Joint project
RiskAGuA TP 2 - Risiken durch Abwässer aus der intensiven Tierhaltung für Grund- und Oberflächenwasser
Funder: Federal Ministry of Research, Technology and Space, former: Federal Ministry of Education and Research
Period: 2011-2014
URI: https://riskwa.de/Verbundprojekte/RiskAGuA.html
Detailed description:
In dem Verbundprojekt RiskAGuA wurden zunächst in einem zweistufigen Screening-Programm das Ausmaß der Ausbringung und die Persistenz von Veterinärpharmaka, pathogenen Mikroorganismen und deren Resistenzen über die Gülleverwertung und die Verteilung in den Umweltkompartimenten Boden, Grund- und Oberflächenwässer bestimmt. Die Erfassung, Dokumentation und Bilanzierung der durch feste und wässrige Abfälle aus der Viehmast sowie der Milchviehwirtschaft hervorgerufenen Belastungen von Boden, Grund- und Oberflächenwasser durch Veterinärpharmaka (Antibiotika, metallhaltige Desinfektionsmittel), potentiell pathogene Bakterien, deren Antibiotika-Resistenzen und Resistenzgene stand im Fokus des Vorhabens.
Die Projektergebnisse sind in den folgenden Kernbotschaften zusammengefasst:
Botschaft 1: Die biotechnologische Behandlung landwirtschaftlicher Abwässer (z. B. in Biogasanlagen) sowie eine strengere Reglementierung von Abgabe und Verabreichung von Veterinärantibiotika sind zwingend erforderlich.
Die Passage der Biogasanlagen vermindert nachweislich die Antibiotikalast (Tetracycline, Sulfonamide) der Abwässer. Allerdings können einige Antibiotika und Schwermetalle durch Sickerwasser und Oberflächenabfluss nicht abgeführt werden. Durch Sorption an Bodenpartikeln verbleiben erhebliche Mengen in pflanzenverfügbarer Form in landwirtschaftlich genutzten Böden. Daher ist eine strengere Reglementierung des Antibiotikaeinsatzes zur Reduktion der Persistenz und Verbreitung von Resistenzgenen erforderlich.
Botschaft 2: Schwermetalle (z.B. Kupfer, Zink) werden durch Biogasanlagen nicht zurückgehalten.
Die Vorsorgewerte der Schwermetallkonzentration für Lehm/Schluff-haltige Böden gemäß Bundes-Bodenschutz-verordnung (BBodSchV) werden in landwirtschaftlich genutzten Böden und Abwässern in der Regel deutlich überschritten. Die nachgewiesenen Schwermetallverbindungen können neben einer toxischen Wirkung auch die Verbreitung Antibiotika-resistenter Organismen fördern. Die Akkumulation in oberen Bodenschichten erfordert die nachhaltige Kontrolle und Entwicklung von Grenzwerten zur Darreichung schwermetallhaltiger Futtermittelzusätze und der Widerfindung in Boden und Gewässern.
Botschaft 3: Eine mikrobiologische Gefährdung der menschlichen Gesundheit durch landwirtschaftliche Abwässer kann weitgehend ausgeschlossen werden.
Krankheiterreger, die häufig mit einem landwirtschaftlichen Ursprung in Verbindung gebracht werden, können in Gülle und Mist meist nicht oder nur mit sehr geringem Vorkommen nachgewiesen werden. Durch biotechnologische Verfahren, wie der Einsatz einer Biogasanlage, tritt eine Hygienisierung landwirtschaftlicher Abwässer durch eine weitere deutliche Reduktion der kultivierbaren mikrobiologischen Ladung und pathogener Organismen ein.
Botschaft 4: Die Biogasanlage ist eine wichtige Barriere für Resistenzgene und resistente Bakterien.
Resistente Bakterien und Resistenzgene kommen ubiquitär in landwirtschaftlich geprägten Räumen vor. Ihre Verbreitung und Persistenz im Wasserkreislauf stellen im Rahmen der Nutzviehhaltung ein gewisses Risiko für Menschen und Tiere dar. Die Prozesse in der Biogasanlage verringern das Aufkommen resistenter Bakterien und Resistenzgene in Abwässern aus der Intensivtierhaltung signifikant und führen zu einer Risikoreduktion für Mensch und Tier.
