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Institut Dr. Flad
Berufskolleg für Chemie, Pharmazie und Umwelt

Ausbildung mit Markenzeichen. Seit 1951.
Chemischer Index und Gewässergüte Die Bestimmung eines Chemischen Indexes zur Ermittlung der Gewässergüteklasse von Fließgewässern

Nitrat (NO3-)

Die für Wasserwirtschaft und Abwassertechnik wichtigen Verbindungen des Stickstoffs sind Ammonium (NH4+), Nitrit (NO2-) und Nitrat (NO3-). Diese drei Substanzen sind wesentliche Stationen im sogenannten Stickstoffkreislauf, der in der Natur durch mikrobiologische Prozesse durchlaufen wird. Je nachdem, welche Bedingungen im jeweiligen Milieu vorliegen (sauerstoffarm oder sauerstoffreich), verschieben sich deren Konzentrationen zu der einen oder anderen Seite.

Stickstoffoxide gelangen auf vielen Wegen in die Umwelt. Die Oxidation des in der Atmosphäre vorhandenen Stickstoffs (über 70 %) findet durch die Natur selbst (elektrische Entladungen, Blitze) aber auch wesentlich durch die Technik (Kraftfahrzeuge, Flugzeuge, Verbrennungsanlagen) statt. Die in der Atmosphäre vorhandenen Stickoxide werden zum Teil mit dem Regen ausgewaschen und bilden Nitrite und Nitrate. Der Einbau von Katalysatoren in die Abgasanlagen von Kraftfahrzeugen mindert u.a. drastisch die Emission der Stickstoffoxide durch deren Reduktion zu dem ohnehin in der Atmosphäre vorhandenen Stickstoff.

Nitrate sind Hauptnährstoffe und haben daher einen sehr positiven Einfluss auf das Pflanzenwachstum. Aus diesem Grund werden im Gartenbau und in der Landwirtschaft mineralische Dünger auf Nitratbasis eingesetzt. Durch Auswaschen dieser zum Teil sehr hohen Nitratkonzentrationen im landwirtschaftlich bearbeiteten Boden werden in nahe gelegenen Gewässern oft hohe Nitratgehalte gemessen.

Ein zu hoher Nitratgehalt in Teich- und Flussgewässern fördert das Pflanzen- und Algenwachstum. Ein im biologischen Gleichgewicht stehendes Ökosystem kann dann durch den als Folge der Überdüngung überhöhten Anteil biologischen Materials "umkippen". Es kommt zur Ausbildung eines Fäulnismilieus, da die Zersetzung abgestorbener Biomasse mehr gelösten Sauerstoff verbraucht als durch die Produktion der Wasserpflanzen nachgeliefert werden kann. Die Folge dieser sogenannten "Eutrophierung" ist die Ausbildung eines "reduzierenden" (sauerstoffarmen) Milieus mit katastrophalen Folgen für die meisten Lebewesen im Gewässer. Die Gefahr des "Umkippens" ist für stehende Gewässer wesentlich höher als für Fließgewässer.

Aufgrund der recht hohen Nitratbelastung des Grundwassers werden auch relativ hohe Nitratgehalte im Trinkwasser gemessen.
Trinkwasseruntersuchungen in Deutschland ergaben Werte von weniger als 1 mg/L bis zu über 90 mg/L Nitrat. Nitratarme Wässer enthalten in der Regel weniger als 10 mg/L Nitrat. Es wurden jedoch auch extrem hohe Nitratgehalte von bis zu 500 mg/L in einigen Quellen in Weinbaugebieten gefunden.

Eine direkte giftige Wirkung geht vom Nitrat nicht aus. Aufgenommenes Nitrat wird relativ schnell wieder vom Körper ausgeschieden. Eine große Gefahr, insbesondere für Säuglinge, besteht jedoch durch die mikrobiologische Umwandlung des Nitrates zum Nitrit im menschlichen Körper. Bei Neugeborenen und Säuglingen kann Nitrit den Sauerstofftransport im Blut hemmen. Es kommt dadurch zur inneren Erstickung (Blausucht, Cyanose). Beim Erwachsenen besteht diese Gefahr nicht, da die Bindung des Sauerstoffs an die roten Blutkörperchen auf eine nicht durch Nitrit desaktivierbare Weise erfolgt.

Eine indirekt vom Nitrat ausgehende Gefahr ist jedoch die Möglichkeit der Bildung sogenannter N-Nitroso-Verbindungen aus dem Reduktionsprodukt des Nitrats (= Nitrit) und Eiweißstoffen im Körper. N-Nitroso-Verbindungen ("Nitrosamine") lösen im Tierversuch Krebs aus und verändern die Erbsubstanz.

Nitrat gehört zu den problematischen Stoffen im Trink- und Oberflächenwasser, dessen Gefährdungspotential für die Gesundheit nur in Ansätzen bekannt ist. Eine regelmäßige Kontrolle des Nitratgehaltes im Wasser ist daher unerlässlich. Nitrate stellen auch bei der Trinkwasserherstellung aus Uferfiltrat ein Problem dar, da Flusswasser bereits hohe Belastungen aufweisen kann. Eine wirksame Kontrolle des auf landwirtschaftliche Nutzflächen ausgebrachten Nitrats, sowie die Untersuchung der in der Nähe liegenden Gewässer sind notwendige Aufgaben zur Erhaltung des ökologischen Gleichgewichtes.

 

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Ammonium-Testdurchführung Nitrat: Grenzwerte, Richtlinien und Empfehlungen

 

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