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Wasserhahn
Trinkwasser

Schwermetalle im Trinkwasser

 

Einführung

Die höchstzulässige Konzentration von Schwermetallen im Trinkwasser wird durch die Trinkwasserverordnung (TrinkwV) geregelt. Die Vertreiber von Trinkwasser sind nur bis zum Ende ihres Verteilungsnetzes verpflichtet, die Einhaltung der Grenzwerte zu gewährleisten. Zwischen Hauseinführungsleitung und Wasserhahn kann es zu einer Beeinträchtigung der Wasserqualität kommen. Eine der wichtigsten Ursachen dafür besteht im Einsatz von Leitungen, die entweder ganz aus einem Schwermetall bestehen, Schwermetalle enthalten oder mit einer schwermetallhaltigen Schutzschicht versehen sind. Die Metalle können sich im Wasser anreichern und Gesundheitsschäden hervorrufen.

Seit dem 1. Januar 2003 ist die novellierte Trinkwasserverordnung - TrinkwV 2001 in Kraft, die der Umsetzung der europäischen Richtlinie 98/83/EG des Rates über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch dient. In ihr wird der Grenzwert für Blei, aber auch anderer Schwermetalle gesenkt, teilweise mit mehrjährigen Übergangsfristen.

 

Schwermetalle im Trinkwasser

Blei

Bis Mitte der 70er Jahre wurden in Deutschland häufig Trinkwasserinstallationen aus Blei verlegt. Erst 1973 stellte eine DIN-Norm die "Bedenklichkeit von Bleirohren im Trinkwassernetz" fest - verboten ist aber der Einbau bis heute noch nicht. In Frankfurt am Main sollen nach Erkenntnissen aus dem Jahre 1986 noch ca. 7800 Liegenschaften mit ca. 55 000 Wohnungen über Trinkwasserinstallationen aus Blei verfügen. Auch von Bremen, Berlin und Bonn ist bekannt, dass erhöhte Anteile der vorhandenen Hausanschlussleitungen aus Blei sind.

Im Mai 1997 hat das IfAU eine erste Studie zur "Belastung des Trinkwassers in Frankfurt/Main mit Blei, Kupfer, Nitrat und Nitrit" durchgeführt. Dabei wurde z. B.  festgestellt, dass für Blei 23% aller Proben über dem künftigen Grenzwert von 10 µg/L lagen. Am stärksten waren davon die Stadtteile Höchst/Unterliederbach, Sachsenhausen, Nordend und Bockenheim betroffen.

In der TrinkwV 2001 der Bundesrepublik Deutschland ist seit dem 1. Dezember 2003 ein Grenzwert von 0,025 mg/L (= 25 Mikrogramm/L) festgelegt. Dieser Wert galt bis zum November 2013. Seit dem 1. Dezember 2013 gilt ein Grenzwert von 0,010 mg/L. Von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) wird ein Blei-Grenzwert von 0,010 mg/l für Trinkwasser empfohlen.

Für den Menschen ist Blei ein toxisches Schwermetall, das sich im Körper ähnlich wie Calcium verhält und an dessen Stelle in Knochen eingelagert werden kann. Blei wird zu 80% über Lebensmittel aufgenommen, wobei die Aufnahme mit der Zufuhr von Milch begünstigt wird. Durch die Zufuhr von Calcium, Eisen, Zink, Kupfer, Selen oder Vitamin D mit der Nahrung wird die Aufnahme von Blei gehemmt. Hoch belastete Lebensmittel stellen z.B. Meeresfrüchte, Rinderniere, Leber, Wein oder Blattgemüse dar. Für Erwachsene und Kinder wird von der WHO eine maximal duldbare wöchentliche Aufnahme von 25 Mikrogramm (µg) Blei pro kg Körpergewicht empfohlen. Ein 10 kg schweres Kind sollte demzufolge nicht mehr als 250 µg Blei innerhalb von einer Woche aufnehmen. Bei einem Trinkwasser-Bleigehalt von 0,025 mg/L (entsprechend dem jetzigen Grenzwert der TrinkwV) wird für ein solches Kind, wenn es täglich einen Liter dieses Wassers zu sich nimmt, dieser Empfehlungswert bereits zu 70 % ausgeschöpft (175 µg). Dabei bleibt beispielsweise unberücksichtigt, dass Blei auch über die feste Nahrung aufgenommen wird, und dass Kinder im Alter von 2 Monaten bis 6 Jahren etwa fünfmal soviel Blei über die Nahrung aufnehmen wie Erwachsene. Aus anderen Veröffentlichungen geht dazu hervor, dass der von der WHO empfohlene Wert nicht zu den konservativsten gehört und sich auch niedrigere Empfehlungswerte toxikologisch begründen lassen.  Damit wird das besondere gesundheitliche Risiko erhöhter Blei-Konzentrationen im Trinkwasser deutlich.

