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Geochemistry of European Bottled Water

Ed.: Clemens Reimann; Manfred Birke

2010. XI, 268 pages, 28 figures, 6 tables, 67 element maps, CD-ROM, 21x28cm, 1170 g
Language: English

ISBN 978-3-443-01067-6, bound, price: 78.00 €

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Keywords

hydrogeologyatlas bottled water chemistry geochemistry european groundwater bottling effects health implications MAC values glass PETbottle bottles tap water

Contents

Synopsis top ↑

In Europe, ca. 1900 "mineral water" brands are officially registered and bottled for drinking. Bottled water is groundwater and is in large parts of the continent rapidly developing into the main supply of drinking water for the general population.
This book is the first state of the art overview of the chemistry of groundwaters from 40 European countries from Portugal to Russia, measured on 1785 bottled water samples, equivalent to 1189 distinct bottled water brands from 1247 wells in 884 locations plus an additional 500 tap water samples acquired in 2008 by the network of EuroGeoSurveys experts all across Europe.
In contrast to previously available compilations, all chemical data (contained on the enclosed CD) were measured in a single laboratory, under strict quality control with high internal and external reproducibility, affording a single high quality, internally consistent dataset. More than 70 parameters were determined on every sample using state of the art analytical techniques with ultra low detection limits (ICPMS, ICPOES, IC) at a single hydrochemical lab facility.

Because of the wide geographical distribution of the water sources across 40 European countries, the bottled mineral, drinking and tap waters characterized herein may be used for obtaining a first estimate of "ground- water geochemistry" at the scale of the European Continent, previously unavailable in this completeness, quality and coverage.

The data published here allow for the first time to present a comprehensive internally consistent, overview of the natural distribution and variation of the determined chemical elements and additional state parameters of groundwater at the European scale.
Most elements show a very wide range – usually 3 to 4 but up to 7 orders of magnitude – of natural variation of their concentration.

Data are interpreted in terms of their origin, considering hydrochemical parameters, such as the influence of soil, vegetation cover and mixing with deep waters, as well as other factors (bottling effects, leaching from bottles). A chapter is devoted to comparing the results from the bottled waters with those of European tap waters and previously published datasets.

The authors also provide an overview of the legal framework, that any bottled water sold in the European Union must comply with. It provides a comprehensive compilation of current drinking water action levels in European countries, limiting values of the European Drinking/Mineral/Natural Mineral Water directives (1998/83/EC, 2003/40/EC, 2009/54/EC) and legislation in effect in 26 individual European Countries, and for comparison those of the FAO and in effect in the US (EPA, maximum contaminant levels [MCA]).
The accompanying CD contains the extensive data sets, sample data (of 1189 different brands) and two previously published European water chemistry data sets.

Inhalt top ↑

2008 wurden in 40 Ländern Europas Proben von 1785 Flaschenwässer (1189 Marken aus dem Supermarkt) sowie 500 Leitungswasserproben (beides Grundwässer!) genommen und in einem deutschen Labor mit modernster Analytik auf 70 Elemente und Parameter analysiert. Hierbei wurde auch der Einfluss des Flaschenmaterials (!) auf den Chemismus untersucht.

Die Autoren präsentieren erstmals eine einheitliche Bestandsaufnahme der Zusammensetzung des Grundwassers in Gesamteuropa. Damit werden die Analyseangaben der Abfüller erstmals europaweit vergleichbar. Analysenmethoden und Qualitätskontrolle sind im Detail dokumentiert.

Die Daten enthalten Überraschungen, besonders bei solchen Elementen, die im Allgemeinen nicht in den Analysen auf Wasserflaschen erscheinen und für die es bisher nur vereinzelt Daten gab. Vor allem die Variationsbreite der gemessenen Konzentrationen bei einigen Elementen ist sehr hoch (7 Zehnerpotenzen!). Diese natürlichen Variationen sind u.a. für die Frage nach dem Sinn amtlicher Grenzwerte relevant. Ein umfassender tabellarischer Überblick über die in der EU und den EU-Ländern gültigen Grenzwerte für Trink-, Mineral- und andere Wässer rundet den Band ab.

Der Band ist ein Muss für alle, die mit Wasserzusammensetzung, Wasseranalyse, Wasserqualität und Grenzwerten befasst sind und sollte als Referenzwerk in keinem Wasserlabor fehlen. Die kompletten Daten dieses bisher umfassendsten Europäischen Wasser-Datensatzes befinden sich mit vollständigen Ursprungsangaben auf beigelegter CD.

Bespr.: Grundwasser Heft 01/2011 top ↑

Wer erwartet, in dieser Neuerscheinung Einzelheiten über den hydrogeologischen und lithologischen Hintergrund eines bestimmten abgefüllten Wassers zu erhalten, wird enttäuscht sein. Dies wäre europaweit auch kaum durchführbar.

Die Herausgeber haben im Jahr 2008 zusammen mit vielen weiteren Kollegen in 38 Europastaaten 1785 Wasserflaschen (1189 verschiedene Marken) in Supermärkten eingekauft. Diese stammen aus 1247 Brunnen in 884 Orten und wurden auf 72 Parameter analysiert. Zweck dieses Vorhabens war es, der Öffentlichkeit einen Überblick über die Spannbreiten der Inhaltsstoffe der angebotenen Flaschenwässer, die ja natürliche Wässer sind, vorzulegen. Dies wird in Kapitel 1 eingehend erläutert.

Kapitel 2 befasst sich mit den hydrogeochemischen Grundlagen des Grundwassers. Das so nüchtern bezeichnete Kapitel 3 „Hintergrund-Information“ beschreibt auf 12 Seiten mit 11 farbigen Karten die Geologie, Tektonik, vergangenen und gegenwärtigen Vulkanismus, Niederschlagsverteilung und Bodenbedeckung in Europa.

Kapitel 4 geht auf die Methoden der Probennahme, Probenvorbereitung, Analytik und deren umfangreiche Qualitätskontrolle sowie auf die Arten der Darstellung ein. Die in Supermärkten eingekauften Mineralwasserflaschen sind anschließend sofort dem Laboratorium der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) in Berlin zugesandt worden. Dort wurden sie bis zur Analyse z.T. konserviert, z.T. kühl gelagert. Zur Untersuchung auf die 72 Parameter sind die modernsten Methoden angewandt worden. Zur Qualitätskontrolle wurden die Analysen-Methoden mit internationalen Standards geprüft.

