Landesmonitoring zur Bestimmung von Chrom(VI) im Trinkwasser in Sachsen-Anhalt

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1 Landesmonitoring zur Bestimmung von Chrom(VI) im Trinkwasser in Sachsen-Anhalt Durchführung des Landesmonitoringprogramms Zur Ermittlung des Ist-Zustandes wurde in Sachsen-Anhalt Ende 2014 ein Landesmonitoringprogramm erarbeitet. Ziel dieses Mess- und Überwachungsprogramms war die Ermittlung der Chrom(VI)-Konzentration im Trinkwasser der öffentlichen Trinkwasserversorgung und die Abschätzung einer Gesundheitsgefährdung für die Bevölkerung in Sachsen-Anhalt. Die Gesundheitsämter wurden in diesen Prozess eingebunden und die Wasserversorger wurden entsprechend informiert. Damit konnte erreicht werden, dass alle Wasserversorgungsanlagen der öffentlichen Trinkwasserversorgung mit diesem Programm erfasst wurden und dass für alle 114 Wasserversorgungsgebiete des Landes eine Überprüfung der Chrom(VI)-Gehalte im Trinkwasser realisiert werden konnte. Im Rahmen dieses Monitorings wurden neben der Bestimmung der Chrom(VI)- und der Gesamt-Chrom-Konzentration weitere Parameter zur Charakterisierung der Wasserbeschaffenheit mit Bezug zu geogen bedingten Einflussfaktoren ermittelt und ergänzende Informationen zum Einzugsgebiet (z.b. Angaben zur Herkunft des Rohwassers, zum Wassereinzugsgebiet, zum Aufbereitungsprozess, zum Einsatz von Desinfektionsverfahren) und zur Wasseraufbereitung in einer Checkliste erfasst. Die Probennahmen erfolgten durch die jeweils zuständigen Gesundheitsämter, die Proben wurden im LAV in Magdeburg untersucht. Insgesamt wurden im LAV 124 Trinkwasserproben aus 114 Wasserversorgungsgebieten untersucht, diese Proben wurden in der überwiegenden Mehrzahl am Wasserwerksausgang oder im Trinkwassernetz entnommen. Ergänzend hierzu wurden sechs Rohwasserproben untersucht. Darüber hinaus erfolgt eine Einspeisung von Trinkwasser in das Trinkwassernetz Sachsen-Anhalts aus zwei Wasserversorgungsanlagen in Sachsen. Die Untersuchungsergebnisse aus diesen Anlagen wurden von der Fernwasserversorgung Elbaue-Ostharz GmbH zur Verfügung gestellt. Damit liegen für alle Wasserversorgungsgebiete in Sachsen-Anhalt Ergebnisse zur Untersuchung auf Chrom(VI) im Trinkwasser vor, so dass Seite 1 von 6

2 ein repräsentativer Überblick über die Gesamtsituation im Trinkwassernetz der öffentlichen Trinkwasserversorgung gegeben ist. Vorkommen und Eigenschaften von Chrom(VI) Chrom ist ein ubiquitäres Element (0,019 % natürliche Häufigkeit). Chrom und Chrom- Verbindungen finden vielseitig Anwendung, z.b. in Legierungen, bei der Veredlung (Verchromung), der Passivierung, der Katalyse, der Ledergerbung oder auch als Farbstoff (Chromoxidgrün oder Chromgelb). Chrom wird im Tagebau oder aus geringer Tiefe als Chromit (Chromeisenstein) gewonnen. In seiner elementaren Form hat es keine physiologische Bedeutung im menschlichen Körper. Die häufigsten Oxidationsstufen des Chroms sind +3 und +6 (Chromat), wobei +3 die beständigere ist. In natürlichen Gewässern kommt Chrom ebenfalls in seiner dreiwertigen und sechswertigen Form vor. Während Chrom(III) als wichtiges Spurenelement gilt (Bedeutung in verschiedenen Stoffwechselprozessen) ist Chrom(VI) toxisch und wird vom Umweltbundesamt (UBA) als kanzerogen und mutagen eingeschätzt. 1 Das Auftreten von Chrom(VI)-Verbindungen in Grund- und Oberflächenwässern einer Region ist maßgeblich durch die (hydro-) geologische Beschaffenheit dieser Region bestimmt. Aus der geologischen Beschaffenheit lassen sich also erste Rückschlüsse auf den Chrom(VI)-Gehalt der Wässer ziehen. Das Erreichen eines guten qualitativen Zustands des Grundwassers als eines der Hauptziele der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (EU-WRRL) setzt die Kenntnis der hydrogeochemischen Hintergrundwerte im Grundwasser voraus. Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) stellt umfangreiches Informationsmaterial zur Hydrogeologie zur Verfügung. 2 Deutschland wird in 10 hydrogeologische Großräume unterteilt (Abbildung 1). Sachsen-Anhalt gehört regionalgeologisch weitgehend dem nord- und mitteldeutschen Lockerge flächendeckende Übersicht der grundwasserleiterbezogenen Hintergrundgehalte der Grundwässer Deutschlands: Seite 2 von 6

