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Trinkwasser

Full text: Trinkwasser

WaBoLu

04 08
ISSN 1862-4340

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06 - KUS -

Trinkwasser
Elementgehalte im häuslichen Trinkwasser aus Haushalten mit Kindern in Deutschland

WaBoLu-Hefte
UMWELTFORSCHUNGSPLAN DES BUNDESMINISTERIUMS FÜR UMWELT, NATURSCHUTZ UND REAKTORSICHERHEIT Forschungsbericht 202 62 219 UBA-FB 001026

WaBoLu

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06 - KUS Trinkwasser
Elementgehalte im häuslichen Trinkwasser aus Haushalten mit Kindern in Deutschland

04 08
ISSN
1862-4340

von C. Schulz, T. Rapp, A. Conrad, A. Hünken, I. Seiffert, K. Becker, M. Seiwert, M. Kolossa-Gehring Umweltbundesamt

UMWELTBUNDESAMT

Diese Publikation ist auch als Download unter http://www.umweltbundesamt.de verfügbar.

Durchführung:

Umweltbundesamt (UBA), Dessau-Roßlau / Bad Elster / Berlin, Robert Koch-Institut (RKI), Berlin Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) und Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Projektträger des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) M. Kolossa-Gehring / C. Schulz C. Schulz, T. Rapp, A. Conrad, A. Hünken, I. Seiffert, K. Becker, M. Seiwert, M. Kolossa-Gehring B. Jarzombek, U. Lippold, C. Lusansky, D. Pötzsch, A. Rank, Feldteams des Kinder- und Jugendgesundheitssurveys (KiGGS) des RKI und AnBUS e.V., Fürth

Auftraggeber:

Projektleitung: Berichterstatter:

unter weiterer Mitarbeit von:

Danksagung:

Wir möchten an dieser Stelle allen Beteiligten an dieser Studie und den Bürgern, die an dieser zeitintensiven Untersuchung teilgenommen haben, sowie den Mitarbeitern der örtlichen Gesundheits- und Umweltämter, Krankenhäuser, Rathäuser usw., die uns bei der Durchführung unterstützt haben, unseren herzlichen Dank aussprechen.

Herausgeber:

Umweltbundesamt Postfach 1406 06844 Dessau-Roßlau Tel.: +49-340-2103-0 Telefax: +49-340-2103 2285 Internet: http://www.umweltbundesamt.de Fachgebiet II 1.2 Christine Schulz Dessau-Roßlau, März 2008

Redaktion:

Vorwort
Im Zeitraum von Mai 2003 bis Mai 2006 wurde der Kinder-Umwelt-Survey (KUS) durchgeführt. Dieser vierte Umwelt-Survey ist ausschließlich der Untersuchung der Kinder in Deutschland gewidmet. Bei einer bevölkerungsrepräsentativen Querschnittsstichprobe ermittelte das Umweltbundesamt die tatsächliche Belastung der 3- bis 14-jährigen Kinder in Deutschland mit chemischen, biologischen und physikalischen Umweltfaktoren. Das Erhebungsinstrumentarium umfasste Blut- und Urinproben der Kinder, Hausstaub-, Trinkwasser- und Innenraumluftproben aus den Haushalten, in denen die Kinder lebten, sowie Messungen des Schallpegels vor den Schlafräumen der Kinder und eine ScreeningAudiometrie bei den Kindern. Zusätzlich zu den Messdaten wurden Angaben zu expositionsrelevanten Verhaltensweisen und Bedingungen in den Haushalten und in der Wohnumgebung mittels Fragebogen und Interviews erhoben.

Die Basisauswertung und Darstellung des sehr umfangreichen Datenmaterials erfolgt in Form von Berichtsbänden. In dem vorliegenden Berichtsband „Trinkwasser“ wird die Basisdeskription der Elementgehalte Blei, Cadmium, Kupfer, Nickel und Uran im Trinkwasser aus den Haushalten der Kinder in Deutschland vorgestellt.

Die Ergebnisse der weiteren Basisauswertungen zum KUS werden auch zukünftig in der Reihe der WaBoLu-Hefte veröffentlicht. Die Berichte zu den Ergebnissen des HumanBiomonitorings und zu den Stoffgehalten im Hausstaub sind bereits erschienen [Becker et al. 2007; Müssig-Zufika et al. 2008]. Die Basisdeskriptionen in den Berichtsbänden werden durch Publikationen zu Detailauswertungen in nationalen und internationalen Fachzeitschriften ergänzt.

Der jeweils aktuelle Stand der Publikationen zum Kinder-Umwelt-Survey kann unter http://www.uba.de/survey/ abgefragt werden.

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

Inhaltsverzeichnis

Zusammenfassung ............................................................................................................1 Summary ............................................................................................................................5 1 2 3 Einleitung ....................................................................................................................9 Ziele des Kinder-Umwelt-Surveys...........................................................................11 Material und Methoden ............................................................................................11 3.1 Studiendesign......................................................................................................11

3.1.1 Stichprobenziehung .........................................................................................11 3.1.2 Erhebungsinstrumente (Probenahmen und Fragebögen) ...............................13 3.1.3 Feldarbeit.........................................................................................................14 3.2 Analytische Methoden .........................................................................................15

3.2.1 Interne Qualitätssicherung...............................................................................16 3.2.2 Externe Qualitätssicherung .............................................................................16 3.3 Statistische Methoden .........................................................................................17

3.3.1 Gewichtung der Daten .....................................................................................17 3.3.2 Kennwerte zur Beschreibung der Verteilungen ...............................................17 3.3.3 Definition von Teilstichproben..........................................................................19 4 Schwermetalle im häuslichen Trinkwasser ...........................................................21 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 5 Blei ......................................................................................................................25 Cadmium .............................................................................................................29 Kupfer..................................................................................................................33 Nickel...................................................................................................................37 Uran.....................................................................................................................41

Daten zur Schätzung der Exposition über das Trinkwasser ................................45 5.1 5.2 5.3 Art der Trinkwasserversorgung ...........................................................................45 Art der Trinkwasserentnahme .............................................................................45 Konsumierte Trinkwassermengen.......................................................................46

6 7 8

Schlussbemerkungen ..............................................................................................51 Literatur .....................................................................................................................53 Verzeichnisse............................................................................................................57 8.1 8.2 Verzeichnis der Abkürzungen .............................................................................57 Verzeichnis der Tabellen.....................................................................................59

9

Anhang ......................................................................................................................61 9.1 9.2 9.3 Analytische Methoden .........................................................................................61 Erläuterung der Gliederungsmerkmale ...............................................................65 Hinweisblatt zur Trinkwasserprobenentnahme ...................................................67

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

Zusammenfassung

Zusammenfassung
Der Umwelt-Survey ist eine repräsentative Bevölkerungsstudie zur Ermittlung der Schadstoffbelastung der Allgemeinbevölkerung in Deutschland, die seit Mitte der 80er Jahre vom Umweltbundesamt (UBA) durchgeführt wird. Im 4. Umwelt-Survey, dem KinderUmwelt-Survey (KUS), wurden erstmalig die Schadstoffbelastungen der 3- bis 14-jährigen Kinder in Deutschland auf repräsentativer Basis erfasst. Der KUS [Schulz et al. 2002] ist das Umweltmodul des Kinder- und Jugendgesundheitssurveys (KiGGS) des Robert KochInstitutes [Kurth et al. 2002] und wurde in enger Kooperation mit dem Robert Koch-Institut (RKI) durchgeführt. Bei einer zufällig ausgewählten Unterstichprobe des KiGGS wurde bei 1.790 Kindern im Alter von 3 bis 14 Jahren aus 150 Orten u. a. die Belastung des häuslichen Trinkwassers mit den Elementen, die durch die Materialen der Hausinstallation in das Trinkwasser gelangen können, und Uran untersucht.

Der vorliegende Bericht liefert die Ergebnisse der deskriptiven Auswertung der Trinkwasserdaten und stellt den Basisbericht „Trinkwasser“ dar. In ihm werden das Studiendesign, die chemische Analytik und die statistische Auswertung beschrieben, soweit dies die hier vorgestellten Trinkwasserdaten betrifft. Die Deskription der Ergebnisse ist nach den gemessenen Elementen gegliedert. Sie beinhaltet eine kurze textliche Beschreibung der Elemente und der Ergebnisse sowie eine Tabelle, in der die statistischen Kennwerte für die Verteilung des jeweiligen Elements angegeben sind.

Die Entnahme der Trinkwasserproben erfolgte an dem Wasserhahn, aus dem die Probanden gewöhnlich Trinkwasser für Koch- und Trinkzwecke entnehmen. Im Sinne einer Standardisierung wurden die Proben nach nächtlicher Stagnation des Wassers in der Leitung, von mindestens vier Stunden, ohne Wasservorlauf gewonnen. Aus demselben Wasserhahn wurden zusätzlich Zufallstrinkwasserproben entnommen. Diese Entnahme entspricht der Empfehlung zur „Beurteilung der Trinkwasserqualität hinsichtlich der Parameter Blei, Kupfer und Nickel“ [UBA 2004]. In den Proben wurden die der Korrosion der Leitungs- und Armaturmaterialien unterliegenden Elemente Blei, Cadmium, Kupfer und Nickel sowie zusätzlich Uran analysiert.

Die Gehalte an Blei, Cadmium, Kupfer, Nickel und Uran im häuslichen Trinkwasser der 3bis 14-jährigen Kinder in Deutschland sind unter Angabe diverser Kennwerte in der Tabelle Z1 zusammenfassend wiedergegeben. Die mittleren Gehalte (geometrischer Mittelwert) in den Stagnations- und Zufallsproben aus den Haushalten der 3- bis 14jährigen Kinder betrugen für Blei 1,47 µg/l und 0,61 µg/l, für Cadmium 0,055 µg/l und Kinder-Umwelt-Survey 2003/06 1

Zusammenfassung

0,021 µg/l, für Kupfer 161 µg/l und 69,9 µg/l, für Nickel 4,48 µg/l und 2,48 µg/l und für Uran 0,155 µg/l und 0,169 µg/l (vgl. Tab. Z1).

Im Vergleich zu den Grenzwerten der Trinkwasserverordnung [TrinkwV 2001] sind diese mittleren Gehalte gering; jedoch traten in 0,9 % der Stagnationsproben und in 0,4 % der Zufallsproben Bleikonzentrationen größer 25 µg/l auf. Im Fall von Kupfer wurden in 3,0 % der Stagnationsproben und in 1 % der Zufallsproben Werte größer 2000 µg/l ermittelt. In 9,4 % der Stagnationsproben und in 1,8 % der Zufallsproben wurden Nickelkonzentrationen größer 20 µg/l gemessen. Für Uran ist in der TrinkwV bisher kein Grenzwert aufgeführt. Zur Beurteilung der im KUS gemessenen Urankonzentrationen im Trinkwasser wird der von der WHO [2003] veröffentlichte Leitwert in Höhe von 15 µg/l herangezogen. In jeweils 0,1 % der Stagnations- und Zufallsproben wurde dieser Wert überschritten. Bei der Bewertung von Überschreitungen gesundheitlicher Grenzwerte ist zu beachten, dass gesundheitliche Trinkwassergrenzwerte gemäß § 6 der TrinkwV [2001] so festgelegt werden, dass die tägliche Aufnahme der entsprechenden Stoffmenge mit zwei Litern Wasser ohne jedes Risiko lebenslang gesundheitlich duldbar sein muss. Entsprechend gering ist das Risiko einer Gesundheitsschädigung, falls ein gesundheitlicher Grenz- oder Höchstwert nur vorübergehend überschritten sein sollte. Vorübergehend höhere Konzentrationen führen zwar nicht unmittelbar zu Gesundheitsschäden, doch müssen laut § 9 der TrinkwV [2001] die Ursachen zügig behoben werden, damit das Trinkwasser wieder auf Dauer und ohne jede Einschränkung und besonderen Überwachungsaufwand genossen werden kann. Für die Dauer der Abweichung eines Parameters vom Grenzwert empfiehlt das UBA die Einhaltung stoffspezifischer Maßnahmewerte [UBA 2003b].

