Selen im Wasser: essenzielle Rolle, Überschuss, Risiken und Filterung

Selen ist ein Element, das natürlich in Gesteinen, Böden und bestimmten Mineralien vorkommt. Es ist ein essentielles Spurenelement für das Funktionieren des Organismus, doch eine zu hohe und langfristige Zufuhr kann zu einer Vergiftung, der sogenannten Selenose, führen. Im Trinkwasser stammt Selen hauptsächlich aus bestimmten geologischen Formationen, der Bodenerosion sowie lokal aus Bergbau-, metallurgischen, landwirtschaftlichen oder industriellen Aktivitäten.

Chemische Symbol: Se
Ordnungszahl: 34
Gruppe: Nichtmetall und Spurenelement
EU-Grenzwert: 20 µg/l

Was ist Selen?

Selen ist ein chemisches Element mit dem Symbol Se und der Ordnungszahl 34. Es wird im Allgemeinen zu den Nichtmetallen gezählt, obwohl einige seiner Formen eigenschaften aufweisen, die denen von Halbmetallen ähneln.

In der Natur ist Selen oft mit Schwefel sowie mit Kupfer-, Blei-, Nickel- oder Silbererzen assoziiert. Es kommt nur selten in elementarer Form vor.

Die Konzentration in Böden und Gewässern variiert stark von Region zu Region. Einige geologische Zonen sind selenarm, während andere als selenhaltig gelten und natürlich höhere Konzentrationen aufweisen können.

Wichtig: Selen ist in kleinen Mengen unverzichtbar, aber die Spanne zwischen einer angemessenen und einer übermäßigen Zufuhr ist enger als bei vielen anderen Nährstoffen.

Welche Rolle spielt Selen im Organismus?

Selen ist Bestandteil verschiedener Proteine und Enzyme, der sogenannten Selenoproteine. Diese sind an verschiedenen lebenswichtigen Mechanismen beteiligt.

Selen trägt insbesondere bei zu:

dem Schutz der Zellen vor oxidativem Stress;
der normalen Funktion der Schilddrüse;
dem Metabolismus der Schilddrüsenhormone;
der Funktion des Immunsystems;
der Fortpflanzung;
dem Schutz bestimmter Zellmembranen;
der Funktion mehrerer antioxidativer Enzyme.

Der Körper stellt Selen nicht selbst her. Es muss daher über die Nahrung aufgenommen werden. Trinkwasser stellt im Vergleich zu Lebensmitteln meist eine sekundäre Quelle dar.

Welche Lebensmittel enthalten Selen?

Der Selengehalt von Lebensmitteln hängt insbesondere von der Konzentration in den Böden ab, auf denen die Pflanzen gewachsen sind, sowie vom Futter der Tiere.

Die wichtigsten Nahrungsquellen können sein:

Fisch und Meeresfrüchte;
Fleisch und Innereien;
Eier;
Getreide;
bestimmte Milchprodukte;
Hülsenfrüchte;
Samen und Nüsse;
bestimmte Nüsse, die besonders reich an Selen sind.

Der Selengehalt bestimmter Lebensmittel kann stark variieren. Der regelmäßige Verzehr von Nahrungsergänzungsmitteln oder hochkonzentrierten Lebensmitteln kann die Gesamtbelastung erheblich steigern.

Wofür wird Selen verwendet?

Selen und seine Verbindungen finden in zahlreichen industriellen, landwirtschaftlichen, elektronischen und medizinischen Bereichen Anwendung.

Glas- und Pigmentherstellung;
Produktion von elektronischen Komponenten und Halbleitern;
Herstellung von Photovoltaikzellen;
Kupferraffination und Metallurgie;
Herstellung bestimmter Legierungen;
Gummiherstellung;
Nahrungsergänzungsmittel und angereicherte Lebensmittel;
Zusätze für Tierfutter;
Herstellung bestimmter Anti-Schuppen-Shampoos;
Verwendung in bestimmten pharmazeutischen oder veterinärmedizinischen Produkten.

Wie gelangt Selen ins Wasser?

