Mit 127 Mitarbeitern in 86 Institutionen weltweit ist das Global Monitoring of Pharmaceuticals Project ein hervorragendes Beispiel dafür, wie die globale wissenschaftliche Gemeinschaft zusammenkommen kann, um groß angelegte Umweltprobleme anzugehen”, betont Wilkinson. Den Erfolg des Projekts sieht er auch darin, dass einheitliche, einfache Methoden zur Entnahme der Proben und die Analyse in nur einem Labor alle Messwerte vergleichbar mache. Dieser Ansatz könne auf andere Klassen von Schadstoffen angewendet werden, wie Körperpflegeprodukte, Chemikalien mit hormoneller Wirkung, Pestizide und Metalle. Zudem könnten künftig Sedimente, Böden und Ökozonen auf diese Weise untersucht werden. (dpa)