In dem Berichtsband werden zudem die Kennwerte der Verteilungen der Elementgehalte im häuslichen Trinkwasser auch für Teilgruppen angegeben. Diese Gliederung umfasst immer die potenziellen Einflussgrößen Probenart (Stagnations- und Zufallsprobe), Wohnort (neue / alte Länder) und Versorgungsart (zentrale Wasserversorgung / Eigenversorgung). Die Nickelgehalte in den Stagnationsproben werden zusätzlich nach der Stagnationszeit deskribiert, da sich nur bei Nickel mit zunehmender Stagnationszeit auch signifikant höhere Gehalte in diesen Proben ergeben.

Das Wasser der Stagnationsproben weist in der Regel im Vergleich zum Wasser der Zufallsproben eine höhere Verweilzeit in der Hausinstallation auf. Diese längere Verweildauer dürfte der Grund sein, dass die Gehalte an Blei, Cadmium, Kupfer und Nickel in den Stagnationsproben im Mittel signifikant höher als in den Zufallsproben waren.

2

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

Zusammenfassung

In den Proben aus den alten Ländern sind im Vergleich zu denen aus den neuen Ländern signifikant unterschiedliche Elementgehalte – mit Ausnahme von Kupfer – sowohl in den Stagnationsproben als auch in den Zufallsproben festzustellen. Die mittleren Gehalte an Blei, Cadmium und Nickel waren in den beiden Probenarten aus den neuen Ländern höher als aus den alten Ländern. Beispielhaft werden hier die Gehalte im Stagnationswasser der neuen Länder versus alte Länder wiedergegeben: Blei: 1,72 µg/l vs. 1,43 µg/l; Cadmium: 0,088 µg/l vs. 0,052 µg/l; Nickel: 6,12 µg/l vs. 4,27 µg/l. Die mittleren Urangehalte waren hingegen in den alten Ländern mit 0,175 µg/l in den Stagnationsproben höher als in den neuen Ländern mit 0,068 µg/l; vergleichbares gilt für die Urangehalte in den Zufallsproben.

2,5 % der Probanden der Stichprobe (1,8 % in den neuen Bundesländern und 2,8 % in den alten Bundesländern) waren nicht an eine öffentliche Wasserversorgung angeschlossen und beziehen ihr Trinkwasser aus einer eigenen Anlage. Bezogen auf die geometrischen Mittelwerte unterschieden sich die Gehalte in den Stagnations- und Zufallsproben bei den unterschiedlichen Versorgungsarten in der Regel – mit Ausnahme von Blei und Cadmium – nicht. Die Bleigehalte in beiden Probenarten waren im Falle der Eigenversorgung im Mittel signifikant höher als im Falle der zentralen Wasserversorgung. Die Cadmiumgehalte waren nur in den Zufallsproben aus den Haushalten, die über eine eigene Wasserversorgung verfügen, signifikant höher im Vergleich zu den Zufallsproben aus Haushalten mit zentraler Wasserversorgung. Die Daten des KUS liefern darüber hinaus Hinweise, dass einzelne hohe Kupfergehalte besonders häufig bei eigener Wasserversorgung auftreten können.

Aufgrund der vorangegangenen Umwelt-Surveys aus den Jahren 1990/92 und 1998 [Becker et al. 2007; Schulz et al. 2007] ist ein zeitlicher Vergleich der Trinkwasserqualität in Deutschland am häuslichen Wasserhahn möglich. Die Ergebnisse des KUS zeigen, dass sich die mittleren Blei-, Kupfer- und Nickelkonzentrationen des häuslichen Trinkwassers 2003/06 gegenüber 1998 vor allem in den neuen Ländern verändert haben: Während dort die mittleren Blei- und Nickelkonzentrationen in den Stagnationsproben gesunken sind, nahm die mittlere Kupferkonzentrationen zu. Diese Veränderungen lassen sich mit der Sanierung der Trinkwasserinstallationen und dem Austausch alter Rohre (z. B. Blei- gegen Kupferrohre) erklären. Die 2003/06 ermittelten Cadmiumgehalte im häuslichen Trinkwasser weisen gegenüber der Belastung in 1998 sowohl in den alten als auch in den neuen Ländern auf eine Abnahme hin.

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

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Zusammenfassung

Mit diesem Bericht wird die Qualität des Trinkwassers aus Haushalten der 3- bis 14-jährigen Kinder in Deutschland im Zeitraum von 2003 bis 2006 beschrieben und der interessierten Fachöffentlichkeit eine zeitnahe Übersicht über die Ergebnisse der Trinkwasseruntersuchungen des KUS gegeben. Das Umweltbundesamt wird zum Ende 2008 die Daten des Kinder-Umwelt-Surveys interessierten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern als Public Use File zur Verfügung stellen.

Tab. Z1: Elementgehalte im Trinkwasser [µg/l] aus Haushalten mit 3- bis 14-jährigen Kindern in Deutschland
BG Blei
Stagnationsprobe Zufallsprobe 0,5 0,2 1788 1029 244 222 86 78 <0,5 <0,2 1,5 0,6 5,4 3,2 7,8 4,9 13,0 10,7 2190,0 83,4 3,92 1,53 1,47 0,61 1,40 - 1,54 0,56 - 0,66

N

nBG

P10

P50

P90

P95

P98

MAX

AM

GM

KI GM

Cadmium
Stagnationsprobe Zufallsprobe 0,02 0,01 1788 1029 328 331 82 68 <0,02 <0,01 0,05 0,02 0,23 0,12 0,42 0,25 0,70 0,57 7,58 2,88 0,118 0,062 0,055 0,021 0,052 - 0,058 0,020 - 0,023

Kupfer
Stagnationsprobe Zufallsprobe 0,5 0,7 1788 1029 0 13 100 99 25,3 9,1 166 71,1 1110 461 1540 805 2270 1440 6950 5280 391 197 161 69,9 150 - 172 63,4 - 77,2

Nickel
Stagnationsprobe Zufallsprobe 0,5 0,5 1788 1029 52 12 97 99 1,2 1,0 4,3 2,5 19,1 6,1 34,3 9,0 82,0 18,6 691 89,7 11,8 3,7 4,48 2,48 4,23 - 4,73 2,36 - 2,60

Uran
Stagnationsprobe Zufallsprobe Anmerkungen:
0,006

1788 1029

191 132

89 87

<0,006

0,21 0,21

1,45 1,27

2,97 2,16

5,27 5,42

26,20 19,4

0,704 0,662

0,155 0,169

0,140 - 0,171 0,150 - 0,191

0,01

<0,01

N = Stichprobenumfang; n < BG = Anzahl der Werte unter der Bestimmungsgrenze (BG); % ≥ BG = Anteil der Werte ab der Bestimmungsgrenze; P10, P50, P90, P95, P98 = Perzentile; MAX = Maximalwert; AM = arithmetisches Mittel; GM = geometrisches Mittel; KI GM = approximatives 95%-Konfidenzintervall für GM; Werte unter BG sind als BG/2 berücksichtigt. Umweltbundesamt; Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

Quelle:

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Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

Summary

Summary
The German Environmental Survey (GerES) is a representative population study to determine the exposure of Germany’s general population to pollutants. The survey has been carried out by the Federal Environment Agency since the mid-1980s. The German Environmental Survey on Children (GerES IV) is the first survey to determine on a representative basis contaminant levels of children in Germany and in their homes. GerES on children is a module of the German Health Interview and Examination Survey for Children and Adolescents (German acronym: KiGGS) of the Robert Koch Institute (RKI) and was carried out in close cooperation with the RKI. It used a randomly selected sub-sample from KiGGS composed of 1,790 children 3 to 14 years of age from 150 study locations. Among other investigations, drinking water samples were taken in the children’s homes and analysed for elements which may enter drinking water via materials of the domestic water distribution system as well as for uranium.

This report presents the results of the descriptive evaluation of the drinking water data and is the basic report on the drinking water monitoring part of the survey. It first describes the study design and the methods used for chemical analysis and statistical evaluation, as far as this relates to the drinking water data presented here. The presentation of results is broken down by elements measured. It includes a short text describing the element and the results as well as a table listing statistical parameters for the distribution of the relevant element.

Water samples were taken from the taps from which the survey participants normally draw water for cooking and drinking purposes. In the interests of standardisation, sampling was carried out after the water had stood in the water pipe for at least four hours during the night, without letting it run for a time beforehand (first draw samples). In addition, random samples were taken from the same tap in accordance with the recommendation on the “Evaluation of drinking water quality with respect to the parameters lead, copper and nickel” [UBA 2004]. The samples were analysed for their content of the elements lead, cadmium, copper and nickel, which may enter and dissolve in water through corrosion of pipe and fitting materials, and additionally for uranium.

Table S1 summarises the concentrations of lead, cadmium, copper, nickel and uranium in drinking water from the homes of children aged 3 to 14 in Germany, giving different statistical parameters. Average concentrations (geometric means) in the first draw and random samples were 1.47 µg/l and 0.61 µg/l for lead, 0.055 µg/l and 0.021 µg/l for cadmium, Kinder-Umwelt-Survey 2003/06 5

Summary

161 µg/l and 69.9 µg/l for copper, 4.48 µg/l and 2.48 µg/l for nickel, and 0.155 µg/l and 0.169 µg/l for uranium (cf. Table S1).

These average concentrations are low compared to the limit values of the German Drinking Water Ordinance [TrinkwV 2001]. However, 0.9 % of the first draw samples and 0.4 % of the random samples contained lead concentrations greater than 25 µg/l. For copper, concentrations greater than 2000 µg/l were determined in 3.0 % of the first draw samples and in 1 % of the random samples. Nickel concentrations greater than 20 µg/l were measured in 9.4 % of the first draw samples and in 1.8 % of the random samples. The German Drinking Water Ordinance does not set a limit value for uranium. The WHO [2003] has published a guideline value of 15 µg/l for the assessment of uranium in drinking water. This value was exceeded in 0.1 % of the first draw and random samples, respectively. When assessing cases where health-based limit values are being exceeded, it must be remembered that health-based limit values for drinking water as referred to in Article 6 of the German Drinking Water Ordinance [2001] are set so that the daily intake of the relevant amount of the substance with two litres of water must be tolerable over a lifetime without any health risks. The risk of health damage is correspondingly lower when a health-based limit or maximum value is exceeded only temporarily. Although temporarily higher concentrations do not directly result in health damage, Article 9 of the German Drinking Water Ordinance [2001] requires that the causes be speedily removed so that consumption of the water can be resumed on a permanent basis and without any restrictions and special supervisory measures. The Federal Environment Agency recommends compliance with substance-specific action values during the time a parameter exceeds the limit value [UBA 2003b].

The report also presents parameters of distributions of element concentrations in domestic drinking water for different subgroups. In all cases, the data is broken down by sample type (first draw sample, random sample), place of residence (western Germany / eastern Germany) and type of water supply (public water supply / private well). Nickel concentrations in first draw samples are additionally described by stagnation period, since significantly higher concentrations with increasing stagnation period were only found for Nickel.

