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S. Wechner:
"Arzneimittelwirkstoffe im Abwasser - Vorkommen und Rückhalt bei der Abwasserreinigung";
Betreuer/in(nen): M. Zessner; BOKU Wien (Institut für Siedlungswasserbau, Industriewasserwirtschaft und Gewässerschutz), Institut für Wassergüte, Ressourcenmanagement und Abfallwirtschaft, 2014; Abschlussprüfung: 05/2014.

Arzneimittelwirkstoffe sind in der aquatischen Umwelt weit verbreitet. Sie stellen für den Gewässerschutz eine bedeutende Stoffgruppe dar. Zu den Emerging Environmental Substances zählend, stehen sie unter Verdacht, toxisch oder hormonell aktiv zu wirken. Der bedeutendste Eintrag von Humanarzneimittelrückständen in die aquatische Umwelt erfolgt über Kläranlagenabläufe.
Die Abwasserreinigung kann für organische Spurenstoffe, wie Arzneimittel, ein relevanter Entfernungspfad aus dem Wasserkreislauf sein. Mögliche Entfernungsmechanismen in der Kläranlage sind der biologische Abbau durch Mikroorganismen, die Adsorption an den Belebtschlamm sowie die Entfernung über die Gasphase. Das Verhalten von Arzneiwirkstoffen bei der Abwasserreinigung ist für eine Vielzahl an Stoffen noch ungeklärt.
Diese Arbeit setzt sich mit dem Vorkommen und dem Rückhalt von Arzneimittelwirkstoffen in der Abwasserreinigung auseinander. Ziel dieser Arbeit ist es aufzuzeigen, welche Stoffe durch die Abwasserreinigung aus dem Wasserkreislauf entfernt werden können.
Neunzehn ausgewählte Arzneiwirkstoffe und zwei Metabolite aus den Wirkstoffgruppen der Analgetika (3), Antibiotika (8), Antiepileptika (1), Betablocker (5), Lipidsenker (1) und Psychopharmaka (3) wurden in zwei österreichischen, kommunalen Kläranlagen untersucht. Unter Zuhilfenahme der Anlagenbetriebsdaten konnten ihre Stoffströme in der Kläranlage ermittelt werden. Die verwendeten Betriebsdaten wurden mittels Massenbilanzen der Parameter Phosphor, CSB (Chemischer Sauerstoffbedarf) und Stickstoff überprüft. Die Erfassung von Stoffflüssen und deren Beschreibung als Bilanzierungen ist eine Methode zur Beurteilung der Plausibilität von Messwerten und Betriebsaufzeichnungen.
Für das Verhalten von 13 der 21 untersuchten Wirkstoffe konnten in beiden Kläranlagen übereinstimmende Ergebnisse ermittelt werden. Für jeweils 3 von ihnen zeigte sich ein guter biologischer Abbau (Summe aus Abbau in der biologischen Stufe und der Schlammfaulung) mit > 90 % der Zulauffracht (Ibuprofen, Cocain und Benzoylecognin) bzw. ein teilweiser Abbau mit 20 - 90 % der Zulauffracht (Clarythromycin, Erythromycin und Bisoprolol). Die Arzneiwirkstoffe Diclofenac, Phenazon, Roxithromycin, Metoprolol, Sotalol und Carbamazepin wurden mit < 20 % der Zulauffracht nicht abgebaut. Für die übrigen Wirkstoffe wurden in den beiden Kläranlagen unterschiedliche Entfernungsraten ermittelt.
Während die biologische Abbaubarkeit der untersuchten Stoffe sehr unterschiedlich ausfällt, ist der Entfernungspfad über die Adsorption für keinen der Stoffe von Bedeutung. Die Ergebnisse der in dieser Arbeit durchgeführten Bilanzierungen stimmen größtenteils mit Ergebnissen aus Untersuchungen anderer Autoren überein.