Für 9 Parameter sind die auf den Flaschenetiketten angegebenen Konzentrationen mit denen im Berliner Labor ermittelten verglichen worden. Für Calcium, Magnesium, Eisen, Natrium, Sulfat und Fluorid sind in den diesbezüglichen Diagrammen so gut wie keine Ausreißer zu erkennen. Bedenkliche Abweichungen findet man jedoch bei Hydrogenkarbonat und Kieselsäure. Weiterhin wurden Doppelproben untersucht, die im Abstand von einigen Monaten eingekauft worden waren. Die Resultate sind z.T. grotesk: Bei einer Probe aus Deutschland lag der Arsengehalt bei der ersten Probe bei 11,5, bei der zweiten bei 1,28 µg/l!

Beim Vergleich von kohlensäurehaltigen mit stillen Wässern zeigten die in Glasflaschen abgefüllten eine strenge Alkalinität-pH-Abhängigkeit, während die in PET abgefüllten eine große Streuung im nach höherem pH-Bereich verschobenen Werte aufwiesen. Weitere Untersuchungen bezeugten Sorptionen und Desorptionen verschiedener Elemente aus dem Glas- und PET-Flaschenmaterial. Hierbei konnte u.a. bei Stehversuchen der Übergang von Kobalt in den Flascheninhalt in blaugefärbten Glas- und Weich-PET-Flaschen nachgewiesen werden.

Im 5. und 6. Kapitel sind zusätzlich zu den Versandwässern noch neue Daten europäischer Trinkwässer, der Oberflächenwässer und der norwegischen Grundwässer für 71 Parameter vergleichend in Wahrscheinlichkeitsdiagrammen dargestellt worden. Zur Darstellbarkeit sind hierfür bei Analysenwerten, die unterhalb der Nachweisgrenze liegen, Daten als halbe Nachweisgrenzkonzentration angesetzt worden.

Das 7., als umfangreichstes und weitaus informativstes Kapitel, stellt auf jeweils 2 Seiten für 67 Parameter der Versandwässer von „Alkalinität“ bis „Zirkon“ die ermittelten Analysendaten mit ausführlichen Beschreibungen und Diagrammen dar. Auf der linken (geraden) Seite werden die chemischen Eigenschaften, die Vorkommen und ggf. die Verwendung des betreffenden Stoffes erläutert. Auf der rechten (ungeraden) Seite findet man 1 Karte, 3 Diagramme und 1 Tabelle. Die Europakarte 1:45 Mio zeigt die einzelnen Vorkommen in 4–6 abgestuften Konzentrationspunkten. Die anderen Diagramme stellen die Konzentrationswahrscheinlichkeit, die Konzentrationsverteilung in der geviertelten Europakarte sowie die Kurven der Konzentrationshäufigkeit dar. In der Tabelle findet man für die 884 untersuchten Lokationen die geringsten, die höchsten und die Durchschnittskonzentrationen. Einige Parameter konnten nicht aufgenommen werden: Nitrit wegen der fehlenden Möglichkeit, sofort nach Erwerb zu analysieren; Quecksilber wurde nur zweimal über der Erfassungsgrenze gefunden; Antimon wird sowohl aus Glas- als auch aus PET-Flaschen in Spuren ausgelaugt; Scandium, das in der 16-km-Erdkruste zwar häufiger vorkommt als Silber, wird jedoch spektral durch Silizium gestört.

Das Kapitel 8 beleuchtet die Physiologie der wichtigsten Elemente mit ihren Wirkungen und Grenzwerten.

Eine umfangreiche Tabelle (Anhang A) listet die in den europäischen Staaten, der EU und den USA festgelegten zulässigen Höchstkonzentrationen in Trink- und Mineralwässern auf. Hier wäre eine europaweite Vereinheitlichung wünschenswert.

Der Anhang B zeigt die Zahlenwerte für die in Kapitel 7 verwendeten Parameter; zusätzlich mit den Konzentrationen der Leitungs-, Oberflächen- und norwegischen Grundwässer.

Die im Buch in verschiedenen Richtungen ausgewerteten Analysendaten, sowie der neue Datensatz mit 579 europäischen Leitungswässern sind, neben zwei bisherigen Datensätzen auf der beiliegenden CD-ROM enthalten.

Dieses mit viel Aufwand erstellte Buch gibt einen sehr guten qualitativen Einblick in die in Europa getrunkenen Versandwässer. Allerdings tut sich selbst der versierteste Leser manchmal schwer, sich mit den Abkürzungen und mit den Diagrammbezeichnungen zurechtzufinden. So fehlt z.B. in der Karte 18 über die Besiedlungsdichte die Einheit „Einwohner/km2“.

Das mit viel Akribie geschriebene Buch enthält eine Fülle von Informationen. Verdienstvoll sind die ausführlichen Beschreibungen der 67 Parameter und Elementkonzentrationen in Kapitel 7. Besonders hervorzuheben sind die in Kapitel 8 sorgfältig beschriebenen ernährungsphysiologischen und humantoxikologischen Bewertungen dieser Parameter.

Dieses Werk ist zur Anschaffung nicht nur Hygienikern, Hydrogeologen, Geo- und Wasserchemikern zu empfehlen, sondern auch allen, die sich mit Grund- und Mineralwasser befassen.

Werner Käß, Umkirch

Grundwasser Heft 01/2011

Bespr.: Geologija vol. 53/2 - 2010 top ↑

Review in Polish language in Geologija vol. 53/2 - 2010:

>http://www.geologija-revija.si/dokument.aspx?id=1099

English summary by Mateja Gosar:

In autumn 2010, Borntraeger Science Publishers published a monograph on the geochemistry of bottled water. In the book are collected information on bottled water from 40 European countries from Portugal to Russia. Analytical data have been measured in a single hydrochemical laboratory (BGR - Federal Geological Survey of Germany) with modern analytical technique of ultra-low detection limits (ICPMS, ICPOES, IC). All chemical data obtained (more than 70 parameters) are collected in the book accompanying the CD. Measured were 1785 samples of bottled water, additionally 1247 groundwater from wells and 500 samples of tap water. The results obtained provide an insight into the distribution of dissolved species in bottled waters, while suggestive of some production processes that affect the image of the chemical status of groundwater. The most important factors and processes: the chemistry of atmospheric water, climate, vegetation, soil, interaction between the minerals in the aquifers and water, the dissolution rate of minerals and retention time of water in aquifers. The results indicate that geological conditions in the aquifers are strongly influenced by the geochemical characteristics of groundwater and hence the bottled water. Thus, it was found that high levels of chromium in water-related ofiolite, beryllium, cesium, germanium, potassium, lithium and rubidium on the excessive hercinan granite. In the areas of basic volcanic rocks are found elevated levels of aluminum, arsenic, flora and even some elements.

The book consists of nine chapters: Introduction, hidrogeochemistry groundwater, background information, methods of sampling and analytics, data sets, comparison of bottled water chemistry and water mains, maps and their interpretation, the effects on health and conclusions.

More about the book can be read on the Internet schweizerbart.com/9783443010676).

