Durch Wasser übertragene Krankheiten

Wasserbedingte Krankheiten sind Erkrankungen , die durch pathogene Mikroorganismen wie Bakterien , Viren , Protozoen und Parasiten verursacht und durch verunreinigtes Wasser übertragen werden . Viele dieser Mikroorganismen sind Darmparasiten , die durch die Wände des Verdauungstrakts in das Gewebe oder den Blutkreislauf eindringen . Verschiedene andere wasserbedingte Krankheiten werden durch Viren verursacht. Weitere wichtige Gruppen wasserbedingter Krankheiten werden durch Metazoenparasiten hervorgerufen . Typische Beispiele sind bestimmte Nematoden ( Fadenwürmer ), die Krankheiten wie Dracunculiasis oder die Guinea-Wurm-Krankheit auslösen können . Zu den weiteren Gruppen wasserbedingter Metazoenpathogene gehören die Schistosomatidae , eine Familie der Blutegel . [ ^{1 ] Neben} Krankheitserregern kann die Wasserverschmutzung auch durch chemische Schadstoffe wie flüchtige organische Verbindungen (VOCs) verursacht werden. Dazu gehören Benzol , Toluol , Ethylbenzol und Xylole , die durch industrielle Abfallentsorgung, Leckagen in Rohrleitungen, das Auslaufen von Flugzeugtreibstoff oder durch Hitze beschädigte Kunststoffrohre in die Wasserleitungen gelangen können .

Diese Krankheiten können durch Baden, Waschen, Trinken von verunreinigtem Wasser oder den Verzehr von mit verunreinigtem Wasser in Kontakt gekommenen Lebensmitteln übertragen werden . Durchfall und Erbrechen sind die am häufigsten berichteten Symptome von durch Wasser übertragenen Krankheiten . Weitere Symptome können Übelkeit , Magenkrämpfe , Fieber sowie Haut-, Ohren-, Atemwegs- oder Augenprobleme sein. ^{[ 2 ]} Der Kontakt mit VOC-belastetem Wasser wird mit Kopfschmerzen, Übelkeit, Tumorbildung und einem erhöhten Krebsrisiko, einschließlich Leukämie , in Verbindung gebracht . Durch Wasser übertragene Krankheiten tragen weltweit erheblich zu Sterblichkeit und Behinderung bei, insbesondere in Entwicklungsländern .

Der wirksamste Mechanismus zur Prävention von durch Wasser übertragenen Krankheiten ist der zuverlässige Zugang zu sauberem Wasser , Sanitärversorgung und Hygiene ( WASH ). Dazu gehören die Verbesserung von Sanitärsystemen , Chlorung , Impfungen und Entsalzung . Infrastrukturverbesserungen , wie der Austausch beschädigter Kunststoffrohre durch Metallrohre in brandgefährdeten Gebieten, können das Kontaminationsrisiko ebenfalls verringern. Der Klimawandel erhöht das Risiko von durch Wasser übertragenen Krankheiten durch die zunehmende Wahrscheinlichkeit von Dürren und Überschwemmungen, die Schadstoffe verbreiten und gefährdete Bevölkerungsgruppen unverhältnismäßig stark treffen können. Überwachung kann helfen, Ausbrüche zu erkennen und zu verhindern . Fortschritte in den Bereichen Sanitärversorgung, Filtration , Chlorung und Mikrobiologie haben Wissenschaftlern in der Vergangenheit geholfen, durch Wasser übertragene Krankheiten zu verstehen und zu kontrollieren.

Der Begriff „wasserbedingte Krankheit“ ist größtenteils Infektionen vorbehalten , die vorwiegend durch Kontakt mit oder Konsum von mikrobiell verunreinigtem Wasser übertragen werden . Viele Infektionen können durch Mikroben oder Parasiten übertragen werden, die versehentlich, möglicherweise aufgrund außergewöhnlicher Umstände, ins Wasser gelangt sind. Die Tatsache, dass es gelegentlich zu einer Infektion kommt, bedeutet jedoch nicht zwangsläufig, dass die daraus resultierende Krankheit als „wasserbedingt“ kategorisiert werden sollte. Krankheiten wie Malaria werden häufig fälschlicherweise als „wasserbedingt“ angesehen, da Mücken als Vektoren aquatische Stadien in ihrem Lebenszyklus durchlaufen. Die Bekämpfung oder Behandlung stehender Gewässer kann die Mückenpopulationen reduzieren, was die Annahme nahelegt, dass die Krankheit durch Wasser und nicht durch Mückenstiche übertragen wird. ^{[ 3 ]}

