Nickel im Wasser: Ursprung, Allergien, Risiken und Filterung
Nickel ist ein Metall, das natürlicherweise in der Erdkruste vorkommt. Im Trinkwasser kann es aus bestimmten geologischen Formationen, industriellen Aktivitäten, aber auch durch den Kontakt des Wassers mit Wasserhähnen, Armaturen, Metallbeschichtungen oder Legierungen, die Nickel enthalten, stammen. Die Konzentration kann ansteigen, wenn das Wasser längere Zeit mit diesen Materialien in Kontakt bleibt. Eine übermäßige Exposition kann insbesondere bei Personen, die bereits für Nickel sensibilisiert sind, Reaktionen hervorrufen oder verschlimmern.
- Chemisches Symbol
- Ni
- Ordnungszahl
- 28
- Familie
- Übergangsmetall
- EU-Grenzwert
- 20 µg/L
Was ist Nickel?
Nickel ist ein chemisches Element mit dem Symbol Ni und der Ordnungszahl 28. Es gehört zur Familie der Übergangsmetalle. Im reinen Zustand ist es ein hartes, silbrig-weißes und korrosionsbeständiges Metall.
In der Umwelt kommt Nickel meist in Verbindung mit anderen Elementen in Erzen, Gesteinen und Böden vor. Im Wasser kann es gelöst, an Partikel gebunden oder an organisches Material gebunden auftreten.
Die chemische Form von Nickel beeinflusst seine Mobilität, Bioverfügbarkeit und die erforderliche Behandlungsmethode. Lösliche Nickelverbindungen können im Wasser leichter transportiert werden als an Partikel gebundenes Nickel.
Gut zu wissen: Die Anwesenheit von Nickel am Wasserhahn bedeutet nicht zwangsläufig, dass die Wasserquelle selbst kontaminiert ist. Ein Teil des Nickels kann lokal durch die Materialien innerhalb des Gebäudes freigesetzt werden.
Wofür wird Nickel verwendet?
Die Korrosionsbeständigkeit und Hitzeverträglichkeit von Nickel erklären seine Verwendung in zahlreichen Industriezweigen.
- Herstellung von Edelstahl;
- Produktion hitze- und korrosionsbeständiger Legierungen;
- Metallbeschichtungen und Vernickelung von Oberflächen;
- Herstellung von wiederaufladbaren Batterien;
- Produktion von Automobil- und Luftfahrtteilen;
- Herstellung von Münzen;
- Elektro- und Elektronikgeräte;
- Katalysatoren in bestimmten chemischen Verfahren;
- Wasserhähne, Ventile, Armaturen und Industrieausrüstungen;
- Herstellung von Schmuck und anderen Metallgegenständen.
Emissionen aus dem Bergbau, der Metallurgie, der Oberflächenbehandlung, der Verbrennung bestimmter Brennstoffe und aus Industrieabfällen können zu seinem Vorkommen in der Umwelt beitragen.
Wie gelangt Nickel ins Wasser?
Geologischer Ursprung
Nickel kommt natürlicherweise in bestimmten Gesteinen und Böden vor. Deren Verwitterung kann geringe Mengen Nickel in das Grundwasser, Flüsse und Stauseen freisetzen.
Bergbau- und Industrieaktivitäten
Der Abbau und die Verarbeitung von Erzen, Metallurgie, Legierungsherstellung, Oberflächenbehandlung sowie bestimmte chemische Prozesse können Böden und Gewässer lokal kontaminieren.
Städtische Abwässer und Abfälle
Abwässer, Klärschlamm, Elektroschrott, Batterien und Industrieabfälle können ebenfalls zur Verbreitung von Nickel in der Umwelt beitragen.
Materialien mit Wasserkontakt
In Gebäuden kann Nickel aus Wasserhähnen, Armaturen, vernickelten Beschichtungen, bestimmten Legierungen oder metallischen Geräten freigesetzt werden. Diese Freisetzung hängt von der Zusammensetzung des Materials und der Wasserchemie ab.
Warum kann die Armatur Nickel freisetzen?
Sanitäre Anlagen können in ihrer Legierung oder Beschichtung Nickel enthalten. Wenn das Wasser mehrere Stunden steht, ohne zu fließen, verlängert sich die Kontaktzeit mit den metallischen Oberflächen. Die bei der ersten Entnahme am Morgen gemessene Konzentration kann daher höher sein als die im Leitungsnetz.