Simultaneously with the book as a result of the project was also published special issue of the Journal of Geochemical Exploration, which is entirely devoted to bottled waters in Europe. The magazine collected contributions from the various national groups that are involved in the study. With two paper was participated by the Slovenian hydrogeology and geochemist.

Bespr.: der Aufschluss Jg. 62 März/April 2011 top ↑

EuroGeoSurveys, die Dachorganisation der 32 europä ischen Geologischen Dienste, hat erstmals einen Europä ischen Atlas der Geochemie handelsüblicher Flaschen wässer zusammengestellt. Herausgeber sind Clemens REIMANN vom Geologischen Dienst Norwegens und Manfred BIRKE von der deutschen Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe. Der Band beruht auf mehrjähriger Vorarbeit der Geochemistry Expert Group von EuroGeoSurveys, in der Geochemiker und Hydrogeologen zusammenarbeiten.

Von den insgesamt knapp 2.000 in der EU registrierten Mineralwassermarken wurden im Rahmen der vorliegenden Studie 1.785 Flaschenwässer aus 1.247 Quellen von 848 Standorten aus 38 europäischen Ländern auf über 70 Parameter untersucht. Die Proben wurden 2008 genommen und in einem einzigen Labor untersucht, was eine weitgehend harmonische Datenbasis garantiert.

Die Analysen zeigen insgesamt eine große geochemische Spreizung der Werte, häufig um 3-4, aber auch bis zu 7 Zehner potenzen (u.a. bei As und U). Einige Wässer, aber insgesamt weniger als 1 %, überschreiten gesetzliche Höchst - werte, u.a. bei den Parametern As, Ba, F, Se, Nitrat und Nitrit. Bei U liegen 7 Werte über 30 μg/L und immerhin 107 über 2 μg/L. Das 95 %-Perzentil für U liegt bei 4,28 μg/L.

Insgesamt spiegeln die Elementgehalte der Flaschenwässer die jeweilige regionale geologische Situation ihrer Brunnenstandorte wider. Ein Vergleich der Analysen der Flaschenwässer mit Datensätzen europäischer Oberflächen-, Grundund Leitungswässer zeigt eine erstaunlich gute Vergleichbarkeit der vier Wassertypen hinsichtlich vieler Elemente. Die Flaschenwasser-Analyse ist daher in der ersten Näherung eine kostengünstige hydrochemische Methode der Datenerhebung in ausgedehnten Regionen.

Besonders erfreulich ist, dass die Herausgeber ihre kompletten Datensätze der Öffentlichkeit in Form einer dem Werk beigelegten CD-ROM zur Verfügung stellen.

In Verbindung mit der soliden naturräumlichen Darstellung des Untersuchungsgebiets, seiner Nutzung und der gesetzlichen Grundlagen für die Abfüllung der Flaschenwässer entstand insgesamt ein Band, der eine große Lücke im Schrifttum schließt und dem eine weite Verbreitung zu wünschen ist.

Dr. Friedhart KNOLLE und Prof. Dr. Dr. Ewald SCHNUG

der Aufschluss Jg. 62 März/April 2011

Review: Elements vol. 7, no. 3 top ↑

Geochemistry of European Bottled Water is based on the analytical data from 1785 samples of bottled water bought in European supermarkets in 2008. The samples represent 1189 different brands from 1247 wells at 884 locations. The samples were acquired as a result of a unique effort by the editors, Clemens Reimann and Manfred Birke, and a large number of colleagues from 38 countries in Europe. The declared purpose of the effort was to inform the public about the wide range of solute concentrations and the variability of other parameters pertaining to commercially available bottled water.

Chapter 1 provides an in-depth explanation of the motivation and the objectives of the research. Chapter 2 explains some aspects of the hydrochemistry of groundwater. Chapter 3, “Background Information,” very briefly describes the geology, tectonic setting, past and active volcanism, distribution of precipitation, and soil types of Europe. The book does not present details on the geology or the hydrogeological background of a given sample of bottled water. This would clearly be a colossal enterprise, beyond the scope of the book.

Chapter 4 explains the analytical and handling procedures, including sampling, sample preparation, and the elaborate quality control of the analytical data. All samples were analyzed at the laboratory of the Federal Institute for Geosciences and Natural Resources (BGR) in Berlin, Germany. The laboratory analyzed 72 individual parameters for each sample using state-of-the-art analytical procedures. Repeated analysis of international standards assured analytical quality.

The concentration data for nine solutes are compared with the corresponding parameters printed on the bottle labels. For the calcium, magnesium, iron, sodium, sulfate, and fluoride contents, basically no outliers were identified on the appropriate diagrams. However, (too) many analyses showed large discrepancies for bicarbonate and dissolved silica. Some duplicate samples were acquired after some months and analyzed under the same conditions as the first set. Some parameters showed interesting and surprisingly large differences at some locations. A strong alkalinity–pH correlation can be observed when comparing CO2-bearing with noncarbonated water in glass bottles. Water in plastic containers shows a large scatter, and values are displaced to higher pH. Sorption and desorption related to the material of the bottles were clearly demonstrated. For example, in long-term experiments, cobalt increased in the water stored in blue-colored glass bottles and in soft- PET bottles.

Chapters 5 and 6 present additional new data from European drinking water (tap water), surface waters, and Norwegian groundwater, and compare these data with the data from the analyzed bottled water. The usefulness of these chapters is not evident to me, and the probability diagrams are difficult to read.

Chapter 7 presents detailed descriptions and diagrams for 67 analytical parameters in alphabetical order, from “alkalinity” to “zirconium,” on two facing pages for each parameter. The chemical properties, occurrence, and use of the substance are portrayed on the left page. The right page shows the distribution of the parameter on a map of Europe using symbols of different size. Other diagrams show the probability of the parameter and curves for the concentration frequency. The table lists the locality with the lowest and the highest concentrations for the parameter and the average value.

This is the most extensive and entertaining part of the book. Here you can find out about your favorite solute. For example, bromine, one of my favorites, shows relatively high concentrations in waters from Eastern Europe. The authors relate the data to the preference of consumers in this area for relatively highly mineralized water. This is consistent with the distribution map for electrical conductivity data (ec-values), which also shows a clear trend for high-ec water in the eastern and northeastern parts of Europe. Because all data can be found on Excel spreadsheets on the attached CD, I quickly prepared Cl/Br mass-ratio histograms, which showed that >75% of all waters have an evaporite signature, very few waters have a direct seawater character, and only <20% have Br-enriched signatures typical of crystalline basement. Interestingly but not surprisingly, more than 50% of the Norwegian groundwater samples have a Cl/Br ratio less than that of seawater. This little exercise was also performed rapidly thanks to the data repository on the CD. Aluminum is an important but analytically difficult solute. It is often present in the form of colloids and particulates in the water, and measured concentrations can be far above what one would expect for dissolved Al. The median value for Al is given as 1.19 μg/L. This value seems very plausible because computed (PHREEQC) saturation states show undersaturation for common, primary, rock-forming silicates, such as feldspar and mica, present in most of the reservoir rocks, and oversaturation for typical secondary minerals, such as clays. The median value for dissolved silicon (not SiO2) is given as 6.5 mg/L. This value corresponds to very mild supersaturation with respect to quartz (SIQtz = 0.4) and saturation for chalcedony (SICha = 0). This may indeed indicate Si control by a “silica ceiling” (authors), or, more accurately, a “chalcedony ceiling.” The reported high-silica waters are oversaturated even with respect to amorphous silica and would tend to become turbid during storage.

