Gesamtphosphor im Abwasser

Phosphor (P) kommt in Wasser als negativ geladenes Phosphat-Ion^[1] vor. Als Phosphate bezeichnet man verschiedene Verbindungen, die Phosphor und Sauerstoff enthalten. Phosphat-Ionen können sehr gut den Wasserhärte-Bildner Calcium binden.

Deshalb wurden Phosphate früher in großen Mengen als Wasserenthärter in Waschmitteln eingesetzt. Der Summenparameter Gesamtphosphor (P_ges) umfasst im Abwasser organische Phosphorverbindungen und die anorganischen Phosphorverbindungen Orthophosphat-Phosphor und Polyphosphat. Orthophosphat-Phosphor (PO43-) stellt im Abwasser meist den größten Anteil.

➨ Phosphor ist für Menschen, Tiere und Pflanzen ein lebenswichtiges Spurenelement. In der Umwelt kann die übermäßige Eintragung von Phosphaten im Abwasser jedoch zu Problemen wie der Überdüngung von Gewässern führen.^[2]

Fakten Gesamtphosphor im Abwasser

• Eine Gesamtphosphor-Abwasseranalyse erfasst organische und anorganische Phosphorverbindungen.
• Hohe Einträge von Gesamtphosphor aus Abwasser können Gewässer überdüngen.
• Für die Abwässer der allermeisten Branchen gilt ein Gesamtphosphor-Grenzwert von 2 mg/l.

Woher stammt Gesamtphosphor im Abwasser?

Phosphor wird im menschlichen Körper unter anderem für den Aufbau von DNA und Knochen benötigt. Ein Mensch nimmt mit der Nahrung täglich bis zu 1.600 mg Phosphate auf. Ein Großteil dieser Phosphate wird vom Körper wieder ausgeschieden und ist so als Gesamtphosphor im Abwasser messbar. Obwohl der Einsatz von Phosphaten in Waschmitteln heute verboten ist, enthalten viele Reinigungsmittel weiterhin Phosphate zur Schmutzbindung und Wasserenthärtung. Im Ackerbau werden Phosphate als wichtiger Dünger eingesetzt.

Da nicht alle Phosphate von den Pflanzen aufgenommen werden, können diese durch den Regen ausgewaschen und teilweise in die Kanalisation gespült werden. Auch die Ausscheidungen von Tieren (Viehzucht, Ausbringung von Gülle) tragen zum Gehalt an Gesamtphosphor im Abwasser bei. Teilweise leiten auch Metall- und Chemieindustrie Gesamtphosphor mit dem Abwasser in Gewässer (Direkteinleitung) und kommunale Kläranlagen (indirekte Einleitung) ein.

✅ Bei der Abwasseranalyse wird der Parameter Gesamtphosphor bestimmt, indem alle Phosphor-Verbindungen in Ortho-Phosphat überführt werden (Homogenisierung der Probe).^[3]

Abwasseranalyse Gesamtphosphor – warum ist diese für die Umwelt wichtig?

➨ Der im Abwasser vorkommende Gesamtphosphor hat keine unmittelbar toxischen Wirkungen auf Menschen, Tiere oder Pflanzen. Eine Abwasseranalyse für den Parameter Gesamtphosphor wird für Klärwerke und direkt in Gewässer einleitende Betriebe jedoch wegen der düngenden Eigenschaften von Phosphaten vorgeschrieben.

Hohe Werte von Gesamtphosphor im Abwasser können Pflanzen in Gewässern zu übermäßigem Wachstum anregen. Als Folge treten oft Sauerstoffmangel oder sogar Fischsterben auf. Ein weiteres Problem von Phosphor ist seine Fähigkeit zur Bindung von Schwermetallen aus dem Abwasser und dem Klärschlamm. Belasteter Klärschlamm wird normalerweise als Sondermüll entsorgt. Stoßen Klärwerke jedoch Abwasser mit noch hohen Gesamtphosphor-Werten aus, dient der Phosphor quasi als Transportmittel für toxische Schwermetalle.

Gesamtphosphor-Grenzwerte (P_ges) in mg/l^[4] für Abwasser verschiedener Branchen:

• Häusliches und kommunales Abwasser: 2 (für Anlagen > 600 – 6.000 kg/d*)
• Brauereien: 2
• Textilherstellung/Textilveredelung: 2
• Metallbearbeitung, Metallverarbeitung: 2
• Herstellung von Kohlenwasserstoffen: 1,5

*kg/d = kg pro Tag („d“ abgeleitet von engl.: day), kg/d bezieht sich hier auf den täglichen Sauerstoffverbrauch auf Basis des BSB5-Werts der Anlange.

Referenzen:
[1] Ein Ion ist ein Atom oder Molekül mit einer positiven oder negativen elektrischen Ladung.
[2] Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg, „Phosphor und Phosphat“
[3] Ministerium für Landwirtschaft, Naturschutz und Umwelt, Freistaat Thüringen, „Leitfaden zur Verminderung des Phosphateintrags aus Kläranlagen“
[4] Bundesministerium für Justiz und Verbraucherschutz, „Verordnung über Anforderungen an das Einleiten von Abwasser in Gewässer“