Woher stammen Fäkalien in der Donau?
Der Mensch ist weiterhin die Hauptquelle für die mikrobielle Fäkalverunreinigung in der Donau - trotz Abwassermanagement und Kläranlagen. Dies belegt eine aktuelle Analyse.
CSI und Forensik identifizieren nicht nur Serienmörder, sondern auch die Verursacher von Wasserverschmutzungen. Zumindest wenn es um Fäkalien geht. Das hat ein Team um Prof. Andreas Farnleitner von der Karl Landsteiner Privatuniversität Krems (KL Krems) und der Technischen Universität Wien (TU Wien) nun für die Donau zeigen können. Bei dieser größten Wasserhygiene-Studie ihrer Art kam eine neue molekulargenetische Methode zum Einsatz, die anhand von Bakterien-DNA eine Unterscheidung von menschlichen und tierischen Fäkalien erlaubt. Mit den bisherigen Standardmethoden ist dies nicht möglich gewesen. Doch genau das ist wichtig, wenn es darum geht bei einer akuten Wasserverschmutzung die Verursacher zu identifizieren.
Über eine Länge von 2.580 Kilometern stammen die mikrobiellen Fäkalbelastungen in der Donau vor allem vom Menschen
"Flüsse dienen häufig der Gewinnung von Trinkwasser", erklärt Prof. Farnleitner, der den Fachbereich Wasserqualität und Gesundheit an der KL Krems leitet. "Verunreinigungen mit Fäkalien stellen daher eine potenzielle Gefährdung der Gesundheit dar. Die standardisierten Nachweismethoden basieren auf der Kultivierung von Fäkalindikatorbakterien und geben keine Auskunft über die Kontaminationsverursacher, also ob die Fäkalien menschlichen oder tierischen Ursprungs sind. Das von uns in der Donau-Studie angewendete genetische Verfahren gibt hingegen genau darüber Auskunft."
Grundlage des Verfahrens sind dabei genetische Marker spezifischer Bakterienarten (Bacteroidetes), die Bestandteil der Ausscheidungen von Mensch und Tier sind. Anhand ihrer jeweiligen typischen DNA-Sequenzen lassen diese Marker Rückschlüsse darüber zu, ob eine Fäkalienbelastung von z.B. Menschen, Wiederkäuern oder Schweinen stammt. Da die wirts-assoziierten Fäkalmarker (host-associated Bacteroidetes genetic faecal marker) im Donauwasser jedoch in geringer Konzentration vorkommen, vervielfältigte das Team um Prof. Farnleitner diese mit der sogenannten PCR-Methode (Polymerase Chain Reaction), um sie anschließend zu identifizieren und Menschen, Wiederkäuern oder Schweinen zuzuordnen.
"Das Ergebnis war eindeutig: Über eine Länge von 2.580 Kilometern stammen die mikrobiellen Fäkalbelastungen in der Donau vor allem vom Menschen. Die Rolle von Weidevieh und intensiver Schweinehaltung entlang des Flusses war überall vergleichsweise gering", erläutert Prof. Alexander Kirschner vom Institut für Hygiene und Angewandte Immunologie der Medizinischen Universität Wien (MedUni Wien), der gemeinsam mit Prof. Farnleitner die Studie koordinierte. "Das ist insofern bedeutend, als menschliche Verunreinigungen potenziell gefährlicher sind. Denn die darin enthaltenen Arten von Krankheitserregern besitzen für den Menschen in der Gesamtheit ein höheres Infektionspotential als dies tierische Erreger haben. Aber – auch das muss in aller Deutlichkeit gesagt werden – die Donau ist für ihre Größe, dank der zahlreichen Gewässerschutzmaßnahmen, ein ausgesprochen sauberes Gewässer”.
Originalpublikation:
Kirschner AKT, Reischer GH, Jakwerth S, Savio D, Ixenmaier S, Toth E, Sommer R, Mach RL, Linke R, Eiler A, Kolarevic S, Farnleitner AH (2017) Multiparametric monitoring of microbial faecal pollution reveals the dominance of human contamination along the whole Danube River, Water Research 124 543 – 555