Die Kanzerogenität von Blei gilt im Tierversuch als hinreichend belegt. Für Kinder im Vorschulalter stehen bei langfristig erhöhter Bleiaufnahme neurotoxische Effekte im Vordergrund. Dazu zählen unter anderem veränderte Reaktionszeiten, kognitive Entwicklung und schlechtes Abschneiden in psychologischen Tests. Weiterhin sind Einflüsse auf das Blutsystem und das Wachstum bekannt. Ein Schwellenwert für eine unschädliche Bleiaufnahme konnte bisher nicht ermittelt werden. Bei Erwachsenen kann es besonders zu einer Erhöhung des Blutdrucks oder Beeinträchtigung der Blutbildung kommen. Weitere klinische Symptome können sein: Schwächegefühl, Appetitlosigkeit, Magenschmerzen, Magen-Darm-Beschwerden u.a. Diese Symptome müssen jedoch nicht immer durch eine zu hohe Bleibelastung durch das Trinkwasser bedingt sein.

Interpretation einer Trinkwasser-Untersuchung auf Blei

 

Kupfer

Kupferrohre haben bei Hausinstallationen den größten Marktanteil. In der TrinkwV 2001 ist für den Gehalt an Kupfer in Trinkwasser ein Grenzwert von
2 mg/L angegeben. Die Probe soll die durchschnittliche wöchentliche Wasseraufnahme durch den Verbraucher repräsentieren.

Die WHO empfiehlt ebenfalls einen Richtwert von 2 mg/L, in den USA gilt ein zulässiger Höchstwert von 1 mg/L.

Nach einer Empfehlung des Umweltbundesamtes (UBA) sollten Kupferrohre nicht für die Trinkwasserinstallation verwendet werden, wenn das Wasser einen niedrigen pH-Wert hat, denn niedrigere pH-Werte begünstigen die Kupferfreisetzung. Die TrinkwV empfiehlt für Wasserversorgungsanlagen eine Überwachung des Kupfergehaltes ab pH 7,4 oder darunter.

Erhöhte Kupferkonzentrationen im Trinkwasser stammen nicht nur aus Kupferrohren der Hausinstallation, sondern können auch von Warmwasserbereitern aus Kupfer oder von Armaturen aus Messing oder Rotguss herrühren. Bei kupferhaltigen Armaturen sollte vor der Probenahme das Wasser, das in der Armatur stand, abgelassen werden, um einen erhöhten Eintrag an Kupfer aus der Armatur und somit ein erhöhtes Messergebnis zu vermeiden. Die in das Trinkwasser eingetragenen Konzentrationen an Kupfer sind weiterhin abhängig von der Verweilzeit im Rohr und vom pH-Wert des Wassers sowie von der Temperatur. Kupferkonzentrationen über 3 mg/L sind noch kein Zeichen für eine besondere Korrosionsanfälligkeit des Kupferrohres.

Kupfer gehört zu den für den Menschen lebensnotwendigen Spurenelementen. Die WHO hat einen täglichen Bedarf von etwa 0,08 mg/kg Körpergewicht für Säuglinge und Kinder und von 0,03 mg/kg Körpergewicht für Erwachsene errechnet. Im Stoffwechsel ist Kupfer u.a. bei der biologischen Energiegewinnung in den Zellen, bei der Bildung des roten Blutfarbstoffs sowie bei der Ausbildung von Hautpigmenten beteiligt. Als vorläufige maximal tolerierbare Aufnahme wird von der WHO ein Wert von 0,5 mg/kg Körpergewicht am Tag angegeben. Ein 10 kg schweres Kind z.B. sollte deshalb maximal 5 mg Kupfer am Tag zu sich nehmen. Bei Säuglingen kann eine erhöhte Aufnahme von Kupfer u.a. zu schweren Leberschädigungen führen. Eine gesundheitliche Gefährdung für Erwachsene ist durch eine tägliche Kupferaufnahme über Nahrung und Trinkwasser in der Größenordnung von insgesmt 5 mg nicht gegeben. Empfindliche Personen können auf erhöhte Gehalte an Kupfer im Trinkwasser mit Symptomen wie Übelkeit, Erbrechen und Reizungen des Magen-Darm-Traktes reagieren. Für Personen, die an der sogenannten Wilson´schen Krankheit leiden, ist auch die Aufnahme üblicher Kupfermengen problematisch, da sie infolge eines gestörten Kupfer-Stoffwechsels Kupfer in der Leber speichern. Klinisch stehen hier Leberzirrhose und Störungen des Zentralen Nervensystems im Vordergrund.

