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Gadoliniumeintrag nahm während Pandemie deutlich ab © APA (dpa)
Gadoliniumeintrag nahm während Pandemie deutlich ab © APA (dpa)

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Forscher: Trinkwasserverschmutzung durch Kontrastmittel verhindern

02.07.2020

Diese Meldung ist Teil einer wöchentlichen Zusammenfassung für den APA-Science-Newsletter Nr. 26/2020 und nicht zwingend tagesaktuell

Das zu den "Seltenen Erden" zählende Element Gadolinium wird in MRT-Kontrastmitteln verwendet. Über den Urin der Patienten gelangt es ins Abwasser, kann aber in Kläranlagen nicht aufgefangen werden. Forscher der Uni Wien schlagen nun im Fachjournal "Water Research" vor, den Urin von MRT-Patienten 24 Stunden lang zu sammeln und so eine mögliche Belastung von Trinkwasser zu verhindern.

Kontrastmittel für MRT-Untersuchungen enthalten Gadolinium-Verbindungen. Diese können derzeit weder technisch noch chemisch in Kläranlagen aufgefangen werden und gelangen daher ins Abwasser und in weiterer Folge in die Flüsse. Weil in vielen Ländern Trinkwasser aus aufbereitetem Flusswasser bzw. Uferfiltrat gewonnen wird, kann dieses ebenfalls mit Gadolinium belastet sein, betonen Thilo Hofmann und Robert Brünjes vom Zentrum für Mikrobiologie und Umweltsystemwissenschaften der Universität Wien in einer Aussendung.

Indikator für Abwasser-Anteil

Solange das hoch toxische Element Gadolinium - so wie im Kontrastmittel - mit bestimmten Verbindungen chemisch gebunden ist, ist es an sich harmlos. "Wir können damit aber sehr gut messen, wie hoch der Anteil an geklärtem Abwasser im Trinkwasser ist", sagte Hofmann gegenüber der APA. Gadolinium sei aufgrund seiner hohen Stabilität derzeit der beste Marker, den es gebe, "um den Abwasser-Anteil im Trinkwasser festzustellen - und mit diesem Anteil sind natürlich auch andere Spurenstoffe verbunden". Deshalb sei der Abwasser-Anteil durchaus interessant, speziell in Ländern, wo Wasserwerke Flusswasser bzw. Grundwasser in der Nähe von Flüssen (sogenanntes Uferfiltrat) für die Trinkwasserversorgung verwenden.

Hofmann und Brünjes zeigten in ihrer Arbeit nun, dass die Gadolinium-Verbindungen auch zerfallen können, etwa wenn sie mit UV-Licht bestrahlt werden. In manchen Regionen der Welt sei es üblich, Trinkwasser vor der Verwendung mit UV-Licht zu bestrahlen, um Keime abzutöten. Eine solche Behandlung direkt beim Verbraucher begünstige die Aufspaltung der sonst sehr stabilen Gadolinium-Verbindungen. Das elementare Gadolinium werde dann mit dem Trinkwasser aufgenommen und lagere sich im Körper an. Welche Auswirkungen das auf die Gesundheit hat, ist derzeit noch nicht klar.

Sammeln von Urin

Die beiden Wissenschafter schlagen daher in ihrer Arbeit eine einfache Methode vor, wie verhindert werden kann, dass die potenziell schädlichen Verbindungen überhaupt ins Abwasser gelangen. Dazu müsste der Urin von Patienten, die ein Gadolinium-haltiges MRT-Kontrastmittel erhalten haben, mindestens 24 Stunden lang gesammelt werden. So lange braucht es, bis das Gadolinium vom Körper weitgehend wieder ausgeschieden wird.

In der Praxis wäre das Sammeln mit Trockenabsorbern möglich, die ähnlich funktionieren wie Wegwerfwindeln. Das hätte den Vorteil, das sich daraus Gadolinium extrahieren und wiederverwenden ließe. Technisch sollte das kein Problem sein, so Hofmann. So könnte der Raubbau von Seltenen Erden im Bergbau verringert werden.

Das Gadolinium gibt den Wissenschaftern auch eine Möglichkeit, die komplexen Zusammenhang zwischen Flusswasser, Abwasser und Trinkwasser besser zu verstehen. Während der Corona-Pandemie ging die Zahl der MRT-Untersuchungen drastisch zurück. Entsprechend nahm auch der Gadoliniumeintrag in die Gewässer ab. "Wir messen derzeit bei einem großen Wasserversorger in Deutschland und sehen, dass in den Tagen und Wochen nach dem Lockdown der Gadoliniumgehalt im Ab- und Flusswasser drastisch runtergeht", so Hofmann. Das helfe etwa zu verstehen, wie lange etwa Flusswasser bis zu einem Brunnen benötigt.

Service: https://doi.org/10.1016/j.watres.2020.115966

Gadolinium ist ein hoch toxisches Element

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