Mischungstoxizität in Oberflächengewässern

In den Oberflächengewässern treten Schadstoffe, wegen ihrer geringen Konzentrationen auch Mikroschadstoffe oder Spurenstoffe genannt, selten allein, sondern meist in komplexen Mischungen auf. Bei der Bewertung der Wirkung dieser Spurenstoffe ist daher auch ihre Wirkung in den in der Umwelt vorliegenden Stoffmischungen zu berücksichtigen.

Die schädigende Wirkung (Toxizität) verschiedener Stoffe einer Mischung wird generell als Mischungstoxizität bezeichnet. Sie beschreibt die chemische Belastung, der die Gewässerorganismen ausgesetzt sind, deutlich umfassender als die Bewertung auf Grundlage der Toxizität der Einzelstoffe. Die Effekte von Stoffen mit einer ähnlichen Wirkung auf die Gewässerlebensgemeinschaft können sich summieren, so dass auch bei Einhaltung der Grenzwerte für die Einzelstoffe die Organismen durch die im Gewässer vorhandene Stoffmischung beeinträchtigt werden können. Stoffe können aber auch über verschiedene Wirkmechanismen und damit mehr oder weniger unabhängig voneinander wirken. In diesem Fall ist die Wirkung der Mischung geringer ist als die Summe der Einzelwirkungen. Zusätzlich können komplexere Wechselwirkungen auftreten, wie zum Beispiel die gegenseitige Verstärkung („Synergismus“) oder Verringerung („Antagonismus“) der Effekte. Derartige Wechselwirkungen treten in der Umwelt aber seltener auf.

Bisher wird die Mischungstoxizität bei der Beurteilung der Gewässergüte in Deutschland nur in Einzelfällen berücksichtigt. Um zukünftig eine realitätsnähere Bewertung von Gewässern zu ermöglichen, führte das LANUV im Auftrag des MULNV von 2017 bis 2020 ein Projekt zur Erfassung und Bewertung der Mischungstoxizität in NRW-Gewässern durch. Dabei wurden verschiedene mischungstoxikologische Bewertungsansätze auf der Basis der sogenannten Konzentrationsaddition anhand von Datensätzen aus dem Erft- und dem Wuppereinzugsgebiet getestet. Auch Datensätze des LANUV wurden berücksichtigt. Auf dieser Grundlage wurde eine generelle Vorgehensweise zur Berücksichtigung der Mischungstoxizität von Spurenstoffen in den Gewässern entwickelt. Die Auswertungen ermöglichten die Benennung von Stoffen, die besonders zur Mischungstoxizität beitragen. Darüber hinaus können die Ergebnisse dazu genutzt werden, die Wirksamkeit von Maßnahmen zur Verbesserung der chemischen Gewässerqualität abzuschätzen.