Schwermetalle
Schwermetalle
Als Schwermetalle wird eine Gruppe von Metallen bezeichnet, deren Dichte mindestens 5 g/cm3 beträgt. Aber in der Praxis gibt es einige davon abweichende Definitionen. So werden Stoffe beispielsweise auch je nach Atomgewicht, Ordnungszahl, chemischen Eigenschaften oder Toxizität in die Gruppe der Schwermetalle eingestuft.
Zu den Schwermetallen gehören unter anderem Bismut, Eisen, Kupfer, Blei, Zink, Zinn, Nickel, Cadmium, Chrom, Uran und Quecksilber.
Schwermetalle sind in Erzen und anderen Gesteinen der Erdkruste eingebunden und werden durch Verwitterungsprozesse und Erosion in die Umwelt freigesetzt. Ein wichtiger Hinweis auf eine möglicherweise hohe Belastung durch Schwermetalle im Boden können Straßen- oder Gewannnamen sein, welche auf bergbauliche Aktivitäten hinweisen.
Je nach Region ist die Schwermetallbelastung des Bodenreichs unterschiedlich (sie kann also auch regional gedingt sehr hoch sein). Mit der industriellen Revolution ist sie aber immer weiter angestiegen, da Schwermetalle unter anderem durch die Stahl-, Zement- und Glasproduktion, Düngemittelherstellung sowie Verbrennung von Kohle, Müll und Klärschlamm (Zusätzliches Problem: Das Abfallprodukt Schlacke wurden früher häufig im Hausbau verwendet) verbreitet werden. Auch durch den Verkehr werden noch immer viele Schwermetalle in die Natur getragen, aber auch das Ausbringen von Klärschlamm oder Pflanzenschutzmitteln auf Feldern führt zu erhöhten Konzentrationen. All das steigert die Risiken für die menschliche Gesundheit und die des Ökosystems.
Bleihaltige Pigmente werden seit dem Altertum für die Herstellung von Farben und Lacken verwendet, obwohl man sich der Giftigkeit schon damals bewusst war. Das liegt daran, dass sie sikkativierend auf ölbasierte Farben wirken. Sie sind nämlich Katalysatoren für die chemischen Reaktionen, die zur Trocknung von Ölen und Lacken führen. Mit anderen Worten: Sie beschleunigen diese Reaktionen. Die Kehrseite ist die Giftigkeit von Blei, die sich unter anderem darin zeigte, dass chronische Bleivergiftungen eine weit verbreitete Berufskrankheit von Malern und Lackierern waren. Trotz dessen wurde Blei als Bestandteil von Beschichtungen erst 1989 vollständig verboten. Zuvor wurden lediglich ein Verbot von Blei in Innenanstrichen erlassen und Merkblätter zur Begrenzung der Gesundheitsschäden ausgegeben. Mittlerweile werden in der Pigment-Herstellung andere Sikkative benutzt. Für den Umgang und die Sanierung von Altanstrichen gibt es strenge gesetzliche Regelungen.
Einige Schwermetalle sind allerdings auch lebensnotwendige Spuren(!)elemente für den menschlichen Körper, andere dagegen sind wiederum giftig und gesundheitsgefährdend für Ökosysteme und den Menschen. Bei einer zu hohen Aufnahme können Symptome wie Übelkeit, Durchfall, Erbrechen, Appetitlosigkeit, körperliche Schwäche etc. auftreten. Die möglichen Gesundheitsschäden fallen je nach Metall, Menge und Einwirkdauer unterschiedlich aus. Beispielsweise schädigt Nickel die Nieren und Quecksilber verursacht Nervenschäden. Seit 2009 gibt es in der EU für verschiedene Schwermetalle Höchstgehalte. Um sich vor der gefährlichen Aufnahme zu schützen, gibt es das Prüfzeichen "heavy metal controlled" und verschiedene Produktlisten, die vor Lebensmitteln mit erhöhten Konzentrationen warnen.
Von den Feldern und Pflanzen werden die Stoffe von Tieren aufgenommen. Aufgrund dessen, dass viele Elemente im Organismus der Tiere nicht abgebaut werden können, finden sich teilweise hohe Konzentrationen in der Nahrungskette. Durch diese Anreicherungen können die Schwermetalle dann auch in den menschlichen Körper gelangen. So können bspw. erhöhte Konzentrationen von Cadmium und Quecksilber in marinen Lebensmittel wie Fisch, Schalentieren oder Muscheln nachgewiesen werden oder in Meeresalgen Blei.
Im und am Bau kommen Schwermetalle zum Beispiel immer noch als Verbleiung im Dachbereich, als Blei-, Zink- und Kupferrohre, Dachrinnen, Bleifarben und -beschichtungen und auch uranhaltige Glasuren vor.
Die wichtigsten Anwendungen einiger Schwermetalle im Bauwesen sollen im Folgenden aufgelistet werden.
Quecksilber
Holzschutzmittel (Kyanisierung mit Quecksilber-(II)-chlorid)
flüssiges Quecksilber (elementar) in Energiesparlampen, Manometern, Gleichrichtern, Schaltern, Thermometern, Pumpen, Leuchtstoffröhren
Farbpigment „Zinnoberrot“ (Quecksilbersulfid)
Blei
Farbpigment „Bleiweiß“ (Bleikarbonat) oder Bleisulfat (wie oben erwähnt)
Bleilot bei speziellen Verglasungen
Bleirohre in der Hausinstallation
Bleimennige für Korrosionsschutzanstriche
Bleiblech bei Dacheindeckungen, insbesondere Anschlussbereiche (zum Beispiel Kamin)
Bleifolie um Kabel gewickelt
Bleistäbe oder -wolle zum Verstemmen von Fugen
Zink
„Zinkweiß“ (Zinkoxid) über viele Jahre das übliche Weißpigment in Malerfarben; heute ersetzt durch das als unbedenklicher eingestufte „Titanweiß“ (Titandioxid)
Verzinkung auf Stahlrohren und -konstruktionen
Chrom
Chromate (Chrom (VI) - Verbindungen) als Farbpigmente, zum Beispiel „Chromgelb“ (Bleichromat)
Chromate in bestimmten Estrichen und Mörteln
Chrom (III) - Verbindungen in Holzschutzmitteln auf Salzbasis, zum Beispiel Chromat-Kupfer-Fluor-Imprägniersalze (CKF)
Chromat in Schamottesteinen
In den meisten Fällen liegen Schwermetalle in Bausubstanzen in gebundener Form vor und stellen somit nur selten eine direkte, akute Gefährdung für die Gesundheit dar. Allerdings sollte spätestens dann eine Sanierung in Auftrag gegeben werden, wenn der Baustoff so beschädigt ist, dass die enthaltenen Schwermetalle nicht mehr gebunden sind, oder an betroffenen Stellen Umbauten geplant sind.
Die Entfernung der Schadstoffe kann mittels Abfräsens, Sandstrahlen oder Höchstdruckwasserstrahlen erfolgen. Es gelten dabei ähnliche Vorschriften wie bei der Sanierung andere Schadstoffe (siehe: Asbestsanierung), die dem Gesundheitsschutz der Sanierer dienen und verhindern, dass die Schwermetalle in andere Bereiche gelangen. Die Vorschriften betreffen unter anderem, welche Schutzkleidung und Atemschutzmasken zu tragen sind und wie der Sanierungsbereich abzuschotten ist.
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