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de-FLuoridation technologies for imprOving quality of WatEr and agRo-animal products along the East African Rift Valley in the context of aDaptation to climate change.

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Ein batteriebetriebenes, tragbares Gerät zur Wasseraufbereitung

Von der Fluoridbelastung im Grundwasser sind rund 260 Millionen Menschen in vielen Ländern weltweit betroffen. Die Initiative FLOWERED verfolgte einen methodischen Ansatz zur Erkennung von verunreinigtem Wasser und führte für dessen Behandlung Maßnahmen zur Minderung und Entfluoridierung durch.

Klimawandel und Umwelt
Gesellschaft
Gesundheit

Grundwasser ist in vielen ländlichen Gebieten der Welt die einzige realistische Option für die Wasserversorgung, da es eine gute Wasserqualität bietet und gegen Dürreperioden resistent ist. Es gibt jedoch nur sehr wenig hydrogeologische Informationen mit wissenschaftlichen Erkenntnissen über die Grundwasserqualität, was ein Risiko für die Grundwassernutzung darstellt. Das Gebiet des Ostafrikanischen Grabens zeichnet sich durch ein hohes Vorkommen von Fluorid im Oberflächen- und Grundwasser aus. Es ist eine der Regionen, in denen wir die weltweit höchste Fluoridkonzentration verzeichnen (Äthiopien 1,3 bis 300 mg/L; Kenia bis zu 180 mg/L; Tansania bis zu 70 mg/L).

Geologischer Einblick in die Fluoridbelastung

Das EU-finanzierte Projekt FLOWERED wollte in bestimmten Testgebieten der am Ostafrikanischen Graben gelegenen Länder (Äthiopien, Kenia, Tansania) ein nachhaltiges Wasserbewirtschaftungssystem für Gebiete entwickeln, die von der Fluoridbelastung in Wasser, Böden und Nahrungsmitteln betroffen sind. „Unser Ziel war es, nachhaltige und geeignete Strategien für die Wassernutzung zu erarbeiten“, erklärt Projektkoordinator Giorgio Ghiglieri. Angesichts der Tatsache, dass geologische und hydrogeologische Bedingungen die Wasserverunreinigung beeinflussen, untersuchten die Projektpartner die Chemie des Grundwassers in diesen Ländern. Dabei stellten sie fest, dass der Fluoridgehalt des Grundwassers des Ostafrikanischen Grabens von Ort zu Ort sehr stark schwankte. Grund dafür waren verschiedene Faktoren, die sich auf die Mobilität und Konzentration von Fluorid auswirkten, einschließlich des Zeitpunkts der Wechselwirkung des Grundwassers mit fluoridreichen Mineralien und anderen geogenen Faktoren. „Hydrogeologische Informationen über ein Gebiet zu erhalten, kann lokalen oder staatlichen Behörden helfen, Brunnen zu bauen, die qualitativ hochwertiges Wasser abfangen“, betont Ghiglieri. Der wissenschaftliche Ansatz von FLOWERED basiert auf detaillierten Erkenntnissen der geologischen und hydrogeologischen Gegebenheiten, die einen Einfluss auf die Wasserverunreinigung haben. Geologische, hydrogeologische, hydrochemische, geophysikalische und hydrologische Untersuchungen trugen zur Lokalisierung von sicherem Grundwasser in den Untersuchungsgebieten bei. Dies war eine Voraussetzung für die Umsetzung einer nachhaltigen Wasserbewirtschaftung sowie für die Wasseraufbereitung und landwirtschaftliche Zwecke. Darüber hinaus wurde durch das Projekt hervorgehoben, dass eine langfristige Bewässerung von Kulturpflanzen mit fluoridbelastetem Wasser die Qualität des Bodens erheblich beeinträchtigt und zu einer Fluoridaufnahme durch die Pflanzen führt, wodurch die Konzentration in den essbaren Teilen von Mais, Tomaten und Bohnen erhöht wird. Dieser Aspekt birgt weitere Risiken für die Gesundheit von Mensch und Tier.

Ein Entfluoridierungsgerät

FLOWERED entwarf und entwickelte ein Entfluoridierungsgerät, das aus einem 20 Liter umfassenden Tank und einer Umwälzpumpe besteht, die das Wasser und Octacalciumphosphat miteinander vermischt. Das Gerät wird mit einer Autobatterie betrieben und verwendet für jeden Entfluoridierungszyklus eine feste Menge Octacalciumphosphat. Tests mit dem Prototyp in ländlichen Gebieten Tansanias zeigten eine Abnahme des Fluoridgehalts auf Werte unterhalb der durch die Weltgesundheitsorganisation festgelegten Grenze in nur zwei Stunden. Vor allem aber konnten keine sekundären negativen Auswirkungen auf die Wasserqualität festgestellt werden und der Preis liegt bei nur etwa 220 USD. Für die Umsetzung des Ansatzes von FLOWERED zur Wasseraufbereitung haben die Partner eine Umfrage durchgeführt, um zu untersuchen, welche psychologischen und demografischen Faktoren den Verbrauch von fluoridfreiem Wasser beeinflussen. Die Ergebnisse waren ermutigend und hoben hervor, wie wichtig es ist, über Bildungsprogramme auf die Gefahr des Konsums von unbehandeltem Wasser aufmerksam zu machen. Folglich sollten internationale oder regionale Interventionen darauf abzielen, die Kosten der Entfluoridierung zu senken und den Zugang zu sauberem Wasser gemäß den Millenniumszielen der Vereinten Nationen zu gewährleisten. Insgesamt lieferte FLOWERED bedeutende Ergebnisse zur Wasserverunreinigung und deren Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit, die Landwirtschaft und die Tierhaltung. „Wir haben bestätigt, dass die Fluoridbelastung im Wasser Minderungsmaßnahmen erfordert, die von wissenschaftlichen Erkenntnissen und Beweisen, politischem Engagement und der Unterstützung der Bevölkerung abhängen“, so Ghiglieri abschließend. Die Förderung dieser Bemühungen wird für die Grundwasserbewirtschaftung in Ländern, die von Wasserverunreinigungen betroffen sind, von größter Bedeutung sein.

Schlüsselbegriffe

FLOWERED, Fluorid, Grundwasser, Entfluoridierung, Wasserverunreinigung, Octacalciumphosphat, Ostafrikanischer Graben

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