In jeder Stunde verbraucht eine mittlere Stadt in Deutschland über 2000 Kubikmeter Wasser. Um diesem Bedarf gerecht zu werden werden, pumpen die Wasserwerke aus jedem ihrer Brunnen viele Zigtausend Liter pro Stunde. Eine permanente Überwachung der Wasserqualität ist also schwierig, denn vor allem die Analyse von Schwermetallen ist zeitaufwändig. Jetzt entwickelten Forscher der Brigham Young University in Utah Moleküle, die bestimmte Metalle im Wasser zur Fluoreszenz anregen. Auf diese Weise könnten insbesondere im Umfeld von Erzbergwerken und Metallhütten Schadensfälle frühzeitig erkannt werden.

Zunächst entwickelten Todd Bronson und seine Kollegen eine organische Substanz, die sich an die gelösten Metalle bindet, jenen Atomen also, die über freie Außenelektronen verfügen. In einem weiteren Schritt schufen sie Moleküle, die genau erkennen können, ob es zu einem Rendezvous zwischen dem Metall – in diesem Fall Zink – und der organischen Substanz gekommen ist. Diese "Reporter-Moleküle" erkennen die Komplexbildung und fluoreszieren dann unter UV-Licht. Liegen in dem Wasser keinerlei Zink-Ionen vor, bleibt auch die Fluoreszenz aus.

Die Forscher hatten schon früher ähnliche Substanzen entwickelt, mit denen sich Quecksilber und Cadmium nachweisen lässt – selbst wenn ihre Konzentration in der Größenordnung von einem Milligramm pro 1000 Litern liegt. In Zukunft sollen solche Ionen-Sensoren helfen, die Schwermetall-Gehalte in Flüssen, Abwassersystemen und Wasserwerken permanent zu überwachen.