Ein verwandter Begriff ist „ wasserbedingte Krankheit “, definiert als „jede signifikante oder weit verbreitete negative Auswirkung auf die menschliche Gesundheit, wie Tod, Behinderung , Krankheit oder Störungen , die direkt oder indirekt durch den Zustand oder Veränderungen der Menge oder Qualität von Wasser verursacht werden“ ^{[ 4 ] : ​​47.} Wasserbedingte Krankheiten werden nach ihrem Übertragungsweg gruppiert: durch Wasser übertragene, durch Wasserhygiene bedingte, durch Wasser verursachte und mit Wasser in Zusammenhang stehende Krankheiten ^{[ 4 ] : ​​47.} Der Hauptübertragungsweg für durch Wasser übertragene Krankheiten ist die Aufnahme von verunreinigtem Wasser ^{[ 5 ] .}

Mangelnde Versorgung mit sauberem Wasser sowie unzureichende Sanitärversorgung und Hygiene (WASH) sind Hauptursachen für die Verbreitung von durch Wasser übertragenen Krankheiten in einer Gemeinschaft. Die fäkal-orale Übertragung ist ein Übertragungsweg für diese Krankheiten. ^{[ 6 ]} Armut erhöht ebenfalls das Risiko für Gemeinschaften, von durch Wasser übertragenen Krankheiten betroffen zu sein. So beeinflusst beispielsweise der wirtschaftliche Status einer Gemeinschaft ihren Zugang zu sauberem Wasser. ^{[ 7 ]} Weniger entwickelte Länder sind möglicherweise stärker von potenziellen Ausbrüchen durch durch Wasser übertragene Krankheiten betroffen, während in entwickelteren Regionen das Risiko geringer ist. ^{[ 8 ]} Darüber hinaus hat derzeit jeder vierte Mensch, also 2,1 Milliarden Menschen weltweit, keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser. ^{[ 9 ]}

Der Mangel an Bildung in armen Regionen ist ein Schlüsselfaktor für das Problem der durch Wasser übertragenen Krankheiten. Je besser eine Gesellschaft über ein Thema aufgeklärt ist, desto eher kann sie selbst Maßnahmen ergreifen und das Problem im Inland lösen, anstatt auf ausländische Hilfe angewiesen zu sein. Viele Länder im Nahen Osten , in Südostasien und in Subsahara-Afrika sind aufgrund mangelnder Bildung anfällig für diese Probleme. ^{[ 10 ]} Marokko beispielsweise verfügt nicht über ausreichend Arbeitskräfte für die Nahrungsmittelproduktion und andere Bereiche, deren Potenzial gut ausgeschöpft werden könnte. Als Reaktion darauf haben die Vereinigten Staaten und Marokko gemeinsam mit zahlreichen anderen Organisationen das Programm H2O Maghreb ins Leben gerufen . Dieses Programm klärt die marokkanische Bevölkerung durch Simulationen der Wasseraufbereitung über sauberes Wasser und Hygiene auf. Mithilfe von Virtual-Reality-Technologien werden nicht nur seltene Notfallsituationen simuliert, sondern auch Arbeitsplätze für die Bevölkerung in Entwicklungsländern geschaffen, um die Wirtschaft anzukurbeln. ^{[ 10 ]}

