Schwermetalle sind in der Chemie alle Stoffe, deren Dichte höher ist als 5 g/cm3. Diese Stoffe kommen ganz natürlich in der Umwelt vor, sind beispielsweise in Gesteinsschichten enthalten und finden auf ganz natürliche Weise ihren Weg ins Grundwasser und damit in den Wasserkreislauf. Doch nur einige davon kann der menschliche Organismus verwerten und sind in geringer Dosierung essenziell für die Gesundheit, wie Zink, Kupfer und Mangan. Diese Schwermetalle gehören zu den Spurenelementen. Eine höhere Dosierung in der täglichen Ernährung oder im Trinkwasser führt zu gesundheitlichen Problemen. Andere Schwermetalle, wie Blei, Quecksilber, Cadmium, Zinn oder Chrom sind bereits in geringer Dosierung oder bei längerer Belastung für den menschlichen Organismus schädlich.
Wo und wie häufig kommen Schwermetalle vor? Gibt es einen gesetzlichen Grenzwert?
Schwermetalle
Vorkommen, Häufigkeit, Wirkung, Grenzwert
Blei
Elementsymbol Pb, Ordnungszahl im PSE (Periodensystem der Elemente) 82
0,0018 % Häufigkeit in der Erdkruste in Form von Bleiverbindungen in Erzen
Stört das zentrale Nervensystem, verursacht Entwicklungsstörungen im Gehirn bei ungeborenen Babys
Reichert sich im Körper an
Wirkt als chronisches Gift und stört beispielsweise die Blutbildung
Grenzwert für Trinkwasser: 0,01 mg/l
Cadmium
Elementsymbol CD, Ordnungszahl im PSE 48
0,00003 % Häufigkeit in der Erdkruste
Kommt nie in reiner Form, sondern im in Verbindungen vor, meistens mit Zink in Form von Zinkspat oder Zinkblende
Reichert sich im Körper an, hauptsächlich in Leber und Nierenrinde
Kann Nierenschäden verursachen
Grenzwert laut Trinkwasserverordnung: 0,003 mg/l
Chrom
Elementsymbol Cr, Ordnungszahl im PSE 24
0,014 % Häufigkeit in der Erdkruste
Reichert sich im Körper an
Gilt als krebserregend und kann das Erbgut schädigen
Grenzwert: 0,05 mg/l
Eisen
Eisen gehört zu den essenziellen Spurenelementen
Elementsymbol Fe, Ordnungszahl im PSE 26
5 % Häufigkeit in der Erdkruste
Zu hohe Eisenbelastung kann zu Bauchschmerzen, Übelkeit, Erbrechen, Durchfall, Nieren- und Leberschäden sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen führen
Grenzwert: 0,2 mg/l
Kupfer
Kupfer ist ein essenzielles Spurenelement
Elementsymbol Cu, Ordnungszahl im PSE 29
0,0068 % Häufigkeit in der Erdkruste
In zu hoher Dosierung kommt es zu Verdauungsproblemen, Übelkeit, Schäden an Nieren und Leber, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Diabetes
Gesetzlicher Grenzwert im Trinkwasser: 2 mg/l
Nickel
Elementsymbol Ni, Ordnungszahl im PSE 29
0,0068 % Häufigkeit in der Erdkruste
Führt in zu hoher Dosierung zu Beklemmung, Reizhusten, Schwindel, Lungen- und Nierenschäden, schädigt ungeborene Babys und löst bei vielen Menschen Allergien aus
Gesetzlicher Grenzwert 0,02 mg/l
Uran
Elementsymbol U, Ordnungszahl im PSE 92
0,0068 % Häufigkeit in der Erdkruste
Wirkt als Schwermetall ähnlich giftig wie Blei und Quecksilber
Tritt in der Natur auch als radioaktives Isotop auf und setzt ionisierende Strahlung frei, die Krebs verursacht
Wirkt als chronisches Gift und stört beispielsweise die Blutbildung
Gesetzlicher Grenzwert: 0,01 mg/l
Vanadium
Essenzielles Spurenelement
Elementsymbol Vd, Ordnungszahl im PSE 23
0,014 % Häufigkeit in der Erdkruste
Überdosierung führt zu Kopfschmerzen, Magenkrämpfen und Übelkeit
Grenzwert laut Trinkwasserverordnung 0,05 mg/l
Zink
Wichtiges essenzielles Spurenelement
Elementsymbol Zn, Ordnungszahl 30
Nicht giftig, führt bei Überdosierung ebenfalls zu Magenkrämpfen, Kopfschmerzen und Übelkeit
bei erhöhten Nitratwerten kann es mit dem Nitrat zu giftigem Nitrit reagieren
Grenzwert laut Trinkwasserverordnung: 3 mg/l
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Woher kommen die Schwermetalle und wie gelangen sie ins Trinkwasser?
