Schwermetalle: Vorkommen, Eigenschaften und wann sie gefährlich sind

Schwermetalle
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Warnungen vor Schwermetallen bekommt man immer mal wieder in den Medien mit. Erfahre hier, was Schwermetalle eigentlich sind, wo sie vorkommen und wann sie gefährlich werden.

Was sind Schwermetalle?

Die Definition für Schwermetalle ist nicht eindeutig, sondern oft recht willkürlich festgelegt. Bedeutend für die Bestimmung sind meistens die Atommasse oder die Dichte eines Metalls. Manchmal werden auch toxische Eigenschaften mit in die Definition genommen. Meistens redet man bei Metallen, die eine Dichte von über 4,6 oder 5,0 Gramm pro Kubikzentimeter haben, von Schwermetallen.

Schwermetalle per se sind also nicht gefährlich oder giftig. Im Gegenteil, auch Edelmetalle wie Gold, Platin oder Silber zählen zu den Schwermetallen.

Das Gegenteil von Schwermetallen sind Leichtmetalle, also Metalle, die eine Dichte von unter 4,6 bzw. 5,0 Gramm pro Quadratzentimeter aufweisen.

„Gesunde“ Schwermetalle

Eisen ist ein wichtiger Bestandteil von Blut
Eisen ist ein wichtiger Bestandteil von Blut (Foto: CC0 / Pixabay / sabinurce)

Einige Schwermetalle sind für uns als Spurenelemente in Enzymen verbaut sogar lebensnotwendig für uns. Beispiele dafür sind:

  • Eisen, das nach Definition ebenfalls ein Schwermetall ist, stellt einen wichtigen Bestandteil der roten Blutkörperchen dar, die Sauerstoff transportieren.
  • Cobalt wiederum ist Bestandteil des überlebensnotwendigen Vitamin B12.
  • Das Schwermetall Zink ist ein wichtiger Bestandteil von verschiedenen Enzymen, die am Umbau von DNA, das Zellwachstum und den Zucker-, Fett- und Eiweißstoffwechsel beteiligt sind.
  • Molybdän ist ebenfalls ein wichtiger Bestandteil von vielen Enyzmen, die zum Beispiel für die Harnsäurebildung zuständig sind. Für Pflanzen ist Molybdän essenziell, weil es in Enzymen verbaut dazu dient, Stickstoff zu binden.
  • Bei der Photosynthese von Pflanzen spielt außerdem Mangan eine wichtige Rolle. Aber auch Tiere und Menschen sind auf Mangan angewiesen.

Vorkommen von Schwermetallen

Schwermetalle sind in der Natur omnipräsent. Meistens findest du sie in einer chemischen Verbindung mit Kohlenstoff, Sauerstoff oder Schwefel als Carbonate, Oxide, Sulfide oder Sulfate. Diese sind überall in den Böden oder Gesteinen vorhanden.

Seltener finden sich Schwermetalle auch in gelöster Form im Wasser. Nur Edelmetalle kommen in ihrer Reinform vor, alle anderen sind in der Regel gebunden. Ein Großteil findet sich natürlich auch noch in organischen Verbindungen: Wie bereits erklärt, sind viele Schwermetalle in Enzymen verbaut und bilden so komplexe, organische Verbindungen.

Giftige Schwermetalle

Einige Schwermetalle sind giftig
Einige Schwermetalle sind giftig (Foto: CC0 / Pixabay / TheDigitalArtist)

Ihren negativen Ruf haben die Schwermetalle wegen der Gruppe der giftigen und für uns gefährlichen Schwermetalle. Diese gelangen über die Nahrungskette in unseren Körper und wirken stark toxisch. Bedeutend sind vor allem diese:

  • Blei gelangt über die Luft und über das Wasser, aber auch über Pflanzen von bleibelasteten Böden in unseren Körper. Das Problem entstand früher vor allem durch bleihaltiges Benzin, das heute aber verboten ist. Vereinzelt sind in alten Häusern immer noch alte Bleirohre, also Wasserleitungen mit Bleischichten, verbaut, die das Trinkwasser mit Blei belasten. Dazu muss man sich im Zweifelsfall beim Hauseigentümer erkundigen. Auch Farben und Lacke enthalten teilweise Blei. Blei kann vielfältige Schäden laut pharmazeutischer Zeitung im Körper anrichten: Von Nervenschäden über Blutarmut und Bluthochdruck bis hin zu Fehl- und Frühgeburten, Nieren- oder Hirnschäden.
  • Das giftige Cadmium verursacht eine verfrühte Alterung von Zellen und erhöht so das Risiko für Diabetes und Herz-Kreislauf-Krankheiten. Cadmium begünstigt außerdem Nierenschäden und Osteoporose und wirkt wahrscheinliche krebserregend. Ausführlicher beschreibt eine Broschüre des Bundesamtes für Risikobewertung die gesundheitlichen Folgen. Enthalten ist Cadmium unter anderem in Zigarettenrauch. Aber auch Hülsenfrüchte, Weizen, besonders Vollkorn und grünes Blattgemüse ist häufig mit Cadmium belastet. Das Cadmium kann über Phosphatdünger, über Klärschlamm oder durch cadmiumhaltige Akkus in die Umwelt gelangen. Außerdem dient es oft zur Beschichtung von Metallen gegen Korrosion. Beim Kauf von Akkus oder Batterien solltest du also darauf achten, welche ohne Cadmium zu kaufen. Biogemüse ist außerdem meistens weniger belastet als konventionelles.
  • Viele Fische, insbesondere Meeresfische oder räuberische Fische wie Hechte, sind mit Quecksilber belastet. Neben dem natürlich vorkommenden Quecksilber in der Natur setzt der Mensch vor allem durch die Verbrennung von Kohle Quecksilber frei. Über Regen belastet das Quecksilber dann Gewässer. Quecksilber-Ionen im Blut verbleiben dort eine lange Zeit und können Nervengewebe und Nervenbahnen schädigen. Besonders Frauen während der Schwangerschaft sollten keinen Seefisch oder nur in sehr geringen Mengen zu sich nehmen. Eine zu hohe Quecksilberbelastung kann zur dauerhaften Schädigung des Fötus führen. Näher dazu informiert das Umweltbundesamt.

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