Natürliche Verwitterung von Gesteinen und Böden

Die Verwitterung selenhaltiger geologischer Formationen kann dieses Element in das Grund- und Oberflächenwasser freisetzen. Dieser natürliche Ursprung ist eine der Hauptursachen für hohe Konzentrationen in bestimmten Regionen.

Landwirtschaftliche Drainage und Bewässerung

In Gebieten, in denen die Böden von Natur aus selenreich sind, kann die Bewässerung lösliche Formen mobilisieren und in das Drainagewasser, in Flüsse oder in das Grundwasser schwemmen.

Bergbau- und metallurgische Aktivitäten

Die Gewinnung und Verarbeitung von Erzen sowie Gießereien und die Raffination bestimmter Metalle können selenhaltige Abfälle oder Rückstände hervorbringen.

Verbrennung und atmosphärische Deposition

Die Verbrennung von Kohle oder anderen selenreichen Materialien kann zu Emissionen in die Atmosphäre führen, die sich anschließend auf Böden und Gewässern ablagern.

Industrielle Abwässer und Abfälle

Die Glas-, Elektronik-, Pigment- und Metallindustrie kann lokal zu seinem Vorkommen in der Umwelt beitragen.

In welchen Formen kommt Selen im Wasser vor?

Selen kann in verschiedenen Oxidationsstufen existieren. Seine chemische Form hängt insbesondere vom pH-Wert, dem Sauerstoffgehalt, der mikrobiellen Aktivität und der mineralischen Zusammensetzung des Wassers ab.

Form	Übliche Bedingungen	Allgemeines Verhalten
Selenat – Se(VI)	Häufig in gut belüfteten Gewässern und bestimmten alkalischen Milieus.	Oft lösliche und mobile Form, in der Regel schwer durch konventionelle Aufbereitung zu entfernen.
Selenit – Se(IV)	Kann unter mäßig oxidierenden Bedingungen vorhanden sein.	Kann leichter durch bestimmte Metalloxide und Filtermedien adsorbiert werden.
Elementares Selen – Se(0)	Kann sich unter reduzierenden Bedingungen oder durch mikrobielle Aktivität bilden.	Meist weniger löslich und neigt dazu, sich an Partikel oder Sedimente zu binden.
Selenide – Se(-II)	Vorhanden in bestimmten Erzen und stark reduzierenden Milieus.	In vielen Umweltbedingungen meist schwerlöslich.
Organische Formen	Von bestimmten lebenden Organismen produziert oder angereichert.	Ihre Bioverfügbarkeit und Toxizität hängen von der jeweiligen Verbindung ab.

Eine Analyse des Gesamtselens ermöglicht nicht immer die Identifizierung seiner chemischen Form. Diese Unterscheidung kann jedoch wichtig sein, um die wirksamste Aufbereitungsmethode auszuwählen.

Welche Risiken bestehen bei einem Selenmangel?

Ein schwerer Selenmangel ist bei einer abwechslungsreichen Ernährung selten, kann aber in bestimmten Regionen auftreten, in denen Böden und Nahrungsmittel besonders selenarm sind.

Ein unzureichender Selenstatus kann die Funktion bestimmter Selenoproteine beeinträchtigen und die antioxidativen Kapazitäten des Körpers verringern.

Ein sehr ausgeprägter Mangel wurde insbesondere mit bestimmten Krankheiten in spezifischen geografischen Regionen in Verbindung gebracht, wie etwa einer Form von Kardiomyopathie, der sogenannten Keshan-Krankheit.

Der für Trinkwasser geltende regulatorische Wert zielt darauf ab, einen Überschuss zu verhindern. Er bedeutet nicht, dass empfohlen wird, Trinkwasser als Hauptquelle für Selen zu nutzen. Der Nährstoffbedarf sollte primär über die Nahrung gedeckt werden.

Welche Risiken bestehen bei einem Selenüberschuss?

