Mineralien
Kalzium
Kalzium oder Calcium ist ein für den menschlichen Körper lebenswichtiges Element und kommt in der Natur nur chemisch gebunden als Bestandteil von Mineralien vor, z.B. in Kalkstein, Marmor, Kreide oder Gips. Da Calciumverbindungen wasserlöslich sind, werden sie durch natürliche Verwitterung calciumhaltigen Gesteins ausgespült und gelangen so ins Grund- und Trinkwasser. Die Trinkwasserverordnung gibt keinen Grenzwert für Calcium vor, ist der Mineralstoff doch ein wichtiger Baustein für die Bildung von Knochen und Zähnen sowie für viele Stoffwechselfunktionen nötig. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung empfielt bei Erwachsenen eine tägliche Kalzium-Dosis von 1000 mg.
In Verbindung mit Magnesium bestimmt Calcium die Wasserhärte. Hartes Wasser bildet starke Kalkablagerungen, die schwerwiegendere Probleme in Rohrleitungen verursachen können. Der Kalkbelag verengt den Durchlass von Wasserleitungen und verkalkt Haushaltsgeräte und Kessel. Kalkbildung beeinflusst auch den Geschmack des Wassers negativ. Dagegen eignet sich weiches Wasser besser zum Kochen sowie für Heißgetränke wie Tee oder Kaffee.
Magnesium
Magnesium kommt als Erdalkalimetall in der Natur ausschließlich chemisch gebunden als Bestandteil zahlreicher Mineralien wie Carbonit, Silicat und Dolomit vor. In der Landwirtschaft ist Magnesium ein wichtiger Bestandteil von Dünger und Futtermitteln. Zusammen mit Calcium ist es im Wasser für die Wasserhärte verantwortlich, der Anteil beträgt allerdings nur 15-30 %.
Für den menschlichen Organismus ist es essentiell, vor allem für Muskel- und Nervenzellen, und wird über die Nahrung (z.B. in Vollkorn- und Milchprodukten) und das Trinkwasser täglich aufgenommen. Magnesiummangel führt zu gestörten Stoffwechselfunktionen, die sich in Nervosität, Konzentrationsmangel, Müdigkeit, Schwächegefühl und Muskelkrämpfen auswirken können.
Hauptsächlich durch natürliche Verwitterung und Auswaschung mineralhaltigen Gesteins gelangt Magnesium ins Grund- und Trinkwasser. In einem Liter Leitungswasser sind ca. 10 mg Magnesium enthalten. Für Magnesium gibt es in der Trinkwasserverordnung keinen Grenzwert. Dagegen sind Angaben über die Konzentration für Mineralwässer verpflichtend.
Ebenso wie Calcium verursacht Magesium Kalkablagerungen und beeinflusst den Geschmack von Trinkwasser nachteilig. Es kann vor allem in der Hausinstallation langfristig zu Durchlassproblemen und Ausfällen durch Verkalken führen.
Kalium
Kalium ist ein häufig vorkommendes Element, das in zahlreichen Mineralien als Kaliumverbindung enthalten ist. Etwa 95% des genutzten Kaliums wird als Kaliumnitrat in der Düngemittelproduktion verwendet, aber auch in der Industrie. Kalium in Reinform ist nicht wasserlöslich, sondern nur als Kaliumverbindung. Aus diesen kann sich das Element durch Verwitterungsprozesse herauslösen und ins Grundwasser gelangen.
Auch Kalium ist ein für den menschlichen Körper essentielles Element und kommt vor allem im Gehirn, den roten Blutkörperchen und im Muskelgewebe vor. Es steuert Prozesse wie den Blutdruck, das Nervensystem oder Muskelkontraktionen. Es wird mit der täglichen Nahrung (z.B. Bananen) bzw. durch Trinkwasser aufgenommen. Mithilfe seines Gegenspielers Natrium reguliert Kalium das osmotische Gleichgewicht in den Zellen und somit auch den Flüssigkeitshaushalt des Körpers. Als Elektrolyte sind Natrium und Kalium besonders nach schweißtreibendem Sport wichtig, da sonst Krämpfe oder Erschöpfungszustände auftreten können.
