Wasserreinigung in freier Wildbahn

Wasser aus Seen und Bächen kann viele Stoffe enthalten, die krank machen können. Sicheres Trinkwasser beim Camping, unterwegs oder einfach auf Reisen zu gewährleisten, ist zu einem großen Geschäft mit vielen Möglichkeiten geworden. Eine sichere Lösung ist einfacher und günstiger, als Sie vielleicht denken. Die Direktorenkolumne von Minnesota Sea Grant vom April 2023 enthält Informationen, die Ihnen helfen, sicher zu bleiben und ausreichend Flüssigkeit zu sich zu nehmen.

Die Informationen in dieser Geschichte dienen nur zu Bildungszwecken und ersetzen keinen professionellen medizinischen Rat

Die Versorgung mit sauberem Trinkwasser beim Camping muss nicht kompliziert oder teuer sein. Minnesota Sea Grant teilt einige Wasserwissenschaften mit, die Ihnen helfen können, informiert, hydriert und sicher zu bleiben. Im Folgenden finden Sie fünf schnelle Tipps, die Sie der folgenden Geschichte entnehmen können.

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Im Jahr 1904 lebte meine Familie an einem See im Itasca County und holte Trinkwasser in Eimern aus dem See. Als mein Vater in den 1960er- und 1970er-Jahren von seinem winzigen Lehrergehalt eine Hütte baute, verlegte er ein flexibles schwarzes Rohr von zwanzig Fuß vor der Küste zu seiner Hütte, baute ein Fußventil darauf, schloss eine alte Rapidayton-Strahlpumpe an, und das hatten wir Wasser! Wir tranken es, wir wuschen uns damit, wir badeten darin (wenn wir nicht im See badeten) und wir spülten damit (sobald wir uns eine Klärgrube leisten konnten). Keiner aus unserer Familie wurde durch das Trinken dieses Wassers jemals krank.

Dreißig Jahre später, als die Nachbarn rund um den See besorgt über die Verschlechterung der Klarheit des Seewassers waren, testete mein Vater, ein Biologieprofessor, das Wasser und fand fäkale coliforme Bakterien; die Art, die darauf hindeutet, dass Menschen durch das Trinken oder Schwimmen im Wasser krank werden könnten. Nachdem mein Vater diese Testergebnisse gesehen hatte, ließ er einen Tiefbrunnen installieren. Tiefes Grundwasser ist reiner als Oberflächenwasser, weil es jahrzehntelang durch sauberen Kies sickert.

Als ich 2022 das Wasser im selben See testete, fand ich selten eine Probe ohne diese Bakterien, und manchmal, wenn viele Menschen in der Nähe waren, gab es viele dieser Bakterien. Es gibt nur wenige Untersuchungen zu durch Wasser übertragenen Krankheitserregern in den Seen und Bächen Minnesotas, doch kommt es in Minnesota häufig zu Krankheitsausbrüchen durch den Kontakt mit Freizeitgewässern (1) und selbst in tiefen öffentlichen Wasserversorgungsbrunnen Minnesotas werden häufig krankheitsverursachende Organismen gefunden (2).

Das Wasser unseres Minnesota-Sees mag immer noch klar aussehen, aber es ist möglicherweise nicht mehr sicher, es direkt aus dem See zu trinken. Ein Bericht von Mae Davenport, Professorin und Direktorin des Center for Changing Landscapes der University of Minnesota, aus dem Jahr 2019 ergab eine Einwohnerbefragung zu den Wasserwerten in Minnesota und zeigt, dass die wichtigsten Wasserwerte für die Einwohner Minnesotas sauberes und sicheres Trinkwasser waren. Die gleiche Sorge gilt wahrscheinlich unabhängig davon, ob Sie sich im Süden oder Norden von Minnesota oder in den Grenzgewässern befinden. Dies gilt auch, wenn Sie an einem Ort leben oder ihn besuchen, der eine Naturkatastrophe oder eine von Menschen verursachte Katastrophe erlebt hat. Krankheiten wie Salmonellose (Salmonelleninfektion), Giardiasis (Giardia-Infektion) oder Vogelgrippe treten immer häufiger auf und wir alle müssen aufpassen, dass wir unsere wenigen Tage in der Wildnis nicht durch eine vermeidbare und manchmal sehr schwere Krankheit verderben.

Die Wassersicherheitsprobleme werden noch schlimmer, da sich das Klima hin zu wärmeren und stürmischeren Bedingungen ändert (3). Wenn Menschen Kanu fahren, campen oder mit dem Rucksack unterwegs sind, gehört zu den drei wichtigsten Ausrüstungsgegenständen, die sie einpacken sollten, Mittel zur Trinkwasseraufbereitung. Das Gleiche gilt für Menschen, die international reisen, insbesondere wenn sie an einen Ort reisen, an dem Wasser- oder Wetterkatastrophen häufig sind oder die Trinkwasseraufbereitung fraglich ist.