Politische Unruhen und Kriege begünstigen neben mangelnder Bildung die Ausbreitung von durch Wasser übertragenen Krankheiten. Besonders betroffen sind die Länder der östlichen Mittelmeerregion . ^{[ 11 ]} Die Weltbank stuft Jemen , zusammen mit mehreren anderen Ländern der östlichen Mittelmeerregion, als „fragile und von Konflikten betroffene Länder“ ein. In Syrien und im Libanon ^{[ 12 ]} gab es seit etwa drei Jahrzehnten keine Choleraausbrüche mehr , doch 2022 kam es erneut dazu. Krieg zerstört die notwendige Infrastruktur für sauberes Wasser und sanitäre Einrichtungen – ideale Bedingungen für die Ausbreitung von Krankheiten. Vor zwei Jahren stufte die Weltgesundheitsorganisation Cholera zu einer globalen gesundheitlichen Notlage der Stufe 3 hoch. Zwischen 2016 und 2022 wurden in Jemen 2,5 Millionen Cholerafälle registriert. ^{[ 13 ]} Diese Ausbrüche stehen in engem Zusammenhang mit den Konflikten in der Region. Krieg zerstört zudem die notwendigen medizinischen Einrichtungen und Krankenhäuser zur Versorgung von Patienten mit durch Wasser übertragenen Krankheiten. In der östlichen Mittelmeerregion kämpfen die Länder nicht mehr mit einer Pandemie , sondern mit einer endemischen Krankheit . ^{[ 11 ]}

Andere vom Krieg gezeichnete Regionen wie Gaza müssen komplexe Wassersysteme verwalten, die die Wasserqualität zusätzlich gefährden und das Risiko von durch Wasser übertragenen Krankheiten erhöhen. Gaza bezieht den Großteil seines Wassers aus dem Grundwasser, aber auch aus Israel ; zudem gibt es mehrere Entsalzungsanlagen in der Region. ^{[ 14 ]} Arbeiter sind ständig damit beschäftigt, die durch Artilleriebeschuss im Krieg zerstörten Wasserleitungen zu reparieren, wobei sie mitunter ums Leben kommen. ^{[ 14 ]} Zum Vergleich: In den USA verbrauchen Menschen etwa 300 Liter sauberes Wasser pro Tag, während es in Gaza nur etwa 80 Liter sind. Da bis 2024 alle Teile des Wassersystems in Gaza in irgendeiner Form geschädigt sein werden, explodierten kurz darauf die Fälle von durch Wasser übertragenen Krankheiten: 600.000 Fälle von akutem Durchfall und sogar ein zehn Monate altes Baby erkrankte an Kinderlähmung . ^{[ 14 ]}

Eine 2022 in Nature Communications veröffentlichte Studie untersuchte die Zusammenhänge zwischen ethnischen und rassischen Gemeinschaften und der Konzentration von Schadstoffen im Trinkwasser in den USA im Zeitraum von 2000 bis 2011. Landkreise mit einem höheren Anteil hispanischer und indianischer Bevölkerung wiesen höhere Arsen- und Urankonzentrationen im Trinkwasser auf. Im Gegensatz dazu waren die Konzentrationen bei nicht-hispanischen weißen Einwohnern niedriger. Die Autoren schlussfolgerten, dass die Unterschiede in der Trinkwasserqualität je nach Region und demografischer Zusammensetzung variieren und die Ungleichheiten beim Zugang zu reguliertem Trinkwasser in den USA widerspiegeln. ^{[ 15 ]}

Der Klimawandel beeinflusst das Wachstum und Überleben von Bakterien und anderen Krankheitserregern in Lebensmitteln und Wassersystemen. ^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]} Er wirkt sich auf durch Wasser übertragene Krankheiten aus, indem er die Wassertemperatur, die Wasserqualität , die Hygiene und die mikrobielle Ökologie beeinflusst . ^{[ 19 ] : 1107 [ 20 ] : 12}

Der Klimawandel hat einen erheblichen Einfluss auf die sozioökonomischen Folgen von durch Wasser übertragenen Krankheiten, insbesondere in informellen Siedlungen . Über 60 % der städtischen Bevölkerung Afrikas leben in Gebieten mit unzureichender Wasser- und Sanitärversorgung. Dürren wurden mit Choleraausbrüchen in Nairobi in Verbindung gebracht , während Überschwemmungen Krankheitserreger durch verunreinigtes Wasser verbreiten können. ^{[ 21 ]}