 

Eisen

Ein Eintrag an Eisen in das Trinkwasser erfolgt in der Regel durch ältere, eisenhaltige Leitungsrohre. Üblicherweise werden Eisenleitungen mit einem Zinküberzug versehen, der die Korrosion (Rost) der Eisenleitungen verhindern soll. Bei Rohren aus unverzinktem Stahl oder aus Gusseisen bildet sich bei gleichbleibender Wasserqualität und gleichmäßiger Strömung eine Schutzschicht aus. Bei verzinkten Eisenrohren steigt der Eintrag an Eisen in das Wasser mit dem Abtrag der Zinkschicht.

Die TrinkwV 2001 legt für Eisen einen Grenzwert von 0,2 mg/L fest. Sollte es zu regelmäßigen Überschreitungen des Grenzwertes nach längerer Standzeit kommen, so ist der Hausbesitzer zu einem Austausch der Leitungsrohre verpflichtet. Zur Feststellung einer solchen Belastung kann eine amtliche Untersuchung durch das Stadtgesundheitsamt durchgeführt werden.

Der durch die TrinkwV festgesetzte Grenzwert ist als technische Vorgabe zu verstehen, die dem Schutz vor Ablagerungen in Behältern und Rohrleitungen und damit zur Vermeidung aufwendiger Reinigungsmaßnahmen dient. Eisen ist ein essentielles Spurenelement und von zentraler Bedeutung für den menschlichen Organismus. Zur Deckung des täglichen Bedarfs sind ca. 5-30 mg Eisen erforderlich, die mit der Nahrung oder dem Trinkwasser aufgenommen werden.

Der Eisengehalt im Trinkwasser liegt normalerweise deutlich unter der für den Menschen als schädlich angesehenen Grenze von 200 mg/l. Bei einem Gehalt von mehr als 0,2 mg/l können aber bereits unangenehme Auswirkungen auftreten, da Eisenionen bei Kontakt mit gelöstem Sauerstoff ausflocken. Färbungen, Trübungen, Ablagerungen, Rostflecken und metallischer Geschmack sind Folgen dieses Vorgangs. Aus diesen Gründen werden bereits kleine Mengen an Eisen als störend betrachtet, obwohl Eisen als Spurenelement im Trinkwasser toxikologisch unbedenklich ist.

 

Zink

Die TrinkwV 2001 enthält keine Angaben zu Zink. In der TrinkwV von 1990 ist für den Gehalt an Zink in Trinkwasser ein Richtwert (kein Grenzwert) von 5 mg/L angegeben. Dieser Wert darf nach 12-stündiger Standzeit des Wassers in der Leitung erreicht werden. Bis 2 Jahre nach der Installation von verzinkten Stahlrohren gilt der Richtwert ohne Berücksichtigung der Standzeit. Zink ist als Werkstoff in Abhängigkeit von der Wasserqualität nur entsprechend dem Stand der Technik zu verwenden.

Zink stellt ein lebenswichtiges Spurenelement für den menschlichen Organismus dar. Der Tagesbedarf eines Erwachsenen beträgt etwa 0,2 mg/kg Körpergewicht. Bei Kindern liegt der Tagesbedarf sogar 5mal höher. Bei Aufnahmen größerer Mengen (150-facher Tagesbedarf) treten Unterleibskrämpfe und blutiger Durchfall auf. Große Zinkmengen blockieren die Kupferaufnahme durch die Darmwand und können so zu Kupfer-Mangel-Erscheinungen führen. Trotz dieser aufgeführten Wirkungen gilt Zink in den Konzentrationen, in denen es normalerweise von verzinkten Eisenrohren abgegeben wird, als unbedenklich.

 

Cadmium

Die TrinkwV 2001 legt für Cadmium einen Grenzwert von 0,005 mg/L fest. Cadmium kann als Verunreinigung von Zink in verzinkten Eisenrohren vorkommen.

Cadmium gehört zu den Kumulationsgiften und reichert sich besonders in der Niere an. Daher hat die chronische Toxizität von Cadmium eine größere Bedeutung, akute Vergiftungen sind selten. Neben Nierenschäden kann es bei chronischer Vergiftung zu Eisenmangelanämie, Gelbfärbung der Zahnhälse, Wirbelschmerzen, und im fortgeschrittenen Stadium zu Knochenmarksschädigungen und Osteoporose kommen. Für den Menschen gibt es keine Hinweise auf eine reproduktionstoxische Wirkung. Ob Cadmium jedoch mutagen wirkt ist noch nicht abschließend geklärt.


 

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