AB Archiv des Badewesens März 2017

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Wasseraufbereitung · Bädertechnik | AB Archiv des Badewesens 03/2017 156 Die Hallenbadluft wurde auf den Gehalt an THM und TCA analysiert. Parallel dazu wurde die Wirkung der Hallenbadluft auf Lungenzellen untersucht. Die Redox-Spannung wurde nicht bestimmt, sondern – wie in der DIN 19 643-1 vorgegeben – aus der betrieblichen Messwertanzeige abgelesen. Da die leichtflüchtigen DNP THM und TCA in der Hallenbadluft ihren Ursprung im Beckenwasser haben, wurden die THM parallel zur Luftanalytik auch im Beckenwasser analysiert. Zur einfachen selektiven Bestimmung von TCA im Beckenwasser existierte zum Zeitpunkt unserer Untersuchungen noch keine Analysenmethode. Erst seit dem vergangenen Jahr steht eine auf Extraktion basierende, kolorimetrische Analysenmethode zur Bestimmung von TCA im Beckenwasser zur Verfügung, die kostengünstig und einfach anwendbar ist. 1) TCA gehört zu den Verbindungen, die summarisch unter dem Hygiene-Hilfsparameter „gebundenes Chlor“ zusammengefasst werden. Das gebundene Chlor ist definiert als Summe folgender Verbindungen: Derivate (Abkömmlinge) des Ammoniaks (NH 3 ), bei denen ein, zwei oder drei Wasserstoffatome durch Chloratome ersetzt wurden (Monochloramin, NH 2 Cl, Dichloramin, NHCl 2 , Trichloramin, NCl 3 ), und alle chlorierten Derivate von Harnstoff und organischen Stickstoffverbindungen, wie z. B. Kreatinin und Aminosäuren. Für gebundenes Chlor existiert kein direktes Analysenverfahren. Es muss aus der Differenz zwischen dem Gesamtchlor und dem freien Chlor berechnet werden. Beide Parameter wurden mit der DPD-Methode (Oxidation von N.N-diethyl-1.4-phenylendiamin (DPD) zur Bestimmung von Gesamtchlor und freiem Chlor) vor Ort bestimmt und daraus der Wert für das gebundene Chlor berechnet. Der von den Badegästen eingetragene Harnstoff (Quellen: Haut, Schweiß, Urin) ist im Beckenwasser eine bedeutsame Ausgangssubstanz für die TCA-Bildung. Deshalb wurde Harnstoff, der in der DIN 19 643 nicht aufgeführt ist, als wichtiger Parameter für die Bewertung der TCA-Konzentration in der Hallenbadluft gemessen. Analytische Bestimmung von THM und TCA in der Hallenbadluft Bestimmung von THM Für die THM-Analyse wurden 30 l Hallenbadluft mit einer Durchflussrate von 1,5 l/min durch ein spezielles, mit Aktivkohle gefülltes Probenahmeröhrchen gesaugt. Die in der Luft enthaltenen THM wurden dabei quantitativ an der Kohle adsorbiert. Das Aktivkohleröhrchen wurde unmittelbar nach der Probenahme verschlossen und bis zur Analyse mittels Gaschromatographie (GC) mit anschließender Massenspektrometrie (MS) im GC/MS-Labor des Umweltbundesamtes, Bad Elster, kühl gelagert. Die Aktivkohle wurde im Labor aus dem Sammelröhrchen in ein Probenahmefläschchen und zur Desorption der adsorbierten THM mit 1 ml Schwefelkohlenstoff versetzt. Nach 30-minütiger Kontaktzeit wurde der Schwefelkohlenstoffextrakt abgetrennt und mittels GC/MS der THM-Gehalt bestimmt. Der ermittelte THM-Gehalt wurde auf den THM-Gehalt in 1 m 3 Hallenbadluft umgerechnet. Bestimmung von TCA Zur Untersuchung des TCA-Gehaltes in der Luft des Hallenbades wurde eine Probenahmekartusche, bestehend aus einem Vorfilter (mit Amidosulfonsäure imprägniertes Kieselgel) und einem TCA-Sammelfilter (Glasfaserfilter beschichtet mit Arsen(III)oxid und Natriumcarbonat), verwendet. Der Vorfilter hat die Aufgabe, Störstoffe/ Aerosole abzutrennen. Auf dem TCA- Sammelfilter erfolgen die selektive Anreicherung von TCA und dessen chemische Umwandlung in Chlorid (Cl - ). Die Probenahmedauer betrug 3 h bei einem Volumenstrom von 1000 ml/ min. Die Probenahmekartusche wurde nach erfolgter Probenahme bis zur Analyse verschlossen. Im Labor wurde der Sammelfilter entnommen und das Chlorid auf dem Filter mit Reinstwasser ausgewaschen. Anschließend wurde der Chlorid-Gehalt im Reinstwasser ionenchromatographisch bestimmt. Aus dem Chlorid-Gehalt wurde der TCA-Gehalt in 1 m 3 Luft berechnet. Das Prinzip des Messverfahrens gibt folgendes Fließschema wieder: Hallenbadluft (mit NCl 3 , NH 2 Cl, HOCI etc.) Abtrennung von Störstoffen und Aerosolen Selektive Anreicherung von NCl 3 und chemische Umwandlung in Chlorid (in der Probenahmekartusche) Bestimmung des aus NCl 3 resultierenden Chlorids (mittels Ionenchromatographie) Umrechnung: Chlorid-Konzentration pro Probevolumen NCl 3 -Konzentration pro m 3 Luft Toxikologisches Messprogramm Zur Erfassung möglicher Gefährdungspotenziale in Bezug zum Endpunkt Blasenkrebs wurden die Badebeckenwasserproben auf Zytotoxizität und Gentoxizität als ursächliche Effekte im Prozess der Kanzerogenese untersucht. Zytotoxizität kann zum einen in komplexen Proben gentoxische Effekte maskieren und zum anderen über die Zeit zur sog. sekundären Gentoxizität führen. Die Testung auf Zytotoxizität erfolgte mittels des Nachweises auf den