Laut der Mayo Clinic macht Wasser etwa 60 % Ihres Körpergewichts aus und fast alle wichtigen Systeme Ihres Körpers sind auf Wasser angewiesen, um zu funktionieren und zu überleben. Wasser ist der wichtigste Nährstoff unseres Körpers (4). Für Ihre Gesundheit ist es wichtig, beim Kanufahren, Campen oder Reisen ausreichend Wasser bereitzustellen.

Es ist wichtig, ausreichend Flüssigkeit zu sich zu nehmen, insbesondere bei anstrengenden Aktivitäten außerhalb des normalen Tagesablaufs (6).

Wissenschaftler berichteten in einer wissenschaftlichen Arbeit aus dem Jahr 2005 in der Zeitschrift Nutrition Reviews, dass:

Da etwa 22 % des Wasserbedarfs eines Menschen durch Wasser aus der Nahrung gedeckt werden (5), bedeutet das, dass Männer und Frauen 3 Liter bzw. 2,5 Liter pro Tag trinken müssen, wenn sie mäßig aktiv sind. Natürlich können erhöhte Hitze und Aktivität den Wasserbedarf erheblich erhöhen. Wenn das Wetter warm genug ist, um zu schwitzen, benötigen sehr aktive Erwachsene, die intensiven Aktivitäten nachgehen, mehr als die doppelte Menge Wasser oder etwa 5–6 Liter Wasser pro Tag.

Die Wassermenge, die Sie für die Reinigung für einen einwöchigen Ausflug in die Wildnis benötigen, beträgt 18–42 Liter pro Person (jeweils 4,5–10,5 Gallonen) pro Woche. Wenn wir an eine Kanufahrt mit drei Erwachsenen in den Grenzgewässern denken, sind das 14–40 Gallonen gereinigtes Wasser. Das würde 112-334 Pfund wiegen. Es ist viel einfacher, in der Natur vorkommendes Wasser zu reinigen, als es aufzufüllen.

In dieser Kolumne des Direktors des Minnesota Sea Grant wird erläutert, wie man Krankheitserreger aus dem Wasser entfernt. Wenn das Wasser giftige Chemikalien enthält, ist eine viel ernstere Behandlung erforderlich. Hohe Konzentrationen schädlicher Chemikalien sind an wilden Orten, an denen keine industriellen oder kommunalen Abfälle anfallen, selten und stellen daher wahrscheinlich kein unmittelbares Problem dar. Sehen Sie sich die Liste der beeinträchtigten Gewässer in Minnesota an, um zu sehen, ob an dem Ort, an dem Sie sich aufhalten möchten, Wasser vorhanden ist, das einen oder mehrere Wasserqualitätsstandards nicht erfüllt und als beeinträchtigt gilt. Wenn Ihr Reiseziel chemisch beeinträchtigte Gewässer hat, benötigen Sie teure und hochentwickelte Ausrüstung oder es ist möglicherweise am besten, reines oder gereinigtes Wasser mitzuführen.

Die meisten Dinge im natürlichen Wasser, die Sie krank machen können, sind Lebewesen. Vom Kleinsten bis zum Größten sind es Viren, Bakterien, Protozoen und Würmer, die uns krank machen.

Menschen denken oft nicht daran, sich Viren über das Trinkwasser anzustecken, aber es gibt viele davon und ihre Zahl nimmt in natürlichen Gewässern zu. Viren können beim Menschen Unannehmlichkeiten, Unbehagen und/oder langfristige Schäden verursachen. Die häufigste Erkrankung ist die Gastroenteritis, die Magen- und Darmentzündungen sowie Erbrechen und Durchfall verursacht. Die schwerwiegenderen durch Wasser übertragenen Viruserkrankungen können zu Lähmungen, neurologischen Störungen, Atemwegserkrankungen, Herzproblemen, Hepatitis, Grippe, Warzen, Krebs, Gehirnentzündungen, Nierenproblemen und Blasenerkrankungen führen. Weitere Informationen finden Sie in meiner Videopräsentation „The Social Cost of Waterborne Virus Diseases From Bad Water Quality“.

Bakterien sind wahrscheinlich die bekanntesten klassischen Organismen, die Sie krank machen können, wenn Sie unreines Wasser trinken. Bakterien kommen im Darm aller Warmblüter vor und sind für die Verdauung der Nahrung unerlässlich. Viele Bakterien können krank machen. Zu den häufig im Wasser vorkommenden Bakterien gehören Escherichia coli (E. coli), Salmonella, Vibrio, Shigella, Campylobacter, Francisella, Legionella und Staphylococcus (8). Diese Bakterien verursachen eine Vielzahl von Krankheiten, aber Gastroenteritis (GE), einschließlich Magen- und Darmentzündungen, Durchfall und Erbrechen, sind wahrscheinlich die häufigsten.