Chapter 8 deals with the physiology of the most important parameters, their health effects, and the statutory threshold values. The statutory threshold values in drinking and mineral waters in European countries, the European Union, and the United States are also listed in a comprehensive table in appendix A. Appendix B lists all data used in chapter 7 and the additional water data used in chapters 5 and 6. All these data and new analyses of 579 tap-water samples are stored on the enclosed CD.

The book has been produced with much effort and concern for detail. It provides an excellent overview on the nature of European bottled waters and contains a wealth of information, some of which may be interesting and useful to you. Particularly interesting are the detailed parameter descriptions in chapter 7. Also helpful are the nutritional, physiological, and human toxicological appraisals of the various dissolved substances.

Purchasing the book is strongly recommended for hygienists, hydrogeologists, geochemists, and hydrochemists, and anyone else working in the broad fields of groundwater and mineral water.

Kurt Bucher, Institute of Geosciences, Albert-Ludwigs University Albertstraße 23b, 79104 Freiburg, Germany

Kurt Bucher, Institute of Geosciences, Albert-Ludwigs University Freiburg

Elements vol. 7, no. 3

Bespr.: WASSERWIRTSCHAFT Heft 07-08/2011 top ↑

Erstmals liegt ein europäischer Atlas der Geochemie handelsüblicher Flaschenwässer vor. 1 785 Wässer aus 1 247 Quellen von 848 Standorten aus 38 Ländern wurden auf über 70 Parameter untersucht. Die Werte zeigen eine Spreizung von bis zu 7 Zehnerpotenzen. Unter 1 % der Wässer überschreiten gesetzliche Höchstwerte. Die Analysen spiegeln die Geologie der Brunnenstandorte wider. Ein Vergleich mit Datensätzen von Oberflächen-, Grund- und Leitungswässern zeigt eine gute Vergleichbarkeit aller Wassertypen hinsichtlich vieler Elemente. Flaschenwasseranalysen sind eine kostengünstige regional-hydrochemische Methode. Die Datensätze liegen als CD-ROM bei. Der Band schließt eine große Lücke und ihm ist eine weite Verbreitung zu wünschen.

Dr. F. Knolle & Prof. Dr. Dr. E. Schnug

WASSERWIRTSCHAFT Heft 07-08/2011

Bespr.: Beiträge zur Hydrogeologie 58, 2011 top ↑

Das vorliegende Buch stellt die abschließende Publikation der EuroGeoSurveys Geochemistry Expert Group dar, die im Rahmen eines Großprojekts ein repräsentatives Set von insgesamt 1784 Grundwasserproben auf europäischer Skale in den Jahren 2008 und 2009 sammelte, hydrogeochemisch auf mehr als 70 Parameter analysierte, statistisch auswertete und nach Art eines Atlas’ darstellte. Teilnehmer waren Institutionen sowohl von universitärer Seite als auch von staatlichen geologischen Diensten aus 40 Ländern. Österreich war durch die Geologische Bundesanstalt (G. Hobiger), das AIT Seibersdorf (E. Haslinger), durch die TU Wien (P. Filzmoser) und durch die Universität Wien (F. Koller) vertreten. Das Projektmanagement lag in den Händen der Deutschen Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR; M. Birke) und beim Geologischen Dienst Norwegens (NGU; C. Reimann).

Die Entscheidung „Abfüllwässer“ (man könnte sie auch unter die Begriffe „Tafelwässer“ bzw. „Mineralwässer“ subsumieren) heranzuziehen lag insofern auf der Hand, als damit auf raschem Wege offiziell registrierte Wässer aus hydrogeologisch einigermaßen gut bekannten Aquiferen zur Verfügung standen. Damit war es auch möglich, auf dieser Skale einen ersten Überblick über den geogenen Hintergrund und die räumliche Variabilität in den Parameterdaten zu gewinnen. Durch die groß angelegte Parameterstudie konnten auch ansonsten selten analysierte Elemente (z. B. Be, Cs, Ge, Te) miteinbezogen werden. In weniger als 1 % der analysierten Proben wurde die maximal zulässige Höchstkonzentration (für Mineralwässer) bei einzelnen Parametern überschritten.

In den neun Kapiteln des Buches ist eine strenge Systematik im Aufbau zu erkennen. In der Einleitung (Kap. 1) werden Projektziele, Begriffsklärungen zu Grundwasser, Mineralwasser, Quellwasser, Heilwasser, Tafelwasser sowie zum rechtlichen Rahmen für Gewinnung und Nutzung zusammengestellt. Die Autoren betonen, dass der Atlas einen guten Ausgangspunkt für eine Übersicht über die Hydrochemie der Grundwässer Europas bietet. Der Rezensent möchte hier die Betonung auf Ausgangspunkt legen, da die Abfüllwässer doch ein sehr buntes Set an Wässern aus verschiedenen Aquiferen darstellen und viele davon das Produkt hydrogeologischer Besonderheiten möglicherweise unter Beteiligung von Wässern aus tieferen Zirkulationssystemen sind. In Kapitel 2 folgen ein kurzer Abriss zur Hydrochemie des Grundwassers und Hinweise auf Einflüsse des Niederschlags, der Vegetation, des Bodens und aller damit verbundenen hydrogeochemischen Prozesse. Kapitel 3 bringt einen Überblick über den naturräumlichen Rahmen (Geologie, Geotektonik, Minerallagerstätten, Hydrogeologie, Boden, Klima, Vegetation und Landnutzung sowie anthropogene Einflüsse) mit Farbkarten der europäischen Situation. In Kapitel 4 werden die verwendeten Methoden vorgestellt, beginnend von der Probenahme bis zu den Analysenmethoden, mit einer Übersicht über die erzielbaren Nachweisgrenzen für die analysierten Parameter sowie über Maßnahmen der analytischen Qualitätskontrolle. Letzterer wurde besonderes Augenmerk geschenkt und mögliche Ursachen von Ausreißern nach Wiederholbestimmungen diskutiert. Ein Vergleich mit Leitungswasserproben im europäischen Maßstab gestaltete sich wegen der limitierten Datenbasis (oftmals nur 10–20 analysierte Parameter und räumlich beschränkte Auswahl) als schwierig. Daher wurden Vergleiche mit Daten von Oberflächenwässern aus dem Geochemischen Atlas Europas (807 Proben) und von Wässern aus Festgesteinen Norwegens (476 Proben) zum Vergleich herangezogen und statistisch ausgewertet (Kap. 5 und 6). Die Autoren kommen zum Schluss, dass die Analysenergebnisse der Abfüllwässer eine erstaunliche Repräsentativität bezüglich „Europäische Wasserqualität“ auf Basis der Medianwerte und der Variationsbreite aufweisen. Hier darf angemerkt werden, dass bei stetiger Vergrößerung der Datenbasis und letztlich der Entnahme aus derselben Grundgesamtheit (nämlich den zugehörigen Aquiferen) Mediane und Variationsbreiten zwangsläufig einander annähern.