157 AB Archiv des Badewesens 03/2017 | Bädertechnik · Wasseraufbereitung akuten entzündlichen Zelltod (Nekrose-Nachweis mittels Propidiumjodid- Färbung von Jurkatzellen am Durchflusszytometer) und den nicht entzündlichen, gesteuerten Zellselbstmord (Apoptose-Detektion mittels Cell Death Detection ELISA mit U937-Zellen). Weiterhin wurde die Bildung von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) in Zellkulturen mittels Fluoreszenzmarkierung untersucht. Die Bildung von ROS kann zu oxidativen Schäden führen, die als Vorläuferereignisse für Erbgutschädigungen (Gentoxizität) eingestuft sind. Die Gentoxizitätsprüfung erfolgte mittels Ames- (DIN 38 415-4 2) und OECD Guideline 471 3) ) und Mikrokern-Test (DIN EN ISO 21 427-2:2009 4) ). Mit der Kombination dieser beiden In-vitro- Testverfahren werden mehr als 90 % aller In-vivo-Kanzerogene, die über einen gentoxischen Mechanismus wirken, erfasst. Zur Absicherung von Negativbefunden in der Gentoxizitätsprüfung wurden neben den Beckenwässern auch Wasserproben und Schwimmbeckenwasserextrakte untersucht. Zur Herstellung der Schwimmbeckenwasserextrakte wurden jeweils 2 l der Beckenwasserproben über XAD-7- Säulen extrahiert. Die Elution (das Herunterwaschen) der von XAD-Harz adsorbierten Wasserinhaltsstoffe erfolgte mit 400 ml Ethylacetat. Der Ethylacetat-Extrakt wurde mit Natriumsulfat getrocknet, anschließend bis zur Trockne eingeengt und zur toxikologischen Untersuchung in 2 ml Dimethylsulfoxid gelöst. Durch diese Festphasen-Extraktion wurden die extrahierten Wasserinhaltsstoffe um den Faktor 1000 angereichert. Mit diesem Anreicherungsverfahren werden flüchtige DNP nicht wiedergefunden. Auch sehr kleine und polare Verbindungen werden nicht auf dem unpolaren Adsorberharz XAD-7 zurückgehalten und somit bei der toxikologischen Betrachtung nicht erfasst. Zu den mit der Festphasen-Extraktion nicht erfassbaren Stoffen gehören auch die anorganischen DNP Chlorit und Chlorat. Die Untersuchung des Badebeckenwassers auf Gentoxizität ermittelt die gegebene externe Exposition als notwendige Voraussetzung für die Ausprägung von gesundheitsschädigenden Effekten in Bezug auf Blasenkrebs. Zur Untersuchung von möglichen toxischen Effekten der Hallenbadluft auf Lungenzellen wurden bei der Versuchsserie spezielle Zellkultur-Gasexpositionskammern von CULTEX®-Laboratories und VITROCELL®-Systems eingesetzt, um mögliche Vorläuferereignisse, die später zu Asthma führen können, zu erfassen. In den Gasexpositionskammern werden humane alveolä Kompetente Hygiene-Dienstleistungen aus einer Hand ! + + + + = Überwachen Untersuchen Begutachten Beraten Empfehlen Mit der LVHT als leistungsfähigem Partner gewährleisten Sie die einwandfreie Qualität Ihres eingesetzten Trink-, Gebrauchs- und Betriebswasser (auch Klimaanlagen und Kühl kreisläufe etc.) erfüllen Sie die Hygieneanforderungen gemäß DIN 19643 bzw. den Empfehlungen des Umweltbundeamtes (UBA) mustergültig. Das bietet Ihnen die : • Wasser- und Trinkwasseruntersuchung ✔ • KSW-Prüfung von Kunststoffen (W270) ✔ • Schwimmbadgutachten ✔ • Funktionsprüfung nach Merkblatt 65.04 ✔ • Anpassung der Aufbereitung an die Füllwasserqualität ✔ • Betriebsmitteloptimierung ✔ • hygienisch-technologische Begleitung von Schwimmbädern ✔ • Legionellenprüfung nach Trinkwasserverordnung ✔ • Prüfung der Wirksamkeit von Hygienekonzepten ✔ • Gefährdungsanalyse gemäß § 16 TrinkwV ✔ Durch die DAkkS nach DIN EN ISO/IEC 17025 akkreditiertes Prüflaboratorium Was können wir für Sie tun? LVHT · Bleichstraße 6 · 45468 Mülheim an der Ruhr Telefon 0208 - 3056790 · info@lvht.de · www.lvht.de Lehr- und Versuchsgesellschaft für innovative Hygienetechnik GmbH Institut für angewandte Bau- und Bäderhygiene
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