Schwermetalle - die schleichende Gefahr

Schwermetalle waren schon immer in niedrigen Mengen in Luft, Wasser und Boden enthalten. Durch die zivilisatorische und industrielle Entwicklung haben sie sich vor allem in Stadtnähe und stark frequentierten Verkehrswegen in unseren Böden angereichert. Eine übermäßige und unkontrollierte Mineraldüngung hat in vielen Gärten zu einer Anreicherung von Schwermetallen im Boden geführt, z.B. Cadmium durch zuviel Phosphatdünger. Es ist unmöglich, Schwermetallbelastungen des Bodens mittelfristig rückgängig zu machen. Vorsorge und Vermeidung von Belastungen sind wichtiger denn je. Bei hohen Kupfer- u. Zink-Gesamtgehalten ist deren pflanzenverfügbare Anteil oft erhöht, verbunden mit entsprechenden Ernährungsstörungen der Kulturpflanzen.

Blei:

Herkunft:
Freisetzung durch KFZ (Antiklopfmittel im Benzin), Metallverhüttung, Kohleverbrennung, Batterien, alte Farben, Bauschutt.
Selbst in Reinluftgebieten werden 10 - 60 mg je m² eingetragen.
Entlang viel befahrener Straßen ist die Bodenbelastung erhöht.
Wirkung auf den menschlichen Organismus:
Toxisch. Blei reichert sich im Skelett und in der Leber an und wird sehr langsam wieder abgegeben. Es kann die Bildung der roten Blutkörperchen hemmen oder blockieren und schädigt das Nervensystem.
Maßnahmen zur Minderung der Belastung:
Blei lagert sich über Stäube auf der Lebensmitteloberfläche ab. Die Pflanze selbst wird dabei meist nicht geschädigt. Durch gründliches Waschen unter fließendem Wasser und Schälen kann die Bleibelastung gesenkt werden.

Cadmium:

Herkunft:
Einträge durch Phosphatdünger, Verbrennung v. Kohle u. Öl, Reifenabrieb, alte Farben, Tabakkonsum. Bei vielen Gartenproben stellen wir extrem hohe Phosphatkonzentrationen fest, die oft auf eine langjährige Überdüngung mit mineralischen P-Düngern zurückzuführen sind. Da P-Dünger in steigendem Umfang mit Cadmium verunreinigt sind, ist in solchen Fällen eine Schwermetallkontrolle des Bodens und gegebenenfalls der Ernteprodukte ratsam. Bei der Messung der löslichen Spurenelemente finden wir nicht selten auffällig hohe Zinkgehalte im Boden. Auch in diesen Fällen raten wir zu einer Schwermetalluntersuchung, da Zink erfahrungsgemäß oft mit Blei und Cadmium vergesellschaftet ist.
Wirkung auf den menschlichen Organismus:
Cadmium ist hoch toxisch. Es reichert sich im Nierengewebe an und wird kaum wieder ausgeschieden. Es schädigt das Nierengewebe und wirkt krebserregend.
Maßnahmen zur Minderung der Belastung:
Cadmium wird über das Wurzelsystem aufgenommen und vor allem in Blättern, weniger in Früchten gespeichert.
Die Schadstoffaufnahme ist bei niedrigem pH-Wert des Bodens besonders hoch.
Die Aufnahme kann durch Erhöhung des pH-Wertes reduziert werden. Zigaretten enthalten viel Cadmium wodurch Raucher stärker belastet sind.

Kupfer:

Herkunft:
Einträge über kupferhaltige Fungizide, Geologisch bedingt, Metallverarbeitung, Bremsabrieb.
Wirkung auf den menschlichen Organismus:
Bestandteil von Enzymen, Mobilisierung von Eisen, Schutz der Zellmembranen vor Radikalen,
Pigmentierung von Haut und Haaren. Bei Mangel gestörtes Blutbild, Knochen- u. Bindegewebsschäden, Osteoporose.
Bedeutung für die Pflanze: Kupfer wird von der Pflanze relativ schlecht aufgenommen, daher sind kritische Gehalte in Ernteprodukten selten.
Die Pflanze benötigt Kupfer für die Proteinsynthese und beim Aufbau der Zellwände.
Ab 30 mg/kg Boden negative Auswirkungen auf die Pflanzengesundheit möglich.
Maßnahmen zur Minderung der Belastung:
Verzicht auf kupferhaltige Pflanzenschutzmittel.

