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Mangan im Trinkwasser- Alle wichtigen Infos

Was ist Mangan?

Mangan ist ein silberweißes, hartes Übergangsmetall. 
Es reagiert unter normalen Umständen nicht mit reinem Wasser, kann jedoch, bei zusätzlichem Sauerstoffkontakt, rosten. Dieses Verhalten macht es mit Eisen vergleichbar. 
In der Natur kommt es als Manganoxid (Braunstein) vor und wird weltweit in großen Mengen abgebaut. 
Die metallurgische Industrie nutzt Mangan als Legierungsbestandteil in der Stahlherstellung. Es erhöht die Härte des Stahls.
Die vielversprechende Förderung von Mangan aus der Tiefsee ist gegenwärtig technisch schwer realisierbar und unrentabel. Am Meeresboden lagern die sogenannten Manganknollen, die bis zu 
50 % aus Mangan bestehen. Die kommerziellen Abbauabsichten stehen wegen der zu erwartenden Zerstörungen der Meeresbiotope in starker Kritik durch Umweltschützer und Biologen.

Eine aktuelle Meldung vom Frühjahr 2017 lässt aufhorchen:  Eine neue Akku-Generation soll dem Elektroauto zum endgültigen Durchbruch verhelfen. Mangan wird als das neue Lithium gefeiert. Man darf gespannt sein.
Gegenwärtig ist das Schwermetall als Aktivator für Leuchtstoffe, die beispielsweise in energiesparenden LEDs das weiße Licht erzeugen, nicht wegzudenken.
Die  Agrarindustrie nutzt Mangansalz (Mangansulfat) in Düngemitteln und als Zusatzstoff in Futtermischungen.
Die chemische Verbindung Kaliumpermanganat ist ein Oxidationsmittel, das organische Substanzen zersetzt. Dank der bakterienabtötenden Eigenschaft wird es als Deodorant und Desinfektionsmittel verwendet. In der Notfallmedizin ist Kaliumpermanganat-Lösung bei bestimmten akuten Vergiftungen das Mittel der Wahl. 
Als Fungizid und Bakterizid ist Kaliumpermanganat für den Obstanbau zur Schädlingsbekämpfung zugelassen und darf selbst im ökologischen Landbau eingesetzt werden.
Wegen der desinfizierenden Attribute ist dieser starke Oxidator für die Abwasserwirtschaft sehr interessant.

Die im Braunstein enthaltenen Farbpigmente wurden schon vor rund 17.000 Jahren verwendet. Sie konnten in den Höhlenmalereien von Ekain (Spanien) und Lascaux (Frankreich) nachgewiesen werden. 

Wie gelangt Mangan ins Trinkwasser?

Mangan kommt in der Natur in Mineralien und Eisenerzen vor. Manganhaltige Pestizide und Dünger aus der Agrarwirtschaft reichern den Ackerboden an. Versickerndes Regenwasser löst aus der Erdkruste und dem Gestein das Mineral aus und leitet es in tiefere, wasserführende Schichten. 
Durch Verbrennung fossiler Stoffe (Erdöl, Kohle) gelangen Manganpartikel in die Luft und setzten sich allmählich in Gewässern ab.
Mangan findet sich in Oberflächenwasser, Grundwasser und Abwasser.

Wie wirkt Mangan auf den menschlichen Körper?

Mangan ist ein essentielles Element. Der Organismus nimmt es über den Dünndarm auf und speichert es unter anderem in Leber, Niere, Knochen oder Haarpigmenten. Mangan ist Bestandteil verschiedener Enzyme, also lebensnotwendig.
Der tägliche Bedarf liegt bei etwa 1mg. Eine Aufnahme von 2 – 4mg pro Tag ist normal, bis zu 5 mg werden als ungefährlich angesehen. Die Gesamtmenge Mangans im Menschen beträgt 10 bis 40 mg. Manganreiche Nahrungsmittel sind schwarzer Tee, Reis, Weizen, Hafer, Roggen, Soja, Leinsamen, Nüsse, Heidel- und Aroniabeeren.