Die Freisetzung kann insbesondere beeinflusst werden durch:
- die Stagnationszeit des Wassers;
- das Alter und die Qualität des Wasserhahns oder der Armatur;
- den Zustand der Metallbeschichtung;
- den pH-Wert des Wassers;
- die Temperatur;
- die Chloridkonzentration;
- die Härte und Alkalität des Wassers;
- das Vorhandensein anderer Metalle in der Installation.
Nach einer langen Stagnationsphase kann das Laufenlassen des Wassers, bis es spürbar kühler wird, die Exposition gegenüber lokal freigesetzten Metallen verringern. Das so abgelaufene Wasser kann zum Putzen oder Gießen gesammelt werden.
Eine hohe Konzentration, die nur bei der ersten Entnahme auftritt, nach dem Spülen jedoch niedrig ist, weist in der Regel auf eine Ursache in der Armatur oder der inneren Installation hin.
Gibt Edelstahl Nickel ins Wasser ab?
Viele Edelstähle enthalten Nickel, das insbesondere mit Eisen und Chrom assoziiert ist. Diese Zusammensetzung verbessert ihre Korrosionsbeständigkeit und Stabilität.
Ein hochwertiger Edelstahl, der für den Kontakt mit Wasser geeignet ist und unter normalen Bedingungen verwendet wird, besitzt eine schützende Passivschicht, die die Metallfreisetzung stark begrenzt. Das Vorhandensein von Nickel in der Legierung bedeutet also nicht, dass dieses in nennenswerten Mengen freigesetzt wird.
Eine Freisetzung kann jedoch durch ungeeignetes Material, eine beschädigte Oberfläche, hohe Acidität, eine hohe Chloridkonzentration, den Einsatz korrosiver Produkte oder anormale Nutzungsbedingungen begünstigt werden.
Man sollte das Vorhandensein von Nickel in der Zusammensetzung eines Edelstahls nicht mit einer automatischen Kontamination des Wassers verwechseln. Nur eine Wasseranalyse kann die tatsächlich freigesetzte Menge bestimmen.
Welche Gesundheitsrisiken birgt Nickel?
Die Auswirkungen von Nickel hängen von seiner chemischen Form, der aufgenommenen Dosis, der Expositionsdauer und der individuellen Empfindlichkeit ab.
Bei der Exposition durch Verschlucken umfassen die untersuchten kritischen Wirkungen insbesondere Hautreaktionen bei bereits sensibilisierten Personen und, bei höheren Dosen, verschiedene allgemeine Effekte, die in toxikologischen Studien beobachtet wurden.
Eine punktuelle Exposition gegenüber einer sehr hohen Menge an löslichen Nickelsalzen kann Verdauungsstörungen wie Übelkeit, Bauchschmerzen, Erbrechen oder Durchfall verursachen.
Die im Trinkwasser üblicherweise beobachteten Konzentrationen liegen weit unter den Dosen, die mit einer akuten Vergiftung assoziiert sind. Das Risikomanagement betrifft vor allem eine wiederholte Exposition, einen bestätigten Grenzwertüberschreitung oder eine besonders empfindliche Person.
Welche Verbindung besteht zwischen Nickel und Allergien?
Nickel ist eine der häufigsten Ursachen für Kontaktallergien. Die Sensibilisierung tritt in der Regel nach wiederholtem Hautkontakt mit Gegenständen auf, die Nickel enthalten oder freisetzen, z. B. bestimmte Schmuckstücke, Knöpfe, Uhren oder Metallaccessoires.
Bei einer sensibilisierten Person kann die Aufnahme einer ausreichenden Menge Nickel manchmal Hauterscheinungen auslösen oder verschlimmern. Diese Reaktion wird manchmal als systemische Nickel-Kontaktdermatitis bezeichnet.
Mögliche Erscheinungsformen sind:
- Ekzeme oder Verschlimmerung eines bestehenden Ekzems;
- Rötungen;
- Juckreiz;
- Hautläsionen an den Händen oder anderen Körperstellen;
- Reaktivierung zuvor betroffener Bereiche.
