Eisen und Mangan in privaten Trinkwasserbrunnen

Private Brunnenbesitzer sind für die Qualität ihres Trinkwassers verantwortlich. Die U.S. Environmental Protection Agency (EPA) reguliert private Brunnen nicht. Hausbesitzer mit privaten Brunnen sind im Allgemeinen nicht verpflichtet, ihr Trinkwasser zu prüfen, obwohl die örtlichen Gesundheitsämter oder Hypothekengeber eine Prüfung des Brunnenwassers verlangen können. Obwohl es auch keine staatliche Vorschrift gibt, das Brunnenwasser testen zu lassen, empfiehlt das Massachusetts Department of Environmental Protection (MassDEP) allen Hausbesitzern mit privaten Brunnen, dies zu tun und ein staatlich zertifiziertes Testlabor zu benutzen. Hausbesitzer können die öffentlichen Trinkwassernormen als Richtlinien verwenden, um die Trinkwasserqualität zu gewährleisten.

Der von der EPA festgelegte sekundäre maximale Verunreinigungsgrad (SMCL) für Eisen beträgt 0,3 Milligramm pro Liter (Teile pro Million) und für Mangan 0,05 Milligramm pro Liter (Teile pro Million).

Zusammenfassung

Eisen und Mangan sind natürlich vorkommende Elemente, die häufig im Grundwasser und in Brunnen von Massachusetts gefunden werden. Sie gelten zwar nicht als gesundheitsgefährdend, aber ihr Vorhandensein führt häufig zu Verfärbungen von Wäsche und Sanitärteilen sowie zu Geschmacks- und Geruchsbelästigungen. Die Behandlungsmethoden für diese Elemente hängen von der Form ab, in der sie im Rohwasser vorkommen. Daher ist es wichtig, das Wasser genau zu testen, bevor Sie Ihre Optionen abwägen und eine Aufbereitungsanlage auswählen. Eine Zusammenfassung der Behandlungsmöglichkeiten findet sich in Tabelle I.

Anzeichen von Eisen und Mangan

Formen von Eisen und Mangan im Trinkwasser

Eisen und Mangan kommen in drei verschiedenen Formen vor, die das Aussehen des Wassers von klar bis verfärbt bestimmen.

• In Tiefbrunnen, in denen der Sauerstoffgehalt niedrig ist, ist das eisen- und manganhaltige Wasser klar und farblos, weil Eisen und Mangan gelöst sind. Wasser aus dem Wasserhahn mag klar erscheinen, aber sobald es der Luft ausgesetzt ist, werden Eisen und Mangan oxidiert und wandeln sich von farblosen, gelösten Formen in farbige, feste Formen um.
• Wenn sich der Sauerstoff in der Luft mit den gelösten Eisenpartikeln im Wasser vermischt, verwandelt sich das Eisen in weiße, dann gelbe und schließlich in rotbraune feste Partikel, die sich aus dem Wasser absetzen können. Wenn das Wasser aus Ihrem Wasserhahn „rostig“ erscheint, hat dieser Prozess bereits begonnen, wenn das Wasser Ihren Wasserhahn erreicht.
• Eisen, das keine ausreichend großen Partikel bildet, um sich abzusetzen, bleibt in der Schwebe (kolloidales Eisen) und hinterlässt einen roten oder gelben Farbton im Wasser. Mangan ist normalerweise im Wasser gelöst, obwohl einige flache Brunnen kolloidales Mangan enthalten (schwarze Färbung). Diese kolloidalen Ablagerungen bilden sich in der Regel, wenn sich Eisen und Mangan mit organischen Stoffen (Gerbstoffen) im Wasser verbinden und die färbenden Eigenschaften von Wasser mit hohen Eisen- und Mangankonzentrationen hervorrufen. Diese Eisen- oder Manganpartikel können in ausreichender Menge vorhanden sein, um Wasserleitungen zu verstopfen.

