Wasserqualit?t der Schwimm- und Badebecken

Das als Desinfektionsmittel verwendete Chlor reagiert ebenfalls mit den von Badeg?sten eingetragenen Schmutzstoffen zu teilweise toxischen Nebenprodukten der Chlorung. Diese müssen überwacht und minimiert werden.

Inhaltsverzeichnis

 

Desinfektionsnebenprodukte

Mit Chlor werden Schwimmb?der und Badebecken desinfiziert, um die Badeg?ste vor Krankheitserregern zu schützen. Das Chlor im Wasser reagiert auch mit Schmutzstoffen, die die Badeg?ste ins Wasser eintragen (Schwei?, Urin, Hautschuppen etc. im Beckenwasser). Dabei werden als Nebenprodukte der Chlorung Trihalogenmethane (THM) gebildet: Trichlormethan (Chloroform), Bromdichlormethan, Dibromchlormethan und Tribrommethan (Bromoform). Das Trichlormethan dominiert unter den THM in Sü?wasserb?dern, das Tribrommethan dagegen in B?dern mit hohem Bromidgehalt im Beckenwasser (Meerwasser, Sole, Thermalwasser). Die THM sind sehr flüchtige Stoffe, die leicht aus dem Wasser entweichen.

In Hallenb?dern k?nnen sich THM in der Luft anreichern. Von den Badenden und vom Schwimmbadpersonal werden sie über die Atemluft aufgenommen. Dagegen ist die Atemluft in Freib?dern nur sehr gering mit THM belastet, weil sich durch den st?ndigen Luftwechsel keine THM anreichern k?nnen. Die toxische und Krebs erzeugende Wirkung der THM ist kritisch für Leber und Niere. Deshalb liegt die Grenze der THM-Konzentration im Beckenwasser bei 0,020 Milligramm pro Liter (Vorsorgewert). Der THM-Gehalt wird auf die Verbindung mit der geringsten Molekülmasse umgerechnet – in diesem Fall Chloroform.

 

Nebenprodukte der Chlorung

Unter dem Summenparameter ?gebundenes Chlor“ werden weitere Nebenprodukte der Chlorung zusammengefasst. Es handelt sich dabei um Chloramine und um organischen Stickstoffverbindungen mit Chloratomen. Da das gebundene Chlor die Badewasserqualit?t erheblich beeintr?chtigt, muss es als Nebenprodukt der Chlorung auf die technisch unvermeidbare Konzentration begrenzt werden. Insbesondere Trichloramin, das ebenfalls zu dem gebundenen Chlor geh?rt, reizt Augen, Nase, Rachen und Bronchien extrem. Es besitzt eine Geruchs- und Geschmacksschwelle von 0,02 Milligramm pro Liter. Es tritt wie die THM aus dem Beckenwasser in die Luft aus und sorgt für den typischen Hallenbadgeruch. Trichloramin entsteht durch die Reaktion von Chlor mit Harnstoff, der von den Badeg?sten durch das Ausspülen aus der Hornhaut, sowie über Urin und Schwei? in das Beckenwasser eingebracht wird.

Harnstoff ist ein wichtiger Bestandteil der Haut, der sie feucht h?lt. Die Hornschicht als ?u?ere Schicht der Haut enth?lt circa acht Mikrogramm Harnstoff pro Quadratzentimeter. Ein erwachsener Mensch besitzt ungef?hr zwei Quadratmeter Hautoberfl?che. Wird der Harnstoff aus der Haut vollst?ndig vom Wasser beim Schwimmen oder Baden ausgespült, dann gelangen pro Badegast durchschnittlich 0,16 Gramm Harnstoff ins Badewasser. Bei 1000 Badeg?sten w?ren das 160 Gramm. Durch gründliches Duschen l?sst sich der Harnstoff fast vollst?ndig aus der Haut entfernen. Das Beispiel verdeutlicht wie wichtig das Duschen vor dem Schwimmen ist, um die Bildung von Trichloramin zu verringern.

Bildung von Chlorat

In die Norm DIN 19643: 2012-11 wurden als neue chemische Parameter für das Beckenwasser die anorganischen Desinfektionsnebenprodukte Chlorit, Chlorat und Bromat aufgenommen und mit einem Maximalwert versehen, der aus gesundheitlichen Gründen einzuhalten ist.

