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Mit BPA-Beigeschmack?

Trinkwasser: Bisphenol A aus Epoxidharzbeschichtungen bestimmen

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Mehr Forschung ist erforderlich

Im Zuge einer eingehenden Betrachtung des vorliegenden Sachverhalts haben sich Noyon et al. die Frage gestellt, wie das Versuchsdesign auszusehen habe, um eine mögliche Migration von BPA aus einer Epoxidharzbeschichtung in Wasserspeichern und Wasserrohren sicher bestimmen bzw. ausschließen zu können, um damit auf lange Sicht die Auswahl geeigneter Werkstoffe für den Einsatz in Wasser zu verbessern.

Am Rande bemerkt, das Umweltbundesamt (UBA) hat im Jahr 2018 den Trinkwasserhöchstwert für die Freisetzung von BPA aus Materialien, die mit dem Trinkwasser in Kontakt kommen, auf 2,5 µg/L abgesenkt [9]. Für Bisphenol F, Bisphenol S sowie weitere Bisphenole existieren bislang keine gesetzlichen Regelungen [10]. Schließlich entwickelten Noyon et al. einen Migra­tionstest, bei dem sie neutrales sowie mit Chlor und Chlordioxid (0,25 mg/L und 0,5 mg/L) versetztes Wasser in Kontakt mit unterschiedlichen, für die Anwendung in Wasser zugelassene Epoxidharze brachten, kontinuierlich über einen Zeitraum von mehreren Monaten mittels der Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE, Gerstel-Twister) beprobten und die angereicherten Analyten nach lösungsmittelfreier „grüner“ Thermodesorption (Gerstel-Thermal-Desorption-Unit, TDU), gefolgt von einer Cryofokussierung (Gerstel-Kalt-Aufgabe-System, KAS) und anschließender Gaschromatographie (Agilent GC 7890) massenspektrometrisch (Agilent MSD 5975) bestimmten.

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Für die Methodenentwicklung verwendeten Noyon et al. eine mit 14 verschiedenen Chlorphenolen sowie BPA und BPF dotierte methanolische Lösung. Für die Bestimmung verwendeten sie 13C-isotopenmarkierte Standards, für die Chlorphenole Pentachlorphenol (13C-PCP) und für BPA und BPF das Bisphenol-A-C13 (13C-BPA). Kali­briert wurde die Methode für alle Verbindungen im Konzentrationsbereich von 10 ng/L bis 1 µg/L. Anschließend wurden Realproben vermessen.

Blick auf experimentelle Details

Noyon et al. unterzogen die ausgewählten Epoxidharze verschiedenen Tests, und zwar in mit Chlor bzw. Chlordioxid behandeltem und in nicht desinfiziertem, unbehandeltem Wasser; es wurde mehrmals pro Woche gewechselt. Proben wurden vermessen, die jeweils 24 Stunden mit den Epoxidharzen in Kontakt standen. Wie die Wissenschaftler schreiben, hätten die unbehandelten Wässer im Verlauf des insgesamt sechsmonatigen Monitorings relativ niedrige BPA-Konzentrationen nahe der Bestimmungsgrenze von 10 ng/L gezeigt. Eines der untersuchten Epoxidharze habe allerdings im Laufe dieses Beobachtungszeitraums, und zwar sowohl am Anfang als auch zum Ende der sechs Monate ad hoc bis zu 20 ng/L BPA freigesetzt. Ein weiteres Epoxidharz habe bis kurz vor Ende des Zeitraums ein Migrationsmaximum von 180 ng/L erreicht, bevor es dann auf 40 ng/L abfiel.

Die Analyse von Wasserproben, die aus einer Versuchsanordnung stammten, in der Epoxidharze über vier Monate hinweg kontinuierlich mit Chlor bzw. Chlordioxid in Berührung kam, zeigte ein anderes Bild: Weder BPA noch BPF wurden nachgewiesen, schreiben Noyon et al., dafür aber wurde 2,4,6-Trichlorphenol (TCP) in mit der Zeit nach dem Absetzen der Chlorierung abnehmender Konzentration bestimmt, das mit einem pharmazeutischen Geschmack von Trinkwasser in Verbindung gebracht wird. Mikrobiologisch lässt sich 2,4,6-TCP in 2,4,6-Trichloranisol (TCA) umwandeln, was wiederum aufgrund des damit vergesellschafteten muffigen Geschmacks bzw. Geruchs organoleptisch Probleme bereitet.