Water from first draw samples normally has a longer period of stagnation in domestic water pipes than water from random samples. It is probably due to this longer stagnation period that the first draw samples on average show significantly higher concentrations of lead, cadmium, copper and nickel than the random samples. 6 Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

Summary

Element levels in the samples from western and eastern Germany were found to differ significantly – with the exception of copper – in both the first draw and the random samples. Average concentrations of lead, cadmium and nickel in the two types of samples were higher in eastern Germany than in western Germany. As an example, element levels in first draw water are given here in an eastern Germany vs. western Germany comparison: lead: 1.72 µg/l vs. 1.43 µg/l; cadmium: 0.088 µg/l vs. 0.052 µg/l; nickel: 6.12 µg/l vs. 4.27 µg/l. In contrast, average uranium concentrations in first draw samples were higher in western Germany, with 0.175 µg/l, than in eastern Germany, with 0.068 µg/l; the picture is similar for uranium concentrations in the random samples.

2.7 % of survey subjects (0.2 % in eastern Germany and 2.5 % in western Germany) are not connected to the public water supply and instead obtain their drinking water from a private well. In terms of geometric means, concentrations in first draw and random samples mostly did not differ between the two types of supply, with the exception of lead and cadmium. Water from private wells contained significantly higher lead concentrations on average than water from centralised water supply, for both sample types. Looking at cadmium, it was only the random samples whose cadmium concentrations were significantly higher in households served by a private well as compared to households that obtain their water via centralised supply. Furthermore, the data from GerES IV suggest that individual high copper concentrations may be found particularly often in households served by private wells.

The previous GerESs from 1990/92 and 1998 [Becker et al. 2007; Schulz et al. 2007] make it possible to compare the quality of domestic tap water in Germany over time. The results of GerES IV show that average concentrations of lead, copper and nickel in domestic drinking water have changed in comparison with 1998, especially in eastern Germany: Whilst average concentrations of lead and nickel in first draw samples decreased there, average copper concentrations rose. These changes can be explained by the exchange of old pipes (e.g. lead for copper) and the reconstruction of drinking water installation. Cadmium concentrations determined in domestic drinking water in 2003/06 show a decrease compared with those in 1998, in both eastern and western Germany.

This report describes the quality of drinking water from households with children 3 to 14 years of age in the period 2003 to 2006 and provides interested experts with a timely overview of the results of the drinking water part of GerES IV. By the end of 2008, the Kinder-Umwelt-Survey 2003/06 7

Summary

Federal Environment Agency will make the data of GerES IV available to interested scientists as a public use file.

Tab. S1: Elements in drinking water [µg/l] from German households with children aged 3 to 14 years
LOQ Lead
first draw sample random sample 0.5 0.2 1788 1029 244 222 86 78 <0.5 <0.2 1.5 0.6 5.4 3.2 7.8 4.9 13.0 10.7 2190 83.4 3.92 1.53 1.47 0.61 1.40 - 1.54 0.56 - 0.66

N

nLOQ

P10

P50

P90

P95

P98

MAX

AM

GM

CI GM

Cadmium
first draw sample random sample 0.02 0.01 1788 1029 328 331 82 68 <0.02 <0.01 0.05 0.02 0.23 0.12 0.42 0.25 0.70 0.57 7.58 2.88 0.118 0.062 0.055 0.021 0.052 - 0.058 0.020 - 0.023

Copper
first draw sample random sample 0.5 0.7 1788 1029 0 13 100 99 25.3 9.1 166 71.1 1110 461 1540 805 2270 1440 6950 5280 391 197 161 69.9 150 - 172 63.4 - 77.2

Nickel
first draw sample random sample 0.5 0.5 1788 1029 52 12 97 99 1.2 1.0 4.3 2.5 19.1 6.1 34.3 9.0 82.0 18.6 691 89.7 11.8 3.7 4.48 2.48 4.23 - 4.73 2.36 - 2.60

Uranium
first draw sample random sample Notes:
0.006

1788 1029

191 132

89 87

<0.006

0.21 0.21

1.45 1.27

2.97 2.16

5.27 5.42

26.2 19.4

0.704 0.662

0.155 0.169

0.140 - 0.171 0.150 - 0.191

0.01

<0.01

LOQ = limit of quantification; N = sample size; nBG

P10

P50

P90 P95 P98

MAX

AM

GM

KI GM

0,5

1788

244

86

<0,5

1,5

5,4

7,8

13,0

2190

3,92 1,47 1,40 - 1,54 -

0,5 0,2

1028 1028

144 222

86 78

<0,5 <0,2

1,4 0,6

5,1 3,2

8,0 4,9

13,0 10,1

2186 83,4

4,66 1,44 1,34 - 1,54 1,53 0,61 0,56 - 0,66

0,5 0,5

234 1553

32 212

86 86

<0,5 <0,5

1,7 1,5

8,1 5,1

11,5 19,2 7,2 11,3

71,9 2190

3,37 1,72 1,48 - 2,00 4,01 1,43 1,36 - 1,51

0,2 0,2

149 880

24 199

84 77

<0,2 <0,2

0,9 0,6

4,8 2,8

8,2 4,7

21,0 9,9

83,4 59,0

2,34 0,90 0,72 - 1,12 1,40 0,57 0,52 - 0,62

0,5 0,5

1738 48

239 3

86 93

<0,5 0,5

1,5 2,1

5,2 9,4

7,8 17,2

12,9

2190 46,5

3,91 1,45 1,38 - 1,53 4,61 2,21 1,58 - 3,10

0,2 0,2

994 34

218 4

78 89

<0,2 <0,2

0,6 0,9

3,0

4,8

8,1

83,4 29,8

1,46 0,59 0,55 - 0,64 3,80 1,26 0,75 - 2,14

13,2 20,6

N = Stichprobenumfang; n < BG = Anzahl der Werte unter der Bestimmungsgrenze (BG); % ≥ BG = Anteil der Werte ab der Bestimmungsgrenze; P10, P50, P90, P95, P98 = Perzentile; MAX = Maximalwert; AM = arithmetisches Mittel; GM = geometrisches Mittel; KI GM = approximatives 95%-Konfidenzintervall für GM; Werte unter BG sind als BG/2 berücksichtigt; wenn GM und / oder untere Grenze des KI < BG, keine Angabe von KI GM; Signifikanzprüfung: t-Test (Unterschiede der GM): * (p ≤ 0,05); ** (p ≤ 0,01); *** (p ≤ 0,001); WV = Wasserversorgung. Umweltbundesamt; Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

Quelle:

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

27

Blei

28

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

Cadmium

4.2

Cadmium

Als Quelle für den Eintrag von Cadmium in das Trinkwasser kommen neben geogenen Quellen die Zinkschicht von Stahlrohren, bestimmte für Hausinstallationen aus Kupfer vorgesehene Lote und Kupferlegierungen in Frage. In Bezug auf verzinkte Stahlrohre hat sich allerdings durch die Änderung des technischen Regelwerkes [DIN 50930-6, 2001] die Situation dahingehend verbessert, dass der maximale Cadmiumgehalt begrenzt wurde. Die Verwendung cadmiumhaltiger Lote ist seit etwa zwei Jahrzehnten nicht mehr zulässig, so dass diese Kontaminationsmöglichkeit allenfalls in Altinstallationen besteht.

Kupferlegierungen (Messing, Rotguss), die für Rohrverbinder und Armaturen verwendet werden, können ebenfalls Cadmium als Verunreinigung enthalten. Jedoch erfolgte auch für diese Werkstoffe eine Begrenzung der Verunreinigungen im technischen Regelwerk [DIN 50930-6, 2001].

Cadmium kumuliert stark in den Nieren. Überhöhte Werte im Trinkwasser können in Verbindung mit der Aufnahme von Cadmium mit anderen Lebensmitteln zu chronischen Nierenschäden führen, sehr hohe Belastungen auch zu Schleimhautschäden und Eisenmangelanämien. Die IARC stufte Cadmium wegen der erwiesenen Krebs erzeugenden Wirkung beim Menschen in die Gruppe 1 der IARC-Liste ein [IARC 2006]. Von der MAKKommission wurde Cadmium ebenfalls als für den Menschen Krebs erzeugenden in die Kategorie 1 in der Liste der MAK- und BAT-Werte eingestuft [DFG].

Bei der 3- bis 14-jährigen Bevölkerung in Deutschland wurde ein mittlerer Cadmiumgehalt in den Stagnationsproben des häuslichen Trinkwassers von 0,055 µg/l und von 0,021 µg/l in der Zufallsprobe ermittelt (Tab. 4.2). Der signifikante Unterschied (p ≤ 0,001) zwischen den Konzentrationen der Zufalls- und der Stagnationsbeprobung weist auch bei den Cadmiumwerten darauf hin, dass die Stagnationszeiten vor der Entnahme der Zufallsprobe geringer als die nach nächtlicher Stagnation sind und dass die Verunreinigung tatsächlich zu einem großen Teil durch die Standzeit des Wassers in der Trinkwasserinstallation verursacht ist.

Bei einem Vergleich der Situation in den alten und neuen Bundesländern ergab sich, dass in den neuen Bundesländern im Mittel höhere Konzentrationen (0,088 µg/l in der Stagnationsprobe; 0,029 µg/l in der Zufallsprobe) als in den alten Bundesländern (0,052 µg/l in der Stagnationsbeprobung; 0,020 µg/l in der Zufallsprobe) gemessen wurden. Es ist zu vermuten, dass die in der DDR für die Trinkwasserinstallation verwendeten Materialien hohe Cadmiumgehalte aufwiesen. Kinder-Umwelt-Survey 2003/06 29

Cadmium

Die mittleren Cadmiumgehalte in den Zufallsproben sind bei eigener Wasserversorgung signifikant höher als bei zentraler Wasserversorgung. Dieser Unterschied zeigt sich nicht in den Stagnationsproben. Aufgrund der wenigen Probanden mit eigener Wasserversorgung kann keine Erklärung für dieses Ergebnis gegeben werden.

Der Grenzwert nach TrinkwV für Cadmium liegt bei 5 µg/l [2001]. Nur in einem Haushalt, der nicht an die öffentliche Wasserversorgung angeschlossen war, wurde in der Stagnationsprobe ein höherer Wert (7,58 µg/l) gemessen. In diesem Fall sind neben der Verunreinigung durch Materialien im Kontakt mit Trinkwasser auch andere Quellen des Eintrags von Cadmium (z. B. geogene Belastung) in Erwägung zu ziehen. Bei der Zufallsbeprobung lag der Maximalwert bei 2,88 µg/l.

Die abnehmende Tendenz der mittleren Cadmiumkonzentrationen in den Stagnationsproben in vorangegangenen Umwelt-Surveys aus den Jahren 1985/86 (nur alte Bundesländer), 1990/91 und 1998 [Becker et al. 2001] setzt sich im KUS 2003/06 fort.