In den Gewässern von Minnesota sind Giardien das am häufigsten besorgniserregende Protozoon. Dies ist der Organismus, der „Biberfieber“ verursachen kann, obwohl Biber nicht beteiligt sein müssen. Giardien wachsen im Darm von Menschen und anderen Tieren und werden über kleine Zysten auf andere Tiere übertragen. Eine Amöbe namens Entamoeba histolytica verursacht eine sehr schwere Krankheit, einschließlich der Krankheit, die manchmal als Amöbenruhr bezeichnet wird. Sein Name ist bedrohlich. Histolytica bedeutet, dass eine Amöbe in Ihnen Ihre Zelle zum Platzen bringt, was natürlich unangenehm ist. Ein weiteres besorgniserregendes Protozoon ist Cryptosporidium, das die Durchfallerkrankung namens Kryptosporidiose oder „Krypto“ verursacht. Dieser lässt sich durch Wasseraufbereitung nur schwer abtöten. Ein seltener, aber verheerender Protozoon ist Naegleria fowleri, die sogenannte hirnfressende Amöbe, die sich über Trinkwasser oder Schwimmen anstecken kann.

Im Allgemeinen sind Würmer seltener als Viren, Bakterien und Protozoen, aber Helminthen können sehr gefährlich sein. Dazu gehören Dracunculus und Fasciola. Ersteres ist die Quelle der Guineawurm-Krankheit in den Tropen und letzteres ist ein Plattwurm oder Zufallswurm, der sowohl in gemäßigten als auch in tropischen Gewässern vorkommt. Diese Organismen sind etwa 1000-mal länger als Bakterien und lassen sich daher etwas leichter herausfiltern oder abtöten.

Welche Wasserreinigungsmethode Sie auch verwenden, ein paar limnologische Tipps helfen Ihnen dabei, das bestmögliche Wasser zu erhalten. Denken Sie daran, dass diese schädlichen Krankheiten und giftigen Stoffe von Menschen und Landtieren ausgehen. Denken Sie auch daran, dass Sedimente vom Grund eines Sees oder Gewässers durch Wind und Wellen ins Wasser gelangen können, wenn das Wasser flach ist.

Sie sollten Ihr Wasser so weit wie möglich von Land und Menschen entfernen. Da Sedimente und gefärbtes Wasser (z. B. ein Teefleck) dazu führen, dass das Wasser schlecht schmeckt und die Reinigung beeinträchtigt, suchen Sie nach klarem Wasser, das keine Flecken aufweist. Normalerweise befindet sich dies in der Mitte eines großen Sees. Große Seen weisen weniger Teeflecken auf, da sie einen höheren pH-Wert haben als kleinere, braun gefärbte Seen. Vermeiden Sie es außerdem, Ihr Quellwasser direkt von der Oberfläche zu entnehmen, da Materialien, die Sie nicht sehen können, an der Oberfläche schwimmen. Limnologen (Wasserforscher) erhalten eine reinere Probe, indem sie ihre Auffangbehälter etwa eine Armlänge unter der Wasseroberfläche versenken.

Wenn Sie Wasser aus einem Fluss oder Bach entnehmen, nehmen Sie das Wasser so weit wie möglich vom Gewässerrand entfernt und reichen Sie es bis etwa zur Hälfte zwischen Oberfläche und Grund. Wasser in der Mitte des Baches wird am häufigsten erneuert und ist daher von besserer Qualität als in der Nähe des Bodens, der Seiten oder der Oberfläche.

Beachten Sie, dass manche Menschen Wasser aus Felsen rieseln sehen und denken, dass dies eine Quelle für sauberes, tiefes Grundwasser ist. Vielleicht ist es so, aber solange Sie nicht wissen, dass es sich um eine wirklich fließende Quelle (sogenannte artesische Quelle) handelt und nicht nur um Wasser, das vom Land durch Risse sickert, sollten Sie davon ausgehen, dass sie in engem Kontakt mit Land und Tieren steht und möglicherweise gemieden werden sollte. Vermeiden Sie Wasser mit Teeflecken oder trübes Wasser mit Ablagerungen. Teefleckiges Wasser kann bei der Reinigung mit Chlorierungsmethoden sehr schädlich sein und die Sedimente können von selbst krank machen. Vermeiden Sie auch Wasser mit hellgrüner Farbe, da es schädliche Algen enthalten kann.