Kapitel 7 bildet mit knapp 140 Seiten den Hauptteil des Buches mit der Kurzbeschreibung des geochemischen Hintergrundes der Einzelparameter, der verwendeten Analysenmethode, jeweils einer europäischen Verteilungskarte mit konzentrationsabhängigen Symbolgrößen und einer Übersicht zur statistischen Verteilung (relative Häufigkeit, Boxplots und Cumulative Probability Plots). Die Karten geben zwar keine Detailauskunft zu den Lokalverhältnissen, zeigen aber in übersichtlicher Weise sehr rasch die so genannten „hot spots“ für bestimmte Elementkonzentrationen an. In Kapitel 8 wird auf Gesundheitsaspekte eingegangen und der Konnex zur europäischen Mineralwasserrichtlinie (EU Directive 2003/40/EC Mineral Water) oder zur europäischen Trinkwasserrichtlinie (EC Directive 98/83/EC) hergestellt.

In den Schlussfolgerungen (Kap. 9) betonen die Autoren nochmals, dass sie den Atlas als Ausgangspunkt für eine Übersicht zur Grundwasserqualität sehen, und regen damit zu detaillierten wissenschaftlichen Untersuchungen der Grundwasserqualität auf europäischer Skale an. Nach dem Literaturverzeichnis folgen noch zwei Anhänge: Anhang A bietet die rechtlichen Rahmenbedingungen in den einzelnen Teilnehmerländern mit tabellarischer Auflistung der vorhandenen Grenzwerte bzw. Richtwerte (auch im Vergleich zur WHO und den Richtlinien in den USA), Anhang B bringt zusammenfassende Tabellen zur statistischen Auswertung.

Dem Buch ist auch eine CD beigelegt, die die verwendeten Daten in EXCEL-Tabellen zusammenfasst, womit der Leser in die Lage versetzt wird, zu einzelnen Parametern rasch tabellarisches Material zu finden und eigene Berechnungen anstellen zu können. Das Buch kann als ein systematisch und übersichtlich gestaltetes Nachschlagewerk zur Hydrogeochemie europäischer Grundwässer empfohlen werden.

Ralf Benischke

Beiträge zur Hydrogeologie 58, 2011, S. 89-90

Review: EXPLORE 150 top ↑

Geochemistry of European Bottled Water is a new publication (2010) produced as part of EuroGeoSurveys (EGS). In the foreword to the book, the function of EGS (which involves 32 geological surveys from across Europe) is described as providing public interest (non-profit) science with a pan-European approach to allow more informed policy, regulatory and management practices in a variety of areas including resource management, geological natural hazard identification, sustainable development, environmental and waste planning, and enhanced access to data.

This new book aims to fulfil some of the above functions with respect to water quality in Europe. The book is divided into nine chapters. The first chapter provides the introduction to the study and its rationale. This study was aimed at producing a comprehensive overview of European groundwater quality. As the authors note, sampling of well waters is complicated by a multitude of factors including; multiple aquifers, variability in well construction and screening methods, uneven spatial variability, cross aquifer mixing, and problems of access. The approach taken in this study to overcome many of these issues was to use commercially available bottled water. The introduction nicely identifies many of the problems of such an approach (differences in water treatment, such as adding carbon dioxide, differences in water bottle type, and so forth). The rest of the introduction also provides a brief introduction to groundwater and bottled water as a resource, the European bottled water legal framework, and changes in consumer demand.

Chapter 2 represents a very brief introduction to the basic controls on the chemistry of groundwater, including precipitation, vegetation, soil type, pH, hydrolysis, redox and mixing with saline waters. This chapter is short (4 pages) and is the weakest of the book. Having said that, there is enough information that a non-expert would understand enough of the basics to appreciate the main part of the book, the element maps. Chapter 3 provides a more in depth look at some of the influences on water chemistry and includes a number of very useful color maps. Covered here is the topography of Europe, the geology and terranes of Europe, major structures, ophiolite belts, distribution of igneous rocks, climate, soil, vegetation and land-use. This chapter is overall well done and the maps are great. My only criticism here would be that I would have liked these maps to be on the CD-ROM so that they could be enlarged on a computer screen.

Chapter 5 is one of the more important parts of the book; it covers sampling and analytical methods and quality control. This chapter is excellent, and a good example of how a well-conceived survey is carried out. In total some 1785 samples of bottled water were analyzed (purchased in 2008 from supermarkets throughout Europe). Some samples represented different brands derived from the same source, so the data presented in the book were reduced to one bottle per site, or 884 distinct sources of bottled water. All the data for the 1785 analyses are given in the accompanying CD-ROM. All of the samples were analyzed in one laboratory in Germany, using a variety of methods including ICP-MS, ICP-OES and IC, AFS (for Hg), titration (alkalinity), photometry (NH4+), and electrical conductivity. The chapter provides a number of key data tables with method used (isotope monitored, where appropriate), results for international certified reference materials, detection limits (instrumental, reported and practical detection limits are provided for each analyte), and results of duplicate analyses. Other issues covered include differences in bottle type and leaching of analytes from bottles, effects of changing water pH through carbonatization.

Chapter 5 is a one-page treatment of the datasets on the CD-ROM, including a dataset of 500 tap water analyses that were measured in the same lab using the same methods, allowing for a comparison with tap drinking water. The data in this study are also compared to a surface water dataset for Europe (807 samples) and a hardrock groundwater dataset from Norway (476) samples. Chapter 6 then provides a comparison of the four different datasets, with cumulative probability plots of all the analytes (69) covered in the study.