Eine sehr selten vorkommende Unterversorgung ruft schwere Mangelerscheinungen hervor. Tierversuche zeigten unter anderem Skelettveränderungen, Wachstums- und Stoffwechselstörungen. 
Begünstigt wird Manganmangel beim Menschen durch neurodegenerative Krankheiten wie Alzheimer-Demenz oder gesteigerten Verzehr von Kalzium, Eisen und Zink.
In hoher Dosierung sind eingeatmeter manganhaltiger Staub und Dämpfe giftig. Solche Chemikalien schädigen nachhaltig die Atmungsorgane, entzündliche Lungenerkrankungen wie Pneumonitis können die Folge sein. Auf das Zentralnervensystem wirkt übermäßig inhaliertes Mangan neurotoxisch. Manganismus ist eine psychische Krankheit mit motorischen Störungen, deren Symptome Parkinson ähnlich sind.
Vergiftungen durch Mangansalze stehen im Verdacht krebserregend zu sein.
Absolut gefährlich sind Permanganat-Verbindungen. Schon 5-8 g Kaliumpermanganat sind für einen Menschen tödlich.

Mangangehalt im Trinkwasser 

Der Grenzwert der europäischen und deutschen Trinkwasserverordnung für den Parameter Mangan liegt bei 0,05 mg/l. Damit ist er deutlich unter dem 2006 empfohlenen Richtwert der Weltgesundheitsorganisation (WHO) von 0,4 Milligramm pro Liter. 
Oberflächenwasser hat nur einen geringen Mangangehalt.
In sauerstoffarmen Grundwasser dagegen tritt oft eine erhöhte Konzentration von Mangan und Eisen auf. Obwohl die Grenzwerte nicht überschritten werden, gibt es sensorische Beeinträchtigungen - geschmacklich und optisch ist dies deutlich auszumachen.
Für den Wasserkunden sind diese Eigenschaften nachteilig, da eine Nutzung im Haushalt schon aus ästhetischen Gründen abzulehnen ist.  
Besonders negativ kann sich das beim Wäschewaschen auswirken. Dunkle Flecken auf den Textilien sind das Ergebnis von Mangan und Eisen. Die Ablagerungen des Eisens zeichnen sich auf Waschbecken, WCs und Badewannen sichtlich ab.
Eine akute Gesundheitsgefährdung besteht jedoch nicht.

Trinkwasser durch Mangan belastet: Was tun?

Um der TrinkwV 2001 zu genügen wird in den Aufbereitungsanlagen der Wasserwerke Mangan gemeinsam mit Eisen weitestgehend aus dem Trinkwasser entfernt.
Der Prozess der Entmanganung bzw. Enteisenung besteht aus Oxidation, darauffolgender Fällung und Filtration (Braunsteinfilter). Aber auch Ionenaustausch, Umkehrosmose und Elektrodialyse sind Möglichkeiten zur Reinigung..
Die Entfernung des Mangans erfolgt nicht nur zur sensorischen Verbesserung des Trinkwassers, sondern dient auch dem Schutz des Leitungssystems. Wie einige andere Stoffe auch, setzt sich Mangan als Belag ab, was zu Durchlaufproblemen und Korrosionsschäden führen kann.

Interessanterweise werden in der Abwasserbehandlung sogenannte Manganbakterien eingesetzt, um Mangan- und Eisensalze biochemisch zu eliminieren.

Das violette Kaliumpermanganat selbst wird wegen seiner stark desinfizierenden, fungiziden und algiziden Wirkung in der mikrobiologischen Wasseraufbereitung verwendet. 

Das Aufbereiten in privaten Brunnenanlagen erfolgt auf gleiche Weise. Dem Rohwasser wird Sauerstoff zugegeben damit sich Stoffe in fester, filtrierbarer Form bilden. Die Oxide werden im Anschluss mittels einer Filteranlage abgetrennt.

Mangangehalt testen lassen

Da vom aufbereiteten Trinkwasser des regionalen Wasserversorgers kaum gesundheitliche Schäden zu erwarten sind, sollte man das Augenmerk auf den Schutz der Installationen und Armaturen legen.
Daher ist es für den Wasserkunden, als auch den Besitzer eines Brunnens, sinnvoll den Mangangehalt des eigenen Wassers zu kennen.
Ein Wassertest gibt genaue Auskunft. Denn Schwermetalle und Mikroben (z.Bsp. Legionellen) können das Leitungswasser belasten und ungeahnt die Gesundheit gefährden.


 

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