Auswirkungen von Eisen und Mangan im Trinkwasser

• Eisen und Mangan können den Geschmack und die Farbe von Lebensmitteln und Wasser beeinträchtigen. Sie können mit Gerbstoffen in Kaffee und Tee reagieren und einen schwarzen Schlamm bilden, der sowohl den Geschmack als auch das Aussehen beeinträchtigt. Mangan ist in Wasser unangenehm, wenn es in geringeren Konzentrationen als Eisen vorhanden ist.
• Eisen verursacht rötlich-braune Flecken auf Wäsche, Porzellan, Geschirr, Besteck und sogar Glaswaren. Mangan wirkt ähnlich, verursacht aber einen bräunlich-schwarzen Fleck. Seifen und Reinigungsmittel entfernen diese Flecken nicht, und die Verwendung von Chlorbleiche und alkalischen Buildern (wie Natrium und Karbonat) kann die Flecken verstärken.
• Eisen- und Manganablagerungen können sich in Rohrleitungen, Druckbehältern, Wassererhitzern und Ionenaustauschern ablagern. Dadurch verringern sich die verfügbare Menge und der Druck der Wasserversorgung. Eisen- und Manganablagerungen werden zu einem wirtschaftlichen Problem, wenn Wasserversorgungs- oder -aufbereitungsanlagen ausgetauscht werden müssen. Außerdem steigen die Energiekosten, wenn Wasser durch verengte Rohre gepumpt oder Wasser mit Heizstäben erhitzt wird, die mit Eisen- oder Manganablagerungen beschichtet sind.
• Ein Problem, das häufig durch Eisen oder Mangan im Wasser entsteht, sind Eisen- oder Manganbakterien. Diese Bakterien sind nicht gesundheitsgefährdend und können natürlich im Boden, im flachen Grundwasser und im Oberflächenwasser vorkommen. Die Bakterien ernähren sich von Eisen und Mangan im Wasser. Diese Bakterien bilden in Toilettentanks rotbraunen (Eisen) oder schwarzbraunen (Mangan) Schleim und können Leitungen verstopfen. Diese Bakterien können dem Wasser einen muffigen oder sumpfigen Geruch verleihen.

Quellen von Eisen und Mangan im Trinkwasser

Eisen und Mangan sind natürlich vorkommende Elemente in der Erde. Eisen und Mangan sind nicht gefährliche Elemente, die in der Wasserversorgung stören können. Eisen und Mangan sind chemisch ähnlich und verursachen ähnliche Probleme. Eisen kommt häufiger vor, während Mangan typischerweise in eisenhaltigem Wasser zu finden ist. Wenn Wasser durch Boden und Gestein sickert, kann es eisen- und manganhaltige Mineralien auflösen und in Lösung halten. Gelegentlich kann auch die Korrosion und der Verfall alter Eisenrohre eine Quelle für Eisen im Wasser sein.

Test auf Eisen und Mangan in privaten Trinkwasserbrunnen

Um festzustellen, ob Eisen und Mangan vorhanden sind, lassen Sie Ihr Trinkwasser in einem staatlich zugelassenen Labor testen. Befolgen Sie die Anweisungen des Labors genau, um Verunreinigungen zu vermeiden und eine gute Probe zu erhalten. Testkits für den Hausgebrauch liefern möglicherweise keine genauen Ergebnisse. Die Menge an Eisen und Mangan im Wasser ist wichtig, um die Art des Aufbereitungssystems zu bestimmen, das Sie benötigen, um das Problem zu beheben.