Wärmeres Wasser, vermehrte Überschwemmungen , Niederschläge und höhere Luftfeuchtigkeit fördern das Wachstum und die Verbreitung von Bakterien wie Vibrio cholerae , dem Choleraerreger , und anderen Krankheitserregern, die für Gastroenteritis , Wundinfektionen und Durchfallerkrankungen verantwortlich sind . ^{[ 19 ] : 1107 [ 20 ] : 12 [ 22 ]} Höhere Wassertemperaturen können auch die Bakterienbelastung durch Trinkwasserversorgungssysteme erhöhen, und in wärmeren Perioden ist der Wasserverbrauch typischerweise höher. Zusammengenommen erhöhen diese Faktoren die Wahrscheinlichkeit der Aufnahme von Krankheitserregern und einer Infektion. ^{[ 22 ]}

Starke Regenfälle und Überschwemmungen infolge des Klimawandels können die Übertragung von Krankheitserregern auch durch Beeinträchtigungen der Sanitär- und/oder Trinkwasseraufbereitungsinfrastruktur beeinflussen und so Trinkwasserquellen oder Lebensmittel verunreinigen. Überschwemmungen können Wassersysteme überlasten und einen Rückfluss verursachen, der zur Verunreinigung des Grundwassers und anderer Trinkwasserquellen führt. ^{[ 22 ]}

Zuverlässiger Zugang zu sauberem, unbelastetem Trinkwasser und angemessene Sanitäranlagen sind die wichtigsten Maßnahmen zur Vorbeugung von durch Wasser übertragenen Krankheiten. Impfungen sind eine weitere Methode, um den Körper vor solchen Krankheiten zu schützen ^{[ 38 ].} Ziel ist es, die fäkal-orale Übertragung von Krankheiten zu unterbrechen. ^{[ 38 ]}

Solarenergie hat sich zu einem sauberen und effizienten Mittel entwickelt, mit dem Wasser destilliert und entsalzt werden kann . Dieses Verfahren ist umweltverträglich, da es keine großen Mengen an Kohlendioxid produziert, die den Planeten schädigen könnten. Tatsächlich sind die Kohlendioxidemissionen bei der Nutzung von Solarenergie zur Wasserdestillation oder -entsalzung praktisch null. ^{[ 39 ]}

Entsalzung ist der Prozess, bei dem Wasser durch Entsalzung trinkbar gemacht wird. Da Wasser eine knappe Ressource ist – die Menge ist also begrenzt und steht der gesamten Menschheit nur zur Verfügung –, ist die Forschung nach nachhaltigen Methoden zur Steigerung der Trinkwasserversorgung von großer Bedeutung. ^{[ 40 ]} Angesichts des reichlichen Vorkommens von Salzwasser auf der Erde ist die solare Entsalzung ein innovatives und vielversprechendes Verfahren. Sie nutzt Solarpaneele , die Sonnenenergie einfangen und diese anschließend zur Entsalzung des Wassers durch Umkehrosmose verwenden . Die Solarenergie wird mithilfe der Solarpaneele in Strom umgewandelt. Dieser Strom treibt das Wasser unter hohem Druck durch Filter, die das Salz zurückhalten, das Wasser aber durchlassen. ^{[ 41 ]} Diese Entsalzungsmethode ist auch deshalb vorteilhaft für die Gesellschaft, weil sie in abgelegenen Gebieten eingesetzt werden kann. Sie benötigt keinen Anschluss an ein herkömmliches, großes Pipelinesystem, das zudem große Mengen an Kohlendioxid produziert. Insbesondere dort, wo Salzwasser leicht zugänglich ist, viel Sonnenschein vorhanden ist und es an sauberem Trinkwasser mangelt, ist diese Methode am effektivsten. ^{[ 41 ]}

