Zink im Trinkwasser

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Zink ist ein chemisches Element, das natürlich in Gewässern vorkommt. Das Elementsymbol für Zink ist Zn und trägt die Ordnungszahl 30. Es zählt zu den Übergangsmetallen. Das spröde, bläulich-weiße Metall kommt häufig beim Verzinken von Eisen- und Stahlteilen zum Einsatz, um die Metalle vor Korrosion zu schützen.

Zink ist außerdem für alle Lebewesen lebenswichtig. Es gehört zu den essenziellen Mineralstoffen und ist Bestandteil von wichtigen Enzymen.

Zink steht im Periodensystem der Elemente an 30. Stelle und gehört zu den Übergangsmetallen © remotevfx, stock.adobe.com
Zink steht im Periodensystem der Elemente an 30. Stelle und gehört zu den Übergangsmetallen © remotevfx, stock.adobe.com

Wo und wie häufig kommt Zink vor? Gibt es einen Grenzwert?

Der Zinkanteil an der Erdkruste beträgt 0,0076 Prozent. Es ist damit ein häufiges Element. Selten liegt es allerdings in reiner Form vor. Bisher gibt es auf der ganzen Welt nur etwa 30 Fundorte für gediegenes, also reines, Zink.

Reines Zink ist bläulich-weiß und wird durch Polieren hell glänzend © Björn Wylezich, stock.adobe.com
Reines Zink ist bläulich-weiß und wird durch Polieren hell glänzend © Björn Wylezich, stock.adobe.com

Zink wird überwiegend aus Erzen gewonnen, dabei sind die Zinksulfiderze, entweder als Wurtzit oder als Sphalerit, am wichtigsten. Beide enthalten rund 65 Prozent Zink. Galmei ist ein weiteres Zinkerz, das Smithsonit und Willemit umfasst. Deren Zinkgehalt beträgt rund 52 Prozent.

Sphalerit ist ein wichtiges zinkhaltiges Erz © S_E, stock.adobe.com
Sphalerit ist ein wichtiges zinkhaltiges Erz © S_E, stock.adobe.com

Meerwasser enthält durchschnittlich zwischen 006 und 5 μg/l Zink. Die Konzentration in Flüssen ist etwas höher und liegt zwischen 5 und 10 μg/l. In Algen beträgt die Konzentration zwischen 20 und 700 μg/l, in Meeresfischen und Muscheln 3 bis 25 μg/l und in Austern zwischen 100 und 900 μg/l.

In der Trinkwasserverordnung gibt es keinen Grenzwert für Zink. Die Weltgesundheitsbehörde WHO hat einen Richtwert von 3 mg/l Zink festgelegt. Allerdings ist es so, dass das Wasser bitter schmeckt und für Menschen ungenießbar ist, wenn der Zinkgehalt zwischen 3 und 5 mg/l beträgt. Ist zu viel Zink im Wasser bildet sich zudem nach dem Erhitzen ein schmieriger Film.

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Wie gelangt Zink ins Trinkwasser?

Dadurch, dass Zink so häufig ist und es in vielen Industrien zum Einsatz kommt, findet es sich auch im Wasser. Regen wäscht es aus Zinklagerstätten aus, wo die Zinkverbindungen ins Grundwasser und in Gewässer gelangen. Es findet sich in vielen Industrieabwässern, beispielsweise in der:

  • Galvanik-Industrie
  • Beizereien
  • Batterieherstellung
  • Herstellung von Pergamentpapier
  • Düngemittelproduktion und -verwendung
  • Salbenherstellung
  • Tierzucht (Zinkbacitracin ist ein wachstumsförderndes Mittel)
Im Galvanisierungsbad bekommen Metallteile einen dünnen Zinküberzug, der sie vor Witterungseinflüssen schützt © Harlekin-Graphics, stock.adobe.com
Im Galvanisierungsbad bekommen Metallteile einen dünnen Zinküberzug, der sie vor Witterungseinflüssen schützt © Harlekin-Graphics, stock.adobe.com

Das meiste Zink in den Gewässern kommt allerdings aus anderen Quellen. Wenn das Wasser einen hohen Kohlensäuregehalt hat, löst es das Zink auf verzinkten Wasserleitungen und Regenrinnen. Auch Autoreifen können Zink enthalten oder die Tanks für Motoröl. Obendrein kommen zinkhaltige Chemikalien als Insektizide und Fungizide zum Einsatz, wo sie ebenfalls ins Wasser gelangen können. Sind auf Müll-, Bauschutt- und Sondermülldeponien die Sicherheitsvorkehrungen ungenügend, können auch dort höhere Zinkemissionen auftreten.

Wie lässt sich Zink im Wasser reduzieren?

Um Zink aus dem Wasser zu entfernen, gibt es verschiedene Möglichkeiten. Sehr effektiv sind Sandfilter. Aber auch mithilfe von Koagulation, Ionenaustauscher, Aktivkohlefilter und Umkehrosmose lässt sich das Metall gut aus dem Wasser entfernen.

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Wie schädlich ist Zink für den Mensch und die Umwelt?

Für den Menschen ist Zink ein essenzielles Spurenelement, das für Wachstum und Entwicklung, Wundheilung, das Immun- und das Nervensystem sowie für die gesunde Reifung der Sexualorgane notwendig ist. Eine erwachsene Frau benötigt täglich 7 mg und ein erwachsener Mann 10 mg Zink. Kinder unter drei Jahren sollten nicht mehr als 3 mg Zink pro Tag aufnehmen.

Zinkmangel kommt nur sehr selten vor. Die Symptome sind wenig Appetit und Geschmacklosigkeit. Bei Kindern kann Zinkmangel das Immunsystem und den Enzymhaushalt stören.

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Nehmen Sie allerdings zu viel Zink auf, kann das Ihre Gesundheit beeinträchtigen. Vereinzelt kam es auch schon zu Vergiftungsfällen. Die einmalige Aufnahme von 2 Gramm Zink kann Magen-Darm-Beschwerden mit Krämpfen, Durchfall und Erbrechen verursachen. Auch Schwindelgefühl, Koliken und Fieber sind mögliche Symptome. Kommt es über einen längeren Zeitraum zu einer erhöhten Zinkzufuhr, kann das den Kupfer- und den Eisenhaushalt stören.

In der Umwelt gilt elementares Zink nicht als wassergefährdend. Einige Zinkverbindungen hingegen können sehr wohl wassergefährdend sein, wie Zinkzyanid oder Zinkarsenat zum Beispiel.

Auch in der Tier- und Pflanzenwelt sind normale Zinkkonzentrationen unbedenklich. Für Tiere ist die Giftigkeit von Zink ähnlich wie beim Menschen. Die Giftigkeit für Pflanzen ist dabei nicht zu unterschätzen. Klärschlamm aus den Kläranlagen sollte nicht mehr als 3 Gramm Zink pro Kilogramm Trockenmasse enthalten, wenn er in Land- und Forstwirtschaft sowie im Gartenbau zum Einsatz kommt.

In den vergangenen Jahren sind die Zinkemissionen aus der Industrie stark zurückgegangen, sodass die heutigen Zinkwerte nicht mehr schädlich sind. Dennoch gibt es noch Orte mit einer historisch hohen Zinkkontamination.

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