Chapter 7 is the main part of the book. Here, each analyte is presented over two pages. One page of text provides information on the source and type of the analyte (i.e., metal, metalloid etc), discusses the mobility and attenuation of the analyte in the environment, provides a sense of natural and anthropogenic background values, the possibility of bottle leaching, and the regulatory (health) limits, if applicable. The second page is graphical; for each analyte, a proportional dot map is presented over a map of Europe, with only country borders. Three other plots are given; cumulative-probability (with European health standard indicated, as appropriate), box and whisker plot (based on Europe subdivided into four quadrants), and a combination plot that shows a histogram, a density trace, a one dimensional scatter-plot, and a box-plot. The analyte maps are uncluttered, as there are no detailed underlay’s (geology, topography etc), allowing for a rapid visual assessment of the variation of an analyte of interest in Europe. I spent hours just looking at the various analytes that are of particular interest to me. I think that the only thing really missing here would be to have the maps in Chapter 3 as georeferenced images on the CD-ROM so that the data could be overlaid on each parameter in a GIS. Chapter 8 provides an overview of the health implications of the study, with a brief analysis of the main (inorganic) analytes of concern in drinking water. Chapter 9 is the conclusion.

There are also some appendices in the book, which include detailed tables of drinking and bottled water standards for a number of European, WHO and US EPA agencies (Appendix A), and a tabular comparison of the four datasets from Chapter 6 for each analyte (Appendix B). Finally, there is a CD-ROM, which provides all the data in Excel format, as well as all of the maps in Chapter 7 as .tif files.

Overall, this is an excellent book, and should appeal to both practicing aqueous geochemists and those in the area of policy, land-use planning and environmental regulation. I would expect that this book would also appeal to a number of non-governmental organizations and environmental groups. The good news is that of the 884 sources of bottled water in Europe, only a small number exceed health limits for one or more parameters.

Matthews Leybourne, GNS Science, New Zealand

EXPLORE 150, page 19-20

Review: Journal of Water Chemistry and Technology, 2011, Vol. 33 No. 2 top ↑

Underground waters as one of the sources of water resources for solving the problem of providing the population with drinking water have acquired a rather great significance for many countries of Europe and the world. For instance, in Ukraine underground sources account for some 30% of water yield for householddrinking water supply. Underground water, as more protected from pollution, are used for the production of bottled waters, whose role as a main dominant source of drinking water for the population in many European countries every day increases.

At the same time, starting from the second half of the 20th century against the background of the disastrous changes in the quality of the environment, deterioration of the ecological state of surface and underground sources, the problem of monitoring the quality of water used by people for drinking purposes becomes ever acute. As a result of its low quality real threats of the sanitary-epidemiological situation do emerge in different regions of the planet. In the context of these problems the atlas–book (Reimann&Birke(eds.) Geochemistry of European Bottled Water, 2010.XII, 268p., 28 fig., 6 tabl., 2app., 67 element maps, data CD, ISBN 978-3-443-01067-6) put out by Borntraeger Science Publishers (Stuttgart, Germany) in December 2010 draws great interest. It includes 9 chapters including the introduction and conclusions, the bibliographical list, applications and a CDDROM containing data base of the atlas.

The authors of the book has used the original and sufficiently interesting approach to the assessment of the chemical quality of Europe’s underground waters by the analysis of the chemical composition (inorganic components) of bottled waters, which are sold for drinking in various countries of the European continent. At present, in Europe approximately 1900 trade marks of the so-called “mineral waters” have been officially registered. These waters are produced for drinking purposes and all bottled water is the water from underground sources. The data on the composition of the bottled water, which was on sale in 2008–2009 in 40 countries of Europe—from Portugal to Russia including Ukraine are behind the atlas planning. It is important that all samples of the water were analyzed in one laboratory on more than 70 indicators using modern analytical methods and in compliance with European standards. All in all 1785 samples of bottle water from 1247 wells of 884 localities and also 500 samples of tap water (2008).

The introduction (Chapter 1) contains substantiation of the chosen conceptual approach, in this case it is very important, that real complications, related to its implementation, are discussed as well as possible reasons making it possible to talk about poor representationism of a number of obtained data. In addition, a brief information is given on what underground waters are, what the terms “bottled water”, “mineral water”, “spring water’, “table mineral water”, and “medicinal water” mean and besides information is given on the requirements of the effective European legislation and international standards (WHO, FAO, Codex, US EPA) for mineral drinking waters.

Chapter 2 of the atlas–book deals with a brief description of the hydrochemistry of underground waters and factors affecting the formation of their chemical composition.

The initial data of the European continent—topography, geology, mineral fossils, the hydrological map of Europe, soils, vegetation, and the use of lands, climate and human activities are given in Chapter 3.

The book’s Chapter 4 contains the description of the analytical part of the completed research: the procedure of selection and preparation of water sampling for the analysis, analytical techniques (ICPGMS, ICPAES analysis, atomicfluorescent spectroscopy, ionic chromatography, photometric analysis, titration, potentiometry and conductometry), quality control, detection limits, international standard samples, etc. The results of comparison of the obtained data of the analysis of water samples with the information given on the labels of bottled waters are interesting in the practical viewpoint. An important part of the given chapter seems to be the material dealing with the discussion of possible issues (the impact of different methods of water treatment, etc.) in the use of obtained information on bottled water for the formulation of the conclusion about the fact whether they provide a real picture of the real quality of underground water and whether they are capable of reflecting “geology”.

Chapter 5 briefly describes the electronic data base, which were obtained on bottled waters, the European tap water and also earlier published data base on the composition of European surface waters (The FOREGS Geochemical Atlas of Europe Surface Water, 2005) and mountain underground waters of Norway (Frengstad B. et al., 2000, Science of the Total Environment, 246, pp. 21–40) given in the CD-ROM attached to the book.

Chapter 6 gives the results of the comparative analysis of the composition of bottled waters (by 69 elements/indicators) with the composition of the samples of the European tap water, European surface waters and underground waters of Norway. In this case a general conclusion is made that along with a number of exceptions, the samples of bottled waters in terms of mean values and their spreading secure a representative idea about the quality of European water.

Chapter 7 is a key one since it shows concentration maps of the European continent by every indicator/element (electric conduction, pH, alkalinity, Ag, Al, As, B, Be, Bi, Br–,Ca, Cd, Ce, Cl–, Co, Cr, Cs, Cu, Dy, Er, Eu, F–, Ga, Gd, Ge, Hf, Ho, I, K, La, Li, Lu, Mg, Mn, Mo, Na, Nb, Nd, NH4 +, Ni, NO3 –, P, Pb, Pr, Rb, Se, Si, Sm, Sn, SO4 2–, Sr, Ta, Tb, Te, Th, Tl, Tm, U, V, W, Y, Yb, Zn, Zr) with explanations and discussion of the features being observed on maps and informations on the normalization of the contents of these elements by the European standard for drinking water.