Reduzierung von Eisen und Mangan in Ihrer Wasserversorgung

Es gibt verschiedene Methoden, um Eisen und Mangan aus dem Wasser zu entfernen. Welche Methode am besten geeignet ist, hängt von vielen Faktoren ab, unter anderem von der Konzentration und der Form des Eisens und/oder Mangans im Wasser, vom Vorhandensein von Eisen- oder Manganbakterien und von der Wassermenge, die behandelt werden muss. Im Allgemeinen gibt es fünf grundlegende Methoden zur Behandlung von Wasser, das diese Verunreinigungen enthält. Es handelt sich um:

1. Phosphatverbindungen
2. Ionenaustausch
3. oxidierende Filter
4. Belüftung (Druck) mit anschließender Filtration
5. chemische Oxidation mit anschließender Filtration

Die meisten Behandlungsverfahren sind in einem engen pH-Bereich nahe 7,0 wirksam. Die Behandlung mit Phosphatverbindungen ist innerhalb eines pH-Bereichs von 5,0 bis 8,0 wirksam. Daher kann es auch notwendig sein, Brunnenwasser auf den pH-Wert zu behandeln, um Eisen und Mangan wirksam zu behandeln.

Tabelle 1 fasst die Behandlungsmöglichkeiten von Eisen und Mangan im Trinkwasser zusammen.

Behandlung von Korrosion in Rohrleitungen

Korrodierte Eisenrohre und -geräte können rötlich-braune Partikel im Wasser verursachen, die sich bei der Entnahme aus dem Wasserhahn absetzen, wenn das Wasser steht. Dies kann auf oxidiertes Eisen hindeuten, in manchen Fällen kann es sich auch nur um Korrosionspartikel aus Eisen handeln. Die einfachste Lösung für dieses Problem ist die Anhebung des pH-Werts und die Verwendung eines Sedimentfilters.

Behandlung von Eisen- und Manganbakterien

Die häufigste Methode zur Bekämpfung von Eisen- und Manganbakterien ist die Schockchlorierung. Die Verfahren der Schockchlorierung sind im Merkblatt Bakterien im Trinkwasser beschrieben. Es ist fast unmöglich, alle Eisen- und Manganbakterien in Ihrem System abzutöten. Sie werden mit der Zeit wieder nachwachsen. Seien Sie also darauf vorbereitet, die Behandlung von Zeit zu Zeit zu wiederholen. Durch die Chlorung wird gelöstes Eisen schnell in oxidiertes (gefärbtes) Eisen umgewandelt, das in fester Form ausfällt.

Wenn die Bakterien schnell nachwachsen, wird eine wiederholte Schockchlorung zeitaufwendig. Eine kontinuierliche Anwendung niedriger Chlorgehalte kann weniger Arbeit machen und effektiver sein. Eine automatische Flüssigchlor-Injektorpumpe oder ein Spender, der Chlorgranulat in den Brunnen wirft, ist eine gängige Wahl. Die Eisenausfällung wird sich mit der Zeit auflösen. Ein Filter kann erforderlich sein, um oxidiertes Eisen zu entfernen, wenn die kontinuierliche Chlorung zur Bekämpfung von Eisenbakterien eingesetzt wird.

Bei der Wahl einer Behandlungsmethode sind sowohl die Anschaffungskosten als auch die Betriebskosten zu berücksichtigen. Zu den Betriebskosten gehören die für den Betrieb des Systems benötigte Energie, zusätzliches Wasser, das für die Spülung des Systems benötigt wird, Verbrauchsmaterialien und Filter, Reparaturen und allgemeine Wartung.

Ungeachtet der Qualität der gekauften Ausrüstung wird diese nur dann gut funktionieren, wenn sie gemäß den Empfehlungen des Herstellers gewartet wird. Führen Sie ein Logbuch, um die Wartung und Reparaturen der Ausrüstung zu dokumentieren. Die Wartung der Geräte kann die regelmäßige Reinigung und den Austausch einiger Komponenten umfassen. Berücksichtigen Sie auch spezielle Installationsanforderungen, die die Kosten für das Gerät erhöhen können. Weitere Informationen finden Sie im Merkblatt: Fragen, die beim Kauf von Wasseraufbereitungsanlagen zu stellen sind.