Vor einigen Jahren verfasste eine Gruppe von Wildnisärzten und Wissenschaftlern, Mitglieder der Wilderness Medical Society, einen sehr hilfreichen Überblick über die verschiedenen Methoden zur Wasserreinigung (9). Sie unterteilen die Reinigungs- oder Desinfektionsmethoden in vier Arten: Hitze, ultraviolettes Licht, Filtration und chemische Behandlung.

Das Erhitzen von Flüssigkeiten zur Beseitigung lebender Mikroben wird seit Hunderten von Jahren durchgeführt. Louis Pasteur (1822-1895), ein französischer Wissenschaftler, wandte diese Methode erstmals auf die Konservierung von Wein und Bier an, um den Verderb zu verhindern, ohne den Charakter dieser Flüssigkeiten zu zerstören (10). Es reinigt gleichermaßen effektiv Wasser und ist die bevorzugte Methode, die von Wildnismedizinern empfohlen wird (9). Die Pasteurisierung unterscheidet sich ein wenig von den Warnungen „Wasser 10 Minuten kochen“, die manche Experten für übertrieben halten (9). Es reicht normalerweise aus, Wasser eine Minute lang zum Kochen zu bringen (212 °F), da Organismen während des Erhitzungsprozesses absterben.

Das Kochen von Wasser auf einer Wanderung erfordert viel Heizenergie und die Flüssigkeit wird so heiß, dass es lange dauert, bis sie auf eine trinkbare Temperatur abgekühlt ist. Stattdessen erhitzt die Pasteurisierung die Flüssigkeit auf eine warme Temperatur unterhalb des Siedepunkts (140 °F – 158 °F) und hält sie dort lange genug, um Dinge abzutöten, die Sie krank machen. Das Erhitzen von Wasser auf 158 bis 162 F tötet die meisten gefährlichen Organismen innerhalb von etwa 30 Sekunden ab (11). Abbildung 1 zeigt eine Grafik, die Temperatur-Zeit-Kombinationen beim vollständigen Absterben verschiedener durch Wasser übertragener Krankheitserreger zeigt. Die Grafik zeigt, dass Forscher darauf hinweisen, dass es ausreichen sollte, das Wasser für etwa ein paar Minuten auf eine Temperatur von 160 F oder höher zu bringen, um das Wasser loszuwerden Alles gefährliche Organismen. Das Kochen von Wasser soll noch mehr Sicherheit bieten.

Erhitzen ist eine bewährte und sichere Methode zur Herstellung von sauberem Trinkwasser. Es braucht nur einen Kochtopf, eine Wärmequelle und ein Thermometer. Die meisten Leute gehen ohnehin mit den ersten beiden Gegenständen campen und ein brauchbares, robustes Thermometer kann günstig sein. Eine perfekte Lösung für das Thermometer ist ein Heißgetränkethermometer, das zum Aufschäumen von Kaffeegetränken verwendet wird (Abbildung 2). Diese bestehen aus Edelstahl, sind robust und kosten zwischen 3 und 12 US-Dollar. Ein Nachteil besteht darin, dass eine gewisse Vorausplanung erforderlich ist. Für eine Reise mit drei Personen bedeutet das, täglich 3–9 Liter (ca. 1–2 Gallonen) zu erhitzen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass manche Leute denken, dass erhitztes Wasser fade schmeckt. Dies liegt daran, dass beim Erhitzen gelöste Gase aus dem Wasser ausgetrieben werden – das Zurückschütteln von Luft in das abgekühlte Wasser behebt dieses Problem.

Wenn ultraviolettes Licht auf lebende Organismen wie Bakterien, Viren und Protozoen trifft, kann es diese töten. Diese Methode wird zur Wasserreinigung auf Gemeinde- und Haushaltsebene eingesetzt. Es ist energieintensiv und daher in der Wildnis nur begrenzt einsetzbar. Wenn das Wasser jedoch klar genug ist, dass Licht eindringen kann, kann ultraviolettes Licht verwendet werden, wenn andere Methoden nicht verfügbar sind. Diese Methode namens SODIS für solare Desinfektion wird weltweit eingesetzt, um das Auftreten von Durchfallerkrankungen in Entwicklungsländern zu verringern (12). Die Methode beruht auf durchsichtigen Plastikbehältern, die für längere Zeit der Sonne ausgesetzt werden.

Die beliebtesten Einwegflaschen bestehen oft aus Polyethylenterephthalat (PET), einem Material, das für ultraviolette Strahlung undurchlässig ist.

Bevorzugt werden durchsichtige Plastikflaschen aus Materialien wie Polypropylen, Polycarbonat, Polystyrol, Polymethylmethacrylat und Polyethylenbeutel (12). Taschen sind bequemer zu transportieren als Flaschen und H20How empfiehlt, für SODIS 1-Gallonen-Gefrierbeutel mit Reißverschluss mitzunehmen.