Um die Ausbreitung von Krankheiten durch verunreinigtes Wasser zu verhindern, können weitere Maßnahmen und Vorsichtsmaßnahmen ergriffen werden. Beispielsweise kann dem Trinkwasser in geeigneten Mengen Chlor zugesetzt werden, um Viren abzutöten. Auch die üblichen Haushaltshygienemaßnahmen, wie die Verwendung von Desinfektionstüchern und Desinfektionssprays, sind in Bereichen, in denen sauberes Trinkwasser besonders wichtig ist, wie Badezimmer und Küchen, unerlässlich. ^{[ 42 ]} Darüber hinaus ist zu beachten, dass Kunststoffrohre bei Hitzeschäden durch Waldbrände Benzol und andere flüchtige organische Verbindungen (VOCs) in das Trinkwasser freisetzen können. Die Installation von Metallrohren in Risikogebieten kann das zukünftige Kontaminationsrisiko verringern. ^{[ 43 ]}

Laut Weltgesundheitsorganisation (WHO) tragen wasserbedingte Krankheiten schätzungsweise zu 3,6 % der gesamten globalen Krankheitslast ( DALY – Disability-Adjusted Life Years) bei und verursachen jährlich etwa 1,5 Millionen Todesfälle. Die WHO schätzt, dass 58 % dieser Krankheitslast, also 842.000 Todesfälle pro Jahr, auf einen Mangel an sauberem Trinkwasser, sanitären Einrichtungen und Hygiene (zusammengefasst als WASH – Water Supply and Hygiene ) zurückzuführen sind. ^{[ 38 ]}

Das Waterborne Disease and Outbreak Surveillance System (WBDOSS) ist die wichtigste Datenbank zur Identifizierung von Erregern, Mängeln, Wassersystemen und Quellen, die mit wasserbedingten Krankheiten und Krankheitsausbrüchen in den Vereinigten Staaten in Verbindung stehen. ^{[ 44 ]} Seit 1971 betreiben die Centers for Disease Control and Prevention (CDC) , der Council of State and Territorial Epidemiologists (CSTE) und die US Environmental Protection Agency (EPA) dieses Überwachungssystem zur Erfassung und Meldung von Daten über „wasserbedingte Krankheiten und Ausbrüche im Zusammenhang mit Badegewässern, Trinkwasser, Umweltbelastungen und unbestimmten Wasserexpositionen“. ^{[ 44 ] [ 45 ]} „Die Daten des WBDOSS haben die Bemühungen der EPA zur Entwicklung von Trinkwasservorschriften unterstützt und den CDC als Leitfaden für ihre Aktivitäten im Bereich der Badegewässer gedient.“ ^{[ 44 ] [ 45 ]}

Das WBDOSS stützt sich auf vollständige und genaue Daten der Gesundheitsbehörden der einzelnen Bundesstaaten, Territorien und anderer US-amerikanischer Gerichtsbarkeiten zu durch Wasser übertragenen Krankheiten und Krankheitsausbrüchen. ^{[ 44 ]} Im Jahr 2009 wurde die Meldung an das WBDOSS von Papierformularen auf das elektronische Nationale Ausbruchsmeldesystem (NORS) umgestellt . ^{[ 44 ]} Jährliche oder zweijährliche Überwachungsberichte der vom WBDOSS erhobenen Daten wurden von 1971 bis 1984 in CDC-Berichten veröffentlicht; seit 1985 werden die Überwachungsdaten im Morbidity and Mortality Weekly Report (MMWR) publiziert . ^{[ 44 ]}

WBDOSS und die Gesundheitsbehörden arbeiten zusammen, um die Ursachen von verunreinigtem Wasser zu untersuchen, die zu Ausbrüchen von durch Wasser übertragenen Krankheiten und deren Aufrechterhaltung führen. ^{[ 44 ]} Dies geschieht, indem die Gesundheitsbehörden die Ausbrüche untersuchen und WBDOSS die Berichte erhält. ^{[ 44 ]}

Durch Wasser übertragene Krankheiten können erhebliche wirtschaftliche Auswirkungen haben. Menschen, die sich mit einer durch Wasser übertragenen Krankheit infizieren, sind in der Regel mit damit verbundenen Gesundheitskosten konfrontiert. Dies gilt insbesondere für Entwicklungsländer. Im Durchschnitt gibt eine Familie etwa 10 % ihres monatlichen Haushaltseinkommens pro infizierter Person für die Behandlung aus. ^{[ 46 ]}

