Chlor in Wasser und die Folgen

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Kunststoffrohre können auslaugen

Der Einsatz halogenhaltiger Desinfektionsmittel übe nicht alleine einen Einfluss auf die im Wasser vorkommenden organischen und anorganischen Bestandteile aus, gibt der Wissenschaftler zu bedenken. Trinkwasser- und Schwimmbadwassersysteme enthielten immer auch zahlreiche polymerbasierte Komponenten wie Rohrleitungen, Dichtungen, Siebe oder Membranen, die in Mitleidenschaft gezogen werden könnten. Aufmerksamkeit richtet Benanou dabei vor allem auf die im Polymer enthaltenen Additive: „Durch Zusatz von Weichmachern und Stabilisatoren lassen sich Kunststoffe auf ihre spätere Anwendung maßschneidern. Allerdings lässt sich nur schwer abschätzen, wie ein Polymerwerkstoff und die darin enthaltenen Additive auf chlorhaltige Desinfektionsmittel reagieren“, meint der Wissenschaftler. Um mögliche DBP zu bestimmen, die der Reaktion von Desinfektionsmitteln und Polymermaterialien entstammen, seien empirische Tests erforderlich, für die David Benanou und Kollegen ein spezielles Versuchsdesign nebst anschließender Thermodesorptions-GC/MS-Analyse entworfen haben. Zentrales Element ihres Verfahrens bildet die Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE): Die SBSE ist eine leistungsfähige Extraktions- und Anreicherungstechnik für den Ultraspurennachweis organischer Verbindungen aus flüssigen Matrices und basiert auf einem der Festphasenmikroextraktion (Solid Phase Micro Extraction, SPME) vergleichbaren Prinzip. Bei beiden Methoden erfolgt die Extraktion der Analyten in eine polymere Sorptionsphase, die mit der Probe in Kontakt gebracht wird. Bei der SPME befindet sich die Sorptionsphase aufgebracht auf eine Faser; bei der SBSE dient ein glasgekapseltes Rührstäbchen für Magnetrührer (Gerstel-Twister) als Träger der Sorptionsschicht.

Der Twister besitzt seiner Geometrie wegen eine deutlich großvolumigere Sorptionsphase als eine SPME-Faser. Seine Handhabung sei einfach, sicher und routinefreundlich, sagt Benanou: „Die Extraktion der Analyten erfolgt, während der Twister, seiner Natur nach ein Rührfisch, die Probe durchmischt. Der Twister wird entnommen, trocken getupft, in ein Glasröhrchen überführt und mittels Multi-Purpose-Sampler (MPS) automatisiert in einer Thermal-Desorption-Unit (Gerstel-TDU) bzw. dem Thermal-Desorption-System (Gerstel-TDS/TDSA) in einem Trägergasfluss thermisch desorbiert, wobei die Analyten freigesetzt und in ein GC/MS-System überführt und bestimmt werden.“ Um mögliche „Leachables“ aus Kunststoffrohren bestimmen zu können, haben sich David Benanou und Kollegen ein besonderes, durch seine Einfachheit bestechendes Versuchsdesign überlegt: Die zu untersuchenden Rohre werden eingekürzt, einseitig verschlossen und für eine bestimmte Dauer mit einem wässrigen Reaktionsreagenz versetzt, aus der die SBSE – hierzu werden die Rohre auf Magnetrührer gestellt – möglicher DBP erfolgt. Der Twister wird wie oben beschrieben analysiert – d.h. „automatisiert und ohne den Einsatz toxischer Lösemittel“, betont der Wissenschaftler.

Versuchsdesign erleichtert Materialprüfung

Die Resultate, die Benanou und Kollegen erzielten, seien denkwürdig gewesen, gab der Experte auf der IWW-Konferenz „Disinfection by-products in drinking water“ in Mülheim a.d. Ruhr zu Protokoll. In Kunststoffrohren etwa, die mit Mineralwasser in Kontakt gebracht wurden, hätten sie Kunststoffadditive (Stabilisatoren) nachgewiesen, und in Polymerrohren, die mit Desinfektionsmitteln in Berührung kamen, fanden sich halogenierte Phenole wie 2,4,6-Trichlorphenol, eine Verbindung, die unter mikrobiellem Einfluss zu dem muffig riechenden 2,4,6-Trichloranisol (TCA) umgewandelt werden könne [2]. David Benanou und Kollegen kommen zu dem Schluss, dass eine Kontrolle im Trinkwasserbereich eingesetzter Polymerwerkstoffe mittels SBSE-TDU-MPS-GC/MS effektiv, sensitiv und routinetauglich sei. Damit lasse sich die Einwirkung von Desinfektionsmitteln auf das Material nachvollziehen und eine mögliche Trinkwasser-Belastung mit DBP zielführend untersuchen und aufklären.

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