Was ist Phosphor?
Phosphor kommt in der Erdkruste (Gestein) als chemische Verbindung vor. Phosphor kann in vier verschiedenen Modifikationen vorkommen: als weißer, roter, schwarzer und violetter Phosphor. Etwa 90 % dieser Phosphate werden zur Herstellung von Düngemitteln verwendet. Außerdem wird Phosphor in der Landwirtschaft durch die Nutzung von Herbiziden, Insektiziden und Fungiziden freigesetzt. Außer in der Düngemittelproduktion spielen Phosphorverbindungen innerhalb des Militärs eine Rolle. Ein Beispiel hierfür sind sogenannte Brandbomben (Phosphorbomben). Andere Phosphatverbindungen kommen als Weichmacher für Lacke und Klebstoffe, Rostschutz, Gerbstoff für die Herstellung von Leder oder in der Glas- und Keramikindustrie zum Einsatz.
Phosphate gelangen nicht nur auf natürlichem Weg (Phosphorkreislauf) ins Wasser, sondern auch durch menschliche Aktivitäten. In Abwässer gelangen Phosphate v.a. aus Wasch- und Reinigungsmitteln (dies ist jedoch mittlerweile durch Verbote stark zurück gegangen) und durch Human- und Tierexkremente. In Mist/Gülle von Rindern, Schweinen und Pferden (Nutztiere) sind etwa 1-2 g Phosphor pro Kilogramm Körpergewicht enthalten. Durch die Nutztierhaltung wird weltweit bis zu siebenmal so viel Phosphat ausgeschieden wie durch den Menschen allein. Jeder Mensch scheidet täglich im Durchschnitt eine Menge von etwa 4,5 g Phosphat aus.
Phosphor selbst ist im Wasser unlöslich. Dagegen gelangen lösliche Phosphorverbindungen auf natürlichem Wege ins Wasser (durch Auswaschung, Verwitterung, Zersetzung). Der massive Einsatz von Kunstdünger und die Massentierhaltung in der konventionelle Landwirtschaft erhöhen kontinuierlich den Phosphorgehalt in den Böden und damit auch in unserem Grundwasser.
Ist Phosphor für den Menschen schädlich?
Phosphorverbindungen sind für den Menschen, Tiere und Pflanzen lebensnotwendig. Phosphate sind beim Aufbau, Wachstum und an vielen Funktionen im menschlichen Organismus beteiligt. 90% des Phosphors im Körper sind im menschlichen Skelett gebunden. Jedoch kann Phosphor auch giftig für den Menschen sein. Bestimmte Phosphorverbindungen (weißer Phosphor) können sogar schon ab einer Dosis von 50 mg tödlich sein.
Phosphor im Trinkwasser
In der aktuellen Trinkwasserverordnung (Dezember 2017) wird der Parameter „Phosphor” nicht mehr aufgeführt, da die gesundheitliche Bedeutung in der Wasserversorgung zu gering ist. In der früheren Verordnung (1990) galt ein Grenzwert von 6,7 mg pro Liter. Im Abwasser vorkommendes Phosphor wird dann vor allem durch Fällung, mittels Aluminiumsulfat, Eisen(III)chlorid und Kalk, biologisch durch Mikroorganismen oder Ionenaustauschverfahren entfernt. Die Phosphatbelastung des Wassers in Deutschland konnte seit Mitte der 80er Jahre stark gesenkt werden, somit ist eine Verschmutzung mit Phosphor sehr selten geworden.
Phosphate können bereits ab einem Wert von 0,3 mg/l auf eine Gewässerverschmutzung (Fäkalienverschmutzung) hindeuten. Wenn das mit Phosphaten belastete Grundwasser den Bächen und Flüssen zusickert, kann es zu verstärktem Algenwachstum kommen, da Phosphat ein wichtiger Nährstoff für Mikroorganismen ist und somit die Vermehrung von vielen Bakterienarten begünstigen kann. Die Oberflächengewässer eutrophieren dann durch den hohen Phosphatgehalt. Damit einhergehend steigt auch die Gefahr von Blaualgenblüten, weswegen regelmäßig Badeverbote in den jeweiligen Gewässern ausgesprochen werden.
Phosphate werden dem Leitungswasser zum Teil auch bewusst zugesetzt, um Korrosionen und Ablagerungen im Rohrsystem zu vermeiden. Zur Filterung von Phosphat aus dem Trinkwasser existieren verschiedene Filterverfahren. Als das leistungsfähigste und zuverlässigste gilt das Verfahren der Umkehrosmose, denn damit können nahezu alle Schadstoffe bis zu 99,99% aus dem Wasser entfernt werden.
Quellen:
https://www.lenntech.com/elementen-en-water/literatuur.htm
https://www.bmu.de/fileadmin/Daten_BMU/Download_PDF/Binnengewaesser/nitratbericht_2020_bf.pdf
https://www.chf.de/eduthek/chemischer-index13.html
https://www.vsr-gewässerschutz.de/analyse/belastungen/problem-phosphat/