Flaschen oder Beutel sollten teilweise gefüllt, kräftig geschüttelt werden, um die Sauerstoffkonzentration im Wasser zu erhöhen, aufgefüllt und vor dem Verzehr sechs oder mehr Stunden lang unter gelegentlichem Schütteln dem vollen Sonnenlicht ausgesetzt werden (13). Bei dieser Methode werden ultraviolette Strahlung und Sonnenerwärmung kombiniert, um pathogene Organismen abzutöten.

Diese Methode ist sehr kostengünstig in der Anwendung. Ein Nachteil besteht darin, dass für einen effizienten Betrieb Einwirkzeit und volles Sonnenlicht erforderlich sind und die Desinfektion am besten ist, wenn die durchsichtigen Behälter auf einem dunklen Hintergrund stehen. Das bedeutet sorgfältige Vorausplanung. Auf Reisen bedeutet das, dass man eine beträchtliche Menge Wasser mitführen muss und bei bewölktem Wetter kann es mehrere Tage dauern, bis die Desinfektion zuverlässig funktioniert.

Wasserfilter sind ein großes Geschäft und kompliziert. Die Idee dahinter ist, schädliche Organismen aus dem Trinkwasser zu entfernen, damit sie Sie nicht krank machen. Einige Filter verwenden auch Methoden, mit denen schädliche Chemikalien entfernt werden können, wie in der Kolumne meines Regisseurs „Getting the Lead Out“ über die Filtration von Leitungswasser in Häusern beschrieben. Tragbare Wasserfilter nutzen eine Druckquelle (z. B. Schwerkraft, eine Pumpe oder Ansaugen aus dem Mund), um Wasser durch einen Filter zu drücken, dessen Löcher so klein sind, dass krankheitserregende Organismen nicht passieren können.

Es gibt drei Hauptgrößen von Filtern, die in handelsüblichen Wasseraufbereitungsfiltern verwendet werden. Das zur Klassifizierung verwendete Größenmaß wird Mikrometer oder Mikron (abgekürzt µm) genannt. Ein Mikrometer entspricht etwa einem Hundertstel der Dicke eines Blattes Papier.

Umkehrosmosefilter erfordern eine Stromquelle oder eine Handpumpe und können langsam sein. Es gibt auch einige sogenannte Sterilisationsfilter mit Porengrößen von 0,2 µm. Diese sind manchmal in Niederdruck-Feldfiltrationsanlagen zu finden. Plisseepapier-Sedimentfilter für den ganzen Haushalt entfernen im Allgemeinen Partikel, die größer als 1 µm sind. Mit abnehmender Porengröße steigt der Druck, der erforderlich ist, um Wasser durch den Filter zu drücken, stark an, sodass die Kosten und die erforderliche Mechanik dramatisch ansteigen.

Die Größe der Partikel, die ein Filter durchlässt, macht einen großen Unterschied, da einige durch Wasser übertragene Krankheitserreger groß und andere klein sind. Im Allgemeinen ist es eine gute Idee, so viele dieser Dinge wie möglich herauszufiltern. Die Größen von durch Wasser übertragenen Krankheitserregern unterschiedlicher Größe sind in Abbildung 2 dargestellt. Die vertikalen gestrichelten Linien zeigen die Größen der Öffnungen in einigen gängigen Wasserfiltertypen. Im Allgemeinen werden Organismen links von den gestrichelten Linien durch den angegebenen Filtertyp nicht entfernt. Außerdem sollte man nicht davon ausgehen, dass alle Organismen rechts von den vertikalen Linien entfernt werden, da wasserbasierte Krankheitserreger formbar (flexibel) sind und sich durch Löcher und Schlitze quetschen können, die kleiner als ihre kleinste Größe sind (14). Beispielsweise können viele im Wasser vorkommende Bakterien Sterilisationsfilter mit einer Größe von 0,2 µm passieren (15).

Abbildung 2 zeigt, dass diese krankheitsverursachenden Organismen zwar alle klein sind, der größte von ihnen jedoch 100.000 größer sein kann als der kleinste von ihnen. Das ist mehr als der Größenunterschied zwischen einer Mücke und einem Elefanten. Er ist auch größer als der Größenunterschied zwischen dem Blauwal, dem größten Tier der Erde, und dem winzigen Krill, den er frisst. Kein Wunder, dass Ingenieure und Designer einen schwierigen Job haben. Sie versuchen im Wesentlichen, Netze zu entwerfen, mit denen alle Elefanten gleichzeitig gefangen werden können, ohne dass Mücken durch das Netz gelangen.

