Darmkrebs aus dem Wasserhahn: Nitrat im Trinkwasser

In der Deutschen Trinkwasserverordnung ist für Nitrat ein Grenzwert von maximal 50 mg pro Liter festgelegt. Nun zeigt eine dänische Studie: Bereits deutlich unterhalb dieses Grenzwertes gibt es einen Zusammenhang zwischen Nitratgehalt und Darmkrebsrisiko. Vermutlich ist der aktuelle Grenzwert zu hoch angesetzt.

Europaweit einheitliche Grenzwerte

Nitrate werden in der Landwirtschaft als Mineraldünger verwendet; in Böden und Gewässern werden sie außerdem durch Bodenbakterien aus organischen Stickstoffverbindungen gebildet (Nitrifikation). Hauptquelle dieser organischen Stickstoffverbindungen ist u. a. sog. „Wirtschaftsdünger“, besser bekannt als Gülle. Auf diesem Weg gelangen Nitrate auch in den Wasserkreislauf.

Die Trinkwasserversorgung wird in Deutschland zu ca. 70 % aus Grund- und Quellwasser gedeckt. Die restlichen 30 % des Trinkwassers stammen aus Oberflächengewässern wie See- und Talsperren, wo das Wasser direkt entnommen oder über Grundwasser-Anreicherung und Uferfiltration gewonnen wird.

Aus Gründen des Gesundheitsschutzes gibt es gesetzliche Grenzwerte für den Nitratgehalt im Trinkwasser. Auf Grundlage der EU-Grundwasserrichtlinie 2006/118/EG (GWRL) wurde in der deutschen Grundwasserverordnung (GrwV) ein Schwellenwert von maximal 50 mg Nitrat pro Liter festgesetzt. Daraus ergibt sich die praktische Konsequenz, dass Maßnahmen zur Senkung der Nitratbelastung erfolgen müssen, sobald dieser Schwellenwert im Grundwasser überschritten ist.

Auch die EU-Trinkwasserrichtlinie sieht als Qualitätsstandard (Parameterwert) für Nitrat eine maximale Konzentation von 50 mg pro Liter vor; dieser Wert wurde von der deutschen Trinkwasserverordnung als verbindlicher Grenzwert übernommen.

Sehr hohe Nitrat-Belastung in Deutschland

Insgesamt liegt der Nitratgehalt im Grundwasser in Deutschland bei ca. 18 % der repräsentativen Messstellen oberhalb dieses Grenzwertes (UBA 2018). Bei Messstellen mit Einzugsgebiet von landwirtschaftlichen Nutzflächen wird der Nitratgehalt in ca. 28 % der Messtellen überschritten. Nach Auskunft des Umweltbundesamtes sind 27 % der insgesamt 1.200 deutschen Grundwasserkörper wegen Überschreitung des Nitrat-Schwellenwertes von 50 mg/l in einem schlechten chemischen Zustand (Übersichtskarten und Details hier).

Grundwasserkörper in schlechtem Zustand bezüglich Nitrat (2017). Rot: schlecht. Grün: gut. Quelle: Umweltbundesamt

Krebsrisiko bei Grenzwerten nicht berücksichtigt

Nitrat selbst ist für den menschlichen Organismus weitgehend unbedenklich. Allerdings wird Nitrat im Körper zu Nitrit und N-Nitroso-Verbindungen umgewandelt, die ihrerseits als krebsauslösend (karzinogen) bekannt sind. Allerdings: Grundlage der Festsetzung des Nitrat-Grenzwertes auf max. 50 mg/l ist nicht das Krebsrisiko durch eine lebenslange Exposition, sondern die Vermeidung der Akuttoxizität bei Säuglingen. In den ersten Lebensmonaten reagieren Säuglinge besonders empfindlich auf Nitratzufuhr: Das aus dem Nitrat gebildete Nitrit schränkt die Sauerstoffaufnahme des Hämoglobins ein, wodurch es zur Gesundheitsgefahr für den Säugling (sog. Säuglingszyanose, „blue infant syndrome“) kommen kann. Zur Zubereitung von Säuglingsnahrung sollte daher auch möglichst nitratarmes Wasser (< 10 mg/l) verwendet werden.

Basis der Grenzwert-Berechnung für Nitrat im Trinkwasser ist damit die Abwehr von Gesundheitsgefahren für Säuglinge. Das langfristige Krebsrisiko für Erwachsene spielt dabei bislang keine Rolle, obwohl der Zusammenhang zwischen Nitrat-Belastung und Krebsrisiko seit Langem bekannt ist. Dänische Wissenschaftler haben nun analysisert, ob es bereits bei Nitrat-Konzentrationen unterhalb des 50 mg/l-Grenzwertes Hinweise auf ein erhöhtes Krebsrisiko gibt.