In dem Verbundprojekt RiskAGuA wurden zunächst in einem zweistufigen Screening-Programm das Ausmaß der Ausbringung und die Persistenz von Veterinärpharmaka, pathogenen Mikroorganismen und deren Resistenzen über die Gülleverwertung und die Verteilung in den Umweltkompartimenten Boden, Grund- und Oberflächenwässer bestimmt. Die Erfassung, Dokumentation und Bilanzierung der durch feste und wässrige Abfälle aus der Viehmast sowie der Milchviehwirtschaft hervorgerufenen Belastungen von Boden, Grund- und Oberflächenwasser durch Veterinärpharmaka (Antibiotika, metallhaltige Desinfektionsmittel), potentiell pathogene Bakterien, deren Antibiotika-Resistenzen und Resistenzgene stand im Fokus des Vorhabens.
Die Projektergebnisse sind in den folgenden Kernbotschaften zusammengefasst:
Botschaft 1: Die biotechnologische Behandlung landwirtschaftlicher Abwässer (z. B. in Biogasanlagen) sowie eine strengere Reglementierung von Abgabe und Verabreichung von Veterinärantibiotika sind zwingend erforderlich.
Die Passage der Biogasanlagen vermindert nachweislich die Antibiotikalast (Tetracycline, Sulfonamide) der Abwässer. Allerdings können einige Antibiotika und Schwermetalle durch Sickerwasser und Oberflächenabfluss nicht abgeführt werden. Durch Sorption an Bodenpartikeln verbleiben erhebliche Mengen in pflanzenverfügbarer Form in landwirtschaftlich genutzten Böden. Daher ist eine strengere Reglementierung des Antibiotikaeinsatzes zur Reduktion der Persistenz und Verbreitung von Resistenzgenen erforderlich.
Botschaft 2: Schwermetalle (z.B. Kupfer, Zink) werden durch Biogasanlagen nicht zurückgehalten.
Die Vorsorgewerte der Schwermetallkonzentration für Lehm/Schluff-haltige Böden gemäß Bundes-Bodenschutz-verordnung (BBodSchV) werden in landwirtschaftlich genutzten Böden und Abwässern in der Regel deutlich überschritten. Die nachgewiesenen Schwermetallverbindungen können neben einer toxischen Wirkung auch die Verbreitung Antibiotika-resistenter Organismen fördern. Die Akkumulation in oberen Bodenschichten erfordert die nachhaltige Kontrolle und Entwicklung von Grenzwerten zur Darreichung schwermetallhaltiger Futtermittelzusätze und der Widerfindung in Boden und Gewässern.
Botschaft 3: Eine mikrobiologische Gefährdung der menschlichen Gesundheit durch landwirtschaftliche Abwässer kann weitgehend ausgeschlossen werden.
Krankheiterreger, die häufig mit einem landwirtschaftlichen Ursprung in Verbindung gebracht werden, können in Gülle und Mist meist nicht oder nur mit sehr geringem Vorkommen nachgewiesen werden. Durch biotechnologische Verfahren, wie der Einsatz einer Biogasanlage, tritt eine Hygienisierung landwirtschaftlicher Abwässer durch eine weitere deutliche Reduktion der kultivierbaren mikrobiologischen Ladung und pathogener Organismen ein.
Botschaft 4: Die Biogasanlage ist eine wichtige Barriere für Resistenzgene und resistente Bakterien.
Resistente Bakterien und Resistenzgene kommen ubiquitär in landwirtschaftlich geprägten Räumen vor. Ihre Verbreitung und Persistenz im Wasserkreislauf stellen im Rahmen der Nutzviehhaltung ein gewisses Risiko für Menschen und Tiere dar. Die Prozesse in der Biogasanlage verringern das Aufkommen resistenter Bakterien und Resistenzgene in Abwässern aus der Intensivtierhaltung signifikant und führen zu einer Risikoreduktion für Mensch und Tier.
Coordinating organisation / Consortium Leader
- RWTH Aachen University
Cooperation partners with funding
- Fritzmeier Umwelttechnik GmbH & Co. KG
- RWTH Aachen University
- University of Bremen
- University of Giessen