30

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

Cadmium

Tab. 4.2: Cadmiumgehalte im Trinkwasser [µg/l] aus Haushalten mit 3- bis 14-jährigen Kindern in Deutschland
BG Gesamt Stagnationsprobe Probenart *** Stagnationsprobe Zufallsprobe Wohnort Stagnationsprobe *** neue Länder alte Länder Zufallsprobe ** neue Länder alte Länder Versorgungsart Stagnationsprobe zentrale WV Eigenversorgung Zufallsprobe ** zentrale WV Eigenversorgung
Anmerkungen: 0,01 0,01 994 34 323 8 68 78
<0,01 <0,01

N

nBG

P10

P50

P90

P95

P98

MAX

AM

GM

KI GM

0,02

1788

328

82

<0,02

0,05

0,23

0,42

0,70

7,58

0,118

0,055

0,052 - 0,058

0,02 0,01

1028 1028

184 331

82 68

<0,02 <0,01

0,06 0,02

0,24 0,12

0,42 0,25

0,69 0,57

7,58 2,88

0,119 0,062

0,057 0,021

0,053 - 0,061 0,020 - 0,023

0,02 0,02

234 1553

20 308

91 80

0,02
<0,02

0,09 0,05

0,35 0,22

0,58 0,40

1,50 0,69

7,58 2,62

0,193 0,107

0,088 0,052

0,076 0,049

- 0,102 - 0,055

0,01 0,01

149 880

30 300

80 66

<0,01 <0,01

0,03 0,02

0,15 0,11

0,25 0,25

0,43 0,67

0,88 2,88

0,063 0,062

0,029 0,020

0,024 0,018

- 0,036 - 0,022

0,02 0,02

1738 48

315 13

82 73

<0,02 <0,02

0,05 0,05

0,23 0,23

0,42 1,36

0,70

6,71 7,58

0,115 0,220

0,055 0,055

0,052 0,036

- 0,059 - 0,082

0,02 0,04

0,11 0,42

0,23 0,54

0,57

2,88 0,88

0,061 0,105

0,021 0,037

0,019 0,022

- 0,023 - 0,062

N = Stichprobenumfang; n < BG = Anzahl der Werte unter der Bestimmungsgrenze (BG); % ≥ BG = Anteil der Werte ab der BG; P10, P50, P90, P95, P98 = Perzentile; MAX = Maximalwert; AM = arithmetisches Mittel; GM = geometrisches Mittel; KI GM = approximatives 95%-Konfidenzintervall für GM; Werte unter BG sind als BG/2 berücksichtigt; wenn GM und / oder untere Grenze des KI < BG, keine Angabe von KI GM; Signifikanzprüfung: t-Test (Unterschiede der GM): * (p ≤ 0,05); ** (p ≤ 0,01); *** (p ≤ 0,001); WV = Wasserversorgung. Umweltbundesamt; Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

Quelle:

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

31

Cadmium

32

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

Kupfer

4.3

Kupfer

Die hauptsächliche Quelle für erhöhte Kupfergehalte im Trinkwasser ist die Verwendung von Kupferrohren oder anderen Bauteilen aus Kupferlegierungen in der Hausinstallation. Die Abgabe von Kupfer in das Trinkwasser ist stark von der Beschaffenheit des Wassers (pH-Wert, organische Inhaltsstoffe) abhängig. Daher dürfen gemäß DIN 50930 Teil 6 [2001] blanke Kupferrohre nur bei Trinkwässern mit einem pH-Wert über 7,4 oder bei Trinkwässern mit einem pH-Wert zwischen 7,0 und 7,4, deren Konzentration an organisch gebundenem Kohlenstoff (TOC-Wert: total organic concentration) nicht über 1,5 mg/l liegt, verwendet werden. Bei Neuinstallationen können aber auch mit diesen Trinkwässern in den ersten Monaten nach Inbetriebnahme Überschreitungen des Grenzwertes auftreten. Rohrverbinder und Armaturen aus Kupferlegierungen können ebenfalls zu erhöhten Kupferkonzentrationen führen. Aufgrund des geringeren Oberflächenanteils dieser Bauteile an der Gesamtinstallation ist die Kupferabgabe von diesen Teilen jedoch geringer als von blanken Kupferrohren. Es gibt auch Regionen in Deutschland (z. B. Gebiete in Schleswig-Holstein, Niedersachsen, Brandenburg, Mecklenburg-Vorpommern), in denen Trinkwässer mit einer hohen Kupferlöslichkeit verteilt werden.

Kupfer ist ein lebensnotwendiges Spurenelement. Dennoch ist bei Säuglingen mit einer kupferbedingten Leberzirrhose zu rechnen, wenn für die Zubereitung der Nahrung ständig ein Trinkwasser verwendet wird, das mehr als 2 mg Cu/l enthält. Nur die akuten Wirkungen von Kupfer sind reversibel. Sie können ab 3 mg/l auftreten und bestehen in Brechreiz und Leibschmerzen. Derart kupferhaltiges Wasser schmeckt adstringierend.

Bei der 3- bis 14-jährigen Bevölkerung in Deutschland wurde in den Stagnationsproben des häuslichen Trinkwassers ein mittlerer Kupfergehalt von 161 µg/l und von 69,9 µg/l in der Zufallsprobe ermittelt (Tab. 4.3). Der signifikante Unterschied (p ≤ 0,001) zwischen den Konzentrationen der Zufalls- und der Stagnationsbeprobung weist auch bei den Kupferwerten darauf hin, dass die Stagnationszeiten vor der Entnahme der Zufallsprobe geringer als die nach nächtlicher Stagnation sind und dass die Verunreinigung tatsächlich zu einem großen Teil durch die Standzeit des Wassers in der Trinkwasserinstallation verursacht ist.

Der Vergleich der Situation in den alten und neuen Bundesländern zeigt für die Jahre 2003/06 keine signifikanten Unterschiede bei den Kupfergehalten im häuslichen Trinkwasser.

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

33

Kupfer

Die mittleren Kupferkonzentrationen in häuslichen Trinkwässern, die aus Eigenversorgungen stammen, unterschieden sich nicht von denen aus der zentralen Wasserversorgung.

Die mittleren Konzentrationen sind im Vergleich zum Grenzwert der TrinkwV [2001] gering, jedoch treten in 3,0 % der Stagnationsbeprobungen und in 1,0 % der Zufallsproben Konzentrationen größer 2 mg/l auf. In einigen Studienorten wurden in der Mehrzahl der untersuchten Haushalte derartig hohe Kupferkonzentrationen im

Trinkwasser gemessen, was verdeutlicht, dass das örtliche Trinkwasser einen starken Einfluss auf die Kupferlöslichkeit in der Hausinstallation hat.

Bei den vorangegangenen Umwelt-Surveys aus den Jahren 1985/86 (nur alte Bundesländer), 1990/91 und 1998 stieg die mittlere Kupferkonzentration über die Jahre an [Becker et al. 2001]. Auch die im KUS 2003/06 ermittelten Werte der Stagnationsbeprobung (161 µg/l) lagen über denen aus dem Jahr 1998 (133 µg/l). Insbesondere in den neuen Bundesländern nahmen die Kupferkonzentrationen im häuslichen Trinkwasser zu, lagen aber dennoch unterhalb der Kupfergehalte in den alten Bundesländern. Kupferinstallationen wurden in der DDR normalerweise nicht verwendet. Daher waren direkt nach der Wende die Kupferkonzentrationen in den neuen Bundesländern im Mittel deutlich niedriger (27 µg/l) als in den alten (136 µg/l). Bei Neubauten und Sanierungen wurden nach der Wende auch in den neuen Bundesländern vermehrt Kupferleitungen verwendet, so dass die deutliche Zunahme der Kupferkonzentrationen über die Jahre plausibel ist.

34

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

Kupfer

Tab. 4.3: Kupfergehalte im Trinkwasser [µg/l] aus Haushalten mit 3- bis 14-jährigen Kindern in Deutschland
BG Gesamt Stagnationsprobe Probenart *** Stagnationsprobe Zufallsprobe Wohnort Stagnationsprobe neue Länder alte Länder Zufallsprobe neue Länder alte Länder Versorgungsart Stagnationsprobe zentrale WV Eigenversorgung Zufallsprobe zentrale WV Eigenversorgung
Anmerkungen:

N

nBG

P10

P50

P90

P95

P98

MAX

AM

GM

KI GM

0,5

1788

0

100

25,3

166

1110

1540

2270

6950

391

161

150 - 172

0,5 0,7

1028 1028

0 13

100 99

25,3 9,1

160 71,1

873 461

1350 805

2260 1440

6950 5280

354 197

149 69,9

137 - 162 63,4 - 77,1

0,5 0,5

234 1553

0 0

100 100

18,3 27,2

187 164

1740 986

2490 1440

4030 2100

6950 3990

617 357

186 157

148 - 235 147 - 169

0,7 0,7

149 880

5 8

96 99

6,2 9,5

111 68,0

940 404

1490 667

2390 995

5280 3230

335 174

87,9 67,3

63,3 - 122 60,8 - 74,4

0,5 0,5

1738 48

0 0

100 100

26,0 12,2

168 209

1100 3010

1520 3750

2180

6950 3850

385 641

161 178

150 - 172 108 - 294

0,7 0,7

994 34

13 0

99 100

9,1 4,8

71,0 92,0

453 2050

792 2550

1360

5280 2780

189 432

69,1 97,6

62,6 - 76,3 51,0 - 187

N = Stichprobenumfang; n < BG = Anzahl der Werte unter der Bestimmungsgrenze (BG); % ≥ BG = Anteil der Werte ab der Bestimmungsgrenze; P10, P50, P90, P95, P98 = Perzentile; MAX = Maximalwert; AM = arithmetisches Mittel; GM = geometrisches Mittel; KI GM = approximatives 95%-Konfidenzintervall für GM; Werte unter BG sind als BG/2 berücksichtigt; wenn GM und / oder untere Grenze des KI < BG, keine Angabe von KI GM; Signifikanzprüfung: t-Test (Unterschiede der GM): * (p ≤ 0,05); ** (p ≤ 0,01); *** (p ≤ 0,001); WV = Wasserversorgung. Umweltbundesamt; Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

Quelle:

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

35

Kupfer

36

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

Nickel

4.4

Nickel

Nickel kann geogen, d. h. durch Verwitterung von Untergrundgestein und anthropogen durch Mobilisierung bei Eintrag von Nitrat in den Boden in das Rohwasser gelangen. In den letzten Jahren wurden steigende Nickelgehalte in Trinkwässern festgestellt, vor allem in Norddeutschland [Friedle 2000]. Am häuslichen Wasserhahn können sich die Nickelgehalte zudem durch die Verwendung nickelhaltiger Armaturen, vernickelter Bauteile und Lote weiter deutlich erhöhen.

Die umweltmedizinische Bedeutung von Nickel beruht auf der sensibilisierenden Wirkung von Nickel und seinen Verbindungen, der Krebs erzeugenden Wirkung der Nickelverbindungen – mit Ausnahme von metallischem Nickel – nach inhalativer Aufnahme sowie dem ubiquitären Auftreten des Nickels in der Umwelt und der unvermeidbaren Exposition des Menschen gegenüber diesem Element [DFG 2007; WHO-ICPS 1991; IARC 2006]. Nickel besitzt in den im Trinkwasser üblicherweise erwartbaren Konzentrationen (< 20 µg/l) kein toxisches Potenzial. Erst sehr hohe Aufnahmen führen zu

Darmbeschwerden und eventuell Hirnschäden. Die Auslösung allergischer Reaktionen in vorsensibilisierten Personen (zwischen 10 und 15 % der weiblichen und ca. 2 % der männlichen Bevölkerung, Flyvholm et al. 1984) durch Nickelverbindungen im Trinkwasser und / oder durch (Schleim)hautkontakt mit Nickel in Konzentrationen bereits ab 50 bis 100 µg/l werden kontrovers diskutiert [http://www.umweltbundesamt-umwelt-

deutschland.de/ umweltdaten/public/theme.do?nodeIdent=5397].

