Trinkwasseraufbereitung im Haushalt? Halogenierte Kohlenwasserstoffe

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1 Trinkwasseraufbereitung im Haushalt? Halogenierte Kohlenwasserstoffe April 2007

2 Impressum Medieninhaber und Herausgeber Umweltschutzverein Bürger und Umwelt Redaktion: Fachbereich Wasser, "die umweltberatung" NÖ "die umweltberatung" Niederösterreich Vervielfältigung nur mit Genehmigung von "die umweltberatung" gestattet! Wir danken für die fachliche Unterstützung: Amt der NÖ Landesregierung DI Dr. K. Wachter, Abteilung Wasserwirtschaft und Dr. F-M Klenner, Abteilung Umwelthygiene Dritte überarbeitete Auflage, April 2007

3 Inhaltsverzeichnis 1 Herkunft Verwendung Grenzwerte Wirkung Technische Probleme Gesundheit Trinkwasseranalyse Was tun außer aufbereiten? Trinkwasseraufbereitung Aufbereitung Aktivkohlefilter Umkehrosmosefilter Literatur...5 Halogenierte Kohlenwasserstoffe April 2007

4 1 Herkunft Kohlenwasserstoffe sind vorwiegend künstlich hergestellt und bestehen überwiegend aus Kohlenstoff und Wasserstoff. Natürlich kommen sie z.b. in Erdöl und Erdgas vor. Werden sie mit den Elementen Fluor, Chlor, Brom oder Jod umgesetzt, entstehen die so genannten halogenierten Kohlenwasserstoffe, eine Gruppe von tausenden Einzelsubstanzen. Erhöhte Konzentrationen im Grundwasser sind in den meisten Fällen auf unsachgemäßen Umgang bzw. unzureichende Lagerung dieser Stoffe in Betrieben zurückzuführen. Mitunter kommt es auch durch Lecks oder undichte Rohrleitungen zu Verunreinigungen des Bodens und des Grundwassers. Ein geringer Teil gelangt auch direkt in das Abwasser und damit in die Umwelt. Da das Rohrmaterial meist keine Barriere für Kohlenwasserstoffe darstellt, können die Substanzen auch durch ein dichtes Kanalsystem in den Boden entweichen. Selbst Beton stellt für diese Stoffe kein wirksames Hindernis dar. Da die Dichte von chlorierten Kohlenwasserstoffen über 1g/ml liegt und damit schwerer als Wasser ist, dringen sie bis an die tiefsten Stellen eines Grundwasserkörpers vor. Trihalogenmethane stellen eine besondere Gruppe von halogenierten Kohlenwasserstoffen dar. Sie gelangen nicht als Verunreinigung im Grundwasser in die Trinkwasserleitung, sondern können bei der Aufbereitung im Wasserwerk entstehen. Sie bilden sich, wenn organische Stoffe wie etwa Huminstoffe im Rohwasser vorhanden sind und mit freiem Brom oder Chlor reagieren. Im Extremfall kann bei hohen Huminstoffgehalten das giftige Chloroform entstehen. Höchstkonzentrationen für freies Chlor und für Trihalogenmethane in der Trinkwasserverordnung sollen diese Gefahr ausschließen. 2 Verwendung Die größte technische Bedeutung haben die chlorierten Kohlenwasserstoffe. Aufgrund ihrer guten Lösungsmitteleigenschaften und ihrer Unbrennbarkeit konnten sie sich im industriellen Bereich durchsetzen. Sie finden Verwendung als: Lösungsmittel in der metallverarbeitenden Industrie als Löse- und Treibmittel als Kühlmittel in Spezialreinigern in Farben, Lacken, Anstrichen und Holzschutzmitteln in Schädlingsbekämpfungsmitteln in Dünge- und Spritzmitteln 3 Grenzwerte Laut Trinkwasserverordnung TWV BGBl II 304/ 2001 gelten für diese Stoffe aus der Gruppe der halogenierten Kohlenwasserstoffe folgende Grenzwerte: 1,2-Dichlorethan 3,0 Mikrogramm 1 je Liter (µg/l) Epichlorhydrin 0,10 µg/l Tetrachlorethen und Trichlorethen 10 µg/l (Summe der Konzentrationen) Trihalogenmethane insgesamt 30 µg/l (Summe der Konzentrationen) 1 Ein millionstel Gramm Halogenierte Kohlenwasserstoffe April 2007 Seite 1