3 steinsgebiet (1) im Nordosten und dem mitteldeutschen Bruchschollenland (5) im Südwesten an. In den dort auffindbaren Gesteinsarten (überwiegend Sedimentgestein) findet man vergleichsweise wenig Chrom. Detaillierte Informationen zur geologischen Beschaffenheit und der hydrogeologischen Raumgliederung Deutschlands sind beim BGR verfügbar. 3 Abbildung 1: Hydrogeologische Großräume in Deutschland: 1 Nord- und mitteldeutsches Lockergesteinsgebiet; 2 Rheinisch-Westfälisches Tiefland; 3 Oberrheingraben mit Mainzer Becken und nordhessischem Tertiär; 4 Alpenvorland; 5 Mitteldeutsches Bruchschollenland; 6 West- und süddeutsches Schichtstufen- und Bruchschollenland; 7 Alpen; 8 West- und mitteldeutsches Grundgebirge; 9 Südostdeutsches Grundgebirge; 10 Südwestdeutsches Grundgebirge. 4 3 Projekt HYRAUM (HÜK2000): Interaktives Kartenmaterial: Seite 3 von 6

4 Analytik von Chrom(VI)-Verbindungen: Es gibt verschiedene analytische Methoden, mit denen der Gehalt an Chrom(VI) in wässrigen Lösungen bestimmt werden kann. Die Bestimmungsgrenzen (BG) 5 liegen bei 0,05 bis 0,02 µg/l. Das Analyseverfahren des LAV ist akkreditiert: hier wurde die sog. IC-ICP-MS- Methode etabliert. Da Chrom(VI) in wässriger Lösung als Chromat-Anionen vorliegt (CrO 2-4 ), findet zunächst eine chromatographische Trennung (IC) statt. Anschließend wird der Analyt mittels induktiv-gekoppelten Plasmas (ICP) ionisiert und schließlich massenspektrometrisch (MS) detektiert. Die BG für dieses Verfahren liegt bei 0,02 µg/l. 6 Bewertung der Ergebnisse In der Umwelt und in natürlichen Gewässern kommt Chrom als Chrom(III) und Chrom(VI) vor. Die Trinkwasserverordnung in der derzeit gültigen Fassung legt einen Grenzwert für die Gesamt-Chrom-Konzentration von 50 µg/l fest. Bisher ging man davon aus, dass Chrom(VI) im Wasser keine besondere gesundheitliche Rolle spielt, da es in der Umwelt sehr schnell zu dem beständigeren Chrom(III) umgewandelt wird. Durch den Fortschritt in Wissenschaft und Technik erlauben es moderne Analyseverfahren zwischen Chrom(III) und Chrom(VI) zu unterscheiden, was insbesondere wichtig ist, da neue wissenschaftliche Erkenntnisse auf eine kanzerogene und mutagene Wirkung von Chrom(VI) hinweisen. In dem vom UBA veröffentlichten Gutachten wird dies näher dargestellt und eine Expositions-Risiko-Beziehung abgeleitet. Dieses Gutachten schlägt einen (statistisch berechneten) Zielwert von 0,3 µg/l vor. 7 Die im Rahmen des Landesmonitoringprogramms erhobenen Daten lassen sich vor dem heutigen Kenntnisstand wie folgt zusammenfassen: 5 BG = die kleinste Konzentration eines Analyten, die quantitativ mit einer festgelegten Präzision und hoher Genauigkeit bestimmt werden kann 6 Jahresrückblick des Landesamtes für Verbraucherschutz 2014, online verfügbar unter: 7 Dieser Wert wurde als vorläufiger Zielwert definiert, der nicht als Grenzwert anzusehen ist und auch kein wahres Risiko definiert. Er dient bis zur Vorlage weiterer Erkenntnisse (auch zur Toxikologie) als ein statistisch abgeleiteter Wert zur Einordnung von Untersuchungsbefunden. Deutschlandweit wurden und werden weitere Daten erhoben, um die Belastungssituation besser einschätzen zu können. Seite 4 von 6