Bei der 3- bis 14-jährigen Bevölkerung in Deutschland wurde in den Stagnationsproben des häuslichen Trinkwassers ein mittlerer Nickelgehalt von 4,48 µg/l und von 2,48 µg/l in der Zufallsprobe ermittelt (Tab. 4.4). Der signifikante Unterschied (p ≤ 0,001) zwischen den Konzentrationen der Zufalls- und der Stagnationsbeprobung weist auch bei den Nickelwerten darauf hin, dass die Stagnationszeiten vor der Entnahme der Zufallsprobe geringer als die nach nächtlicher Stagnation sind und dass die Verunreinigung tatsächlich zu einem großen Teil durch die Standzeit des Wassers in der Trinkwasserinstallation verursacht ist. Bei Folgeuntersuchungen des Umwelt-Surveys 1998 stellte sich heraus, dass die Höhe der Nickelgehalte im Trinkwasser mit zunehmendem Probevolumen deutlich abnimmt [Becker et al. 2001]. Dieses Ergebnis bedeutet, dass neben längeren Standzeiten auch das geringe Probevolumen Ausschlag gebend für die höheren Nickelkonzentrationen in den 0,5 l-Stagnationsproben im Vergleich zu den 1 l-Zufallsproben ist.

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

37

Nickel

Bei einem Vergleich der Situation in den alten und neuen Bundesländern ergab sich, dass in den neuen Bundesländern im Mittel höhere Nickelkonzentrationen (6,12 µg/l in der Stagnationsprobe; 3,13 µg/l in der Zufallsprobe) als in den alten Bundesländern (4,27 µg/l in der Stagnationsbeprobung; 2,38 µg/l in der Zufallsprobe) gemessen wurden. Inwieweit diese höheren Konzentrationen durch höhere Nickelgehalte der aufbereiteten Trinkwässer oder durch eine stärkere Nickelabgabe durch Materialien verursacht ist, kann anhand der vorliegenden Daten nicht entschieden werden.

Die mittleren Nickelkonzentrationen im häuslichen Trinkwasser (Stagnations- und Zufallsprobe) aus einer Eigenversorgung unterschieden sich nicht von denen aus zentraler Wasserversorgung. Für die Stagnationsbeprobung ergibt sich ein signifikanter Zusammenhang (p ≤ 0,05) zwischen der von den Probanden angegebenen Stagnationszeit und den Nickelkonzentrationen, d. h. je länger das Wasser in der Installation gestanden hat, desto höher sind die Nickelkonzentrationen. Im Gegensatz zur Abgabe von anderen Metallen, ist die Lösung von Nickel aus verchromten Armaturen nicht von der Beschaffenheit des Wassers abhängig, sondern nur von der Verweildauer des Wassers in der Installation und den verwendeten Armaturen [Andersen et al. 2007], so dass das Ergebnis plausibel ist.

Der Grenzwert für Nickel beträgt nach der TrinkwV 20 µg/l [2001]. Er ist wie für die Parameter Kupfer und Blei anhand einer Probenahme zu überprüfen, die die durchschnittliche wöchentliche Wasseraufnahme durch die Verbraucherin und den Verbraucher repräsentiert. Die WHO hat allerdings kürzlich auf Grundlage neuerer toxikologischer Erkenntnisse, den Trinkwasserleitwert von 20 auf 70 µg/l angehoben [WHO 2006b]. In 9,4 % der Stagnationsproben und in 1,8 % der Zufallsproben traten Konzentrationen größer 20 µg Ni/l auf. Konzentrationen größer 70 µg/l wurden in 2,1 % der Stagnationsproben und in einer Zufallsprobe (0,03 %) gemessen.

Im Vergleich zum vorangegangenen Umwelt-Survey 1998 [Becker et al. 2001] zeigte sich, dass die mittleren Nickelkonzentrationen in den Stagnationsproben insgesamt (1998: 5,73 µg/l; KUS 2003/06: 4,48 µg/l) und sowohl in den alten als auch in den neuen Bundesländern abgenommen haben. Der Rückgang ist auf die geringere Nickelabgabe von neueren Bauteilen zurückzuführen.

38

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

Nickel

Tab. 4.4: Nickelgehalte im Trinkwasser [µg/l] aus Haushalten mit 3- bis 14-jährigen Kindern in Deutschland
BG Gesamt Stagnationsprobe Probenart *** Stagnationsprobe Zufallsprobe Wohnort Stagnationsprobe *** neue Länder alte Länder Zufallsprobe ** neue Länder alte Länder Versorgungsart Stagnationsprobe zentrale WV Eigenversorgung Zufallsprobe zentrale WV Eigenversorgung Stagnationszeit ** Stagnationsprobe 4 bis < 7 Std. 7 bis < 9 Std. 9 bis < 11 Std. 11 Std. und mehr
Anmerkungen:

N

nBG

P10

P50

P90

P95

P98

MAX

AM

GM

KI GM

0,5

1788

52

97

1,2

4,3

19,1

34,3

82,0

691

11,8 4,48

4,23 - 4,73

0,5 0,5

1028 1028

35 12

97 99

1,0 1,0

3,9 2,5

20,5 6,1

36,0 8,9

86,3 18,4

691 52,7

12,4 4,30 3,65 2,47

3,98 - 4,65 2,35 - 2,60

0,5 0,5

234 1553

8 45

97 97

1,7 1,1

5,6 4,0

27,8 18,1

45,2 33,0

136 80,4

616 691

16,6 6,12 11,1 4,27

5,20 - 7,20 4,02 - 4,53

0,5 0,5

149 880

1 11

99 99

1,1 1,0

2,8 2,4

8,4 5,6

17,2 8,2

41,5 17,2

89,7 51,6

5,11 3,13 3,43 2,38

2,70 - 3,62 2,26 - 2,51

0,5 0,5

1738 48

50 3

97 95

1,2 0,9

4,3 4,4

18,9 32,1

34,1 72,6

80,3

691 190

11,8 4,46 12,9 4,81

4,21 - 4,72 3,19 - 7,24

0,5 0,5

994 34

10 1

99 96

1,1 0,8

2,5 3,0

6,0 13,9

8,7 18,9

18,4

89,7 33,6

3,65 2,47 4,36 2,53

2,35 - 2,60 1,77 - 3,61

0,5 0,5 0,5 0,5

209 727 600 248

5 29 12 6

98 96 98 97

1,0 1,1 1,3 1,5

3,8 4,0 4,3 5,0

15,6 17,6 19,9 29,3

22,3 28,9 34,1 49,0

40,8 90,3 61,6 102

330 630 348 691

8,69 3,92 12,5 4,20 9,73 4,53 17,3 5,76

3,35 - 4,58 3,83 - 4,59 4,13 - 4,97 4,91 - 6,74

N = Stichprobenumfang; n < BG = Anzahl der Werte unter der Bestimmungsgrenze (BG); % ≥ BG = Anteil der Werte ab der Bestimmungsgrenze; P10, P50, P90, P95, P98 = Perzentile; MAX = Maximalwert; AM = arithmetisches Mittel; GM = geometrisches Mittel; KI GM = approximatives 95%-Konfidenzintervall für GM; Werte unter BG sind als BG/2 berücksichtigt; wenn GM und / oder untere Grenze des KI < BG, keine Angabe von KI GM; Signifikanzprüfung: t-Test (Unterschiede der GM): * (p ≤ 0,05); ** (p ≤ 0,01); *** (p ≤ 0,001); WV = Wasserversorgung. Umweltbundesamt; Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

Quelle:

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

39

Nickel

40

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

Uran

4.5

Uran

Verunreinigungen des Trinkwassers mit Uran sind hauptsächlich geogen bedingt und somit regional geprägt. Daher unterscheiden sich die Messwerte unterschiedlicher Versorgungs-, jedoch identischer Wassereinzugsgebiete nicht. Insbesondere wird die Urankonzentration nicht von der Stagnation des Wassers in der Leitung beeinflusst. Es liegen Hinweise vor, dass Uran anthropogen über mineralische Phosphatdünger in die Umwelt und damit in das Trinkwasser gelangen kann [BfR 2007; Schäf et al. 2007]. In den letzten Jahren wurde vermehrt über erhöhte Urankonzentrationen im Trinkwasser berichtet [Konietzka et al. 2005]. Eine flächendeckende Übersicht der Urankonzentrationen im Trinkwasser in Deutschland existiert jedoch nicht. Es war daher von großem Interesse, im KUS die Urankonzentrationen in Trinkwasser zu bestimmen.

Uran besitzt neben seinem radiotoxischen ein etwa fünfmal stärkeres chemisch-toxisches Potenzial zur Schädigung der Niere. Mit dieser Wirkung wäre bei den hier gefundenen Maximalkonzentrationen (knapp 2-fach über dem WHO-Leitwert) allenfalls nach lebenslanger Exposition zu rechnen.

Bei der 3- bis 14-jährigen Bevölkerung in Deutschland wurde in den Stagnationsproben des häuslichen Trinkwassers ein mittlerer Urangehalt von 0,155 µg/l und 0,169 µg/l in der Zufallsprobe ermittelt (Tab. 4.5). Für Uran kann im Gegensatz zu Blei, Cadmium, Kupfer und Nickel kein signifikanter Unterschied zwischen den Konzentrationen der Zufalls- und der Stagnationsbeprobung festgestellt werden. Während der Stagnation des Wassers in der Hausinstallation tritt keine Veränderung der Urankonzentration des Trinkwassers auf und ein Einfluss der Stagnationszeit ist nicht gegeben, da Urankonzentrationen im Trinkwasser vorwiegend geogen bedingt sind.

Bei einem Vergleich der Situation in den alten und neuen Bundesländern ergibt sich, dass die Urangehalte in den alten Bundesländern signifikant höher sind.

Die mittleren Urankonzentrationen im häuslichen Trinkwasser (Stagnations- und Zufallsprobe) aus einer Eigenversorgung unterschieden sich nicht von denen aus zentraler Wasserversorgung.

In der TrinkwV [2001] ist kein Grenzwert für Uran aufgeführt. Die WHO veröffentlichte [2003] einen Leitwert von 15 µg/l. In einer neueren Veröffentlichung aus dem Jahr 2005 wird ein Leitwert von 10 µg/l, bei dessen Einhaltung auch eine lebenslange Aufnahme Kinder-Umwelt-Survey 2003/06 41

Uran

keine gesundheitliche Gefährdung erwarten lässt, und ein Maßnahmenwert im Sinne der Empfehlung der Trinkwasserkommission beim UBA [2003b] von 20 µg/l empfohlen [Konietzka et al. 2005]. Für die Ableitung der Leitwerte war die chemisch-toxikologische Wirkung von Uran von größerer Relevanz als die radioaktive Strahlung.

In jeweils 0,1 % der Stagnations- und Zufallsproben wurde der Leitwert der WHO von 15 µg U/l überschritten. In 0,5 % der Stagnationsproben und in 0,1 % der Zufallsproben wurden Uran-Konzentrationen über 10 µg/l und in 0,1 % der Stagnationsproben und in keiner Zufallsprobe wurden Werte über 20 µg/l gemessen.