Eine Nickel-Kontaktallergie bedeutet nicht automatisch, dass das Trinkwasser eine Reaktion hervorruft. Die Reaktion hängt von der aufgenommenen Menge und der individuellen Empfindlichkeit der jeweiligen Person ab. Eine Diagnose und eine eventuelle nickelarme Diät müssen von einer medizinischen Fachkraft begleitet werden.
Ist das im Wasser enthaltene Nickel krebserregend?
Bestimmte Nickelverbindungen sind im Kontext beruflicher Expositionen als krebserregend anerkannt, hauptsächlich durch das Einatmen von Stäuben, Dämpfen oder Aerosolen, die Nickel enthalten.
Diese Daten können nicht direkt auf die Aufnahme geringer Konzentrationen im Trinkwasser übertragen werden. Der Expositionsweg, die chemische Form, die Dosis und die exponierten Organe sind unterschiedlich.
Der Richtwert der Weltgesundheitsorganisation für Trinkwasser basiert auf den Wirkungen im Zusammenhang mit der oralen Exposition und nicht auf den beruflichen Risiken durch Einatmen.
Wichtige Unterscheidung: Die Aussage, dass bestimmte Nickelverbindungen bei beruflicher Inhalation krebserregend sein können, bedeutet nicht, dass Wasser mit einer geringen Nickelspur automatisch das gleiche Risiko aufweist.
Welche Risiken birgt Nickel für die Umwelt?
Nickel kommt natürlicherweise in Böden und Sedimenten vor. Eine übermäßige Konzentration kann jedoch für bestimmte Wasserorganismen, Pflanzen und Mikroorganismen toxisch werden.
Seine Mobilität hängt insbesondere vom pH-Wert, der mineralischen Zusammensetzung, der organischen Substanz und den Redoxbedingungen ab. In saureren Gewässern kann Nickel löslicher und bioverfügbarer werden.
Es kann sich in Sedimenten anreichern oder von bestimmten Organismen aufgenommen werden. Die ökotoxikologischen Auswirkungen variieren je nach Art und Wasserhärte.
Wie hoch ist der Grenzwert für Nickel im Trinkwasser?
| Organisation oder Regelung | Wert | Interpretation |
|---|---|---|
| Europäische Union | 20 µg/L | Verbindlicher Parameterwert gemäß der europäischen Trinkwasserrichtlinie für die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch. |
| Weltgesundheitsorganisation | 70 µg/L | Gesundheitlicher Richtwert für Nickel im Trinkwasser. |
| USA – EPA | Kein verbindlicher Grenzwert in Kraft | Der ehemalige Grenzwert von 0,1 mg/L wurde durch eine gerichtliche Entscheidung 1995 aufgehoben. Einige historische Dokumente der EPA erwähnen ihn noch, weisen jedoch darauf hin, dass er nicht mehr anwendbar ist. |
20 µg/L entsprechen 0,020 mg/L und 70 µg/L entsprechen 0,070 mg/L.
Der europäische Wert ist strenger als der WHO-Richtwert. Eine Konzentration zwischen 20 und 70 µg/L kann daher den europäischen Grenzwert überschreiten, auch wenn sie unter dem WHO-Richtwert bleibt.
Wie wird Nickel im Wasser analysiert?
Nickel lässt sich nicht zuverlässig anhand von Farbe, Geschmack oder Geruch des Wassers identifizieren. Eine Analyse durch ein kompetentes Labor ist erforderlich.
Techniken wie die induktiv gekoppelte Plasma-Massenspektrometrie (ICP-MS) oder die Atomabsorptionsspektrometrie ermöglichen die Messung sehr geringer Konzentrationen.
Wenn ein Zusammenhang mit der Armatur vermutet wird, können verschiedene Entnahmearten hilfreich sein:
- eine Entnahme des ersten Strahls nach mehreren Stunden Stagnation;
- eine Entnahme nach dem Durchspülen des Wassers;
- eine Entnahme direkt aus dem verteilten Wasser vor dem Gebäude;
- ein Vergleich zwischen mehreren Wasserhähnen;
- eine Messung vor und nach der Filteranlage.
Der Vergleich der Ergebnisse ermöglicht es festzustellen, ob das Nickel hauptsächlich aus der Ressource, dem öffentlichen Netz, der internen Hausinstallation oder einem bestimmten Gerät stammt.
Welche Technologien können Nickel im Wasser reduzieren?
