Ammoniak und sein Erzeugnis Ammonium sind in Deutschland Vertreter der bedeutendsten Luftschadstoffe, welche die Umwelt beeinträchtigen, indem sie im Übermaß in den Boden und Gewässern eingetragen werden. Die Folgen für das Ökosystem sind nur teilweise in einem langwierigen Prozess ausgleichbar. Der folgende Artikel erklärt Ihnen die Ursachen für Ammonium in Ihrem Trinkwasser, die gesundheitlichen Konsequenzen und was Sie dagegen tun können [10].

Definition

Im nachfolgenden Artikel wird unter Trinkwasser gleichermaßen Leitungswasser verstanden.

Was ist Ammonium und wie wird es verwendet?

Ammonium ist ein Umwandlungsprodukt von Ammoniak und entsteht in erster Linie beim Abbau von Proteinen. Zusätzlich ist es besonders gut wasserlöslich. Mit der Hilfe von anderen Luftschadstoffen wie beispielsweise Schwefeldioxid wandelt sich gasförmiges Ammoniak zu Ammoniumsalzen um und verteilt sich als Partikel in der Luft als Aerosole. Zudem ist Ammonium in der Umwelt im Regen, Tau und Nebel belegbar. Die Landwirtschaft ist in Deutschland der Hauptverursacher von Ammoniak und letztendlich Ammonium. Die Verbindung entsteht als Nebenprodukt bei der Nutztierhaltung, in welcher Mikroorganismen organische Substanzen wie beispielsweise Harn zersetzen. Ferner findet es als Mineraldünger für Nutzpflanzen Verwendung [1] [2] [6] [7].

Transportweg des Ammoniums ins Grundwasser

Durch den landwirtschaftlichen Einsatz als Inhaltstoff von Mineraldüngemittel bleibt Ammonium bei einer Überdüngung im Boden und kann so durch Niederschlag in die Gewässer oder das Grundwasser weitertransportiert werden. In einem natürlichen Selbstreinigungsprozess (Nitrifikation), wird Ammonium mit Hilfe von Sauerstoff und Bakterien zu Nitrit und auch weiter zu Nitrat umgewandelt wird. So treten mit einem erhöhten Ammoniumgehalt oft erhöhte Nitratwerte auf. Auch durch Mist und Gülle aus der Haltung von Rindern, Schweinen und Geflügel entsteht ammoniumhaltiger, natürlicher Dünger, der in den Boden eingebracht wird. Zudem ist die Landwirtschaft auch der Haupterzeuger des Luftschadstoffes Ammoniak, der in die Atmosphäre ausgestoßen sowie zu Ammonium umgewandelt wird und sich letztendlich als Partikel wieder in Gewässern und Böden ablagert [1] [6] [7] [11].

Der Grenzwert von Ammonium im Trinkwasser

Der Gesetzgeber legt mit der Trinkwasserverordnung die erlaubte Konzentration von Ammonium im Trinkwasser mit 0,5 Milligramm pro Liter fest. Bei höherer Konzentration von Ammonium und Ammoniak kann es zu einem unangenehmen Geruch und gesundheitliche Folgen kommen. Da Ammonium sich über das Zwischenprodukt Nitrit zu Nitrat umwandeln kann, ist ein Zusammenhang mit dem schädlicheren Nitrat herstellbar. Nitrat bzw. Nitrit kann bei einer Grenzwertüberschreitung vor allem für Säuglinge eine Gefahr darstellen kann [3] [5] [12].

Gesundheitliche Auswirkungen

In einer höheren Konzentration sorgen Ammoniak und Ammonium dafür, dass Ihre Augen und Schleimhäute gereizt werden. Ferner kann es zum Brennen der Augen, Nase sowie des Rachenraum kommen. Auch Atembeschwerden, Husten und tränende Augen können als Symptome auftreten. Ein überhöhter Ammoniumgehalt in Ihrem Leitungswasser bewirkt eine verminderte Desinfektionswirkung des Chlors, darüber hinaus verursacht es aufgrund des Sauerstoffmangels einen unangenehmen, muffigen Geruch. Indirekt hat Ammonium Auswirkungen auf Ihre Gesundheit, da es mit Bakterien und unter Sauerstoffzufuhr zu Nitrit umwandelt werden kann. Diese chemische Verbindung ist viel schädlicher und kann besonders bei Säuglingen im äußersten Fall zu Organversagen führen [5] [12].
Für Erwachsene allerdings gilt weniger das Nitrit oder Nitrat als problematisch, sondern viel mehr Nitrosamine, welche durch über die Nahrung aufgenommen Amine entstehen können. Diese stehen im Verdacht krebserregend zu sein. Wichtig ist aber die Frage der Konzentration und Verhältnismäßigkeit: So enthalten gepökelte Fleischwaren, Fisch, Käse und Bier generell erhöhte Werte von Nitrosaminen. Auch sind sich Wissenschaftler nicht einig darüber wie viel Nitrosamine durch die Aufnahme von Nitrit und Nitrat im menschlichen Körper tatsächlich gebildet werden [5] [10].
Als Maßnahmen, um Ammonium aus dem Trinkwasser zu entfernen, können Sie technische Installationen wie zum Beispiel Nitrifizierung (Wasseraufbereitung durch Sauerstoffbegasung zur Umwandlung in Nitrat) eingesetzt werden. Nitrit und Nitrat lassen sich Umkehrosmose, Dampfdestillation oder Ionenaustausch entfernen [11] [13].