Das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) hat für Trink- und Mineralwässer, die für die Zubereitung von Säuglingsnahrung ausgelobt sind, einen Grenzwert für Uran von 2 µg/l abgeleitet [BfR 2007]. Dementsprechend dürfen abgepackte Wässer, die den werblichen Hinweis „Geeignet für die Zubereitung von Säuglingsnahrung“ tragen, nicht mehr als 2 µg/l Uran enthalten. Dieser Höchstwert ist nicht toxikologisch begründet, sondern folgt (unter Berücksichtigung der Machbarkeit und des vertretbaren Aufwandes) dem besonders strengen Reinheitsanspruch der Diätverordnung, dem auch Nahrungsmittel und Getränke für die Säuglingsernährung genügen müssen, sofern sie als solche gekennzeichnet sind und beworben werden. In 7,5 % der Stagnationsproben und in 6,1 % der Zufallsproben wurden Urankonzentrationen über 2 µg/l gemessen.

42

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

Uran

Tab. 4.5: Urangehalte im Trinkwasser [µg/l] aus Haushalten mit 3- bis 14-jährigen Kindern in Deutschland
BG Gesamt Stagnationsprobe 0,006 1788 191 Probenart Stagnationsprobe 0,006 1028 105 Zufallsprobe 0,01 1028 132 Wohnort Stagnationsprobe *** neue Länder 0,006 234 37 84 90
<0,006 0,11 0,006

N

nBG

P10

P50

P90

P95

P98 MAX

AM

GM

KI GM

89

<0,006 0,21

1,45

2,97 5,27

26,2

0,704 0,155 0,140 - 0,171

90 87

<0,006 0,19 <0,01

1,25 1,27

2,23 4,75 2,16 5,42

20,4 19,4

0,632 0,150 0,132 - 0,170 0,662 0,169 0,150 - 0,191

0,21

0,94 1,62

1,32 4,74 3,04 5,83

26,2 10,7

0,462 0,068 0,052 - 0,089 0,741 0,175 0,157 - 0,195

alte Länder 0,006 1553 154 Zufallsprobe *** neue Länder 0,01 alte Länder 0,01 Versorgungsart Stagnationsprobe zentrale WV 0,006 1738 184 Eigenversorgung 0,006 Zufallsprobe zentrale WV 0,01 Eigenversorgung 0,01
Anmerkungen:

0,30

149 880

38 94

75 89

<0,01 <0,01

0,09 0,28

1,28 1,28

3,03 6,18 2,14 4,91

19,4 8,98

0,548 0,063 0,045 - 0,089 0,681 0,200 0,176 - 0,227

89 85

<0,006 0,21 <0,006 0,17

1,46 1,16

2,97 5,29 2,00

26,2 3,79

0,711 0,157 0,142 - 0,174 0,458 0,089 0,047 - 0,170

48

7

994 34

126 6

87 82

<0,01 <0,01

0,21 0,24

1,28 1,25

2,39 5,48 1,81

19,4 1,98

0,668 0,171 0,151 - 0,193 0,484 0,135 0,066 - 0,274

N = Stichprobenumfang; n < BG = Anzahl der Werte unter der Bestimmungsgrenze (BG); % ≥ BG = Anteil der Werte ab der Bestimmungsgrenze; P10, P50, P90, P95, P98 = Perzentile; MAX = Maximalwert; AM = arithmetisches Mittel; GM = geometrisches Mittel; KI GM = approximatives 95%-Konfidenzintervall für GM; Werte unter BG sind als BG/2 berücksichtigt; wenn GM und / oder untere Grenze des KI < BG, keine Angabe von KI GM; Signifikanzprüfung: t-Test (Unterschiede der GM): * (p ≤ 0,05); ** (p ≤ 0,01); *** (p ≤ 0,001); WV = Wasserversorgung. Umweltbundesamt; Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

Quelle:

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

43

Uran

44

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

Daten zur Schätzung der Exposition

5

Daten zur Schätzung der Exposition über das Trinkwasser

Für bevölkerungsbezogene Expositionsabschätzungen sind neben den tatsächlichen Konzentrationen der betrachteten Schadstoffe in geeigneten Medien diverse personenbezogene Variablen wie Aktivitätsmuster, Zeitbudget, Trinkwasser- und Nahrungsverzehr sowie situationsbezogene Variablen wie Wohnen in Straßennähe, Baualter des Wohnhauses, Wohnungsausstattung, Art der Trinkwasserversorgung von Bedeutung. Im Kinder-Umwelt-Survey wurde eine Reihe dieser Variablen mit interviewgesteuerten Fragebögen erhoben. Im Folgenden werden die Ergebnisse der Befragung zum Themenbereich „Trinkwasser“ vorgestellt.

5.1

Art der Trinkwasserversorgung

Nach Auskunft der Eltern bezogen 97,3 % der untersuchten Haushalte ihr Trinkwasser aus einer öffentlichen Wasserversorgung. 2,5 % (n = 48) verneinten diese Frage und 0,2 % gaben „weiß nicht“ an. Die Eigenversorgung ist in den alten Ländern (2,8 %) weiter verbreitet als in den neuen Ländern (1,8 %) und in Gemeinden mit weniger als 100.000 Einwohnern häufiger (4,4 %) als in Gemeinden mit 100.000 und mehr Einwohnern (1,2 %).

Die Daten des Statistischen Bundesamtes [2004] geben für das Jahr 2001 einen Anteil an Personen, die ihr Trinkwasser über eine öffentliche Wasserversorgung beziehen, von 99,1 % an. Das UBA [2007] gibt den Anschlussgrad der Bevölkerung an die öffentliche Wasserversorgung in Deutschland mit 99 % an.

5.2

Art der von Trinkwasserentnahme

0,5 % der Eltern verwenden für ihr Kind zur Zubereitung von Getränken (z. B. Tee, Saft und / oder Kaffee) oder zum Kochen kein Trinkwasser aus der Leitung ihres Haushaltes. Von den betroffenen acht Haushalten sind zwei nicht an die öffentliche Wasserversorgung angeschlossen, fünf Haushalte liegen in den alten und drei in den neuen Ländern. 57,6 % nutzen das Trinkwasser sofort nach Öffnen des Wasserhahns bzw. nur 42,4 % lassen das Wasser im Allgemeinen erst einige Zeit ablaufen. Diese Angaben stehen im Einklang mit den Daten des Umwelt-Surveys 1998. Damals gaben 58,6 % der 18- bis 69-

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

45

Daten zur Schätzung der Exposition

Jährigen an, das Wasser sofort nach Öffnen des Wasserhahns zu verwenden bzw. 41,4 % lassen das Wasser erst einige Zeit ablaufen [Abbas 2005].

5.3

Konsumierte Trinkwassermengen

Die Eltern wurden mit den folgenden Fragen und anhand von Abbildungen mit Portionsbeispielen im gleichen Größenverhältnis um Auskunft über die von ihrem Kind verzehrten Trinkwassermengen gebeten. Angaben von „halben“ Tassen, Bechern oder Gläsern, Tellern wurden mit der Anzahl 0,5 notiert.

Welche Mengen Leitungswasser nimmt Ihr Kind im Durchschnitt an einem Tag in den folgenden Formen (a) Anzahl Tassen Früchte- Kräutertee, schwarzer Tee; b) Anzahl Tassen Kaffee; c) Anzahl Gläser Leitungswasser „pur“; d) Anzahl Gläser Saft aus Konzentrat oder ähnliche Zubereitung) zu sich? Unterscheiden Sie bitte dabei jeweils zwischen Wasser aus Leitungen ihres Haushalts und Wasser aus anderen Leitungen (z. B. im Kindergarten, Hort oder in der Schule)? Bitte geben Sie die Anzahl der Tassen mit ca. 150 ml und Gläser mit ca. 0,2 l (200 ml) an. Wie viele Tassen oder Teller Suppe nimmt Ihr Kind im Durchschnitt in der Woche zu sich? Unterscheiden Sie bitte dabei jeweils wieder zwischen Wasser aus Leitungen ihres Haushalts und Wasser aus anderen Leitungen (z. B. im Kindergarten, Hort oder in der Schule)? Bitte geben Sie die Anzahl der Tassen oder Teller mit ca. 150 ml an.

Für die Auswertungen der verzehrten Trinkwassermengen wurden die kategorialen Angaben mit den angegebenen Portionsgrößen / Füllvolumina verrechnet.

Die 3- bis 14-jährigen Kindern nehmen gemäß der Angaben ihrer Eltern im Mittel täglich 420 ml Trinkwasser aus Leitungen des eigenen Haushaltes zu sich (Tab. 5.3.1). Mit zunehmendem Lebensalter verzehren die Kinder im Mittel signifikant mehr Trinkwasser aus Leitungen des eigenen Haushaltes, d. h. 380 ml in der jüngsten und 480 ml in der ältesten Altersgruppe. Kinder aus Familien mit einem hohen Sozialstatus und ohne Migrationshintergrund trinken im Mittel signifikant mehr Trinkwasser (470 ml bzw. 430 ml) aus häuslichen Leitungen als Kinder aus Familien mit mittlerem (390 ml) und niedrigen Sozialstatus (410 ml) bzw. mit Migrationshintergrund (360 ml). Keine signifikanten Unterschiede ergeben sich für die verzehrte Trinkwassermenge aus Leitungen des eigenen

46

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

Daten zur Schätzung der Exposition

Haushaltes und dem Geschlecht, dem Wohnort (alte / neue Länder), der Gemeindegröße und der Trinkwasserversorgungsart.

Die 3- bis 14-jährigen Kindern nehmen im Mittel täglich 80 ml Trinkwasser aus Leitungen außerhalb des eigenen Haushaltes gemäß der Angaben ihrer Eltern zu sich (Tab. 5.3.2). Mit zunehmendem Lebensalter trinken die Kinder im Mittel signifikant weniger Trinkwasser aus Leitungen außerhalb des eigenen Haushaltes, d. h. 170 ml in der jüngsten und 40 ml in der ältesten Altersgruppe. Kinder aus den neuen Ländern konsumieren im Mittel signifikant mehr Trinkwasser (150 ml) aus Leitungen außerhalb des eigenen Haushaltes im Vergleich zu Kindern aus den alten Ländern (70 ml). Kinder, die in größeren Gemeinden leben verzehren im Mittel signifikant mehr Trinkwasser (90 ml) aus Leitungen außerhalb des eigenen Haushaltes im Vergleich zu Kindern, die in kleineren Gemeinden leben (70 ml). Keine signifikanten Unterschiede ergeben sich für die verzehrte Trinkwassermenge aus Leitungen außerhalb des eigenen Haushaltes und dem Geschlecht, dem Sozial- und Migrantenstatus und der Trinkwasserversorgungsart.

Die 3- bis 14-jährigen Kindern konsumieren gemäß den Angaben ihrer Eltern im Mittel täglich insgesamt (d. h. aus Leitungen des eigenen Haushaltes und aus Leitungen außerhalb des eigenen Haushaltes) 500 ml Trinkwasser (Tab. 5.3.3). Kinder aus Familien mit einem hohen Sozialstatus verzehren im Mittel signifikant mehr Trinkwasser (560 ml) als Kinder aus Familien mit mittlerem (460 ml) und niedrigen Sozialstatus (490 ml). Geringe aber signifikante Unterschiede ergeben sich für die verzehrte Trinkwassermenge und dem Wohnort und der Gemeindegröße, d. h. Kinder in den neuen Ländern (570 ml) und Kinder in kleineren Gemeinden (520 ml) trinken im Mittel täglich mehr Trinkwasser als Kinder in den alten Ländern (480 ml) und in größeren Gemeinden (470 ml). Keine signifikanten Unterschiede ergeben sich für die verzehrte

Trinkwassermenge und dem Geschlecht, dem Lebensalter, dem Mirgantenstatus der Kinder und der Trinkwasserversorgungsart.