5 (a) Insgesamt wurden 124 Trinkwasserproben aus 114 Wasserversorgungsgebieten untersucht. (b) Aufgrund der hydrogeologischen Beschaffenheit wurden erwartungsgemäß nur geringe Chrom(VI)-Konzentrationen beobachtet. Das Auftreten von Chrom(VI) im Trinkwasser ist geogen bedingt und somit regional geprägt. (c) In 111 Wasserversorgungsgebieten liegen die Chrom(VI)-Konzentrationen unter dem vom UBA (statistisch berechneten) Zielwert von 0,3 µg/l, in den meisten Fällen sogar unter der Bestimmungsgrenze von 0,02 µg/l. (d) Für eine Wasserversorgungsanlage wurde eine Chrom(VI)-Konzentration zwischen 0,3 und 0,4 µg/l gemessen. Dieses Wasser wird mit einem Wasser aus einer anderen Wasserversorgungsanlage gemischt und erst dann an die Verbraucher abgegeben, so dass die Chrom(VI)-Konzentration in diesem Wasserversorgungsgebiet ebenfalls deutlich unter 0,3 µg/l liegt. (e) In zwei Wasserversorgungsgebieten werden Trinkwässer eingespeist, deren Chrom(VI)-Konzentrationen geringfügig über dem Zielwert aber unter einer Konzentration von 0,5 µg/l liegen. Vor dem heutigen Kenntnisstand stellt dieses Trinkwasser ebenfalls keine Gefährdung der menschlichen Gesundheit dar. Statistisch betrachtet würde sich das zusätzliche Gesundheitsrisiko nur äußerst gering erhöhen und wäre vernachlässigbar. Zusammenfassung Das LAV hat im Auftrag des Ministeriums für Arbeit, Soziales und Integration im Jahr 2014 damit begonnen, ein Landesmonitoringprogramm zur Bestimmung von Chrom(VI) im Trinkwasser durchzuführen. Ziel war es, möglichst flächendeckend für die Anlagen der öffentlichen Trinkwasserversorgung in Sachsen-Anhalt die Chrom(VI)-Gehalte zu ermitteln. In erster Linie dienen diese Untersuchungen (zusammen mit Daten aus anderen Bundesländern) der Klärung offener Fragen zur Belastung des Trinkwassers und um weitere Maßnahmen harmonisiert auf Bundesebene gemeinsam mit dem Bundesministerium für Gesundheit Seite 5 von 6

6 (BMG) und dem UBA abzustimmen. Dieser Prozess ist auch unter Würdigung neuester toxikologischer Erkenntnisse noch nicht abgeschlossen. Die vom LAV ermittelten Chrom(VI)-Gehalte werden nach heutigem Stand der Erkenntnisse und unter Heranziehung des o.g. Zielwertes wie folgt bewertet: (a) Wird der vom UBA (statistisch berechnete) Zielwert unterschritten, besteht kein weiterer Handlungsbedarf. (b) Wird der vom UBA (statistisch berechnete) Zielwert leicht überschritten, besteht nach heutigen Erkenntnissen keine Gefährdung. Derzeit finden auf Bundesebene weitere Gespräche zur toxikologischen Bewertung statt. Sobald neue Erkenntnisse vorliegen, sind die ermittelten Konzentrationen erneut einzuordnen und ggf. weitere Maßnahmen abzuleiten. Details zu den Ergebnissen in den jeweiligen Wasserversorgungsgebieten können beim zuständigen Gesundheitsamt erfragt werden. Seite 6 von 6