Zink:

Herkunft:
Geologisch bedingt, Metallindustrie, Reifenabrieb, Korrosion von verzinkten Materialien, Bauschutt, Nebenbestandteil von mineralischen Phosphatdüngern, Holzasche.
Wirkung auf den menschlichen Organismus:
Zink beeinflusst 200 Stoffwechselenzyme. Es ist Bestandteil von Insulin und beeinflußt Wachstum, Sexualhormone. Es ist wichtig für Dämmerungssehen, Wundheilung und Immunsystem. In der Pflanze ist es notwendig wichtig für die Protein-, Chlorophyll- und Wuchstoffherstellung.
Maßnahmen zur Minderung der Belastung:
Auf ausreichende Kalkversorgung achten, da die Verfügbarkeit bei hohen pH-Werten eingeschränkt ist. Nicht mit Holzasche düngen!

Chrom:

Herkunft:
Geologisch bedingt, Metallindustrie, Lederverarbeitung, Korrosion/Abrieb von veredelten Metalloberflächen und Energiebereich.
Wirkung auf den menschlichen Organismus:
In Spuren ist Chrom für den Kohlehydratstoffwechsel essentiell. Allergene Wirkung.
Maßnahmen zur Minderung der Belastung:
Für die Pflanze nicht essentiell, bleibt in der Wurzel hängen. Im Boden starke Bindung an Ton- und Humuskomplexe,
dadurch geringe Verfügbarkeit/Aufnahme. Nicht mit Holzasche düngen.

Nickel:

Herkunft:
Geologisch bedingt (z.B. Vulkanismus), Metallindustrie und -verarbeitung, Kraftwerke, Mineralölverarbeitung und Müllverbrennung.
Wirkung auf den menschlichen Organismus:
Starke allergene Wirkung. Giftig für das Wurzelsystem der Pflanzen. Bei mehr als 30 mg/kg kommt es zu Ertragsdepressionen.
Maßnahmen zur Minderung der Belastung:
Auf eine gute Humus- und Kalkversorgung achten.

Arsen (Halbmetall):

Herkunft:
Arsen kommt natürlicherweise in geringen Konzentrationen in Böden u. Mineralien vor. Menschliche Quellen sind: Erzbergbau, Halbleiterherstellung, Metall-, Farb- und Glasindustrie, Altlasten aus den Weltkriegen, alte Pestizide von Anfang bis Mitte des 20. Jahrhunderts.
Wirkung auf den menschlichen Organismus:
Arsen ist eines der giftigsten Elemente, die es gibt. Anorganisches Arsen ist krebserregend und verändert das Erbgut.
Maßnahmen zur Minderung der Belastung:
In Böden ist Arsen wenig mobil und Pflanzen nehmen es in der Regel nur in geringem Umfang über das Wurzelsystem auf. Bei sehr sauren oder zur Vernässung neigenden Böden ist ein erhöhte Pflanzenaufnahme möglich. Haftet arsenbelasteter Boden an Wurzeln oder oberflächennahen Pflanzenteilen, wird die Qualität der Ernteprodukte beeinträchtigt. Kinder können arsenhaltigen Boden beim Spielen und Tiere beim Weiden direkt (oral) oder über Staub (inhalativ) aufnehmen.
Auf eine gute Durchlüftung und Humusversorgung des Bodens achten. Gründliches Waschen und gegebenenfalls Schälen der Früchte.

Quecksilber:

Herkunft:
Quecksilber ist bei Raumtemperatur eine silbriges flüssiges Metall, das zum Verdampfen neigt. Früher war es in Fieberthermometern, elektrischen Schaltern, alten Leuchtstoffröhren bzw. Energiesparlampen, Pflanzenschutzmitteln und Batterien enthalten. Die größte Belastungsquelle ist die Verbrennung fossiler Energieträger. 70% der Belastung stammt aus Kohlekraftwerken. In Deutschland gelangen so 7 t Quecksilber pro Jahr in die Umwelt. Weitere größere Belastungsquellen sind der Verkehr und die Müllverbrennung. Die kleingewerbliche Gewinnung von Gold ist oft mit extremen Quecksilberbelastungen der Umwelt verbunden.
Wirkung auf den menschlichen Organismus:
Besonders giftig ist Quecksilber in Dampfform, da es dann sehr gut über die Lunge aufgenommen werden kann. In organischer Bindungsform ist es sehr giftig und reichert sich in der Nahrungskette an. Fisch und andere Meeresfrüchte sind die am stärksten belasteten Lebensmittel.
Quecksilber schädigt das Nervensystem, führt beim Fötus zu Fehlbildungen und schädigt Nieren und Blutgefäße.
Hohe Quecksilberbelastungen sind oft in Flußsedimenten zu finden. In Überschwemmungsgebieten kann dadurch die Quecksilberbelastung des Bodens erhöht sein. Im Boden bindet sich Quecksilber stark an die organische Substanz, sodass die Aufnahme über die Pflanzenwurzeln gering ist. Allerdings kann Quecksilber über Ablagerungen auf den Blättern in die Pflanze gelangen. Bei weniger als einem Prozent der deutschen Bevölkerung besteht ein Verdacht auf eine gesundheitliche Beeinträchtigung durch Quecksilber.