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

47

Daten zur Schätzung der Exposition

Tab. 5.3.1: Durchschnittlich konsumierte Trinkwassermenge [Liter pro Tag] aus Leitungen des eigenen Haushalts der 3- bis 14-jährigen Kinder in Deutschland
N Gesamt Geschlecht Jungen Mädchen Altersklasse *** 3 bis 5 Jahre 6 bis 8 Jahre 9 bis 11 Jahre 12 bis 14 Jahre Sozialstatus ** niedrig mittel hoch Migrantenstatus Migrant/in kein/e Migrant/in Wohnort neue Länder alte Länder Gemeindegröße < 100.000 Einw. ≥ 100.000 Einw. Versorgungsart zentrale WV Eigenversorgung
Anmerkungen:

P5 0,0

P25 0,1

P50 0,3

P75 0,6

P95 1,3

MAX 3,0

AM 0,42

KI AM 0,40 - 0,44

1777

911 867

0,0 0,0

0,1 0,1

0,3 0,3

0,6 0,6

1,4 1,2

2,9 3,0

0,43 0,40

0,40 0,38

- 0,47 - 0,43

415 435 436 490

0,0 0,0 0,0 0,0

0,1 0,1 0,1 0,0

0,3 0,2 0,3 0,3

0,6 0,6 0,7 0,8

1,2 1,1 1,4 1,5

1,9 1,8 2,8 3,0

0,38 0,37 0,44 0,48

0,34 0,34 0,40 0,43

- 0,42 - 0,41 - 0,49 - 0,53

419 814 525

0,0 0,0 0,0

0,1 0,1 0,1

0,3 0,2 0,3

0,6 0,6 0,7

1,4 1,3 1,4

2,9 2,5 3,0

0,41 0,39 0,47

0,37 0,36 0,43

- 0,46 - 0,42 - 0,51

229 1545

0,0 0,0

0,1 0,1

0,3 0,3

0,5 0,7

1,2 1,4

1,7 3,0

0,37 0,43

0,32 0,41

- 0,41 - 0,45

231 1546

0,0 0,0

0,1 0,1

0,3 0,3

0,6 0,6

1,3 1,4

2,1 3,0

0,43 0,42

0,37 0,40

- 0,48 - 0,44

835 942

0,0 0,0

0,1 0,1

0,3 0,3

0,6 0,6

1,3 1,4

2,5 3,0

0,40 0,43

0,37 0,40

- 0,43 - 0,47

1728 48

0,0 0,0

0,1 0,0

0,3 0,2

0,6 0,6

1,4 1,1

3,0 1,5

0,42 0,37

0,40 0,25

- 0,44 - 0,48

Werte berechnet aus den Angaben der Eltern; N = Stichprobenumfang; P5, P25, P50, P75, P95 = Perzentile; MAX = Maximalwert; AM = arithmetisches Mittel; KI AM = approximatives 95%-Konfidenzintervall für AM; Signifikanzprüfung: (t-Test bzw. ANOVA): * (p ≤ 0,05), ** (p ≤ 0,01), *** (p ≤ 0,001); WV = Wasserversorgung. Umweltbundesamt; Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

Quelle:

48

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

Daten zur Schätzung der Exposition

Tab. 5.3.2: Durchschnittlich konsumierte Trinkwassermenge [Liter pro Tag] aus Leitungen außerhalb des eigenen Haushalts der 3- bis 14-jährigen Kinder in Deutschland
N Gesamt Geschlecht Jungen Mädchen Altersklasse *** 3 bis 5 Jahre 6 bis 8 Jahre 9 bis 11 Jahre 12 bis 14 Jahre Sozialstatus niedrig mittel hoch Migrantenstatus Migrant/in kein/e Migrant/in Wohnort *** neue Länder alte Länder Gemeindegröße * < 100.000 Einw. > 100.000 Einw. Versorgungsart zentrale WV Eigenversorgung
Anmerkungen:

P5 0,0

P25 0,0

P50 0,0

P75 0,1

P95 0,4

MAX 1,4

AM 0,08

KI AM 0,07 - 0,09

1658

847 812

0,0 0,0

0,0 0,0

0,0 0,0

0,1 0,1

0,4 0,5

1,4 1,4

0,08 0,09

0,07 0,07

- 0,09 - 0,10

353 416 421 469

0,0 0,0 0,0 0,0

0,0 0,0 0,0 0,0

0,1 0,0 0,0 0,0

0,3 0,1 0,0 0,0

0,6 0,4 0,3 0,3

1,4 1,4 0,9 0,9

0,17 0,09 0,04 0,04

0,15 0,07 0,03 0,03

- 0,19 - 0,11 - 0,06 - 0,06

385 764 495

0,0 0,0 0,0

0,0 0,0 0,0

0,0 0,0 0,0

0,1 0,1 0,1

0,5 0,4 0,4

1,4 1,4 0,9

0,08 0,08 0,08

0,07 0,07 0,07

- 0,10 - 0,09 - 0,10

211 1445

0,0 0,0

0,0 0,0

0,0 0,0

0,0 0,1

0,4 0,4

0,9 1,4

0,07 0,08

0,05 0,07

- 0,10 - 0,09

208 1451

0,0 0,0

0,0 0,0

0,0 0,0

0,3 0,0

0,5 0,4

1,4 1,4

0,15 0,07

0,12 0,06

- 0,18 - 0,08

774 884

0,0 0,0

0,0 0,0

0,0 0,0

0,0 0,1

0,4 0,5

1,1 1,4

0,07 0,09

0,06 0,08

- 0,08 - 0,10

1612 45

0,0 0,0

0,0 0,0

0,0 0,0

0,1 0,1

0,4 0,6

1,4 0,8

0,08 0,09

0,07 0,03

- 0,09 - 0,15

Werte berechnet aus den Angaben der Eltern; N = Stichprobenumfang; P5, P25, P50, P75, P95 = Perzentile; MAX = Maximalwert; AM = arithmetisches Mittel; KI AM = approximatives 95%-Konfidenzintervall für AM; Signifikanzprüfung: (t-Test bzw. ANOVA): * (p ≤ 0,05), ** (p ≤ 0,01), *** (p ≤ 0,001); WV = Wasserversorgung. Umweltbundesamt; Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

Quelle:

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

49

Daten zur Schätzung der Exposition

Tab. 5.3.3: Durchschnittlich konsumierte Trinkwassermenge [Liter pro Tag] der 3- bis 14-jährigen Kinder in Deutschland
N Gesamt Geschlecht Jungen Mädchen Altersklasse 3 bis 5 Jahre 6 bis 8 Jahre 9 bis 11 Jahre 12 bis 14 Jahre Sozialstatus ** niedrig mittel hoch Migrantenstatus Migrant/in kein/e Migrant/in Wohnort * neue Länder alte Länder Gemeindegröße * < 100.000 Einw. ≥ 100.000 Einw. Versorgungsart zentrale WV Eigenversorgung
Anmerkungen:

P5 0,0

P25 0,1

P50 0,3

P75 0,8

P95 1,5

MAX 3,3

AM 0,50

KI AM 0,47 - 0,52

1658

847 812

0,0 0,0

0,1 0,1

0,3 0,3

0,8 0,7

1,5 1,5

3,3 3,2

0,50 0,49

0,47 0,45

- 0,54 - 0,52

353 416 421 469

0,0 0,0 0,0 0,0

0,2 0,1 0,1 0,1

0,4 0,3 0,3 0,3

0,8 0,6 0,8 0,8

1,4 1,5 1,5 1,6

2,0 2,7 2,8 3,3

0,54 0,45 0,48 0,51

0,49 0,41 0,43 0,46

- 0,58 - 0,50 - 0,53 - 0,57

385 764 495

0,0 0,0 0,0

0,1 0,1 0,1

0,3 0,3 0,4

0,7 0,7 0,9

1,6 1,4 1,5

3,3 2,7 3,2

0,49 0,46 0,56

0,44 0,42 0,51

- 0,55 - 0,49 - 0,60

211 1445

0,0 0,0

0,2 0,1

0,3 0,3

0,6 0,8

1,4 1,5

2,1 3,3

0,44 0,50

0,38 0,48

- 0,50 - 0,53

208 1451

0,0 0,0

0,2 0,1

0,5 0,3

0,8 0,7

1,5 1,5

2,7 3,3

0,57 0,48

0,51 0,46

- 0,64 - 0,51

774 884

0,0 0,0

0,1 0,1

0,3 0,3

0,7 0,8

1,4 1,6

2,6 3,3

0,47 0,52

0,44 0,48

- 0,50 - 0,56

1612 45

0,0 0,0

0,1 0,1

0,3 0,4

0,8 0,7

1,5 1,3

3,3 1,8

0,50 0,45

0,47 0,32

- 0,52 - 0,58

Werte berechnet aus den Angaben der Eltern; N = Stichprobenumfang; P5, P25, P50, P75, P95 = Perzentile; MAX = Maximalwert; AM = arithmetisches Mittel; KI AM = approximatives 95%-Konfidenzintervall für AM; Signifikanzprüfung: (t-Test bzw. ANOVA): * (p ≤ 0,05), ** (p ≤ 0,01), *** (p ≤ 0,001); WV = Wasserversorgung. Umweltbundesamt; Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

Quelle:

50

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

Schlussbemerkungen

6

Schlussbemerkungen

Die Daten des Kinder-Umwelt-Surveys liefern Hinweise, dass auch in 2003/06 die derzeitigen und / oder zukünftigen Grenzwerte der Trinkwasserverordnung (TrinkwV) für Blei, Kupfer, Nickel und Uran in einigen Haushalten überschritten sein könnten.

Die Daten des Kinder-Umwelt-Surveys bestätigen die Empfehlungen des Umweltbundesamt erneut, dass Wasser, das länger als 4 Stunden in der Hausinstallation gestanden hat, nicht für Trink- und Kochzwecke verwendet werden soll. Vor allem Säuglingsnahrung sollte immer mit frisch abgelaufenem Wasser zubereitet werden. Solches Wasser ist beim Austritt aus der Trinkwasserleitung etwas kühler als Stillstandwasser.

Die

Ergebnisse

der

Trinkwasseruntersuchungen

des

Kinder-Umwelt-Surveys

untermauern die Notwendigkeit fachgerechter Trinkwasserinstallationen. Arbeiten an der Trinkwasserinstallation sollten nur von Fachbetrieben vorgenommen werden, die das technische Regelwerk des Deutsches Institut für Normung e.V. (www.din.de), der Deutschen Vereinigung des Gas- und Wasserfaches e.V. (www.dvgw.de) und des Vereins Deutscher Ingenieure (www.vdi.de) berücksichtigen. Nach wie vor gilt, dass noch vorhandene Bleirohre in der Hausinstallation auszutauschen sind. Die Problematik und die fach- und sachgerecht passenden Lösungsvorschläge wurden in einem Ratgeber des Umweltbundesamt publiziert [Umweltbundesamt 2005].

Auf der Grundlage der Ergebnisse der Trinkwasseruntersuchungen des Kinder-UmweltSurveys sind in die Gesundheitsämter mit und Wasserversorgungsunternehmen erhöhten Kupferlöslichkeit des

aufgefordert,

Versorgungsgebieten

einer

Trinkwassers und einem hohen Bestand an Kupferinstallationen, die Kupferlöslichkeit durch zentrale Aufbereitung zu reduzieren, um die Einhaltung des Grenzwertes für Kupfer am häuslichen Wasserhahn zu gewährleisten, sowie die Einhaltung des Leitwertes und zukünftigen Grenzwertes für Uran von 10 µg/l im Trinkwasser sicherzustellen.

