Für viele Schwimmer ist der belebende Geruch von Chlor im Schwimmbad die Gewissheit, dass das Wasser frei von krankmachenden Mikroben ist.

Doch leider kann dieser sommerliche Geruch auch ein Zeichen dafür sein, dass das Wasser mit Urin, Schweiß und Körperpflegeprodukten belastet ist. Forschern zufolge sind Körperflüssigkeiten im Schwimmbadwasser nicht nur unappetitlich, sondern sie reagieren auch mit den Desinfektionsmitteln und bilden chemische Verbindungen, die gesundheitsschädlich sein können.

Chlor, Brom und ultraviolettes Licht (UV) schützen Schwimmer wirksam vor im Wasser vorkommenden Keimen wie E. coli, Salmonellen, Cryptosporidium und Giardia lamblia. Wenn jedoch Desinfektionsmittel in Schwimmbädern auf frei schwimmende Körperflüssigkeiten und Lotionen treffen, entstehen chemische Gefahren – schädliche Desinfektionsnebenprodukte (DBPs), die Schwimmer einatmen, verschlucken und über die Haut aufnehmen.

Harnstoff in Urin und Schweiß reagiert beispielsweise mit Chlor und erzeugt das DBP Trichloramin, ein aggressives Oxidationsmittel, so Ernest R. “Chip” Blatchley III, (Berkeley M.S. ’83, PhD ’88), Professor für Bauingenieurwesen an der Purdue University.

“Schauen Sie sich die Metallstrukturen in jedem Hallenbad an”, so Blatchley. “Die Korrosion oberhalb der Wasserlinie wird größtenteils durch Chlorverbindungen verursacht, die sogar rostfreien Stahl oxidieren können. Als Nicht-Mediziner muss ich sagen, dass diese Gase, wenn sie rostfreien Stahl korrodieren können, wahrscheinlich nicht gut für die Atemwege sind.”

Blatchley untersucht seit mehr als einem Jahrzehnt chemische Reaktionen, die durch Wasserbehandlungen ausgelöst werden, und verwendet membraninduzierte Massenspektrometrie (MIMS), um DBPs im Trinkwasser und in der Luft in der Nähe von Schwimmbädern zu identifizieren. MIMS erfasst flüchtige Chemikalien, die von Schwimmern, Schwimmbadarbeitern und Personen, die ihre Kinder vom Pooldeck aus beobachten, eingeatmet werden können.

Blatchleys Team findet routinemäßig eine Reihe von irritierenden DBPs, die durch das Schwimmbadwasser treiben: Monochloramin, Dichloramin, Trichloramin, Dichlormethylamin, Chloroform, Bromoform, Dichlorbrommethan, Dibromchlormethan, Chlorcyan, Bromcyan und Dichloracetonitril.

Die MIMS-Technologie erkennt jedoch nur DBPs, die in Konzentrationen von Mikrogramm pro Liter oder mehr vorhanden sind. Forscher, die empfindlichere Geräte verwenden, sagen, dass es in der Luft und im Wasser von Schwimmbädern von chemischen Verbindungen in niedrigeren Konzentrationen nur so wimmelt, von denen einige Rückstände von Drogen sein könnten, die ins Wasser uriniert werden.

Körperflüssigkeiten verbrauchen freies Chlor im Schwimmbadwasser, werden nicht durch Filtration oder Verdunstung entfernt und konzentrieren sich stärker, wenn das Wasser umgewälzt wird.

Die flüchtigen DBPs werden schnell in die Luft freigesetzt, wenn die Schwimmer durch das Wasser schwimmen, und sind an der Wasseroberfläche, wo die Schwimmer tief einatmen, am stärksten konzentriert.

“MIMS ist auf die Messung flüchtiger Verbindungen beschränkt, und die Inhalation ist der besondere Schwerpunkt unserer Arbeit”, sagte Blatchley. “Aber es gibt auch nichtflüchtige DBPs, die in Schwimmbecken entstehen, und andere Expositionswege. Einige DBPs werden über die Haut übertragen, und die Menschen trinken das Wasser beim Schwimmen.”

Geringe Mengen von DBPs entstehen, wenn Desinfektionsmittel Viren, Bakterien und andere Mikroben unschädlich machen, ein Kompromiss, der notwendig ist, um den Ausbruch von übertragbaren Krankheiten zu verhindern. Die meisten DBPs entstehen jedoch durch das Urinieren im Schwimmbad und durch schlechte Hygiene der Schwimmer. Körperflüssigkeiten verbrauchen auch freies Chlor im Schwimmbadwasser, werden nicht durch Filtration oder Verdunstung entfernt und konzentrieren sich stärker, wenn das Wasser umgewälzt wird.

Viele Schwimmbadaufbereitungssysteme kombinieren chemische und UV-Desinfektion und verfolgen einen zweigleisigen Ansatz, bei dem Bakterien und Viren durch Chemikalien bei Kontakt abgetötet und Protozoen durch Licht in einem separaten Reaktor neutralisiert werden. Chlor und Brom töten Bakterien und Viren hervorragend ab, während UV-Licht die Vermehrung von Giardien und Kryptosporidien verhindert.

UV-Lichter werden nicht im Schwimmbecken selbst verwendet, da die Strahlung zahlreiche negative Auswirkungen hätte, darunter Schäden an Haut und Augen der Schwimmer und ein erhöhtes Hautkrebsrisiko.