Das Mücken-Elefanten-Problem ist einer der Gründe dafür, dass Filtergeräte möglicherweise keine Sicherheit bieten. Wenn große Partikel den Filter verstopfen, kann das Wasser ihn nicht mehr problemlos passieren. Dies bedeutet, dass mehr Druck erforderlich ist, um Trinkwasser zu erhalten. Hoher Druck und daraus resultierende Schäden können zum Bruch des Filters führen, sodass alles, einschließlich des angesammelten Filtermaterials, in Ihr Trinkwasser gelangen kann. Auch wenn einige Filter Materialien wie Silber enthalten, die Krankheitserreger abwehren sollen, können sich im Filter dennoch Krankheitserreger ansammeln und wachsen, was zu erhöhten Gefahren führt. Aus diesem Grund sollte man Filtergeräte sorgfältig behandeln, um Bruch zu vermeiden, und die Anweisungen des Herstellers zur Reinigung befolgen.

Ein Wort zu den Filterspezifikationen. Schauen Sie sich die Angaben der Hersteller genau an. Sie sind normalerweise in der Bedienungsanleitung oder auf der Verpackung aufgeführt. In einer perfekten Welt sollten diese spezifisch sein und durch echte Testergebnisse untermauert werden. Fast alle geben eine bestimmte Filterporengröße an, manchmal in µm, manchmal in Mikrometern und manchmal in Mikrometern. Vergleichen Sie dies mit Abbildung 2, um zu sehen, welche Art von Organismen die Filterporengröße wahrscheinlich entfernt. Es gibt fast immer Hinweise auf die prozentuale Entfernung verschiedener Arten von Organismen. Es ist wichtig zu beachten, dass nur wenige Angaben zur Filtergröße und -wirksamkeit von einer staatlichen Prüfstelle überprüft werden, sodass Sie Ihre Gesundheit dem Hersteller anvertrauen.

Gemäß den US-EPA-Richtlinien „muss eine (Filtrations-)Einheit, um als mikrobiologischer Wasserreiniger bezeichnet zu werden, alle Arten von krankheitserregenden Mikroorganismen, einschließlich Bakterien, Viren und Protozoenzysten, aus dem Wasser entfernen, abtöten oder inaktivieren.“ das aufbereitete Wasser trinkbar machen“ (31). Gemäß den US-EPA-Richtlinien sollten Filter die Organismen im Wasser um 99,9 % bei Protozoen, 99,99 % bei Viren und um 99,999 % bis 99,9999 % bei Bakterien reduzieren (9). Das bedeutet, dass sie 1 von 1.000 Protozoen, 1 von 10.000 Viren und 1 von 100.000 bis 1.000.000 Bakterien durchlassen können. Aber auch in den USA liegt die Beschaffung der Beweise hierfür in der Verantwortung des Herstellers.

Die EPA testet, genehmigt oder zertifiziert keine Wasserfiltergeräte. Die Spezifikationen für ein Produkt können auch Hinweise auf den Teststandard enthalten, z. B. NSF/ANSI 42 oder NSF/ANSI 53. Ich bespreche diese Standards ausführlich in der Kolumne meines Regisseurs „Getting the Lead Out“ über Haushaltsfilter. Kurz gesagt berücksichtigt Standard 42 nur Aspekte des Aussehens und des Geschmacks von Wasser, während sich NSF/ANSI 53 mit der Entfernung von Substanzen wie Mikroben befasst, die Krankheiten verursachen können. Einige Filtereinheiten führen andere Standards wie NSF p231 oder NSF p248 auf. NSF p231 bezieht sich auf ein Testverfahren, das 1987 von der US-EPA beschrieben wurde (31), und NSF p248 bezieht sich auf ein anderes Testprotokoll zur Simulation des Betriebs von Wasserreinigern unter militärischen Bedingungen. Die meisten seriösen Hersteller legen Ihnen ein Dokument vor, in dem die Tests aufgeführt sind, die ihre Produkte in ihren Laboren bestanden haben. Sofern die Tests jedoch nicht von einer unabhängigen Prüforganisation durchgeführt wurden, müssen Sie sich weiterhin auf die Angaben der Hersteller verlassen. In den Produkten kann auch eine Herstellerbewertung der Wassermenge aufgeführt sein, die ohne Filterwechsel aufbereitet werden kann. Die Genauigkeit dieser Angaben hängt stark von der Reinheit der Wasserquelle ab.

Der Hauptvorteil der Verwendung von Wasserfiltern besteht darin, dass sie schnell arbeiten und Trinkwasser bereitstellen, aus dem zumindest einige der gefährlichen Organismen entfernt wurden, und dass das Wasser sofort verwendet werden kann. Die Hauptnachteile bestehen darin, dass sie möglicherweise nicht alle Organismen entfernen, die Sie krank machen können, dass sie teuer und manchmal sperrig sind, zerbrechlich sein und ausfallen können, Wartung erfordern, damit sie ordnungsgemäß funktionieren, und dass die Einwegfilter ersetzt werden müssen, wenn sie ausfallen Filterkapazität, also Abfall erzeugen. Darüber hinaus hängt Ihr Vertrauen in das Ergebnis von Ihrem Vertrauen in den Hersteller ab.