Die Aufbereitung hängt von der Konzentration, der chemischen Form des Nickels, dem pH-Wert, der Wasserhärte sowie dem Vorhandensein weiterer Kontaminanten ab.
Zu den potenziell einsetzbaren Technologien gehören:
- Adsorption an geeigneten Medien;
- Ionenaustausch;
- Umkehrosmose;
- Nanofiltration;
- chemische Fällung in kollektiven Anlagen;
- Koagulation gefolgt von einer Filtration;
- bestimmte Medien, die Aktivkohle, Mineralien und Ionenaustausch kombinieren;
- Austausch der Armaturen, wenn diese die Quelle darstellen.
Standard-Aktivkohle wird hauptsächlich für organische Verbindungen, Chlor, Geschmack und Gerüche verwendet. Ihre Wirksamkeit gegenüber gelöstem Nickel hängt stark von ihrer Formulierung und den zusätzlichen in der Kartusche enthaltenen Medien ab.
Eine Kartusche sollte nur dann als wirksam gegen Nickel betrachtet werden, wenn diese Leistung durch einen eindeutig identifizierbaren Prüfbericht belegt ist. Der allgemeine Hinweis „reduziert Schwermetalle“ allein reicht nicht aus, um die Leistungsfähigkeit in Bezug auf Nickel zu beurteilen.
Nach der Installation einer Aufbereitung stellt eine Vergleichsanalyse vor und nach der Filtration den besten Weg dar, um deren Wirksamkeit unter realen Nutzungsbedingungen zu überprüfen.
Tests der Monderma Imperial Filter bezüglich Nickel
Nickel gehört zu den Schwermetallen, die in den Leistungsdokumenten der Monderma Imperial GF und Imperial AMB Filter untersucht wurden, welche von Envirotek Laboratories in den USA gemäß Leistungs-Protokollen getestet wurden, die an die Normen NSF/ANSI 42 und 53 angelehnt sind.
Nickel: In die Leistungstests einbezogener Kontaminant
Die verfügbaren zusammenfassenden Dokumente gruppieren Nickel mit Blei, Quecksilber, Cadmium, Arsen, Chrom, Aluminium, Kupfer, Eisen, Zink und Mangan.
Die allgemeine Spanne, die für die untersuchten Metalle angegeben wird, liegt je nach Kontaminant und Testbedingungen zwischen 95 und 99,9 % Reduktion.
Diese kollektive Spanne darf nicht als exakte individuelle Rate für Nickel dargestellt werden, solange die detaillierte analytische Linie, die dessen Anfangs- und Endkonzentration angibt, nicht überprüft wurde.
Vorsichtige Interpretation: Nickel wird zwar unter den getesteten Substanzen erwähnt, jedoch erlaubt eine Leistungsspanne, die mehrere Metalle zusammenfasst, nicht die automatische Zuweisung des Mindest-, Maximal- oder Durchschnittswerts auf Nickel.
Die im Labor erzielten Leistungen können in echtem Wasser je nach Anfangskonzentration, pH-Wert, Härte, Durchflussrate, Kontaktzeit, begleitenden Kontaminanten, Wartung und Verschleißzustand der Kartusche variieren.
Ein gemäß NSF/ANSI-Protokollen durchgeführter Test bedeutet nicht zwangsläufig, dass der komplette Filter eine offizielle NSF-Zertifizierung für die Nickelreduktion besitzt. Leistungstests und Zertifizierungen müssen unterschieden werden.
Zertifizierungen und Monderma-Analysen einsehenHäufige Fragen zu Nickel im Wasser
Wie lautet der europäische Grenzwert für Nickel im Wasser?
Die europäische Richtlinie legt einen Parameterwert von 20 µg/L fest, das entspricht 0,020 mg/L.
Wie lautet der Richtwert der WHO?
Die Weltgesundheitsorganisation setzt einen Richtwert von 70 µg/L, entspricht 0,070 mg/L.
Setzt die EPA einen obligatorischen Grenzwert für Nickel?
Nein. Der ehemalige amerikanische Bundesgrenzwert von 0,1 mg/L wurde 1995 aufgehoben. Einige alte EPA-Dokumente erwähnen ihn noch, weisen aber darauf hin, dass er rechtlich nicht mehr anwendbar ist.
Können Armaturen das Wasser mit Nickel verunreinigen?