Sozioökonomische Auswirkungen beziehen sich auf die Folgen von durch Wasser übertragenen Krankheiten für die Gesellschaft, beispielsweise für Lebensqualität, medizinische Versorgung, Wirtschaft und Bildung. ^{[ 42 ]} Das Ziel 6 für nachhaltige Entwicklung (SDG 6) , der Zugang zu sauberem Wasser und sanitären Einrichtungen für alle bis 2030, bildet die Grundlage vieler anderer Ziele für nachhaltige Entwicklung mit Bezug zu Gesellschaft und Wirtschaft. ^{[ 47 ]} Besonders stark betroffen ist die Landwirtschaft, deren zunehmender Druck durch das rasante Bevölkerungswachstum in den Städten entsteht, da der Landwirtschaft dadurch Wasser entzogen wird. Sauberes Wasser und sanitäre Einrichtungen sind lebenswichtig, denn ohne sauberes Wasser gibt es keine nachhaltige Nahrungsquelle. Sauberes Wasser ist notwendig, um gesunde Nutzpflanzen anzubauen. Ist das zur Bewässerung verwendete Wasser verunreinigt, können die Erzeugnisse verheerende Krankheiten übertragen.

Etwa ein Drittel aller Städte weltweit ist auf das für die Landwirtschaft notwendige Süßwasser angewiesen. Die Süßwasserversorgung steht unter ständigem Druck, da mit dem Bevölkerungswachstum in städtischen Gebieten der Wasserbedarf stetig steigt. Schätzungen zufolge wird dieser Bedarf in den nächsten 25 Jahren um 80 % zunehmen, was die Wasserknappheit weiter verschärft, da die Landwirtschaft etwa 72 % des städtischen Süßwasserbedarfs deckt. ^{[ 48 ]} Ein Beispiel für das Engagement von Unternehmen zur Erreichung des Ziels für nachhaltige Entwicklung 6 ist das Projekt „Adopt-a-River“ in Nairobi , Kenia . Das Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP) arbeitete bei diesem Projekt mit verschiedenen anderen Organisationen zusammen. Im Rahmen des Projekts werden entlang des Athi-Flusses Fallen errichtet , um große Feststoffe aufzufangen. Zusätzlich werden Recyclingstationen gebaut, und auch Unternehmen, die ihre Abwässer in Gewässer einleiten, beteiligen sich an dem Vorhaben. Dies ist ein Schritt zur Entfernung von Schadstoffen aus dem Wasser und verringert somit das Risiko einer Kontamination des Wassers, das schließlich zur Bewässerung von Nutzpflanzen verwendet wird. ^{[ 48 ]}

Früher wurden durch Wasser übertragene Krankheiten fälschlicherweise mit der Miasma-Theorie erklärt , der zufolge schlechte Luft die Verbreitung von Krankheiten verursacht. ^{[ 49 ] [ 50 ]} Man begann jedoch, einen Zusammenhang zwischen Wasserqualität und durch Wasser übertragenen Krankheiten herzustellen , was zu verschiedenen Wasseraufbereitungsmethoden wie Sandfiltration und Chlorierung des Trinkwassers führte. Die Begründer der Mikroskopie , Antonie van Leeuwenhoek und Robert Hooke , nutzten das neu erfundene Mikroskop , um erstmals im Wasser suspendierte kleine Partikel zu beobachten und legten damit den Grundstein für das spätere Verständnis von durch Wasser übertragenen Krankheitserregern und Krankheiten. ^{[ 51 ]}

• Durch die Luft übertragbare Krankheit
• Lebensmittelbedingte Erkrankung
• Liste der durch Wasserverschmutzung verursachten Krankheiten
• Vernachlässigte Tropenkrankheiten
• Öffentliche Gesundheit
• Vektorübertragene Krankheiten
• Wasserqualität
• Zoonose

• Liste wasserbedingter Krankheiten, Schadstoffe und Verletzungen mit alphabetischem Index, sortiert nach Krankheitsart (bakteriell, parasitär usw.) und Symptomen (Durchfall, Hautausschlag und vieles mehr) sowie Links zu weiteren Ressourcen (z. B. der Website „Healthy Water“ der CDC).
• Weltgesundheitsorganisation (WHO) „Wasserbedingte Krankheiten“