Abstract

Klärwerke stellen eine wichtige Barriere dar, um die Emission von fakultativ-pathogenen Bakterien und klinisch relevanten Antibiotikaresistenzen in die aquatische Umwelt zu minimieren. Im Gegensatz zu chemischen Verunreinigungen, die durch Kläranlagenprozesse weitestgehend reduziert werden, können Bakterien aufgrund ihres Vermehrungspotentials im nachfolgenden Gewässer persistieren und sich dort unter geeigneten Bedingungen auch vermehren. Um die Belastung in der aquatischen Umwelt mit fakultativ-pathogenen Bakterien zu reduzieren, wird eine Elimination, oder eine sehr effektive Reduktion benötigt. Neben der generellen Keimreduktion müssen vor allem auch klinisch relevante Antibiotikaresistenzgene (ARG) berücksichtigt werden, deren Verbreitung auch unabhängig von der ursprünglichen Bakterienart erfolgen kann. Dieser Prozess des horizontalen Gentransfers führt zur Weitergabe von ARGs an Umweltbakterien, die dadurch ihrerseits zur Antibiotikaresistenzsituation beitragen können. Die konventionelle Abwasserbehandlung in kommunalen Kläranlagen reicht im Hinblick auf das Eliminationsvermögen von fakultativ‑pathogenen Bakterien nicht aus (Alexander et al., 2015; Hembach et al., 2017, Rocha et al., 2018). Auch die in größeren Kläranlagen teilweise vorhandene tertiäre Reinigung mit Aktivkohle zur Elimination chemischer Kontaminationen (z.B. Spurenstoffe), erreicht aus mikrobiologischer Sicht nur eine unzureichende Reduktionsleistung (Alexander et al, 2016). So entlässt die untersuchte großtechnische Kläranlage, trotz Aktivkohlebehandlung und Sandfilter, pro Tag 2,35x10¹⁴ Bakterien und 9,69x10¹¹ Kopien an Antibiotikaresistenzgenen in den Vorfluter. Diese Verbreitung von fakultativ-pathogener Bakterien und klinisch relevanter Antibiotikaresistenzen führt zu deren Verbreitung in der Umwelt. Dies wird ebenfalls von der WHO als ein globales Problem angesehen, welches die Gesellschaft in Zukunft lösen muss.