Auswirkungen auf die Umwelt

Der Einsatz des Stoffes im geeigneten Maß sorgt für eine Nährstoffanreicherung des Bodens. Damit wird das Wachstum der Nutzpflanzen beschleunigt und deren Ernteertrag erhöht. Jedoch führt es auch zu einem Rückgang der Pflanzenvielfalt. Einige hochwachsende Pflanzenarten wie zum Beispiel Brennnesseln oder Hochgräser können die zusätzlichen Nährstoffe sehr effizient verwerten, kleinwüchsige Arten werden dagegen benachteiligt und verdrängt. Bei einer Überdüngung sind negative Folgen für die Umwelt nicht zu übersehen. Es kommt zur Versauerung des Bodens. Die Pflanzen werden weniger widerstandsfähig gegenüber Trockenheit und Schädlingen. Das Wachstum wird beeinträchtigt, Nährstoffe können durch den Regen ausgewaschen werden und im äußersten Fall stirbt die Pflanze ab. Durch die gute Löslichkeit wird Ammonium einfach mit dem Niederschlag aus dem Boden in das Grundwasser oder Oberflächengewässer transportiert. Im Wasser fördert die chemische Verbindung Ammonium das Wachstum sowohl von Algen als auch von Bakterien und wirkt schon in geringer Konzentration auf Fische giftig [2] [5] [6] [7] [12].

Fazit

Ammonium ist laut der Trinkwasserverordnung bis zu einer Konzentration von 0,5 mg pro Liter Trinkwasser erlaubt. Die Überschreitung des Grenzwerts kann gesundheitliche Beschwerden wie beispielsweise Atembeschwerden, gereizte Augen oder Atemwege verursachen. Möglicherweise ungesund ist Ammonium in umgewandelter Form, als Nitrit oder Nitrat.

Besonders für Säuglinge ist Nitrit schädlich und kann in hoher Konzentration die Sauerstoffversorgung der Organe einschränken, was bis zum Organversagen führen kann. Für Erwachsene gelten Nitrosamine, welche durch Nahrung aufgenommene Amine mit Nitrit gebildet werden können, als gefährlicher. Allerdings nimmt der Mensch durch Lebensmittel (Käse, Wurstwaren oder Bier) erhöhte Mengen an Nitrosaminen ohnehin direkt und regelmäßig zu sich.

Eine übermäßige Konzentration von Ammonium im Boden führt zu einer Versauerung und behindert das Wachstum sowie die Widerstandsfähigkeit der Pflanzen. Sollte Ihr Wasser mit Ammonium belastet sein, können Sie auf technische Lösungen zurückgreifen. Die meisten Hersteller bieten Anlagen mit Sauerstoffbegasung und Ionentauscher an. Bei der Sauerstoffbegasung bzw. Nitrifikation wird Ammonium durch die Sauerstoffzufuhr zunächst zu Nitrit, anschließend zu Nitrat umgewandelt und kann so gefiltert werden. Bei dem Ionenaustauscher werden Ionen mit starken Anziehungskräften besser ausgetauscht, als schwache Ionen und das Ammonium verbleibt so im Filter [8] [9] [13].

  1. Institut Dr.Flad (2016): „Ammonium“. URL: http://www.chf.de/eduthek/chemischer-index11.html (4.11.2016).
  2. Chemie.de (2016): „Ammonium“. URL: http://www.chemie.de/lexikon/Ammonium.html (4.11.2016).
  3. Bundesbehörden (2016): „Verordnung über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch, (Trinkwasserverordnung – TrinkwV 2001)“. URL: https://www.gesetze-im-internet.de/trinkwv_2001/BJNR095910001.html (4.11.2016).
  4. Umweltbundesamt (2016): „Nähr- und Schadstoffe“. URL: http://www.umweltbundesamt.de/themen/wasser/gewaesser/grundwasser/nutzung-belastungen/naehr-schadstoffe (9.10.2016)
  5. VFTV (2011): „Das Wasser-Lexikon“. URL: http://www.vftv.de/wasser/h2olex/h2olex.htm (4.11.2016).
  6. Umweltbundesamt (2014): „Ammoniak“. URL: https://www.umweltbundesamt.de/themen/luft/luftschadstoffe/ammoniak (4.11.2016).
  7. Umweltbundesamt (2014): „Düngemittel“. URL: https://www.umweltbundesamt.de/themen/boden-landwirtschaft/umweltbelastungen-der-landwirtschaft/duengemittel (4.11.2016).
  8. FERMANOX Wasseraufbereitung (2016): „Die Lösung – Das FERMANOX® – Verfahren“. URL: http://www.fermanox-wasseraufbereitung.de/verfahren/trinkwasser/private-haushalte/die-loesung.html (16.11.2016).
  9. EUROWATER Wasseraufbereitung GmbH (2016): „Entfernung von Ammonium“. URL: http://www.eurowater.de/prozesswasser/trinkwasser/reines_trinkwasser/ammonium.aspx (16.11.2016).
  10. Ernährungs Umschau (05/08): “Nitrat, Nitrit, Nitrosamine – Teil 2: Nitrosamine” URL: https://www.ernaehrungs-umschau.de/fileadmin/Ernaehrungs-Umschau/pdfs/pdf_2008/05_08/EU05_304_307.qxd.pdf (29.11.16)
  11. Carbonit (2016): “Wer filtert was” URL: http://www.carbonit.com/wissenswertes/wer-filtert-was (29.11.16)
  12. Bayerisches Landesamt für Umwelt: „Ammoniak und Ammonium“. In: Merkblatt 2013, S.1-10.
  13. Pachinger, Ralph: Trinkwasseraufbereitung zur Entfernung von Ammonium-Verfahrensvarianten und Pilotierung. Universität für Bodenkultur Wien, 2013.

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