Kaliumverbindungen werden in der Landwirtschaft als Düngemittel verwendet und gelangen so auch ins Grund- und Trinkwasser. In der Trinkwasserverordnung 2017 wurde für Kalium kein Grenzwert aufgenommen. Einige Kaliumverbindungen, wie Kaliumchlorid, Kaliumcarbonat oder Kaliumpermanganat sind zwar giftig, Kaliumpermanganat dient aber in der Wasseraufbereitung zur Entfernung von Eisen und Mangan.
Natrium
Natrium, ist ein häufig vorkommendes, hoch reaktives Leichtmetall, das in der Natur stets gebunden vorkommt. Die bekannteste Natriumverbindung ist Natriumchlorid, unser Kochsalz. Natriumsalze sind nahezu alle gut wasserlöslich und finden sich in den Weltmeeren, in Gestein sowie in Ablagerungsschichten, sog. Solen. Der Salzgehalt der Meere liegt bei durchschnittlich 35 Gramm pro Liter, im Toten Meer beträgt er bei etwa 280 Gramm.
Natrium ist natürlicher Bestandteil des Wassers und gelangt aus Böden, Gesteinsschichten und Salzablagerungen ins Grundwasser. 100 Milliliter Trinkwasser enthalten etwa 4 mg Natrium. Für den menschlichen Körper ist Natrium lebensnotwendig und gehört mit Calcium und Kalium zu den Mengenelementen des Körpers. Natrium beeinflusst den Wasserhaushalt, das Säure-Basen-Gleichgewicht, die elektrische Spannung in Zellen und die Reizweiterleitung der Nerven. Erwachsene sollten laut Deutscher Gesellschaft für Ernährung
täglich nicht mehr als 1,5 g zu sich nehmen. Doch durch industriell verarbeitete Lebensmittel und Fastfood nehmen die meisten Menschen unnötig viel Salz zu sich. Bei Natriumüberschuss droht Bluthochdruck. Auch Babys und Kleinkinder sollten möglichst natriumarmes Wasser zu sich nehmen. Mineralwasser gilt als natriumarm, wenn es eine Natriumkonzentration von unter 200 mg/l aufweist. Leitungswasser liegt mit ca. 50 mg/l deutlich darunter. Eine Belastung durch natriumhaltiges Trinkwasser ist deshalb eher unwahrscheinlich.
Eisen
Eisen ist ein häufig vorkommendes Metall und ein Hauptbestandteil unseres Erdkerns. Eisen neigt in feuchter Umgebung zu Korrosion, es rostet. Biologisch ist es für Lebewesen von essentieller Bedeutung, denn es ist vor allem für den Sauerstofftransport der roten Blutkörperchen zuständig. Der Tagesbedarf liegt beim Menschen bei etwa 10-15 mg pro Tag. Eisenmangel wirkt sich schädlich auf die Gesundheit aus.
Eisen löst sich aus und kommt so ins Grund-und Trinkwasser, allerdings in Konzentrationen weit unterhalb gesundheitlich kritischer Bereiche. Auch über alte Eisenrohre oder verzinkte Metallrohre oder Armaturen gelangt Eisen ins Trinkwasser. Hausbesitzer älterer Gebäude sind für die Einhaltung der Grenzwerte selbst verantwortlich. Ab einer Eisenkonzentration von mehr als 0,5mg/l treten braune Verfärbungen, Ablagerungen und ein metallischer Geschmack des Wassers auf. Eine Gesundheitsgefährdung besteht jedoch erst oberhalb eines Eisengehaltes von 200 mg/l.
Sulfat
Sulfate sind Salze der Schwefelsäure, die in der Natur als mineralische Verbindungen vorkommen. Die meisten Sulfate sind gut wasserlöslich und kommen in verschiedenen Konzentrationen im Grundwasser vor. Der Grenzwert für Sulfat beträgt laut Trinkwasserverordnung 250 Milligramm pro Liter. Erhöhter Sulfatgehalt im Wasser verursacht Schäden an Leitungen und Armaturen.
Für den menschlichen Körper ist Sulfat lebensnotwendig, denn es ist am Aufbau von Proteinen beteiligt, die das Wachstum und die Stabilität von Knorpeln, Haut, Haaren und Nägeln beeinflusst. Zudem wirkt Sulfat verdauungsfördernd, da es den Gallenfluss anregt. Zu hohe Konzentrationen im Trinkwasser wirken dagegen abführend und können gerade bei Säuglingen osmotische Durchfälle verursachen. Der Geschmack des Leitungswassers wird bei zu viel Sulfat bitter.