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Perchlorat

Perchlorat in Trink- und Badebeckenwasser analysieren

| Autor / Redakteur: Achim Rübel* / Dr. Ilka Ottleben

Abb.1: Durch die Desinfektion mit chlorhaltigen Mitteln können Perchlorate auch in das Trinkwasser gelangen.
Abb.1: Durch die Desinfektion mit chlorhaltigen Mitteln können Perchlorate auch in das Trinkwasser gelangen. (Bild: © bigfoot - Fotolia.com)

In den USA wird Perchlorat in Trinkwasser seit Jahren intensiv untersucht. In Deutschland gibt es, trotz gesundheitlicher Relevanz, bisher nur vereinzelt Untersuchungen über eine mögliche Belastung von Trink- und Badebeckenwasser mit dem Anion der Perchlorsäure (ClO4-).

Perchlorate sind die Salze der Perchlorsäure HClO4. Als mengenmäßig bedeutende Hauptquellen von Perchlorat in der aquatischen Umwelt wurden bisher die technische Anwendung (z.B. als Industriechemikalie, Raketentreibstoff), das Vorkommen als Nebenbestandteil in Chilesalpeter und die natürliche Bildung in der Atmosphäre identifiziert. Weiterhin kann Perchlorat direkt in Trink- und Badebeckenwasser als Nebenprodukt bei der chemischen Desinfektion mit chlorhaltigen Mitteln eingetragen werden. Die Bildung von Perchlorat ist insbesondere bei der Herstellung und Verwendung von Hypochlorit- und Chlordioxidlösungen sowie bei der Onsite-Chlorelektrolyse zu beachten.

Perchlorate sind in Wasser meist sehr gut löslich und zeigen nur eine geringe Sorption an organischen und anorganischen Stoffen. Unter aeroben Bedingungen gilt Perchlorat in Grund- und Oberflächenwasser als sehr persistent und mobil.

Bei einer konventionellen Wasseraufbereitung wird Perchlorat nur teilweise entfernt und kann über das als Ressource verwendete Grund- und Oberflächenwasser in das Trinkwasser eingetragen werden. In Badebeckenwässern, die üblicherweise im Kreislauf gefahren werden, kann sich Perchlorat anreichern.

Aufnahme und Wirkung von Perchlorat

Beim Menschen erfolgt die Aufnahme von Perchlorat überwiegend über kontaminierte Lebensmittel und das Trinkwasser. Toxikologisch ist Perchlorat bereits in sehr niedrigen Konzentrationen relevant, da es eine hormonelle Wirkung zeigt, indem kompetitiv die Jodaufnahme und damit die Bildung des Schilddrüsenhormons gehemmt werden.

In Deutschland existieren bisher keine gesetzlichen Regelungen für Höchstgehalte. In den USA variieren die Grenz-/Richtwerte für Perchlorat in Trinkwasser zwischen 2-15 µg/l. Für Lebensmittel hat die EU-Kommission für diverse Lebensmittel Richtwerte zwischen 200 und 1000 µg/kg vorgeschlagen.

Analytik von Perchlorat in Wassermatrix

Für die Analytik von Perchlorat in wässriger Matrix sind eine Reihe von standardisierten Methoden der US-EPA veröffentlicht sowie Applikationen der Gerätehersteller verfügbar.

Aktuell wird die ISO-Methode „Water Quality – Determination of dissolved perchlorate – Method using ion chromatography (IC) (Proposal ISO/TC 147/SC 2 (2013)“ bearbeitet, die nach der Fertigstellung als DIN-Verfahren übernommen werden soll.

Die Analysenverfahren lassen sich in zwei Gruppen einteilen:

  • Ionenchromatographie mit Leitfähigkeitsdetektion nach Suppression (IC-LF)
  • Ionenchromatographie/Hochleistungsflüssigkeitschromatographie mit anschließdender massenspektroemtrischer Detektion (IC-MS, IC-MS/MS, HPLC-MS/MS).

Folgende Modifikationen sind bei den Verfahren mit Leitfähigkeitsdetektion in der Literatur beschrieben:

  • eindimensionale IC,
  • zwei- oder mehrdimensionale IC,
  • Inline-Anreicherung mit Matrixelimination.

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