Chapter 8 is dedicated to the analysis of the aftermath for human health of consumption of drinking water containing these or other elements in the context of normalizing their contents to the standards of the European Union (EU Directive 2003/40/EC Mineral Water, Directive 98/93/EC) WHO and individual countries and also based on the obtained data base on the water composition. The given book discuses those indicators for which maximum allowable concentrations are set as well as a number of indicators, which are not standardized, but may affect human health. In this case the book’s authors draw attention to the fact that the field of vision did not include the analysis of the water composition in terms of organic components and the presence of pathogenic organisms whose role from the viewpoint of water safety for human health, when compared with inorganic indicators, is not less important and sometimes even more important.

General conclusions by the results of the conducted research are set out in Chapter 9. In this case we would like to note that the authors realized their concept and the data given in the atlas–book on bottled waters may be used for the formation of the first idea about natural transformations of analyzed elements in the waters in the scales of Europe. It has been found that natural variations of concentrations are great and constitute 3–4 orders of magnitude and in some cases 7 orders of magnitude. It is important, that from the viewpoint of meeting the European standards for the water it was true for most of studied samples. At the same time the authors of the book believe that for rather large amount of elements in terms of their impact on human health, a special attention should be given to boundary values of concentration ranges.

Thus, the book Geochemistry of European Bottled Waters on the whole deserves a positive assessment and is of a considerable interest both for experts working in the field of geochemistry, hydrochemistry, standardization, water treatment, and preparation of drinking water, production of bottled water and for inhabitants of the European continent using bottled water as a constant source of drinking water.

However, analyzing the materials of the book one may express a deep regret that for the conduction of such widescale research, within the framework of the European continent, of bottled waters and tap water for drinking purposes fundamental approaches to the assessment of drinking water quality were not used, which were developed in Ukraine for the last decades (Goncharuk, V.V., Khimiya i Tekhnologiya Vody, 2008, special issue, part 2, pp. 52–111; Goncharuk, V.V., ibid., pp. 112–125; Goncharuk, V.V., ibid.,2010, vol. 32, no. 5, pp. 463–512) whose results were the development of the State Standard of Ukraine for Drinking Water.

The new Standard of Ukraine, in fact, includes three standards:

– GOST Standard for tap water (potable water);
– GOST for drinking water of the higher quality (the water absolutely safe for human health);
– GOST for bottled water.

This Standard should be extended to all economic entities producing drinking water by way of centralized water supply or by means of water pouring points (including pump rooms points and movable ones), the use of plants, other means of noncentralized water supply, and the bottling of drinking water. In developing the Standard with respect to regulatory requirements to the water of the centralized drinking water supply general provisions and regulatory requirements to the quality of drinking water, which are accepted in the European Union, the WHO, the Codex Alimentaris, etc. were taken into account.

The first fundamental difference of this Standard is a normative substantiation of a new conceptual approach to water supply of Ukraine’s population with quality drinking water providing for sparing water supply by differentiation of standards for the drinking water supply into physiological, sanitary-hygienic, and household human needs for one twenty-four hour period in a specific locality.

The second fundamental difference of this Standard is the fact that the main emphasis was made on new approaches to the assessment of the quality of drinking water by integral indicators of water toxicity, which is established by the methods of biotesting by standardization techniques. It makes it possible to obtain an objective piece of information on the quality of drinking water before carrying out a detailed analysis by all indicators. Such an analysis is expedient in the case of detecting toxicity and necessity of finding causes of its emergence.

The third fundamental difference of this Standard is the requirement of a complete absence of all toxic chemical and biological contaminants in drinking water intended for consumption by man. It includes fundamentally new and very effective integral methods of water quality control (Arkhipchuk, V.V. and Goncharuk, V.V., Khimiya i Tekhnologiya Vody , 2001, vol. 23, no. 5, pp. 531–544; Arkhipchuk, V.V. and Goncharuk, V.V., ibid., 2004, vol. 26, no. 4, pp. 404–414; Goncharuk, V.V., et al., Visnyk NAN Ukrainy, 2005, no. 3, pp. 47–58). The proposed integral methods of biotesting are intended for detecting acute toxicity at the level of organism and chemical toxicity at the cellular level using for this purpose cytogenetic methods on biological objects. These methods are universal for all kinds and types of toxic compounds irrespective of their origin and nature of actions.

We have conducted a complex assessment, by the degree of toxicity, of drinking bottled non-gassed waters most spread in Ukraine and Russia by four categories: safe, unsafe (reverse toxicity), dangerous and very dan gerous (toxic) water (table). In the waters Gornaya Vershina and tap water, acute toxicity revealed itself at the level of organisms whose death did not make it possible to assess cytogenic deviations.

In the context of the book being reviewed in conjunction with the fact that, as a rule, bottled water is stored for more than one month, they are subjected to preservation. The preservatives used are toxicants dangerous for human health. At the same time the absence of a preservative in bottled water inevitably result in the development of anaerobic microflora and dramatic increase of the toxicity of such water. Therefore, the integral methods of biotesting of bottled waters acquire a special significance.

The use of the methods of assessing the quality of drinking water by integral indicators proposed by us make it possible within short time and the smallest economic costs to estimate the suitability of drinking water for human consumption.

Based on the above, I believe it is expedient to recommend that the international community consider the possibility of using new fundamental approaches to the assessment of the drinking water quality by the method of biotesting developed in Ukraine and the introduction of the integral method of biotesting to the Interna tional Standards. Our proposals are backed by the fact that the control of more than 40 million of different chemical compounds, known to date in the world, which were obtained mainly in the pharmaceutical and agroindustrial sectors (annually more than 2 million new compounds are synthesized), does not seem possible since synergism of the action and the processes of biodegradation are unpredictable.

V.V. Goncharuk

Journal of Water Chemistry and Technology, 2011, Vol. 33 No. 2, pp. 130-133

Bespr.: Journal für Kulturpflanzen 63. 2011 top ↑

EuroGeoSurveys, die Dachorganisation der 32 europäischen Geologischen Dienste, hat erstmals einen Europäischen Atlas der Geochemie handelsüblicher Flaschenwässer zusammengestellt. Herausgeber sind Clemens Reimann vom Geologischen Dienst Norwegens und Manfred Birke von der deutschen Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe. Der Band beruht auf mehrjähriger Vorarbeit der "Geochemistry Expert Group" von "EuroGeoSurveys", in der Geochemiker und Hydrogeologen zusammenarbeiten.

Von den insgesamt knapp 2000 in der EU registrierten Mineralwassermarken wurden im Rahmen der vorliegenden Studie 1785 Flaschenwässer aus 1247 Quellen von 848 Standorten aus 38 europäischen Ländern auf über 70 Parameter untersucht. Die Proben wurden 2008 genommen und in einem einzigen Labor untersucht, was eine weitgehend harmonische Datenbasis garantiert.