Darmkrebs-Risiko schon unterhalb des Grenzwertes erhöht

In der aktuell im International Journal of Cancer publizierten Studie (Int J Cancer 2018; online 23. Februar) hat das Team um Jörg Schullehner von der Universität Aarhus in einer bevölkerungsbasierten Studie untersucht, in welchem Zusammenhang die langjährige Nitrat-Exposition über Trinkwasser mit dem Darmkrebsrisiko steht. Dazu wurden die Daten des dänischen Gesundheitsregisters „Danish Civil Registration System“ herangezogen und ausgewertet.

Auf Grundlage der Trinkwasseranalysen sowohl von öffentlichen Wasserwerken als auch von privaten Brunnen konnte so die durchschnittliche Nitratbelastung für insgesamt 2,7 Millionen Erwachsene zwischen 1978 und 2011 berechnet werden. Im Rahmen des Studienzeitraums wurde bei 11.952 Menschen ein kolorektales Karzinom, ein Kolonkarzinom oder ein Rektumkarzinom diagnostiziert.

Der Nitratgehalt im Trinkwasser liegt teilweise erheblich oberhalb der Konzentration von 3,87 mg/l, ab der ein erhöhtes Darmkrebs-Risiko gezeigt wurde. Hier: beispielhafte Angaben aus Trinkwasseranalysen verschiedener deutscher Wasserversorger (05.04.2018, eigene Darstellung).

Und tatsächlich zeigte sich ein eindeutiger Zusammenhang: In der Personengruppe mit der höchsten Nitrat-Belastung (≥ 16,75 mg/l) war das Risiko für ein Kolorektalkarzinom um fast 20 % höher als in der Personengruppe mit der geringsten Nitrat-Belastung (< 0,69 mg/l) (Hazard Ratio 1,16, 95%-Konfidenzintervall 1,08-1,25). Ähnlich sahen auch die Ergebnisse für das Kolonkarzinom und das Rektumkarzinom aus.

Ein Aspekt sollte dabei besonders aufmerksam machen: Der Risikoanstieg für das Auftreten von Kolorektal- und Rektumkarzinomen war bereits ab einer Nitrat-Konzentration ≥ 3,87 mg/l statistisch signifikant, der Risikoanstieg für das Auftreten des Kolonkarzinoms ab einer Nitrat-Konzentration ≥ 9,25 mg/l. Beide Werte liegen damit erheblich unter dem erlaubten Grenzwert der Trinkwasserverordnung von 50 mg/l.

Grenzwert sollte dringend nach unten korrigiert werden

Insgesamt sind die Ergebnisse der aktuellen Auswertung eindeutig: Zwischen der Nitrat-Belastung des Trinkwassers und dem individuellen Darmkrebsrisiko gibt es einen starken statistischen Zusammenhang. Eine derartige Studie liefert zwar keinen direkten Beweis für eine unmittelbare Ursache-Wirkungs-Beziehung, doch die Indizien dafür sind ziemlich eindeutig: Die gewählte Methodik der dänischen Wissenschaftler ist gut und statistisch robust, der Zusammenhang von Krebsrisko und Nitratbelastung ist aus zahlreichen toxikologischen Studien bekannt, und vor allem: die aktuelle Auswertung zeigt einen direkten dosisabhängigen Zusammenhang. Das heißt, je höher die Nitrat-Konzentration im Trinkwasser, desto höher auch das individuelle Darmkrebs-Risiko. Gerade diese eindeutige Dosis-Wirkungs-Beziehung ist ein starker Hinweis auf einen tatsächlich vorhandenen kausalen Zusammenhang.

Fazit: Grenzwerte senken, individuelle Nitrat-Belastung reduzieren

Völlig zurecht betonen die Studienautoren deshalb, dass die gesetzlich vorgeschriebenen Grenzwerte vermutlich deutlich zu hoch angesetzt sind. Der Risikoanstieg für eine Darmkrebs-Erkrankung war weit unterhalb der geltenden Grenzwerte signifikant. Dass dieser Zusammenhang bislang noch nicht aufgefallen ist, verwundert nicht, denn schließlich wurden die Grenzwerte ja allein auf Basis der Vermeidung von Akut-Toxizitäten bei Säuglingen aufgestellt, ohne die Risiken der Langzeitexposition zu berücksichtigen.

Auch in Deutschland liegen die üblichen Nitrat-Konzentrationen im Trinkwasser in einem Konzentrationsbereich, für den die dänischen Wissenschaftler ein erheblich erhöhtes Darmkrebs-Risiko finden konnten (s. Tabelle). Solange die Politik an dieser Stelle nicht reagiert, hilft nur ein Blick in die Analysenergebnisse des lokalen Trinkwasserversorgers – mit entsprechenden Konsequenzen. Die Reduktion der Nitrat-Zufuhr über das Trinkwasser sollte damit in das wirksame Konzept zur Darmkrebsprävention integriert werden.

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