Nanostoffe für sauberes Grundwasser

BREMEN. Zu viel Gülle, zu viele Düngemittel: An vielen Orten in Deutschland beeinträchtigt die intensive Landwirtschaft die Wasserqualität. Die Nitratwerte im Grundwasser sind zu hoch. Ein Forscherteam der Jacobs University um Professor Ulrich Kortz hat jetzt im Labor einen neuen Weg gefunden, wie die Nitratbelastung im Wasser reduziert werden kann: mithilfe sogenannter Polyoxometallaten (POMs).

POMs sind molekulare Metall-Sauerstoff-Verbindungen, die im Labor mithilfe der Reaktion von verschiedenen Substanzen in Wasser hergestellt werden.

In dem konkreten Fall arbeiteten die Forscher mit einem bestimmten POM, das in seiner Gerüststruktur eine freie Stelle aufweist, wie es in einer Mitteilung der Jacobs University heißt.

Diese freie Stelle füllten die Wissenschaftler systematisch mit verschiedenen Metallatomen und untersuchten, wie die so angereicherten POMs den elektrokatalytischen Abbau von Nitrat in Wasser beeinflussen.

Sie stellten fest, dass die POMs mit Kobalt und Zink eher unauffällig blieben. Der Einbau von Kupfer oder Nickel habe sich jedoch als ausgesprochen effektiv erwiesen, wie es in der Mitteilung weiter heißt: Das nickelhaltige POM habe den Nitratgehalt um den Faktor vier gesenkt, und das kupferhaltige POM sogar um den Faktor 50 (Eur JIC 2016; 36: 5519–5529).

Kortz bezeichnet die Entdeckung in der Mitteilung als "hochinteressantes Resultat". Er setze auch deshalb große Hoffnungen in die Methode, weil die Nitratreduktion mithilfe von POMs weniger Kohlendioxid emittiere als herkömmliche Verfahren. Weitere Untersuchungen sollten nun klären, ob und wie sich die Methode zielsicher im Alltag einsetzen lässt.

Die Nitratbelastung im Grundwasser ist ja ein seit langem bekanntes Problem in Deutschland. Laut dem Nitratbericht 2016 der Bundesregierung weisen fast ein Drittel der Messstellen für die Grundwasserqualität zu hohe Nitratwerte auf. (eb)