Die Analysen zeigen insgesamt eine große geochemische Spreizung der Werte, häufig um 3 bis 4, aber auch bis zu 7 Zehnerpotenzen (u.a. bei As und U). Einige Wässer, aber insgesamt weniger als 1%, überschreiten gesetzliche Höchstwerte, u.a. bei den Parametern As, Ba, F, Se, Nitrat und Nitrit. Bei U liegen 7 Werte über 30 µg/L und immerhin 107 über 2 µg/L. Das 95%-Perzentil für U liegt bei 4,28 µg/L.

Insgesamt spiegeln die Elementgehalte der Flaschenwässer die jeweilige regionale geologische Situation ihrer Brunnenstandorte wider, wobei der geogene Einfluss stets dominiert. Ein Vergleich der Analysen der Flaschenwässer mit Datensätzen europäischer Oberflächen-, Grund- und Leitungswässer ergab eine erstaunlich gute Vergleichbarkeit der vier Wassertypen hinsichtlich vieler Elemente. Die Flaschenwasseranalyse ist daher in der ersten Näherung eine kostengünstige hydrochemische Methode der Datenerhebung in ausgedehnten Regionen.

Besonders erfreulich ist, dass die Herausgeber ihre kompletten Datensätze der Öffentlichkeit in Form einer dem Werk beigelegten CD-ROM zur Verfügung stellen.

In Verbindung mit der soliden naturräumlichen Darstellung des Untersuchungsgebietes, seiner Nutzung und der gesetzlichen Grundlagen für die Abfüllung der Flaschenwässer entstand insgesamt ein Band, der eine große Lücke im Schrifttum schließt und dem eine weite Verbreitung zu wünschen ist.

Friedhart Knolle und Ewald Schnug

Journal für Kulturpflanzen 63. 2011

Review: Environ Earth Sci (2011) 62:443-446 top ↑

... The readability certainly deserves merit as do the magnificent illustrations and concise maps. The fact alone that this book is accompanied by its digital database makes it an invaluable source for a large number of people in academia and beyond. This atlas will likely find a very wide distribution not only in Europe but around the world and provide related data for study drinking water and groundwater studies, which are badly needed for sustainable development.

Jörg Matschullat

Environ Earth Sci (2011) 62:443-446

Table of contents top ↑

Project Staff V
Foreword by the Secretary General of EuroGeoSurveys IX
Foreword by the President of the Federal Institute for Geo-sciences and Natural Resources,
Germany and the Director of the Geological Survey of Norway XI
Abstract 1
1 Introduction 3
1.1 The Concept of the “Geochemistry of European Bottled Water” Project 3
1.2 What is Groundwater? 4
1.3 What is Mineral Water? 5
1.3.1 From Mineral Water Springs and Spas to the Bottled Water Market 6
1.4 The Legal Framework: Bottled Waters, Spring Waters and Mineral Waters 7
1.4.1 Natural Mineral Water 8
1.4.2 Spring Water 11
1.4.3 Other Bottled Water / Table Water 8
1.4.4 Medicinal Waters 11
1.5 What does this Atlas Represent? 11
2 The Hydrochemistry of Groundwater 13
2.1 The Influence of Rainfall 13
2.2 The Influence of Vegetation 13
2.3 The Influence of the Soil 13
2.4 Acid-Base Reactions 14
2.5 Dissolution Reactions 14
2.6 Redox Reactions 14
2.7 Mixing with deep Saline Waters 15
2.8 Carbon Dioxide 15
2.9 Water Types 15
3 Background Information 17
3.1 Topography 17
3.2 Geology 17
3.2.1 Mineral Deposits of Europe 22
3.2.2 Hydrogeological map of Europe 23
3.3 Soil 23
3.4 Climate 24
3.5 Vegetation and Land Use 25
3.6 Human Activities 25
4 Methods 29
4.1 Sampling 29
4.2 Analyses 29
4.2.1 Sample preparation 33
4.2.2 ICP-QMS analyses 33
4.2.3 ICP-AES analyses 34
4.2.4 Atomic fl uorescence spectrometry (AFS) 35
4.2.5 Ion Chromatography (IC) 35
4.2.6 Photometric analyses 35
4.2.7 Titration 35
4.2.8 Potentiometry 35
4.2.9 Conductometry 35
4.3 Quality Control 35
4.3.1 International Reference Materials 36
4.3.2 The in-house MinWas project standard 36
4.3.3 Sample blanks 36
4.3.4 Detection limits 36
4.3.5 Duplicate analyses 43
4.3.6 Comparison of analytical results with the water composition
provided on the labels 43
4.3.7 Re-analyses of selected samples 44
4.4 Possible Problems with the Data in Terms of Representing True “Groundwater Quality”
or being able to Reflect “Geology” 46
4.4.1 Bottle leaching 46
4.4.2 The effect of carbonatisation 48
4.4.3 Other forms of water treatment 48
4.4.4 Further possible disturbing factors 51
4.5 Data Analysis and Mapping 51
5 Datasets 52
5.1 Bottled Water 52
5.2 European Tap Water 52
5.3 Other Datasets 52
6 Comparing Bottled Water with European Tap Water, Hardrock Groundwater
from Norway and European Surface Water 53

7 Maps and their Interpretation 63
8 Health Implications 201
8.1 Elements with established MAC-Values for Mineral Water
(EU Directive 2003/40/EC Mineral Water) 202
Antimony, 202; Arsenic, 202; Barium, 203; Cadmium, 203; Chromium, 203; Copper, 203;
Fluoride, 204; Lead, 204; Manganese, 204; Mercury, 204; Nickel, 205; Nitrate, 205; Nitrite, 205; Selenium, 205
8.2 Elements (Parameters) with Established MAC (or Guideline)-Values for Drinking Water
(EC Directive 98/83/EC) but not for Mineral Water 205
Aluminium, 205; Ammonium, 206; Boron, 206; Chloride, 206; Electrical conductivity (EC), 206; Iron, 206; pH-value, 206; Sodium, 206; Sulphate, 207
8.3 Elements with non-EU Drinking Water MAC Values 207
Silver, 207; Beryllium, 207; Molybdenum, 207; Strontium, 207; Thallium, 207; Uranium, 207;
Vanadium, 208
8.4 Other Health-Relevant Elements 208
Iodine, 208; Lithium (Rubidium, Caesium), 208; Rare Earth Elements (REE), 209; Thorium, 209
8.5 Additional Remarks 209
9 Conclusions 211
References 213
Appendix A Table of Water Action Levels as defined by the EU and for the majority of Countries from which water samples are included in this study 221
Appendix B Statistical summary table for the datasets used in this Atlas 251
Table of Contents of CD-ROM 268
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