Kobalt (Co) und Wasser

Kobalt ist ein natürlich vorkommendes Metall und ein essenzieller Bestandteil von Vitamin B₁₂. In Wasser wird Kobalt meist als gelöstes Kobalt – häufig als Co²⁺ – oder in Form kobalthaltiger Partikel beschrieben, nicht als metallisches Kobalt. Konzentration und Bioverfügbarkeit hängen von der Geologie, dem pH-Wert, der Wasserhärte, den Redoxbedingungen und anderen Stoffen im Wasser ab.

Interpretation: Ein als Kobalt ausgewiesenes Messergebnis lässt weder auf das ursprüngliche Salz noch auf die Quelle schließen. Unterscheiden Sie nach Möglichkeit zwischen gelöstem Kobalt und Gesamtkobalt und beurteilen Sie Umweltmesswerte anhand der einschlägigen lokalen Kriterien und der Wasserchemie.

Kobalt und Wasser: chemisches Verhalten

Metallisches Kobalt reagiert bei Raumtemperatur nicht mit Wasser. Lösliche Kobaltverbindungen können beim Auflösen Kobaltionen freisetzen; Kobalt(II) ist in vielen wässrigen Umgebungen die häufigste stabile Ionenform. Der gelöste Anteil kann sich an Partikel oder organische Stoffe binden oder ausfallen, abhängig vom pH-Wert, den Redoxbedingungen und der Wassermatrix.^[1]

Wie Kobalt ins Wasser gelangt

Durch die natürliche Verwitterung kobalthaltiger Gesteine und Böden kann Kobalt in Oberflächenwasser und Grundwasser gelangen. Bergbau und Erzaufbereitung, Metallraffination, die Herstellung von Legierungen und Batteriematerialien, die Pigmentproduktion und andere industrielle Tätigkeiten können kobalthaltige Feststoffe oder gelöste Verbindungen freisetzen, wenn die Stoffströme nicht angemessen gehandhabt werden. Form und Konzentration in einer Probe hängen von der Quelle, der bisherigen Behandlung und der Analysemethode ab.^[2]

Auswirkungen auf die Umwelt

Kobalt ist ein Mikronährstoff, doch erhöhte Konzentrationen von bioverfügbarem Kobalt können Wasserorganismen beeinträchtigen. Das freie Co²⁺-Ion ist eine wichtige gelöste Form; Wasserhärte und andere Wasserinhaltsstoffe beeinflussen die Toxizität. Die kanadischen bundesweiten Leitwerte für Süßwasser hängen von der Wasserhärte ab; ihr Referenzwert von 1,0 µg/L gilt bei einer Wasserhärte von 100 mg/L und ist ein Richtwert zum Schutz von Wasserorganismen, kein Trinkwasserstandard. Verwenden Sie die für den Standort und das aufnehmende Gewässer geltenden Kriterien.^[2]

Kobalt im Trinkwasser und die menschliche Gesundheit

Kobalt ist Bestandteil von Vitamin B₁₂, doch die Exposition gegenüber manchen Kobaltverbindungen kann bei ausreichend hohen Konzentrationen schädlich sein. Je nach Quelle kann eine Exposition über Nahrung, Luft, Hautkontakt oder Wasser erfolgen. Die US-amerikanische Agency for Toxic Substances and Disease Registry untersucht Kobaltformen, ihr Vorkommen in der Umwelt und ihre gesundheitlichen Auswirkungen; bei der Bewertung einer bestimmten Wasserversorgung sollten gemessene Konzentrationen und die geltenden Anforderungen des Gesundheitsschutzes herangezogen werden, statt einen Richtwert zum Schutz von Wasserorganismen als Trinkwassergrenzwert anzusehen.^[1]

Wie lässt sich Kobalt aus Wasser entfernen?

Die Aufbereitung hängt von der Kobaltkonzentration und den vorliegenden Kobaltformen, dem pH-Wert, konkurrierenden Metallen, Komplexbildnern, dem Salzgehalt, dem Durchfluss und der erforderlichen Qualität des abgeleiteten oder aufbereiteten Wassers ab. Mögliche Verfahren sind die chemische Fällung mit anschließender Klärung und Filtration, selektiver Ionenaustausch oder Adsorption für geeignete Wasserströme sowie Membranverfahren, sofern deren Konzentrat gehandhabt werden kann. Versuche im Labormaßstab können helfen, eine geeignete Verfahrenskette für das tatsächlich vorliegende Wasser zu bestimmen.