Geogene Eintragswege von Sulfat in Grund- und Oberflächenwasser
Sulfate, die Salze der Schwefelsäure (H2SO4), sind häufige Bestandteile verschiedener Gesteine bzw. Mineralien. Zu diesen zählen unter anderem:
- Calciumsulfat (Gips, Anhydrit)
- Magnesiumsulfat (Bittersalz, Kieserit)
- Bariumsulfat (Schwerspat, Baryt)
- Natriumsulfat (Glaubersalz, Thenardit)
Durch Auswaschungs- und Lösungsprozesse aus den Mineralien bzw. mineralhaltigen Böden gelangt Sulfat in Grund- und Oberflächenwasser und somit auch in Brunnen- und Trinkwasser.
Grundwässer aus Gipskeuper- und Muschelkalk-Formationen weisen natürlicherweise erhöhte Sulfatkonzentrationen auf (mehrere 100 mg/l).
Hohe Sulfatwerte treten auch in huminstoffreichen Grundwässern bei Kontakt mit Torfen und Mooren sowie durch Auslaugungsprozesse an Salzstöcken auf.
Anthropogene Ursachen für erhöhte Sulfatgehalte im Wasser
- Landwirtschaftliche Düngung mit verschiedenen Mineraldüngern, insbesondere Ammoniumsulfat und Kaliumsulfat. Diese enthalten Sulfate und führen vor allem im oberen Grundwasserstockwerk zu einer Wasserbelastung mit Sulfat.
- Durch Niederschläge kann es zu erhöhtem Sulfateintrag kommen, da sulfathaltige Stäube und Schwefeloxide aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe aus der Atmosphäre ausgewaschen werden.
- Gelangen sulfathaltige Abwässer oder Deponiesickerwasser in Grund- oder Oberflächenwasser, kann dies zur Verschmutzung des Wassers und typischerweise zu erhöhten Sulfatgehalten führen1,2
Welcher Grenzwert besteht für Sulfat im Trinkwasser?
Welche gesundheitliche Relevanz hat Sulfat?
➔ Sulfat spielt eine entscheidende Rolle in der Verstoffwechslung von Proteinen, Kohlenhydraten und Fetten.
➔ Das Sulfat-Anion (Anion: Teilchen mit negativer Ladung) hat nachweislich antioxidative und entzündungshemmende Eigenschaften, die zum Schutz vor Krankheiten beitragen können.
➔ Sulfat ist für die Erhaltung der Knochengesundheit unerlässlich.
➔ Überschreitungen des Sulfat-Grenzwertes im Trinkwasser können vor allem bei empfindlichen Menschen zu Magen-Darmstörungen führen und abführend (laxierend) wirken.
➔ Im Trinkwasser machen sich höhere Sulfatgehalte gemeinsam mit Natrium oder Magnesium geschmacklich nachteilig bemerkbar.
➔ Für die Zubereitung von Speisen und Getränken für Säuglinge und Kleinkinder bis zu 2 Jahren ist Trinkwasser zu verwenden, welches den Grenzwert nicht überschreitet oder ersatzweise abgepacktes Wasser mit der Kennzeichnung „geeignet für die Zubereitung von Säuglingsnahrung“.3,4,5
Korrosion und Geruch durch Sulfat im Wasser
Sulfat im Wasser kann, ähnlich wie Chlorid, die Korrosion bei Stahl und Gusseisen beschleunigen und Eisen ins Trinkwasser freisetzen.
Dringt Sulfat in die Korrosionsschicht des Metalls ein, kann es dort zu Schwefelwasserstoff umgewandelt werden. In ungeschützten Leitungen, die lange Zeit mit sulfathaltigem Wasser in Kontakt stehen, kann diese Reaktion den gesamten Wasserinhalt betreffen, was zu starkem, unangenehmem Geruch führt.
Photometrischer bzw. turbidimetrischer Nachweis
Sulfat kann durch Zugabe eines Bariumsalzes nachgewiesen werden. Dabei bildet sich schwerlösliches Bariumsulfat, das eine Trübung der Probe verursacht. Diese Trübung wird photometrisch gemessen.
Je stärker die Lichtabschwächung bei der vorgegebenen Messwellenlänge ist, desto höher ist die Sulfatkonzentration in der Probe. Die genaue Wellenlänge hängt vom verwendeten Verfahren beziehungsweise Messgerät ab.
Ionenchromatographie
Die Ionenchromatographie ist ein Trenn- und Analyseverfahren zur Bestimmung geladener Teilchen, insbesondere von Ionen. Die Probe wird in einen Eluentenstrom injiziert und durch eine Ionenaustauschersäule geleitet. Dort werden die enthaltenen Anionen unterschiedlich stark zurückgehalten und dadurch voneinander getrennt. Ein Detektor, häufig ein Leitfähigkeitsdetektor, erfasst die einzelnen Ionen und ermöglicht ihre quantitative Bestimmung. Mit der Ionenchromatographie können unter anderem Anionen wie Chlorid, Nitrit, Nitrat und Sulfat bestimmt werden.7
Wie kann ich eine Wasserprobe im Labor beauftragen?
Haftungsausschluss/Empfehlung
Die in diesem Ratgeber getätigten Aussagen und Empfehlungen wurden von uns gründlich recherchiert. Für die Richtigkeit, Vollständigkeit und Aktualität können wir jedoch nicht garantieren.
Verweise
1Vgl.: Walter Kölle: Wasseranalysen – richtig beurteilt. Grundlagen, Parameter, Wassertypen, Inhaltsstoffe. 3., überarbeitete Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2010.
2Vgl.: Bayerisches Landesamt für Umwelt (LfU): Grundwasserbeschaffenheit. Online verfügbar unter: https://www.lfu.bayern.de/wasser/grundwasserbeschaffenheit/index.htm (Abgerufen am 12.02.2025).
3Vgl.: Walter Kölle: Wasseranalysen – richtig beurteilt. Grundlagen, Parameter, Wassertypen, Inhaltsstoffe. 3., überarbeitete Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2010.
4Vgl.: Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP): Wie die Niere die Sulfat-Homöostase im Körper aufrechterhält. Online verfügbar unter: https://leibniz-fmp.de/de/newsroom/news/detail/how-the-kidney-maintains-sulfate-homeostasis-in-the-body (Abgerufen am 12.02.2025).
5Vgl.: Niedersächsisches Landesamt für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN): Sulfat. Online verfügbar unter: https://www.umwelt.niedersachsen.de/startseite/themen/wasser/grundwasser/grundwasserbericht_niedersachsen/grundwasserbeschaffenheit/guteparameter/grundprogramm_des_nlwkn/sulfat/sulfat-137612.html (Abgerufen am 12.02.2025).
6Vgl.: Walter Kölle: Wasseranalysen – richtig beurteilt. Grundlagen, Parameter, Wassertypen, Inhaltsstoffe. 3., überarbeitete Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2010.
7Vgl.: Laborpraxis Vogel: Testkit Photometrische Bestimmung von Sulfat. Online verfügbar unter: https://www.laborpraxis.vogel.de/photometrische-bestimmung-von-sulfat-a-823259/ (Abgerufen am 12.02.2025).
