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Eisen und Mangan im Grundwasser
Da sowohl Eisen als auch Mangan in der Umwelt weit verbreitet sind, sind sie in Spuren in fast allen natürlichen Wässern vorhanden.
Meist kommen Eisen und Mangan gemeinsam vor, wobei der Mangangehalt niedriger als der Eisengehalt ist. In das Grundwasser gelangt Eisen hauptsächlich durch Reduktion von dreiwertigen Eisenverbindungen oder durch Oxidation von Eisensulfiden wie Pyrit (FeS2). Die Oxidation erfolgt durch Nitrat (Denitrifikation) oder Luftsauerstoff. Bei einem pH-Wert unter 5, wie sie bei landwirtschaftlich genutzten Flächen möglich sind, wird Eisen aus Tonmineralien oder Eisensulfiden gelöst. Diese chemischen Vorgänge sind sehr komplex.
Mangan gelangt durch ähnliche Prozesse wie das Eisen in das Grundwasser. Ein geringer Sauerstoffgehalt im Grundwasser oder das Vorhandensein von Huminstoffen bewirken einen höheren Gehalt an Eisen und Mangan im Wasser. Huminstoffe sind ein chemisch schwer zu charakterisierendes Gemisch aus organischen Abbaustoffen. Beispiele dafür sind Moorwässer oder Tiefenwässer. Unter Tiefenwässern versteht man Grundwässer, die aufgrund einer Überdeckung durch minderdurchlässige Schichten nicht unmittelbar am Wasserkreislauf teilnehmen.
Um (Nitrat-) Problemen zu entgehen, werden zunehmend tiefer liegende Grundwasserschichten mittels Bohrbrunnen erschlossen. Zu bedenken ist dabei, dass Bohrbrunnen aufgrund des geringeren Sauerstoffgehaltes in größeren Tiefen Wasser mit hohem Eisen- und Mangangehalt liefern können.
Durch Korrosion von Eisenrohren und Installationen kann Eisen ins Leitungswasser gelangen. Ob das Wasser korrosiv auf das jeweilige Leitungsmaterial wirkt, hängt von vielen Faktoren ab. Einige davon sind Temperatur, pH-Wert, elektrische Leitfähigkeit und Karbonathärte. Tendenziell neigt weiches, saures Wasser eher zur Korrosion als hartes Wasser mit einem pH-Wert über 6,5.