Eine übermäßige und langfristige Exposition kann zu einer Vergiftung, der sogenannten Selenose, führen. Die Auswirkungen hängen von der Dosis, der Expositionsdauer, der chemischen Form des Selens sowie anderen Nahrungs- oder beruflichen Quellen ab.

Zu den berichteten Symptomen können gehören:

ein charakteristischer Atem- oder Körpergeruch;
ein metallischer Geschmack;
Übelkeit und Verdauungsstörungen;
Müdigkeit oder Reizbarkeit;
Brüchigkeit, Verformung oder Verlust der Nägel;
Haarausfall oder brüchiges Haar;
Hautveränderungen;
anomale Empfindungen in den Fingern oder Zehen;
bei starker Exposition Schädigungen der peripheren Nerven;
mögliche Auswirkungen auf Leber oder Nieren.

Eine akute Vergiftung kann nach der Einnahme einer sehr großen Menge bestimmter Selenverbindungen auftreten, jedoch entsprechen diese Situationen nicht den im Trinkwasser üblicherweise beobachteten Konzentrationen.

Wenn das Wasser eine hohe Selenkonzentration aufweist, sollte die Gesamtbelastung durch Nahrung, Nahrungsergänzungsmittel und gegebenenfalls berufliche Exposition berücksichtigt werden.

Welche Umweltrisiken birgt Selen?

Selen ist für viele Organismen in sehr geringen Mengen unverzichtbar, kann jedoch bei steigender Konzentration toxisch werden.

In aquatischen Ökosystemen können bestimmte Formen von Algen, Pflanzen und Mikroorganismen aufgenommen werden. Selen kann sich anschließend in der Nahrungskette anreichern.

Fische, Wasservögel und andere Organismen können Selen aus ihrer Nahrung anreichern. Bei hoher Konzentration können Auswirkungen auf die Fortpflanzung, die Embryonalentwicklung und das Überleben junger Tiere auftreten.

Das Umweltmanagement von Selen basiert daher nicht nur auf seiner Konzentration im Wasser, sondern auch auf seiner chemischen Form, seiner Bioverfügbarkeit und seinem Transfer in die Organismen.

Wie hoch ist der Grenzwert für Selen im Trinkwasser?

Organisation oder Verordnung	Wert	Art des Wertes
Europäische Union	20 µg/l	Parameterwert gemäß der EU-Trinkwasserrichtlinie.
Weltgesundheitsorganisation (WHO)	40 µg/l	Vorläufiger Richtwert, der unter anderem auf der maximalen tolerierbaren Zufuhr und allen Expositionsquellen basiert.
USA – EPA	50 µg/l	Verbindlicher „Maximum Contaminant Level“ für öffentliche Trinkwassernetze.

20 µg/l entsprechen 0,020 mg/l, 40 µg/l entsprechen 0,040 mg/l und 50 µg/l entsprechen 0,050 mg/l.

Der europäische Grenzwert ist strenger als die Werte der WHO und der EPA. Eine Konzentration von mehr als 20 µg/L stellt daher in Europa eine Überschreitung des regulatorischen Grenzwerts dar, auch wenn sie unter 40 oder 50 µg/L liegt.

Die WHO gibt an, dass die meisten Trinkwässer weniger als 10 µg/L Selen enthalten, außer in bestimmten geologischen Gebieten, die von Natur aus reich an diesem Element sind.

Wie wird Selen im Wasser analysiert?

Selen verändert bei den für Trinkwasser relevanten Konzentrationen in der Regel weder Farbe, Geschmack noch Geruch des Wassers. Eine Laboranalyse ist daher unerlässlich.

Die verwendeten Methoden können insbesondere umfassen:

Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-MS);
Atomemissionsspektrometrie;
Atomabsorptionsspektrometrie mit Hydridtechnik;
Methoden zur Unterscheidung von Selenit und Selenat;
Analyse des Gesamt-Selen nach Probenvorbereitung.

Die Probenahme muss mit einem geeigneten Behälter und gemäß den Anweisungen des Labors erfolgen. Je nach Zielsetzung kann es erforderlich sein, gelöstes Selen von der partikelgebundenen Fraktion zu unterscheiden.

