Von allen bekannten Flüssigkeiten kommt Wasser einem universellen Lösungsmittel am nächsten; Wasser löst mehr Substanzen auf als jede andere bekannte Substanz. Diese Tendenz, Materialien aufzulösen, bedeutet auch, dass Wasser Mineralien, Sauerstoff, Chemikalien und Bakterien enthält. Die Sicherheit von Regenwasser hängt dann davon ab, welche Verunreinigungen es enthalten oder tragen kann.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Die Sicherheit beim Trinken von Regenwasser hängt von der Sauberkeit der Atmosphäre ab, die der Wasserdampf durchquert hat. Wie der Regen gesammelt wird, beeinflusst auch die Qualität des Wassers. Wenn der Regen direkt aus der Luft in einem relativ abgelegenen Gebiet ohne Luftverschmutzungsquellen gegen den Wind gesammelt und dann gekocht wird, um Bakterien abzutöten, könnte Regenwasser sicher zum Trinken sein.
Überprüfung des Wasserkreislaufs
Der Wasserkreislauf ist zwar in seinen Details sehr komplex, kann aber auf drei Stufen verallgemeinert werden: Verdunstung, Kondensation und Niederschlag. Verdunstung tritt auf, wenn Wassermoleküle genug Energie gewinnen, um zu Wasserdampf zu werden. Die Energie besteht normalerweise aus Wärmeenergie von der Sonne, aber chemische Reaktionen reichen von pflanzlichen und tierischen Durch die Atmung von Verbrennungsmotoren und Fabrikemissionen wird auch Wasserdampf in die Atmosphäre abgegeben.
Wasserdampf schwimmt in der Atmosphäre und verklumpt schließlich mit anderen Wassermolekülen. Oft tritt diese Verklumpung um ein anderes schwebendes Teilchen auf. Diese Partikel können von Chemikalien, Staub, Ruß, Bakterien oder Pollen stammen. Kondensation tritt auf, wenn der Wasserdampf wieder flüssig wird.
Wenn die Wassertröpfchen groß genug werden, um zu fallen, beginnt der Niederschlag. Niederschlag kann in Form von Regen, Schnee, Hagel oder einer Kombination erfolgen. Das an die Erdoberfläche zurückgeführte Wasser kann im Boden versinken; in Flüsse, Bäche, Seen oder das Meer ablaufen; von Pflanzen aufgenommen werden; betrunken von Tieren; oder von der Industrie genutzt, aber früher oder später verdunstet Wasser und der Kreislauf geht weiter.
Regenwasser sammeln
Einer der Vorteile der Regenwassernutzung ist die verfügbare Menge. Zum Beispiel ergibt 1 Zoll Regen, der auf eine Struktur mit einer Dachfläche von 40 Fuß mal 70 Fuß fällt, etwa 1.700 Gallonen (6.600 Liter) Wasser. Das Wasser kann durch an den Fallrohren angebrachte Regentonnen oder Zisternen aufgefangen werden. Wenn der erste Abfluss auf den Boden geleitet wird, wird zumindest ein Teil der angesammelten Trümmer, Staub, Bakterien und anderen Verunreinigungen weggespült. Der Rest könnte sicher sein, zumindest für die Bewässerung von Non-Food-Pflanzen und Regengärten und, wenn relativ sauber, für Wildwasserquellen. Die Verwendung von gesammeltem Regenwasser reduziert die Menge an aufbereitetem Wasser aus öffentlichen Systemen und spart Wasser.
Viele Bundesstaaten haben Gesetze, die die Regenwassernutzung kontrollieren oder verbieten. Colorado zum Beispiel erließ 2016 Regeln, die private Hausbesitzer auf zwei Regenfässer (110 Gallonen) gesammeltes Regenwasser beschränken. Das Wasser muss auf dem Grundstück für Außenzwecke wie Garten- und Landschaftsbewässerung verwendet werden. In Oregon ist das Sammeln von Regenwasser erlaubt, aber es kann nur von Dachflächen gesammelt werden. Hausbesitzer sollten die Vorschriften ihres Staates überprüfen, bevor sie eine Regenwassernutzungsanlage installieren.
Regenwasser trinken
Die Qualität des Regenwassers variiert stark von Ort zu Ort, abhängig von der Art der Schadstoffe und der Entfernung von Schadstoffquellen. Zum Beispiel konnten höhere Schornsteine die Smogprobleme Londons teilweise lindern, indem sie den kontaminierten Rauch über größere Gebiete verteilten. Studien zeigen, dass Regenwasser in Luftverschmutzungszentren wie Los Angeles chemische Verunreinigungen enthält.
Die Regelungen für die Nutzung von gesammeltem Regenwasser zu Trinkwasser sind von Bundesstaat zu Bundesstaat unterschiedlich. Wenn es für den privaten Gebrauch gehalten wird, setzen viele Staaten die Trinkwasserstandards nicht durch und überlassen die Verantwortung dem Hausbesitzer. Aus Sicherheitsgründen sollten Hausbesitzer ihr Wasser jedoch testen lassen, bevor sie Regenwasser als Trinkwasser verwenden. Die US-Umweltschutzbehörde hat 2018 die Trinkwasserstandards und Gesundheitshinweise aktualisiert (siehe Ressourcen).
