Eine Studie von Virginia Tech warnt davor, dass die im Trinkwasser vorhandenen Nanoplastikpartikel nicht nur verschmutzen, sondern auch gefährliche Bakterien stärken können, was deren Beseitigung in Aufbereitungssystemen erschwert.
Veröffentlicht in der Zeitschrift Water Research und geleitet von der Forscherin Jingqiu Liao, zeigt die Arbeit, dass diese winzigen Partikel mit Umweltmikroben interagieren und indirekte Risiken für die menschliche Gesundheit erhöhen können.
Wie Nanoplastikpartikel wirken
Nanoplastikpartikel, die in der Größe zwischen 1 und 1.000 Nanometern variieren, können:
- Bakterielle Biofilme stärken in Rohrleitungen und Wasserversorgungssystemen.
- Die Resistenz gegen Desinfektionsmittel erhöhen, was die Aufgabe erschwert, Trinkwasser sicher zu halten.
- Das Überleben von antimikrobiell resistenten Krankheitserregern begünstigen, mit direkten Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit.
„Nanoplastikpartikel können dazu führen, dass antimikrobiell resistente Krankheitserreger besser überleben, was schädlich für die Umwelt sein könnte und Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit hätte“, erklärte Liao.
Biofilme und resistente Bakterien
Biofilme sind Gemeinschaften von Bakterien, die sich an Oberflächen anheften und ein schützendes Material produzieren. Obwohl sie nicht immer schädlich sind, können sie in Trinkwassersystemen gefährliche Bakterien wie E. coli und Pseudomonas aeruginosa beherbergen.
Die Studie zeigte, dass bei Exposition gegenüber Nanoplastikpartikeln:
- Die Bakterien miteinander kommunizierten und Substanzen freisetzten, die den Biofilm dicker und widerstandsfähiger machten.
- Prophagen (in bakterielle Genome eingefügte Viren) aktiviert wurden, was zur Bildung neuer Viruspartikel führte.
- Die Bakterien Abwehrsysteme wie CRISPR nutzten, um sich gegen Phagenangriffe zu verteidigen.
Auswirkungen auf die Wasseraufbereitung
Die erhöhte mechanische Widerstandsfähigkeit von Biofilmen stellt eine Herausforderung für Wasseraufbereitungs- und Verteilungssysteme dar:
- Größere Schwierigkeiten bei der Entfernung auf Rohrleitungs- und Anlagenoberflächen.
- Risiko persistenter Biofilme, die die Trinkwasserqualität beeinträchtigen.
- Notwendigkeit neuer Desinfektionsstrategien, die an die Anwesenheit von Nanoplastik angepasst sind.
Zukünftige Forschungen
Liao betonte die Bedeutung zusätzlicher Studien, um die molekularen Prozesse hinter diesen Wechselwirkungen zu verstehen. Sie hob auch hervor, dass die Partikelgröße entscheidend ist: Mikroplastik, das größer als Nanoplastik ist, könnte die Beziehungen zwischen Bakterien und Phagen unterschiedlich beeinflussen.
Die Erkenntnisse von Virginia Tech bieten eine neue Perspektive auf die Interaktion zwischen Nanoplastik, Bakterien und Viren in Trinkwassersystemen. Das Risiko beschränkt sich nicht nur auf die Plastikverschmutzung, sondern erstreckt sich auf die Stärkung gefährlicher Bakterien, was eine Herausforderung für die öffentliche Gesundheit und das Umweltmanagement darstellt.
