4.4 Metalle
System Nordsee
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Tafel 4-8: Metalle mit toxischem Potential in der Meeresumwelt
Quecksilber zählt zu den gefährlichsten Umweltgiften. Es bioakkumuliert durch die gesamte aquatlsche
Nahrungskette. Seit der katastrophalen Methylquecksilbervergiftung der Bevölkerung In Mlnamata (Ja
pan), ausgelöst durch den Konsum von quecksllberkontamlnlertem Fisch In den fünfziger Jahren, steht die
Belastung der mahnen Umwelt durch Quecksilber Im wissenschaftlichen und öffentlichen Interesse.
Das Verhalten von Quecksilber In der Umwelt Ist durch für ein Metall außergewöhnliche physikalische und
chemische Eigenschaften gekennzeichnet. Es liegt In elementarer Form bei Raumtemperatur flüssig vor
und Ist durch einen relativ hohen Dampfdruck gekennzeichnet. Gleichzeitig Ist Quecksilber In der Atmo
sphäre mit einer durchschnittlichen Verweilzelt von einem Jahr sehr reaktionsträge. Folglich werden regio
nale Quecksllberemlsslonen über die Atmosphäre global verteilt. Aus der Atmosphäre wird es In elementa
rer und In reaktiver Form überwiegend durch Niederschläge In das Meer eingetragen.
Quecksilber wird industriell vor allem In der Chloralkall-Elektrolyse sowie der FHolz und Metall verarbeiten
den Industrie eingesetzt. Darüber hinaus wird es bei der Müllverbrennung, bei der Verbrennung von Kohle
und anderen fossilen Brennstoffen sowie In der Zementlndustrle freigesetzt. Im Wasser und Im Sediment
entstehen durch mikrobielle Aktivität Methylquecksllberverblndungen, die von biologischen Systemen
leicht aufgenommen und angereichert werden und toxischer als die anorganischen Salze sind.
Das Im Wasser vorhandene Quecksilber wird vom Phytoplankton aufgenommen und unabhängig von
der Blndungsform angereichert. Belm Durchlaufen der Nahrungskette vom Phytoplankton über das Zoo
plankton bis hin zu Fischen und Vögeln erhöht sich der Anteil des Monomethylquecksilbers stufenweise
um jeweils etwa 10%. Bel höher entwickelten Lebewesen wie den marinen Säugetieren Ist das Zentral
nervensystem das anfälligste Organ für Belastungen durch Monomethylquecksilber. Durch Aufnahme
von Quecksilber wird die Immunabwehr bei Mensch und Tier verringert und eine ganze Reihe von Krank
heitssymptomen hervorgerufen, wobei die häufigsten neurologische Beeinträchtigungen sind. Schwere
Quecksilbervergiftungen führen zum Tode.
Cadmium kommt In der Erdkruste sehr selten vor und Ist weitgehend gleichmäßig verteilt. Es wird In In
dustriellen Produkten und Prozessen eingesetzt, z. B. In der galvanischen Industrie, In Pigmenten, als Plas
tikstabilisator, In Batterien und Metalllegierungen. Darüber hinaus wird es bei der Verbrennung fossiler
Brennstoffe, Im Straßenverkehr, bei der Müllverbrennung und Buntmetallverhüttung In die Atmosphäre
emittiert. In den Boden gelangt es häufig über Phosphatdünger. Es reichert sich In der Nahrungskette an
und kann Krebs, Missbildungen und genetische Veränderungen hervorrufen. Cadmium Ist In der Umwelt
sehr mobil und gelangt vorwiegend über die Atmosphäre und Flüsse In die Nordsee.
Blei Ist ein In der Natur allgegenwärtiges, aber kein lebensnotwendiges Element. Es wird seit historischen
Zelten durch den Menschen verarbeitet. In der jüngeren Zelt wurde und wird Blei unter anderem für die
Fierstellung von Batterien und Akkumulatoren, als Additiv zu Kraftstoffen (Tetraethy Iblei), für Verlötungen,
In Farbpigmenten und Im Korrosionsschutz eingesetzt. In die Atmosphäre gelangt Blei durch eine Vielzahl
von Verbrennungsprozessen, und durch Emissionen aus dem Straßenverkehr. Eine signifikante Minderung
der Bleibelastung der Atmosphäre wurde durch die Einschränkung bzw. das Verbot von Bleizusätzen zu
Kraftstoffen In den achtziger Jahren erreicht.
Die akute Toxizität von Blei Ist gering, jedoch kommt es zu chronischen Vergiftungen bei Aufnahme klei
ner Mengen über einen längeren Zeitraum. Anorganische Blelverblndungen reichern sich In den Knochen,
Zähnen und den Flaaren an; die Flalbwertszelt Im menschlichen Körper beträgt mehr als 20 Jahre. Vergif
tungserscheinungen betreffen hauptsächlich Nieren, Floden, den Gastrointestinaltrakt, das Nervensystem
und die Blosysnthese des Flämogloblns.
Kupfer Ist als essentielles Spurenelement Bestandteil vieler Enzyme und Ist daher von zentraler Bedeutung
für den Stoffwechsel. In erhöhten Konzentrationen kann es jedoch ähnlich giftig wirken wie die nicht-es
sentiellen Schwermetalle Blei oder Quecksilber. Kupfer Ist toxisch, wenn die Kapazität der homeostatlschen
Regulierung Im Körper überschritten wird, d. h. wenn überschüssiges Kupfer nicht mehr an die vorhande
nen Kupferprotelne gebunden werden kann.
Kupfer findet vor allem In der Elektro- und Metallindustrie Verwendung und Ist Bestandteil von Farbstof
fen und Pestiziden. Der Eintrag In die Gewässer erfolgt vor allem durch die metallverarbeitende Industrie,
kommunale Abwässer und atmosphärische Déposition. Speziell In den Küstengewässern Ist ein Eintrag
durch den Einsatz von Kupfer In bewuchshemmenden Antifoulingfarben und Flolzschutzlmprägnlerungen
gegeben. (Fortsetzung...)