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51

52

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Literatur

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56

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

Verzeichnisse

8
8.1
AAS AM

Verzeichnisse
Verzeichnis der Abkürzungen
Atomabsorptionsspektroskopie arithmetisches Mittel Analyse und Bewertung von Umwelt-Schadstoffen e.V. Biologischer Arbeitsstofftoleranzwert Bestimmungsgrenze Bundesinstitut für Risikobewertung Bundesministerium für Bildung und Forschung Bundesministerium für Gesundheit Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit Cadmium Kupfer Deutsche Forschungsgemeinschaft Deutsches Institut für Normung Deutsche Vereinigung des Gas- und Wasserfaches e.V. Europäische Norm German Environmental Survey geometrisches Mittel Salpetersäure International Agency for Research on Cancer in Lyon Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma als Ionenquelle Optische Emissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma als Anregungsquelle

AnBUS BAT BG BfR BMBF BMG BMU Cd Cu DFG DIN DVGW EN GerES GM HNO3 IARC ICP-MS ICP-OES

ISO Kap. KI KiGGS KUS MAK MAX MTA MZ n N NAW

Internationale Organisation für Normung Kapitel Konfidenzintervall Kinder- und Jugendgesundheitssurvey Kinder-Umwelt-Survey Maximale Arbeitsplatzkonzentration Maximalwert medizinisch-technische/r Assistent/in Messzeitraum Anzahl der Werte Stichprobenumfang Normenausschuss Wasserwesen 57

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

Verzeichnisse

Ni
NIST

Nickel National Institute of Standards and Technology Irrtumswahrscheinlichkeit Perzentil Blei Qualitätssicherung qualitätsneutrale Ausfälle Rhenium Robert Koch-Institut Standardabweichung Scandium Superior Performing Software System - Statistical Product and Service Solutions

p P Pb QS QNA Re RKI s Sc SPSS

SWA Tab. TMRain TOC

Sollwertabweichung Tabelle Trace Metal Fortified Rain Water Total Organic Concentration (Konzentration an organisch gebundenem Kohlenstoff)

TrinkwV U UBA VDI VK WHO Y ZUMA

Trinkwasserverordnung Uran Umweltbundesamt Verein Deutscher Ingenieure Variationskoeffizient World Health Organization Yttrium Zentrum für Umfragen, Methoden und Analysen

58

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

Verzeichnisse

8.2

Verzeichnis der Tabellen
Elementgehalte im Trinkwasser [µg/l] aus Haushalten mit 3- bis 14-jährigen Kindern in Deutschland ............................................................ 4

Tab. Z1:

Tab. S1:

Elements in drinking water [µg/l] from German households with children aged 3 to 14 years ........................................................................... 8

Tab. 4.1:

Bleigehalte im Trinkwasser [µg/l] aus Haushalten mit 3- bis 14-jährigen Kindern in Deutschland .......................................................... 27

Tab. 4.2:

Cadmiumgehalte im Trinkwasser [µg/l] aus Haushalten mit 3- bis 14-jährigen Kindern in Deutschland........................................................... 31

Tab. 4.3:

Kupfergehalte im häuslichen Trinkwasser [µg/l] aus Haushalten mit 3- bis 14-jährigen Kindern in Deutschland..................................................... 35

Tab. 4.4:

Nickelgehalte im häuslichen Trinkwasser [µg/l] aus Haushalten mit 3- bis 14-jährigen Kindern in Deutschland .................................................... 39

Tab. 4.5:

Urangehalte im häuslichen Trinkwasser [µg/l] aus Haushalten mit 3- bis 14-jährigen Kindern in Deutschland..................................................... 43

Tab. 5.3.1:

Durchschnittlich konsumierte Trinkwassermenge [Liter pro Tag] aus Leitungen des eigenen Haushalts der 3- bis 14-jährigen Kinder in Deutschland......................................................................................................... 48

Tab. 5.3.2:

Durchschnittlich konsumierte Trinkwassermenge [Liter pro Tag] aus Leitungen außerhalb des eigenen Haushalts der 3- bis 14-jährigen Kinder in Deutschland .................................................................................................... 49

Tab. 5.3.3:

Durchschnittlich konsumierte Trinkwassermenge [Liter pro Tag] der 3- bis 14-jährigen Kinder in Deutschland ...................................................................... 50

Tab. 9.1.1:

Übersicht der analytischen Methoden zur Bestimmung der Elementgehalte im häuslichen Trinkwasser ................................................................................. 61

Tab. 9.1.2: Tab. 9.1.3: Tab. 9.1.4:

Interne Qualitätskontrolle – Metalle im Stagnationstrinkwasser .......................... 62 Interne Qualitätskontrolle – Metalle im Zufallstrinkwasser .................................. 62 Interne Qualitätskontrolle – Uran im Stagnations- und Zufallstrinkwasser................................................................................................ 62

Tab. 9.1.5:

Ergebnisse der Wiederholungsmessungen von Proben aus der Pilotstudie zum Kinder-Umwelt-Survey................................................................................. 63

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Verzeichnisse

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Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

Anhang - Analytische Verfahren

9
9.1

Anhang
Analytische Methoden

Tab. 9.1.1: Übersicht der analytischen Methoden zur Bestimmung der Elementgehalte im häuslichen Trinkwasser

AnBUS e.V., Fürth
Elemente Methode Technik Gerät Proben Standard interner Standard Pb, Cd, Cu, Ni DIN 38406-E29 Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma als Ionenquelle (ICP-MS) Perkin Elmer Elan 500 angesäuert mit 3 ml auf 0,5 l konz. (65%ig) HNO3 Multielementstandard Y für Cu, Ni, Cd; Re für Pb Untergrundkorrektur durch Blanksubtraktion mittels Reinstwasser Messzeiten: 0,9 s pro Element Wiederholungen: 3 Gesamtmesszeit: 2,7 s pro Element ICP-MS Auflösung: normal Scanmethode: Peak Hopping Pb, Cd, Cu, Ni (sofern höhere Gehalte) DIN EN ISO 11885 Optische Emissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma als Anregungsquelle (ICPOES) Spektro Spectroflame angesäuert mit 3 ml auf 0,5 l konz. (65%ig) HNO3 Multielementstandard Sc

Messung

Kalibrierung mittels Multielementstandard und Untergrundkorrektur

UBA, Bad Elster
Elemente Technik Pb, Cd, Cu, Ni, U Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma als Ionenquelle (ICP-MS) Cu (Werte > 100 µg/l) Optische Emissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma als Anregungsquelle (ICPOES)

Gerät Firma Proben Standard Kalibrierung

PQ ExCell; Quadrupol-Massenspektrometer mit IRIS Intrepid (Dualsystem); Simultanspektrometer Impulszähl- und Analogdetektor mit Echelle-Optik und CID-Halbleiterdetektor; Probengeber Cetak ASX-500 Probengeber Cetak ASX-500 Thermo Elektron Corporation angesäuert mit 3 ml auf 0,5 l konz. (65%ig) HNO3 Multielementstandard aus Einzelstandards Accu Standard Inc. New Haven, CT Standards 2%ige HNO3 Merck suprapur; 4Punkt-Kalibrierung Standardmethode; externe Kalibrierung; Doppelbestimmung mit je 3 Wiederholungsmessungen Thermo Elektron Corporation angesäuert mit 3 ml auf 0,5 l konz. (65%ig) HNO3 Multielementstandard aus Einzelstandards SPEX CertiPrep Metuchen, NJ Standards 2%ige HNO3 Merck suprapur 4-Punkt-Kalibrierung Standardmethode; externe Kalibrierung; Doppelbestimmung mit je 3 Wiederholungsmessungen

Messung

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

61

Tab. 9.1.2: Interne Qualitätskontrolle – Metalle im Stagnationstrinkwasser

Standardmaterial Verdünnung
NIST STR 1640 NIST STR 1640 NIST STR 1640 NIST STR 1640 (1:5) (1:5) (1:5) (1:5)

Metall
Pb Cd Cu Ni

BG [µg/l]
0,5 0,02 0,5 0,5

Sollwert [µg/l]
5,58 4,56 17,04 5,48

N
92 92 92 92

AM [µg/l]
5,47 4,64 17,48 5,52

s [µg/l]
0,312 0,200 0,683 0,291

VK [%]
5,70 4,31 3,91 5,27

SWA [%]
-1,97 1,75 2,58 0,73

Anmerkungen: BG = Bestimmungsgrenze; N = Probenanzahl; AM = arithmetischer Mittelwert; s = Standardabweichung (Excel-Formel: STABWN); VK: Variationskoeffizient = (s / AM) 100; SWA: Sollwertabweichung= (AM - Sollwert) / Sollwert 100

Tab. 9.1.3: Interne Qualitätskontrolle – Metalle im Zufallstrinkwasser
BG [µg/l]
0,1 0,1 0,01 0,01 0,6 0,6 0,5 0,5 0,01 0,01

Standardmaterial
SPS-SW 1 SRM 1640 SPS-SW 1 SRM 1640 SPS-SW 1 SRM 1640 SPS-SW 1 SRM 1640 SLRS – 4 TMRAIN 95

Metall
Pb Pb Cd Cd Cu Cu Ni Ni U U

Sollwert [µg/l]
5,00 27,89 0,50 22,79 20,00 85,20 10,00 24,40 0,05 0,25

N
64 63 64 63 64 63 64 63 61 61

AM [µg/l]
4,82 26,80 0,57 23,93 19,38 80,07 9,10 24,57 0,05 0,26

s [µg/l]
0,335 2,387 0,039 1,789 1,803 9,862 0,647 1,643 0,005 0,062

VK [%]
6,95 8,91 6,84 7,48 9,30 12,32 7,11 6,69 10,00 23,85

SWA [%]
-3,60 -3,91 14,00 5,00 -3,10 -6,02 -9,00 0,70 0,00 4,00

Anmerkungen: BG = Bestimmungsgrenze; N = Probenanzahl; AM = arithmetischer Mittelwert; s = Standardabweichung (Excel-Formel: STABWN); VK: Variationskoeffizient = (s / AM) 100; SWA: Sollwertabweichung= (AM - Sollwert) / Sollwert·100

Tab. 9.1.4: Interne Qualitätskontrolle – Uran im Stagnations- und Zufallstrinkwasser

Standardmaterial
SLRS - 4 TMRAIN 95

BG [µg/l]
0,003 0,003

Sollwert [µg/l]
0,05 0,25

N
126 125

AM [µg/l]
0,05 0,25

s [µg/l]
0,006 0,015

VK [%]
12,52 6,02

SWA [%]
-4,27 1,06

Anmerkungen: BG = Bestimmungsgrenze; N = Probenanzahl; AM = arithmetischer Mittelwert; s = Standardabweichung (Excel-Formel: STABWN); VK: Variationskoeffizient = (s / AM) 100; SWA: Sollwertabweichung= (AM - Sollwert) / Sollwert·100

62

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06

Anhang - Analytische Verfahren

Tab. 9.1.5: Ergebnisse der Wiederholungsmessungen von Proben aus der Pilotstudie zum Kinder-Umwelt-Survey

MZ Blei [µg/l]
Laboratorium
UBA, Berlin AnBUS e.V., Fürth UBA, Bad Elster 2001-02 2003-06 2003-06

BG

N

n
    
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