Der Einsatz von Chemikalien, um Wasser trinkbar zu machen, kann nicht als Reinigung bezeichnet werden, da wir dem Wasser etwas hinzufügen, was man als Desinfektion bezeichnet. Das ist ein bisschen so, als würde man eine Wunde mit Jod desinfizieren oder Oberflächen oder Kleidung mit Chlorbleiche desinfizieren. Tatsächlich sind die Verwendung von Jod und Chlor zwei Hauptmethoden zur Desinfektion von Wasser durch die Abtötung ungesunder Organismen. Jod und Chlor gehören zu einer Familie von Elementen, die Chemiker Halogene nennen, weil sie beim Mischen mit Metallen (Gen-)Salze (Hal) bilden. Es ist seit Jahrzehnten bekannt, dass Halogene für Mikroben (und andere Lebewesen) tödlich sind, da sie lebende Zellen aggressiv und dauerhaft inaktivieren (32). Ein Großteil der häuslichen Wasseraufbereitung weltweit erfolgt durch die Zugabe von Chlor zum Wasser, um viele Arten schädlicher Mikroben irreversibel zu inaktivieren. Da die Wasserdesinfektion ein aktiver Bereich der wissenschaftlichen Forschung ist, stehen auch einige andere chemische Behandlungen zur Verfügung.

Bei allen chemischen Behandlungen von Trinkwasser spielen Zeit, Temperatur und Konzentration eine Rolle. Wissenschaftler haben zahlreiche Tests durchgeführt, um festzustellen, wie schnell verschiedene Organismen sterben, wenn sie unterschiedlichen Konzentrationen von Halogenen und anderen Chemikalien ausgesetzt werden. Die Idee besteht darin, die niedrigstmögliche Konzentration zu verwenden und gleichzeitig eine Desinfektion in einer angenehmen Zeitspanne zu erreichen. Daher ist es wichtig, das Wasser lange genug der richtigen chemischen Konzentration auszusetzen, um eine vollständige Desinfektion zu erreichen. Außerdem werden Organismen bei niedrigen Temperaturen langsamer abgetötet, sodass längere Wartezeiten erforderlich sind. Als Anhaltspunkt für die Einwirkzeit können die Anweisungen des Herstellers herangezogen werden, bei längerer Einwirkzeit wird jedoch im Allgemeinen ein höherer Grad der Wasserdesinfektion erreicht.

Jod wird seit vielen Jahrzehnten zur Wasserdesinfektion eingesetzt. Es verleiht dem Wasser oft eine goldene Farbe und hat einen Geschmack, den manche Leute als unangenehm empfinden. Die am häufigsten auf dem Markt erhältlichen Formen sind einfache 2 %ige Jodtinktur (Tinktur bedeutet in Ethylalkohol und Wasser gelöstes Jod), 10 %ige Jodlösung, Jodtabletten (z. B. Tetraglycinhydroperiodid) und jodiertes Harz (entweder Triiodid oder Pentiodid). (33).

Eine 10 %ige Jodlösung muss in etwa 50 % höherer Konzentration zugesetzt werden als bei Tinkturen. Die Entfernung von Giardien und anderen Protozoenzysten erfordert sehr lange Kontaktzeiten. Aus diesem Grund kennen Sie wahrscheinlich Menschen, die ihr Trinkwasser chemisch gereinigt haben und sich trotzdem mit Giardien infiziert haben. Es wird auch davon ausgegangen, dass Povidon-Jod-Lösung wirksam ist, obwohl die Beweise weniger eindeutig sind als bei anderen Jodlösungen (9). Die Verwendung von Jod im Wasser in hohen Konzentrationen oder über einen längeren Zeitraum sollte vermieden werden, da es Schilddrüsenerkrankungen aufdecken und verschlimmern kann (34).

Wie viele Tropfen müssen hinzugefügt werden? Gemäß Abbildung 4 ergeben etwa 5 Tropfen Jodtinktur pro Liter Wasser 4 ppm Jod und 10 Tropfen bringen die Konzentration auf 8 ppm. Für 4 ppm müssen Sie 8 Tropfen 10 %ige Povidonlösung und 16 Tropfen für 8 ppm hinzufügen (35).