5 4 Wirkung 4.1 Technische Probleme In der Regel sind Kohlenwasserstoffe gut wasserlöslich und leicht in die Luft flüchtig. Halogenierte Wasserstoffe müssen meist in speziellen Gefäßen aufbewahrt werden, da sie manche Stoffe (wie etwa Beton) durchdringen oder auflösen können. Im technischen Umgang sind Grenzwerte vor allem in der Atemluft einzuhalten. 4.2 Gesundheit Kohlenwasserstoffe sind im Grundwasser sehr schwer abbaubar. Chlorierte Kohle n- wasserstoffe in der Landwirtschaft wie etwa Lindan oder das verbotene DDT sind überaus langlebig. Sie werden kaum abgebaut. Durch die schlechte Abbaubarkeit kommt es zu Langzeitwirkungen. Viele der verwendeten Wirkstoffe reichern sich in der Nahrungskette an und bleiben oft über Jahrzehnte nachweisbar. Bekanntestes Beispiel ist der Nachweis von DDT (das heute verboten ist) im Fettgewebe von Fischen und Vögeln der Arktis. Halogenierte Kohlenwasserstoffe können im menschlichen Organismus folgende Schädigungen hervorrufen: Schäden des zentralen Nervensystems Schäden von Lunge, Leber und Niere Hautschäden Krebserregend einige Kohlenwasserstoffe wirken akut giftig 5 Trinkwasseranalyse Analysestäbchen oder Chemikaliensätze zur Bestimmung von halogenierten Kohle n- wasserstoffen gibt es nicht. Die Bestimmung kann nur in Labors erfolgen. Bei folgenden Stellen können Sie amtliche Trinkwasseruntersuchungen in Auftrag geben (Aufzählung nicht vollständig) NUA Umweltanalytik GmbH Südstadtzentrum Maria Enzersdorf Tel / Austrian Research Centers Seibersdorf (ARCS) Bereich Chemische Analytik 2444 Seibersdorf Tel Halogenierte Kohlenwasserstoffe April 2007 Seite 2

6 AGES 2 - Lebensmitteluntersuchung und Forschung Wien Kinderspitalgasse Wien Tel. 01/ Umweltanalytisches Labor Sachsenplatz Wien Telefon: 01/ WSB Labor Steiner Landstr. 27 a 3504 Krems/Stein Tel / Institut für Wasseraufbereitung, Abwasserreinigung und -forschung (IWA) Ipfdorferstr Asten Tel. 0732/ AGES 2 - Lebensmitteluntersuchung Linz Bürgerstr. 47, PF Linz Tel. 0732/ Ergänzend dazu bietet "die umweltberatung" Trinkwassermessungen für Hausbrunnen an. Die Untersuchungen stellen keine amtlichen Messungen dar, sondern sollen einen ersten Überblick über die Situation des Brunnens und die Qualität des Wassers geben. Anmeldungen und Infos: "die umweltberatung" Mostviertel, Beratungsstelle Pöchlarn Tel.: 02757/8520 "die umweltberatung" NÖ-Mitte Tel.: 02742/ "die umweltberatung" NÖ-Süd, Beratungsstelle Mödling Tel / "die umweltberatung" Waldviertel Tel.: 02822/ "die umweltberatung" Weinviertel Beratungsstelle Hollabrunn Tel.: 02952/43 44 Gemessene Parameter: chemisch / physikalisch Nitrat, Nitrit, Ammonium, Eisen, Mangan, Chlorid, Sulfat, Calcium, Magnesium, Natrium, Kalium, Gesamthärte, Carbonathärte, Oxidierbarkeit, elektrische Leitfähigkeit, ph-wert und Temperatur bakteriologisch: koloniebildende Einheiten bei 22 C und bei 37 C, coliforme Keime, Escherichia coli und Enterokokken Kostenbeitrag: 65 Euro (vorbehaltlich Preisänderungen) 2 Österreichische Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit Halogenierte Kohlenwasserstoffe April 2007 Seite 3