Tabelle 1. Behandlung von Eisen und Mangan im Trinkwasser

Indikation	Ursache	Behandlung
Das Wasser ist bei der Entnahme klar, aber wenn das Wasser steht, erscheinen rotbraune oder schwarze Partikel; rot-braune oder schwarze Flecken auf Armaturen oder Wäsche	Gelöstes Eisen oder Mangan	Phosphatverbindungen (< 3 mg/L* Eisen) Ionenaustausch (<5 mg/L kombinierte Konzentrationen von Eisen und Mangan) Oxidationsfilter (Mangangrünsand oder Zeolith) (<15 mg/L kombinierte Konzentrationen von Eisen und Mangan) Belüftung (Druck) (<25mg/L kombinierte Konzentrationen von Eisen und Mangan) Chemische Oxidation mit Kaliumpermanganat oder Chlor; mit anschließender Filtration (>10 mg/L kombinierte Eisen- und Mangankonzentration)
Wasser enthält rotbraune Partikel, wenn es entnommen wird; Partikel setzen sich ab, wenn das Wasser steht	Eisenpartikel aus Korrosion von Eisenrohren und -geräten	PH-Wert mit neutralisierendem Filter anheben
Wasser enthält rotbraune oder schwarze Partikel, wenn es entnommen wird; Partikel setzen sich ab, wenn das Wasser steht	Oxidiertes Eisen/Mangan, weil das Wasser vor der Entnahme der Luft ausgesetzt war	Partikel-Filter (wenn die Menge an oxidiertem Material hoch ist, größeren Filter als Inline-Filter verwenden; z.g., Sandfilter)
Rotbrauner oder schwarzer Schleim erscheint in Toilettentanks oder durch Verstopfungen in Wasserhähnen	Eisen- oder Manganbakterien	Bakterienmassen durch Schockbehandlung mit Chlor oder Kaliumpermanganat abtöten, dann filtern; Bakterien können im Brunnen entstehen, so dass eine kontinuierliche Zufuhr von Chlor oder Kaliumpermanganat erforderlich sein kann, dann filtern
Rötliche oder schwarze Farbe, die länger als 24 Stunden bleibt	Kolloidales Eisen/Mangan; organisch komplexiertes Eisen/Mangan	Chemische Oxidation mit Chlor oder Kaliumpermanganat; gefolgt von Filtration
*Anmerkung: mg/L = Milligramm pro Liter. Abgeleitet aus „Iron and Manganese in Household Water“, Water Treatment Notes. Fact Sheet 6, Cornell Cooperative Extension. (1989).

Ressourcen

Zentrum für Landwirtschaft, Ernährung und Umwelt

Dieses Merkblatt ist Teil einer Serie über Trinkwasserbrunnen, Tests, Schutz, häufige Verunreinigungen und Wasseraufbereitungsmethoden für den Hausgebrauch, die online verfügbar sind
und Cape Cod Cooperative Extension: 508-375-6699
http://www.capecodextension.org

MA Dept. of Environmental Protection, Division of Environmental Analysis
Bietet Unterstützung, Informationen über Tests und staatlich zertifizierte Labors: 617-292-5770
Für eine Liste der vom MassDEP zertifizierten privaten Laboratorien in Massachusetts

U.S. Environmental Protection Agency, New England Office
Informationen und Aufklärung über die Herkunft des Trinkwassers, Trinkwassertests und nationale Gesetze sowie über die Vermeidung von Verunreinigungen

US Environmental Protection Agency

Für eine vollständige Liste der primären und sekundären Trinkwassernormen

MA Department of Conservation and Recreation, Division of Water Supply Protection
Führt eine Liste der registrierten Brunnenbohrer, Informationen über Brunnenstandorte und -bau: 617-626-1409,

NSF International

Die NSF International prüft und zertifiziert seit 1965 Aufbereitungssysteme. Für Informationen über Wasseraufbereitungssysteme: 800-NSF-MARK

Water Quality Association

Die Water Quality Association ist ein gemeinnütziger internationaler Handelsverband, der die Wasseraufbereitungsindustrie für Haushalte, Gewerbe, Industrie und kleine Gemeinden vertritt.