Wirksamkeit herkömmlicher Aufbereitungsverfahren für Oberflächenwasser bei der Reduktion natürlicher Radionuklide im Trinkwasser des Nils

Warum die Reinigung von Flusswasser wichtig ist

Für Ägypter ist der Nil mehr als ein Symbol; er ist die wichtigste Quelle für Trinkwasser im Land. Neben Schwebstoffen und Krankheitserregern führt dieses Flusswasser natürlicherweise kleine Mengen radioaktiver Atome mit sich, die aus Gestein und Boden stammen. Meist liegen diese Konzentrationen niedrig, doch Menschen trinken dieses Wasser täglich, über Jahre hinweg. Diese Studie untersuchte, wie gut die üblichen Wasseraufbereitungsanlagen entlang des Nils in Oberägypten diese natürlichen radioaktiven Stoffe entfernen und ob das aufbereitete Wasser sicher unter internationalen Gesundheitsgrenzwerten liegt.

Unsichtbare Gäste in unserem Trinkwasser

Die Forschenden konzentrierten sich auf vier natürlich vorkommende radioaktive Stoffe, die in Oberflächengewässern häufig vorkommen. Drei davon stehen im Zusammenhang mit langlebigen Elementen im Gestein: zwei Radiumformen und eine Form von Kalium. Die vierte, Radon, ist ein Gas, das aus Gestein entweicht und sich im Wasser löst. Beim Gebrauch von Wasser in Innenräumen kann Radon in die Raumluft entweichen und eingeatmet werden, während Radium und andere Partikel überwiegend verschluckt werden. Obwohl die im Fluss gefundenen Mengen winzig sind, ist eine langfristige Exposition mit einem geringen Zusatzrisiko für Krebserkrankungen, insbesondere der Lunge und des Verdauungssystems, in Verbindung gebracht worden. Deshalb empfehlen internationale Stellen eine sorgfältige Überwachung dieser Stoffe im Trinkwasser.

Wie die Aufbereitungsanlagen arbeiten

Um zu sehen, wie sich die radioaktiven Atome während der Reinigung verändern, nahm das Team Proben in zehn großen Aufbereitungsanlagen in den Regionen Qena und Luxor in Oberägypten. Alle folgen einem ähnlichen Vier-Stufen-Ablauf: Rohwasserentnahme aus dem Nil, Zugabe von Chemikalien, damit Partikel verklumpen und absinken, Durchfluss durch Sandfilter und schließlich Lagerung und Desinfektion vor der Verteilung. Die Wissenschaftler entnahmen Wasserproben in jeder dieser Stufen, von der Flussentnahme bis zum fertigen Leitungswasser, insgesamt vierzig Proben. Anschließend nutzten sie spezielle Detektoren, um die Mengen an Radongas und die drei gammaemittierenden radioaktiven Elemente zu messen.

Was mit der Radioaktivität während der Reinigung geschieht

Die Studie zeigte, dass die Aufbereitungsschritte nicht alle radioaktiven Stoffe gleichermaßen beeinflussen. Radon, als Gas, wird am leichtesten aus dem Wasser entfernt, wenn es umgewälzt, versprüht oder in offenen Becken stehen gelassen wird. Über alle Stufen hinweg verschwand etwa drei Viertel des ursprünglichen Radons, bevor das Wasser die Verbraucher erreichte. Die beiden Radiumformen verhielten sich anders, weil sie dazu neigen, an feine Partikel im Wasser zu binden. Werden im Mischbecken Chemikalien zugesetzt, verklumpen diese Partikel zu größeren „Flocken“, die absinken und später in Sandfiltern zurückgehalten werden. Durch diese Kombination aus Sedimentation und Filterung entfernten die Anlagen nahezu die Hälfte einer Radiumart und etwa ein Drittel der anderen. Kalium verhielt sich eher wie gewöhnliches gelöstes Salz, sodass nur etwa ein Fünftel davon durch das Routineverfahren entfernt wurde.

Wie sicher ist das fertige Wasser?

Anhand der gemessenen Werte des fertigen Wassers schätzten die Forschenden die Strahlendosis, die Erwachsene, Kinder und Säuglinge pro Jahr durch das Trinken von nilbasiertem Leitungswasser erhalten würden. Sie kombinierten typische lokale Wasserverbräuche mit standardisierten Gesundheitsmodellen, wie sie internationale Behörden verwenden. Für alle Altersgruppen lagen die berechneten Jahresdosen nach der Aufbereitung deutlich unter der weit verbreiteten Gesundheitsrichtlinie von 100 Mikrosievert pro Jahr aus einer einzelnen Quelle im Trinkwasser. Tatsächlich verringerte die Aufbereitung die Strahlendosis durch diese Stoffe um mehr als die Hälfte für Erwachsene und Kinder und um etwa siebzig Prozent für Säuglinge, die empfindlicher sind und insgesamt weniger Wasser trinken.

Was das für den Alltag bedeutet

Die Ergebnisse zeigen, dass die bestehenden mehrstufigen Aufbereitungsanlagen entlang des Nils in Oberägypten ihrer Aufgabe nachkommen und die natürliche Radioaktivität auf von globalen Standards als sicher angesehene Werte reduzieren. Umwälzung, Sedimentation, Filtration und Lagerung bilden zusammen eine wirksame Barriere gegen die besorgniserregendsten Stoffe, insbesondere Radon und eine der Radiumformen. Gleichzeitig macht die Studie deutlich, dass sich einige gelöste Elemente, wie Kalium, mit Standardmethoden schwerer entfernen lassen. Zwar besteht derzeit kein Anlass zur Beunruhigung, die Autorinnen und Autoren merken jedoch an, dass bei einem Anstieg des natürlichen Hintergrunds im Fluss möglicherweise fortschrittlichere Verfahren erforderlich würden. Für den Moment liefern ihre Ergebnisse beruhigende Hinweise, dass das aus diesem Abschnitt des Nils entnommene Leitungswasser für die Millionen Menschen, die täglich davon abhängig sind, nur ein sehr geringes radiologisches Risiko darstellt.

Zitation: Ali, K., Matar, Z.S., Harb, S. et al. Effectiveness of conventional surface water treatment processes in reducing natural radionuclides in Nile River drinking water. Sci Rep 16, 9802 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36428-y

Schlüsselwörter: Sicherheit von Trinkwasser, Nil, Wasseraufbereitung, natürliche Radioaktivität, Radon und Radium