Sauberkeit von Regenwasser
Regen, der durch die Atmosphäre fällt, scheint das sauberste Wasser der Erde zu sein. Leider macht die Fähigkeit des Wassers, so viele verschiedene gelöste oder suspendierte Materialien zu transportieren, diese Annahme unsicher. Auch wenn das Regenwasser relativ rein ist, beeinflusst die Sammelmethode die Reinheit des Regenwassers. Auch gespeichertes Regenwasser kann verunreinigt werden.
Potenzielle Schadstoffe im Regen
In der Luft befindliche Materialien können sich in Regentropfen lösen oder suspendieren und Regenwasser verunreinigen. So zeigte beispielsweise eine Luftüberwachung in der Gegend von Los Angeles zwischen 1995 und 1998, dass die Bewohner fast das Fünffache der empfohlenen Konzentrationen der krebserregenden Verbindungen Benzol, Formaldehyd und Butadien. Diese Chemikalien wurden während Regenstürmen aus der Atmosphäre in den Boden transportiert.
Saurer Regen
Sulfate und Stickoxide aus der Luftverschmutzung verbinden sich chemisch mit Wassertröpfchen zu saurem Regen. Regenwasser hat von Natur aus einen pH-Wert von 5 bis 6, der leicht sauer ist. Saurer Regen kann jedoch einen pH-Wert von bis zu 2 erreichen, hat jedoch normalerweise einen pH-Wert von etwa 4. Obwohl der niedrigste pH-Wert des sauren Regens von 2 dem pH-Wert von Essig (2,2) und Zitronensaft (2,3) entspricht, ist saurer Regen nicht direkt schädlich für das Trinken. Der direkte Schaden für Menschen (und andere Tiere) entsteht durch das Einatmen des sauren Regens. Wenn es regnet oder sich Smog bildet, beträgt die relative Luftfeuchtigkeit der Atmosphäre 99 bis 100 Prozent. An diesem Punkt bringt die Atmung das saure Material in die Lunge. Besonders gefährdet sind Menschen mit Asthma, Atemwegserkrankungen oder eingeschränkter Atemfunktion.
Der Great London Fog von 1952 tötete schätzungsweise 4.000 Menschen direkt, wobei die Gesamtzahl der Todesfälle aufgrund des fünftägigen Säuresmog-Ereignisses zwischen 8.000 und 12.000 geschätzt wurde. 1966 forderte das Smog-Ereignis am Thanksgiving-Wochenende in New York City etwa 200 Tote. In den 1960er Jahren kam es in New York City immer häufiger zu Todesfällen im Zusammenhang mit Rauch und Smog aufgrund von Bronchitis und Lungenemphysem.
Bakterien im Regenwasser
Regenwasser, das von Dächern gesammelt wird, enthält wahrscheinlich Bakterien aus Vogelkot, Kot von kleinen Säugetieren und organischer Zersetzung. Eine australische Studie zeigte, dass luftgetragene Bakterien diese Bakterienbelastung erheblich erhöhen.
Regenwasser kann für Pflanzen besser sein, weil ihm die Chemikalien der öffentlichen Wasseraufbereitungsanlagen fehlen. Aufgefangenes Regenwasser wird jedoch nicht für die Bewässerung von Nahrungspflanzen empfohlen. Wenn das Wasser zum Gießen von Obst und Gemüse verwendet wird, sollte das Wasser nicht direkt auf die Pflanze aufgetragen werden. Tragen Sie das möglicherweise kontaminierte Wasser am frühen Morgen auf den Boden um die Pflanze herum auf und verschieben Sie die Ernte bis später am Tag, wenn Verdunstung und UV-Bestrahlung alle Bakterien abtöten sollten. Die Behandlung von Regenwasser mit Bleichmittel oder Jod unter der Annahme, dass das Wasser durch Bakterien verunreinigt ist, wird ebenfalls vorgeschlagen.
Staub, Schmutz, Rauch und Pollen
Staub, Schmutz, Rauch und Pollen, die durch Wind, Autos, Mähen, Feuer und andere Aktivitäten aufgewirbelt werden, werden Teil der Atmosphäre. Wasserdampf kondensiert um die Partikel herum. Staub, Schmutz, Rauch und Pollen kehren mit Regen auf den Boden zurück. Diese auf Dächern abgelagerten Materialien werden bei Regenfällen, insbesondere bei den ersten Stürmen nach einer Trockenperiode, abgespült. Diese natürlichen Materialien können im Regenwasser zu Gesundheitsproblemen führen.
Dachverunreinigungen
Wenn Regen über ein Dach spült, verbinden sich Partikel des Dach- und Dachrinnenmaterials mit Staub, Ruß, Pollen und Chemikalien in der Luft im Abfluss. Baumaterialien wie Asbest, Asphalt (ein Erdölprodukt) und Metalle (Blei und Kupfer) können den Abfluss verunreinigen.
Kontamination von gespeichertem Regenwasser
Gesammeltes Regenwasser sollte innerhalb von 10 Tagen verwendet werden, um einen Befall durch Mückenlarven zu verhindern. Es sollten Siebe verwendet werden, um zu verhindern, dass Schmutz und tierische Verunreinigungen in den Lagerbehälter gelangen. Spülkästen mit Schweißnähten können durch das Lot mit Blei verunreinigt werden. Die Behandlung des Regenwassers mit Bleichmittel oder Jod entfernt keine chemischen Verunreinigungen.