Die Wasserversorger sind gesetzlich dazu verpflichtet, die vorgeschriebenen Grenzwerte für Schwermetalle einzuhalten. Dennoch kann das Trinkwasser zu Hause mit Schwermetallen belastet sein, beispielsweise weil die Armaturen oder die Rohrleitung im Haus Kupfer, Blei oder andere Schwermetalle enthalten. Sie können nach und nach Partikel ans Trinkwasser abgeben.
Bleileitungen sind schon seit vielen Jahren verboten. In vielen Häusern sind Kupferleitungen verbaut. Sie sind normalerweise unbedenklich. Hat das Wasser jedoch einen sauren pH-Wert, kann das Wasser Kupferionen aus den Leitungen lösen. Auch durch Korrosion können sich Metallpartikel lösen.
Wie lässt sich der Schwermetallgehalt im Wasser reduzieren?
Da es immer unbemerkt vorkommen kann, dass das Trinkwasser Schwermetalle enthält, ist es sinnvoll, von Zeit zu Zeit die eigenen Rohre zu überprüfen und eventuell einen Wassertest durchzuführen.
Um die Schwermetalle aus dem Wasser zu filtern, eignen sich verschiedene Filter- und Wasseraufbereitungsvarianten. Aktivkohlefilter und Ionentauscher sind dafür gut geeignet, genauso auch eine Umkehrosmose-Anlage.
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Wie schädlich sind Schwermetalle für den Menschen und die Umwelt?
Die meisten Schwermetalle nimmt der menschliche Körper über die Nahrung auf. Die verschiedenen Spurenelemente verwertet der Organismus, wo sie gebraucht werden. Schwermetalle werden dann zu einem Problem, wenn der Gehalt in der Nahrung zu hoch ist und wenn es sich um grundsätzlich giftige Schwermetalle handelt. Wenn der Körper diese Stoffe nicht mehr ausscheiden kann, gelangen sie ins Blut und können sich dann in verschiedenen Organen einlagern und anreichern. Solche Anlagerungen erfolgen meist in den Nieren, der Leber, den Knochen und den Zähnen. Dort können Langzeitschäden entstehen.
Für Säuglinge ist eine zu hohe Schwermetallbelastung besonders gefährlich. Ihre Blut-Hirn-Schranke ist noch nicht ausgereift. Chemische Verbindungen können im Gehirn größere Schäden anrichten.
Gelangen Schwermetalle aus der Atmosphäre in den Boden, reichern sich die toxischen Stoffe dort an, insbesondere in der Humusschicht und in oberen Bodenschichten. Das kann die Zersetzungsprozesse von organischen Stoffen und die Nährstoffaufnahme stören. Die Böden verarmen mit der Zeit, was auf landwirtschaftlich genutzten Flächen zu niedrigeren Erträgen führt. Ist der pH-Wert des Bodens sauer, führt das zu einer Austragung der Schwermetalle und sie können bis ins Grundwasser gelangen. Das Grundwasser ist dann nicht mehr für die Trinkwassergewinnung geeignet.