Was am Ende zu sagen bleibt

Wie Noyon et al. berichten, haben ihre Untersuchungen gezeigt, dass die Bewertungsspanne (wenige Tagen oder Wochen) von Epoxidharzen, die in Wasser zur Anwendungen kommen, gegenwärtig schlicht zu kurz ist, um aussagekräftige Angaben über das Migrationsverhalten von u.a. BPA sowie bezüglich der Entstehung organoleptisch relevanter Verbindungen zu machen. Die Zeiträume sollten zwecks einer Objektivierung der Werte erhöht werden, betonen die Forscher.

Bezüglich der Anwendung ihrer Methode auf reale Proben kommen Noyon et al. zu dem Schluss, dass man zwar einige Male 2,4,6-TCP detektiert habe, nicht aber BPA oder PBF. Ferner habe man in Wasserspeichern weniger BPA nachgewiesen als in sanierten Rohrleitungen, was mit unterschiedlichen Faktoren assoziiert werde, u.a. dem Oberflächen-Volumen-Verhältnis von Wasserspeichern, die Dauer des Kontakts des Wassers mit dem Epoxidharz, die in Teilen des Verteilernetzes größer sein kann bzw. der Qualität des eingesetzten Epoxidharzes.

Um die Sicherheit zu erhöhen, bietet es sich an, die Zeit der experimentellen Bewertung dieser Materialien zu erhöhen. In jedem Fall erweist sich das verwendete Analysensystem (Gerstel-SBSE-TDU-GC/MS) zum Nachweis von BPA und Chlorphenolen geeignet und somit zur Bewertung der Tauglichkeit von für die Anwendung in Wasser vorgesehenen Materialien.

Literatur:

[1] Epoxidharz in Wasserleitungen, Bewertung potenzieller BPA-Emissionen, Epoxy Resin Committee, Juli 2015, https://epoxy-europe.eu/wp-content/uploads/2019/07/Factsheet_Epoxidharz-In-Wasserleitungen-Bewertung-Potenzieller-BPA-Emissionen_FINAL.pdf

[2] European Chemicals Agency (ECHA), https://echa.europa.eu/de/hot-topics/bisphenol-a

[3] Bisphenol A – Massenchemikalie mit unerwünschten Nebenwirkungen, Umweltbundesamt (2010), https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/publikation/long/3782.pdf

[4] Bundesinstitut für Risikobewertung, Fragen und Antworten zu Bisphenol A, https://www.bfr.bund.de/de/fragen_und_antworten_zu_bisphenol_a_in_verbrauchernahen_produkten-7195.html

[5] BUND-Pressemeldung (mit umfangreiche Quellenanhang: Bisphenol A in Trinkwasserleitungen, https://www.bund.net/fileadmin/user_upload_bund/publikationen/chemie/bpa_trinkwasser_hintergrund.pdf

[6] Karzinogene, mutagene, reproduktionstoxische (CMR) und andere problematische Stoffe in Produkten, Umweltbundesamt (2011), https://www.bmu.de/fileadmin/bmu-import/files/pdfs/allgemein/application/pdf/3707_61_300_bf.pdf

[7] Römpp-Lexikon, Epichlorhydrin, https://roempp.thieme.de/B3NAV

[8] Naïke Noyon, Nora Elyasmino und Auguste Bruchet, Les Risques sanitaires et organoleptiques liés au Bisphénol A relargués par les résines époxy, GERSTEL Solutions worldwide – SBSE Special (2015) 25-28

[9] Bewertungsgrundlagen und Leitlinien, Umweltbundesamt, 12. 09. 2019, https://www.umweltbundesamt.de/themen/wasser/trinkwasser/trinkwasser-verteilen/bewertungsgrundlagen-leitlinien#einfuhrung

[10] Bisphenole, Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit (LGL), https://www.lgl.bayern.de/lebensmittel/chemie/toxische_reaktionsprodukte/bpa/index.htm

* G. Deußing: Redaktionsbüro Guido Deußing, 41464 Neuss

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