Welche Technologien können Selen im Wasser reduzieren?

Selen kann durch herkömmliche Aufbereitungsverfahren schwer zu entfernen sein. Die Wirksamkeit hängt stark von der chemischen Form ab, insbesondere von der Unterscheidung zwischen Selenit und Selenat.

Zu den eingesetzten Technologien gehören unter anderem:

Umkehrosmose;
Nanofiltration;
Adsorption an aktiviertem Aluminiumoxid;
Ionenaustausch mit einem geeigneten Harz;
Koagulation und Filtration unter bestimmten Bedingungen;
Adsorption an Eisenoxiden oder anderen spezifischen Medien;
biologische oder chemische Reduktion mit anschließender Filtration;
Mischung mit einer selenärmeren Wasserquelle;
Nutzung einer alternativen Wasserquelle.

Selenat ist häufig schwieriger zu adsorbieren als Selenit. Eine Technologie, die gegen eine Form von Selen wirksam ist, bietet daher nicht zwangsläufig die gleiche Leistung gegenüber allen anderen Formen.

Eine einfache mechanische Filtration entfernt gelöste Formen nicht effizient. Standard-Aktivkohle gilt nicht als Universallösung für Selen.

Nach der Installation einer Aufbereitungsanlage wird eine vergleichende Analyse vor und nach der Filtration empfohlen. Die Leistung sollte zudem während der gesamten Lebensdauer der Filterkartusche kontrolliert werden.

Tests der Monderma Imperial-Filter in Bezug auf Selen

Bisher keine bestätigten Einzelergebnisse für Imperial

Die derzeit verfügbaren Unterlagen ermöglichen es nicht, einen Envirotek-Analysebericht zu bestätigen, der den Imperial GF- oder Imperial AMB-Filtern eine spezifische Ausgangskonzentration, eine Endkonzentration sowie einen Reduktionsprozentsatz für Selen zuschreibt.

Es wäre daher unseriös, eine präzise Leistung der Imperial-Filter für diesen Schadstoff ohne den entsprechenden detaillierten Bericht zu präsentieren.

Wichtige Unterscheidung: Einige für andere Filterkartuschen verfügbare Analysen erwähnen Selen, doch deren Ergebnisse dürfen nicht auf Monderma Imperial-Filter übertragen werden.

Die Verwendung des Begriffs „Schwermetalle“ in einem Werbedokument reicht nicht aus, um eine individuelle Leistung in Bezug auf Selen zu belegen.

Ein Test, der gemäß einem an eine NSF/ANSI-Norm angelehnten Protokoll durchgeführt wurde, darf ebenfalls nicht mit einer offiziellen NSF-Zertifizierung verwechselt werden.

Monderma-Zertifizierungen und -Analysen einsehen

Häufige Fragen zu Selen im Wasser

Ist Selen lebensnotwendig?

Ja. Selen ist ein essenzielles Spurenelement, das unter anderem an der Funktion der Schilddrüse, des Immunsystems und verschiedener antioxidativer Enzyme beteiligt ist.

Kann Selen giftig werden?

Ja. Eine übermäßige und langfristige Exposition kann zu einer Selenose führen, die sich insbesondere durch Verdauungsstörungen, brüchiges Haar und brüchige Nägel sowie neurologische Effekte bemerkbar macht.

Wie hoch ist der europäische Grenzwert für Selen?

Die Europäische Union legt einen Parameterwert von 20 µg/L fest, entspricht 0,020 mg/L.

Wie hoch ist der von der WHO empfohlene Wert?

Die WHO setzt einen vorläufigen Richtwert von 40 µg/L, entspricht 0,040 mg/L, an.

Wie hoch ist der Grenzwert der US-Umweltschutzbehörde EPA?

Die EPA legt für öffentliche Trinkwassernetze einen verbindlichen Grenzwert von 50 µg/L fest, entspricht 0,050 mg/L.

Ist Selen im Wasser sichtbar?