Das zur Desinfektion zugesetzte Chlor im Beckenwasser setzt sich aus hypochloriger S?ure und Hypochlorit-Ionen zusammen. In Wasser zerfallen die Hypochlorit-Ionen in einer zweistufigen Reaktion zu Chlorat. In der ersten Stufe wird Chlorit gebildet, das in Gegenwart von Hypochlorit sofort zu Chlorat weiter reagiert. Deshalb ist in einem Beckenwasser, das ausreichend Chlor enth?lt, kein Chlorit vorhanden. Der Zerfall von Hypochloriten zu Chlorit und Chlorat wird begünstigt durch hohe Hypochlorit-Konzentrationen, W?rme, UV-Strahlung, pH- Werte unter 10,5 und Schwermetallionen, die als Katalysatoren wirken. So kommt es an hei?en Sommertagen in Freib?dern immer zur Bildung von Chlorat durch den Zerfall von Hypochlorit. Eine weitere Chlorat-Quelle ist die zur Desinfektion verwendete Chlorbleichlauge. H?here Temperaturen, Lichteinstrahlung und lange Lagerzeiten führen darin zum beschleunigten Abbau des Chlors unter Bildung von Chlorat.

In Hallenb?dern ist bei Verwendung von Chlorgas zur Desinfektion die Gefahr der Bildung von Chlorat nicht gegeben. Calciumhypochlorit als Desinfektionsmittel (Tabletten, Granulat) bildet nur dann Chlorat, wenn vor Ort hergestellte L?sungen unter ungünstigen Bedingungen gelagert wurden.

Toxikologischer Hintergrund

Die Chlorit/Chlorat-Konzentration im Beckenwasser muss begrenzt werden, weil beide Stoffe die roten Blutk?rperchen (Meth?moglobin-bildende Stoffe) und die Niere sch?digen.

Chlorat l?sst sich nicht durch die Wasseraufbereitung aus dem Beckenwasser entfernen. Die Chloratkonzentration kann deshalb nur durch Verdünnung mit Frischwasser in Grenzen gehalten werden.

 

Nebenprodukt Bromat

Das anorganische Desinfektionsnebenprodukt Bromat ist ein nicht-gentoxisches Karzinogen mit relativ niedrigem Potenzial, dass die Niere sch?digt. Bromat wurde in die DIN 19643-2012 als chemischer Qualit?tsparameter für Beckenwasser neu aufgenommen und mit zwei Milligramm pro Liter begrenzt. Dieser toxikologisch begründete Wert wurde vom ⁠UBA⁠ abgeleitet.

Bromat kann auf zwei unterschiedlichen Wegen in das Beckenwasser gelangen. Es kann durch eine Reaktion von Bromid mit Ozon bei der Beckenwasseraufbereitung entstehen. Die Quelle für das Bromid im Beckenwasser ist das Füllwasser: Meer-, Thermal, Mineral-, Heilwasser und Sole. Die Konzentration des gebildeten Bromats h?ngt ab von: der Bromidkonzentration im Beckenwasser, der Ozondosis, der Reaktionszeit mit Ozon und dem ⁠pH-Wert⁠. W?hrend die Bromidkonzentration durch das Füllwasser vorgegeben ist, kann die Bromatbildung durch den pH-Wert, die Ozondosis und die Reaktionszeit mit Ozon beeinflusst werden. Durch Herabsetzung des pH-Wertes unter 7,0 wird bei gleichbleibenden Ozon-Werten die Bromatbildung sehr effektiv eingeschr?nkt. Zus?tzlich gibt es folgende M?glichkeiten für die Minimierung der Bromatbildung: Die Ozonkonzentration darf von 0,3 Milligramm pro Liter auf eine Mindestkonzentration von 0,1 Milligramm pro Liter Ozon reduziert werden, wenn die Ozonzugabe in Abh?ngigkeit einer kontinuierlichen Bestimmung des gebundenen Chlors des Beckenwassers geregelt wird.

Kürzere Reaktionszeiten des gel?sten Ozons unter drei Minuten sind dann zul?ssig, wenn damit die Anforderungen an die Beckenwasserqualit?t nach der Norm DIN 19643-1: 2012-11, Tabellen 1 und 2,erfüllt werden.

Für Therapiebecken dürfen die Ozonkonzentration und die Reaktionszeit des Ozons nicht reduziert werden.

Bromat kann auch durch die Chlorbleichlauge ins Beckenwasser gelangen. Ausschlaggebend für den Bromatgehalt einer handelsüblichen oder auch in einer Elektrolyseanlage hergestellten Lauge ist der Bromidgehalt des eingesetzten Elektrolysesalzes. Je weniger Bromid enthalten ist, desto geringer wird der Bromatgehalt in der hergestellten Chlorbleichlauge sein.

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 Baden  Badewasserqualit?t  Desinfektionsnebenproduktbildung  Chlorung