Qualiltätsziele
Das Auftreten von Cyanotoxinen ist das letzte Symptom in einer Kette von Ursachen (Abb.1). Cyanotoxine werden von Cyanobakterien produziert, deren Vorkommen von der Nährstoffkonzentration (im wesentlichen Phosphor, seltener auch Stickstoff) im Wasserkörper abhängt. Die Konzentration der Nährstoffe wird von den Nährstofffrachten aus dem Einzugsgebiet bestimmt.
Abb. 1: Bestimmung von direkten und indirekten Zielen
Am nachhaltigsten ist daher die Vermeidung hoher Frachten, insb. von Phosphor, als grundlegende Ursache von Cyanotoxinproblemen. Dies ist nicht immer in hinreichendem Maße und/oder schnell genug erreichbar, und dann sind Maßnahmen auf den folgenden Ebenen der Ursachenkette nötig. Zur Vermeidung von gesundheitsgefährdenden Cyanotoxinkonzentrationen auf den einzelnen Ebenen eignen sich folgende Zielgrößen:
Cyanotoxine
Für Microcystine im Trinkwasser gelten WHO-Richtwerte von < 1 µg/L, im Badegewässer in Deutschland < 30 µg/L; Leit-und Richtwerte für andere Cyanotoxine finden Sie hier..
Cyanobakterien
1 mm³/L Biovolumen [1] an Cyanobakterien und/oder 3 µg/L Chlorophyll-a [2] bei Dominanz von Cyanobakterien, abgeleitet von einer Toxin (µg) zu Biovolumen (mm³) Relation von 1 oder Toxin (µg) zu Chlorophyll-a (µg) Relation von 0,3. Mehr Information hier.
Nährstoffkonzentrationen (Phosphor)
Die Zielgröße für Gesamtphosphor (TP) zur Beherrschung des Cyanobakterienwachstums liegt im Bereich von 10 — 50 µg TP/L, hängt aber von verschiedenen Gewässerparametern ab. Mehr Information hier.
Nährstofffrachten (Phosphor)
Die kritische TP-Fracht um einen festgelegten Zielwert für Gesamtphosphor zu erreichen kann aus der Wasseraufenthaltszeit bzw. Wasseraustauschrate und der einer mittleren Tiefe eines Gewässers berechnet werden. Mehr Information hier.
Wenn absehbar ist, dass Zielgrößen für Cyanotoxine durch Beherrschung dieser Wirkungsketten nicht eingehalten werden können, wird die Vermeidung der Exposition von Menschen nötig: in der Trinkwasserversorgung durch die Optimierung der Trinkwasseraufbereitung, um die Toxine aus dem Wasser zu entfernen, und für die Freizeitnutzung von Gewässern durch eine wirksame Öffentlichkeitsarbeit zur Information der Nutzer bei Massenentwicklungen.
[1] Bestimmung des Biovolumens
Zur Ermittlung des Biovolumens sind folgende Schritte erforderlich:
- Mikroskopische Ermittlung der Zellzahl des Phytoplanktons
- Vermessung der Zellen am Mikroskop
- Annäherung der Zellform an einfache geometrische Körper zur Bestimmung des mittleren Zellvolumens
- Berechnung des Biovolumens: Biovolumen pro L = Zellzahl pro L mal mittleres Zelllvolumen
[2] Chlorophyll-a
Alternativ kann die Konzentration an Chlorophyll-a als Maß für die Phytoplankon-Biomasse verwendet und als Maß für die Cyanobakterienbiomasse dann herangezogen werden, wenn ein Blick ins Mikroskop zeigt, dass das Phytoplankton überwiegend aus Cyanobakterien besteht.