Nein. Bei den üblicherweise vorkommenden Konzentrationen verursacht es nicht notwendigerweise eine identifizierbare Verfärbung, einen Geschmack oder Geruch.

Entfernt Abkochen des Wassers Selen?

Nein. Durch Abkochen wird gelöstes Selen nicht entfernt. Die Verdampfung eines Teils des Wassers kann die Konzentration sogar leicht erhöhen.

Entfernt Aktivkohle Selen?

Nicht systematisch. Die Wirksamkeit hängt von der Form des Selens und der genauen Zusammensetzung des Mediums ab. Standard-Aktivkohle sollte ohne Testnachweise nicht als garantierte Lösung betrachtet werden.

Reduziert Umkehrosmose Selen?

Umkehrosmose kann verschiedene Formen von Selen signifikant reduzieren, wenn sie korrekt dimensioniert, gewartet und unter den vorgesehenen Bedingungen betrieben wird.

Ist Wasser die Hauptquelle für Selen?

Im Allgemeinen nein. Für den Großteil der Bevölkerung stellt die Nahrung die Hauptquelle für Selen dar.

Müssen Nahrungsergänzungsmittel berücksichtigt werden?

Ja. Bei einer hohen Konzentration im Wasser muss die Gesamtexposition aus Lebensmitteln und Nahrungsergänzungsmitteln berücksichtigt werden, um eine übermäßige Zufuhr zu vermeiden.

Zugehörige Schadstoffe

Selen kann zusammen mit anderen Elementen untersucht werden, die natürlicherweise in geologischen Formationen vorkommen oder mit Bergbau-, metallurgischen und industriellen Aktivitäten verbunden sind.

Nickel Arsen Cadmium Chrom Kupfer Quecksilber Blei Zink

Wissenschaftliche und administrative Quellen

Dieses Datenblatt basiert auf Informationen öffentlicher Stellen, internationaler Institutionen und wissenschaftlicher Datenbanken von Regierungen. Keine kommerziellen Blogs, Vergleichsportale oder Affiliate-Websites werden als primäre gesundheitliche Quelle genutzt.

Weltgesundheitsorganisation (WHO) – Selen Offizielles Merkblatt mit dem vorläufigen Richtwert von 40 µg/L, Expositionsquellen, gesundheitlichen Auswirkungen und Aufbereitungstechnologien.
Offizielles WHO-Merkblatt einsehen
WHO – Portal für Selen im Trinkwasser Seite mit chemischem Datenblatt, wissenschaftlichem Referenzdokument und Historie der Empfehlungen.
WHO-Portal einsehen
Europäische Union – Richtlinie (EU) 2020/2184 Offizieller Text zur Festlegung eines Parameterwerts von 20 µg/L für Selen in Wasser für den menschlichen Gebrauch.
Richtlinie auf EUR-Lex einsehen
Environmental Protection Agency (EPA) – Trinkwasser Offizielle Tabelle der amerikanischen Primärstandards mit einem Grenzwert von 0,05 mg/L für Selen.
Offizielle EPA-Standards einsehen
EPA – Merkblatt für Verbraucher Informationen zu Quellen, gesundheitlichen Auswirkungen und den wichtigsten Methoden zur Selenaufbereitung.
EPA-Merkblatt einsehen
PubChem – National Institutes of Health Offizielle Informationen zum Symbol Se, Ordnungszahl 34, allgemeinen Eigenschaften und Anwendungen von Selen.
PubChem-Datenblatt einsehen
Monderma – Zertifizierungen und Laboranalysen Verfügbare Berichte und Informationen zu den Leistungstests der Monderma-Filter.
Monderma-Zertifizierungen und -Analysen einsehen

Gesundheitshinweis: dieses Datenblatt dient lediglich der Information. Es ersetzt weder eine Analyse durch ein Labor, noch die Empfehlungen der zuständigen Gesundheitsbehörde oder die Beratung durch medizinisches Fachpersonal. Bei einer bestätigten Grenzwertüberschreitung sollten Sie alle Expositionsquellen für Selen berücksichtigen und den Empfehlungen der Gesundheitsbehörden folgen.