Die Chloraufbereitung ist wahrscheinlich der Ansatz, der die häusliche Wasserversorgung Ihrer Stadt frei von Krankheitserregern hält. Die häufigsten chemischen Formen zur Abtötung von Krankheitserregern im Feld sind 5 %iges Natriumhypochlorit (parfümfreies Haushaltsbleichmittel), Natriumchlorit, Natriumdichlorisocyanurat und Calciumhypochlorit. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) (33) ergeben etwa 4 Tropfen unparfümiertes Haushaltsbleichmittel pro Liter eine Lösung von etwa 10 ppm (35) und können wirksam sein, wenn die Kontaktzeiten lang genug sind (siehe Abbildung 4). Das Abtöten von Protozoen kann 12 bis 14 Stunden dauern, die meisten Bakterien und Protozoen werden jedoch bereits nach 60 bis 90 Minuten abgetötet.

Verwenden Sie keine Chemikalien auf Chlorbasis, wenn Sie braunes oder mit Tee verfärbtes Wasser desinfizieren möchten. Dies liegt daran, dass sich Chlor (und in geringerem Maße Jod) mit den gelösten Molekülen, die den Fleck bilden, verbinden und gefährliche Substanzen erzeugen können, die als Desinfektionsnebenprodukte oder DBPs bezeichnet werden. Die DBPs wurden mit einer hohen Rate an Blasenkrebs, Fehlgeburten und Zellanomalien bei Menschen in Verbindung gebracht (36).

Manche Menschen verzichten auf die Desinfektion mit Jod oder Chlor, da das Wasser dadurch einen Geschmack erhält. Backer et al. (9) schlagen vor, dass dieser Geschmack leicht entfernt werden kann, indem man nach einer angemessenen Kontaktzeit mit dem Desinfektionsmittel eine kleine Prise Ascorbinsäure (Vitamin C) zu einem Liter Wasser hinzufügt. Dadurch wird das Chlor in Chlorid und das Jod in Jodid umgewandelt, so dass keines von beiden einen unangenehmen Geschmack hat. Ascorbinsäure ist in den meisten Apotheken erhältlich und ein Hauptbestandteil von Getränkemischungen in Pulverform.

Ein immer beliebter werdendes Trinkwasserdesinfektionsmittel ist Chlordioxid (9). Dieses Desinfektionsmittel ist wirksamer als jedes andere gegen Cryptosporidium (35). Da diese Desinfektionsmittel auf einigen komplexen chemischen Reaktionen beruhen, werden sie oft als zweiteilige Behandlungen verkauft. Wasserstoffperoxid wurde als Wasserdesinfektionsmittel vorgeschlagen, ist jedoch ätzend und wurde weniger zuverlässigen Tests unterzogen.

Eine chemische Desinfektion kann mit allen Chemikalien kostengünstig und wirksam sein, sofern die Einwirkzeit lang genug ist. Da sie Zellen zerstören müssen, sind einige der größeren Organismen mit Chemikalien schwieriger abzutöten und benötigen eine sehr lange Kontaktzeit. Da Sie Ihrem Trinkwasser eine oder mehrere chemische Substanzen hinzufügen, kann es zu Geschmacksveränderungen kommen, die jedoch normalerweise mit kleinen Mengen Vitamin C oder anderen Methoden korrigiert werden können.

Entscheidungen über die am besten geeignete Methode zur Wasserreinigung sind eine Frage der persönlichen Entscheidung und der eigenen Einschätzung der relativen Risiken und Vorteile. Da die Flüssigkeitszufuhr so ​​wichtig ist, sollten Sie fernab der Zivilisation nie nur eine Methode zur Verfügung haben. Die Wasserpasteurisierung ist eine einfache und wirksame Methode zur schnellen Beseitigung aller Krankheitserreger, erfordert jedoch eine Heizquelle, Abkühlzeit und ein Thermometer. Die UV-Reinigung benötigt recht lange Reinigungszeiten und ist auf ausreichend Sonnenschein und einen ausreichend langen Stillstand angewiesen, um Mikroben abzutöten. Chemische Behandlungen sind kostengünstig, erfordern jedoch lange Kontaktzeiten, um einige der größeren und gefährlichen Krankheitserreger abzutöten. Sie verleihen dem Wasser auch einen chemischen Geschmack, den manche als unangenehm empfinden, der sich aber kostengünstig beheben lässt. Die Wasserfiltration ist die kostspieligste und komplexeste Methode und kann umfangreiche Studien erfordern, um sicherzustellen, dass der Filter für die Mikroben geeignet ist, vor denen Sie sich schützen möchten. Dies wird dadurch erschwert, dass Freizeitgewässer selten auf Krankheitserreger untersucht werden und man nie weiß, was vorhanden sein könnte. Für welche Methode Sie sich auch entscheiden, verschaffen Sie sich einen Vorsprung, indem Sie das klarste, sediment- und farbstofffreieste Wasser wählen, das so weit wie möglich von Kontaktquellen mit Menschen, Sedimenten und Tieren entfernt gesammelt wird.