Blatchley, ein High-School-Schwimmer, der immer noch im Schwimmbecken trainiert, bevorzugt Systeme, die Chlor und UV-Desinfektion kombinieren. Obwohl sowohl Chlor- als auch UV-Behandlungen DBPs produzieren, zeigen seine Forschungen, dass eine gut gehandhabte Kombination der beiden ein optimales Gleichgewicht zwischen Mikrobiologie und Chemie bietet.

“Wir haben kürzlich eine Reihe von Veröffentlichungen über den kombinierten Einsatz von Chlor und UV veröffentlicht”, so Blatchley. “Die Gesamteinschätzung ist, dass die Chemie besser ist, wenn sie in Kombination verwendet wird, als wenn nur Chlor verwendet wird. Und UV wird wahrscheinlich nicht allein verwendet werden, da es keine Restwirkung im Wasser hat.”

Ozon-Desinfektionssysteme für Schwimmbäder sind wegen der komplizierten und teuren Ausrüstung selten. Und Brombehandlungen, die einst ein beliebter Ersatz für Chlor waren, werden immer unbeliebter.

“Brom ist in vielerlei Hinsicht mit Chlor vergleichbar, es gibt viele Parallelen in der Wirkung”, sagte er. “Aber andere Forscher haben gezeigt, dass bromhaltige DBPs tendenziell giftiger sind als ihre chlorhaltigen Analoga. Und Brom ist auch teurer.”

Die Forschung hat große Fortschritte bei der Identifizierung von DBPs und den chemischen Wechselwirkungen gemacht, die sie erzeugen. Die gesundheitlichen Auswirkungen der DBP-Belastung sind jedoch schwieriger zu bestimmen, da eine Vielzahl von Variablen eine Rolle spielen, darunter der Verschmutzungsgrad, die chemische Behandlung, die Frage, ob sich das Schwimmbecken im Innen- oder Außenbereich befindet, die Länge des Trainings, das Alter der Schwimmer (Kinder sind anfälliger) und die Wassertemperatur (kühleres Wasser verringert die Schweißbildung erheblich).

Weitere Unbekannte sind die Auswirkungen von Medikamenten, die mit dem Urin ausgeschieden werden, und neuartige Inhaltsstoffe in Lotionen und Sonnenschutzmitteln.

Selbst Gelegenheitsschwimmer stellen fest, dass stark gechlortes Schwimmbadwasser die Haare strohig werden lässt, Gummibänder in Badeanzügen auflöst, die Augen rötet und Asthmaanfälle auslöst. Studien zeigen auch, dass DBPs leicht in den Körper von Schwimmern aufgenommen werden und dass sich Giftstoffe im Körper von Sportlern ansammeln, die täglich schwimmen.

Die Vermutung liegt nahe, dass DBPs mit den hohen Asthmaraten bei Leistungsschwimmern zusammenhängen, aber ein definitiver kausaler Zusammenhang muss erst noch hergestellt werden.

“Meine Atemwege sind verstopft, wenn ich schwimme, und die Becken, in denen ich schwimme, sind die saubersten”, sagte Blatchley. “

Die schmutzigsten Schwimmbecken sind ironischerweise diejenigen, in denen Leistungsschwimmer stundenlang trainieren, aber nur selten eine Toilette benutzen. Olympische Athleten wie Michael Phelps und Ryan Lochte geben zu, dass sie routinemäßig ins Becken urinieren, und viele angehende Athleten sagen, dass sie von ihren Trainern davon abgehalten werden, das Becken zu verlassen, um eine Toilette zu benutzen.

In dem Maße, in dem sich die von Experten begutachteten Beweise für DBPs häufen und die Eltern junger Schwimmer sich der Risiken bewusst werden, besteht die Hoffnung, dass sich die Schwimmkultur ändern wird.

“Unsere Kultur hat das Rauchen eingeschränkt, indem sie die Risiken des Passivrauchens hervorgehoben hat, und die Menschen akzeptieren jetzt, dass es unhöflich ist, in der Öffentlichkeit zu rauchen, und dass andere den Rauch nicht einatmen sollten”, sagte Blatchley. Die gleiche Logik gilt für das Schwimmbad.”

“Ins Schwimmbad zu pinkeln ist absolut vermeidbar”, sagte er. “Und eine 60-Sekunden-Dusche ohne Seife entfernt die große Mehrheit der hautassoziierten Verbindungen, die im Schwimmbad Probleme verursachen. Wenn die Leute ein wenig mehr Rücksicht auf andere Schwimmer, Rettungsschwimmer, Kinder und Mütter und Väter nehmen würden, die am Pool sitzen, würden wir sofortige Verbesserungen der Wasser- und Luftqualität sehen.”

Schwimmbadbetreiber können dazu beitragen, indem sie Hygieneregeln aushängen und durchsetzen, die Schwimmer aufklären, Duschen und Toiletten an geeigneten Stellen aufstellen und die Wassertemperatur unter 80 Grad halten.

Schwimmer überlegen es sich vielleicht zweimal, bevor sie in ein Becken mit starkem chemischen Geruch springen. In der Regel gilt: Je stärker der Geruch, desto mehr chemische Verunreinigungen sind wahrscheinlich vorhanden.

Blatchley hofft weiterhin, dass ein Sprecher auftaucht, der die gute Hygiene in öffentlichen Schwimmbädern fördert.

“Ich würde gerne sehen, dass ein prominenter Schwimmer diese Verantwortung für die öffentliche Gesundheit übernimmt und sich die Wissenschaft zu eigen macht”, sagte er. “Das könnte eine Menge Gutes bewirken.”