7 6 Was tun außer aufbereiten? Reduktion der Verwendung von Produkten, die halogenierte Kohlenwasserstoffe enthalten Verbot von gefährlichen Substanzen durch den Gesetzgeber 7 Trinkwasseraufbereitung 7.1 Aufbereitung Für die Entfernung von halogenierten Kohlenwasserstoffen aus dem Wasser eignen sich Aktivkohlefilter und Umkehrosmosefilter. Bei beiden Methoden treten bei der Verwendung im Haushalt gravierende Nachteile auf, die im Folgenden besprochen werden sollen. 7.2 Aktivkohlefilter Dabei wird das aufzubereitende Wasser über einen Filterkörper aus Aktivkohle geleitet. Die große Oberfläche und die hohe Adsorptionsfähigkeit der Filterkohle halten die gelösten Schadstoffe zurück. Aktivkohlefilter eignen sich zur Entfernung von organischen Substanzen wie Chlor, chlorierten Kohlenwasserstoffen und Pestiziden. Im großtechnischen Anwendungsbereich (wie z. B. in Wasserwerken) wird die Aktivkohlefilterung als nachgeschaltete Aufbereitung zur Geschmacksverbesserung eingesetzt. Kleingeräte für den Haushalt zeigen eine Reihe von Nachteilen. So besteht bei längeren Standzeiten des Filters und bei schlechter Wartung eine hohe Verkeimungsgefahr, wodurch das Trinkwasser mit unerwünschten Keimen verunreinigt wird. Wird der Filtereinsatz oder das Aktivkohlegemisch nicht rechtzeitig erneuert, besteht die Gefahr des Durchbrechens, bei der die angesammelten Schadstoffe schlagartig in das Wasser abgegeben werden. Darüber hinaus kann es zu wechselseitigen Anlagerungen und Abspaltungen zwischen den herausgefilterten Stoffen kommen, wodurch neue chemische Verbindungen entstehen können. 7.3 Umkehrosmosefilter Sie beruhen auf dem Prinzip der Osmose, wonach es bei zwei Lösungen mit unterschiedlicher Konzentration, die durch eine halb durchlässige Membran getrennt sind, zu einem Druckausgleich kommt. Bei der Umkehrosmose wird dieser Flüssigkeitsstrom umgedreht, indem man die Seite mit der höheren Konzentration unter Druck setzt. Die Schadstoffe werden von der Membran zurückgehalten. Der Einsatz im Haushalt zeigt schwerwiegende Nachteile. So sind Verkeimungen der Membran bei längerem Gebrauch nicht auszuschließen. Umkehrosmosefilter sind Wasservernichtungsanlagen, die ein Vielfaches der Menge an aufbereitenden Wasser ungenutzt ableiten. Darüber hinaus sind gesundheitliche Probleme beim Genuss von entmineralisiertem Wasser möglich. Halogenierte Kohlenwasserstoffe April 2007 Seite 4

8 Prinzip der Osmose Prinzip der Umkehrosmose semipermeable Membran semipermeable Membran Salzlösung Wasser Druck Salzlösung Wasser unbehandeltes Wasser entmineralisiertes Wasser Abbildung 1: Funktionsprinzip der Umkehrosmose 8 Literatur Gesetze: [1] Trinkwasserverordnung TWV BGBI. II 304/2001 Bücher: [2] Hütter Leonhard A.: "Wasser und Wasseruntersuchung", Salle und Sauerländer, 1990 [3] Kölle Walter: "Wasseranalysen richtig beurteilen", Wiley-Vch Verlag GmbH, 1998 [4] Möll: "Taschenbuch für Umweltschutz", TUB Reinhardt, 1987 [5] Schönfeldinger: "Besseres Wasser", VKI, 1999 [6] Schröter: "Taschenbuch der Chemie", Verlag Deutsch, 1986 [7] Witassek, Friese: "Ihr Trinkwasser", Verbraucherzentrale Nordrhein-Westfalen, 1993 Halogenierte Kohlenwasserstoffe April 2007 Seite 5