Ja. Bestimmte Wasserhähne, Anschlüsse oder Metallbeschichtungen können Nickel freisetzen, insbesondere wenn das Wasser lange stagniert.
Sollte man das Wasser am Morgen ablaufen lassen?
Nach stundenlanger Stagnation kann das Ablaufenlassen des Wassers, bis es kühler wird, die Menge an Metallen aus der Inneninstallation reduzieren. Das abgelaufene Wasser kann für einen anderen Zweck aufgefangen werden.
Gibt Edelstahl zwangsläufig Nickel ab?
Nein. Hochwertiger Edelstahl besitzt eine Passivschicht, die die Freisetzung stark begrenzt. Die abgegebene Menge hängt von der Legierungsart, dem Oberflächenzustand und der Wasserzusammensetzung ab.
Kann Nickel im Wasser Ekzeme verursachen?
Bei manchen bereits gegen Nickel sensibilisierten Personen kann eine ausreichende Aufnahme manchmal Hautreaktionen auslösen oder verschlimmern. Nicht alle allergischen Personen reagieren jedoch auf die geringen Konzentrationen im Wasser.
Entfernt Abkochen das Nickel aus dem Wasser?
Nein. Durch Abkochen wird gelöstes Nickel nicht entfernt. Die Verdunstung eines Teils des Wassers kann die Substanzen, die nicht verdampfen, sogar leicht konzentrieren.
Kann man Nickel durch Geschmack oder Farbe erkennen?
Nein. Klares Wasser ohne besonderen Geschmack oder Geruch kann Nickel enthalten. Eine Laboranalyse ist erforderlich.
Entfernt ein Aktivkohlefilter Nickel?
Nicht systematisch. Die Wirksamkeit hängt von der Formulierung des Mediums, dem Vorhandensein von Harzen oder ergänzenden Mineralien, dem pH-Wert und der Kontaktzeit ab. Die spezifischen Testergebnisse der Kartusche müssen überprüft werden.
Wie findet man heraus, ob das Nickel vom Wasserhahn kommt?
Man kann eine Probe des ersten Strahls nach der Stagnation mit einer Probe nach mehreren Minuten des Ablaufenlassens vergleichen. Ein deutlicher Rückgang kann auf eine Herkunft aus der Armatur oder der Inneninstallation hinweisen.
Zugehörige Kontaminanten
Nickel kann zusammen mit anderen Metallen untersucht werden, die aus Böden, industriellen Aktivitäten, Rohrleitungen oder Metalllegierungen stammen.
Wissenschaftliche und behördliche Quellen
Dieses Datenblatt basiert auf öffentlichen Stellen, internationalen Institutionen und wissenschaftlichen Datenbanken von Regierungen. Kein kommerzieller Blog, Vergleichsportal oder Affiliate-Seite wird als primäre gesundheitliche Quelle genutzt.
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Weltgesundheitsorganisation – Nickel
Offizielles Merkblatt mit Richtwert, Quellen für Nickel im Wasser,
gesundheitlichen Auswirkungen und Aufbereitungsverfahren.
Offizielles Merkblatt der WHO einsehen -
WHO – Nickel im Trinkwasser
Wissenschaftliches Referenzdokument zur Exposition, Toxikologie,
Analyse und Aufbereitung von Nickel.
Wissenschaftliches Dokument der WHO einsehen -
Europäische Union – Richtlinie (EU) 2020/2184
Offizieller Text, der einen Parameterwert von 20 µg/L für Nickel in
für den menschlichen Gebrauch bestimmtem Wasser festlegt.
Richtlinie auf EUR-Lex einsehen -
Environmental Protection Agency – Nickel
Historisches Datenblatt, das klarstellt, dass der ehemalige
US-Bundesgrenzwert 1995 aufgehoben wurde und derzeit kein
obligatorischer Bundesgrenzwert in Kraft ist.
Technisches Datenblatt der EPA einsehen -
PubChem – National Institutes of Health
Offizielle Daten zu Symbol, Ordnungszahl, Eigenschaften und Verwendung
von Nickel.
PubChem-Datenblatt einsehen -
Monderma – Zertifizierungen und Laboranalysen
Berichte, Leistungsdokumente und Informationen zu Monderma Imperial
Filtern.
Zertifizierungen und Monderma-Analysen einsehen
