Quecksilber und seine Verbindungen
Quecksilber ist ein natürlich vorkommendes giftiges Schwermetall, das in der Umwelt in die viel schädlichere Verbindung Methylquecksilber umgewandelt wird. Durch Ablagerungen in Boden und Wasser gelangt Quecksilber auch in die Nahrungskette und somit in Lebensmittel. Die stärkste Aufnahme erfolgt durch Fischkonsum.
Von metallischem zu organischem Quecksilber
Quecksilber (Hg) ist ein Schwermetall, das sowohl natürlich (durch Verwitterung von Gesteinen und durch Vulkanausbrüche) als auch durch industrielle Prozesse (etwa im Bergbau oder durch die Verbrennung von Kohle oder Heizöl) in der Umwelt vorhanden ist. Quecksilber ist flüchtig und gelangt daher in die Atmosphäre, wo es über weite Distanzen auch in abgelegene Gebiete der Erde transportiert wird.
Des Weiteren wird metallisches (elementares) Quecksilber noch häufig in Zahnfüllungen (Amalgam besteht zur Hälfte aus Quecksilber), Leuchtstoff- und Energiesparlampen, Batterien, Kosmetika, sowie in Elektro- und Elektronikgeräten (Leiterplatten, Relais, Hg-Schalter, …) verwendet. Weitere Anwendungen sind Hg-haltige Produkte, wie Messinstrumente (Barometer), Katalysatoren und Laborgeräte und einige industrielle Prozesse, etwa Chlorherstellung und kleingewerblicher Goldbergbau.
Anorganisches Quecksilber wird in medizinischen Konservierungsmitteln und Farben verwendet und kann in allen Lebensmittelgruppen vorkommen: Sowohl in Fisch und Meeresfrüchten als auch in pflanzlichen Erzeugnissen und in tierischen Produkten von Landtieren.
Im Wasser wird anorganisches Quecksilber durch Mikroorganismen (Biomethylierung) in das noch viel schädlichere organische Methylquecksilber (Me-Hg) umgewandelt. Dort nehmen es Wasserorganismen auf, von denen sich wiederum manche Fische ernähren. Lang lebende Raubfische, die sich von (mit Methylquecksilber belasteten) kleineren Fischen ernähren, enthalten besonders hohe Methylquecksilber-Konzentrationen .
Die Quecksilber-Emissionen in Österreich sind insgesamt rückläufig, was auf einschlägige Maßnahmen, etwa in der Eisen- und Stahlerzeugung sowie der Zement- und Chlorerzeugung, zurückzuführen ist. Der Einsatz als Pflanzenschutz- und Holzschutzmittel ist mittlerweile verboten. Weiters dürfen Fieberthermometer mit Quecksilber nicht mehr verkauft werden; in einer Rückholaktion 2007/2008 wurden über eine Million Fieberthermometer abgegeben und der Entsorgung zugeführt. Dennoch sind Quecksilber und seine Verbindungen – wenn auch in sehr geringen Konzentrationen – in Oberflächengewässern nachweisbar.
Quecksilber und besonders Methylquecksilber sind hochgefährlich
Quecksilber ist stark toxisch und kann viele schädliche Effekte auf Menschen, Tiere und Umwelt haben. Wie eine Quecksilberbelastung sich auf die Gesundheit auswirkt, hängt davon ab, welche Quecksilberform (metallisch, anorganisch, organisch) aufgenommen wurde, und ob die Aufnahme akut oder chronisch erfolgt. Letztlich ist neben der insgesamt zugeführten Quecksilbermenge auch die bereits vorhandene Vorbelastung in den einzelnen Zielorganen entscheidend.
Metallisches Quecksilber ist beim Verschlucken nicht gefährlich, da es aus dem Magen-Darm-Trakt praktisch nicht resorbiert wird. Die Dämpfe können allerdings zu Atemnot und schwersten Entzündungen von Bronchien und Lunge führen. Aus dem für Zahnfüllungen verwendeten Dentalamalgam kann Quecksilber auf zwei Wegen weiter in den Körper gelangen: Zum einen geben die Füllungen Quecksilberdampf ab, zum anderen tragen auch Abrieb und Korrosionsvorgänge zur Quecksilberbelastung bei.
Anorganische Quecksilbersalze werden je nach ihrer Wasserlöslichkeit unterschiedlich gut vom Körper aufgenommen. So ist das kaum wasserlösliche Kalomel (Quecksilber-I-Chlorid) wesentlich weniger giftig als das gut lösliche Sublimat (Quecksilber-II-Chlorid). Die Anreicherung erfolgt in Niere, Leber und einigen Gehirnarealen. Beim Verschlucken kommt es zu Verätzungen des gesamten Magen-Darm-Traktes und akutem Nierenversagen.
Organische Quecksilberverbindungen, wie etwa Methylquecksilber, werden aufgrund ihrer hohen Fettlöslichkeit aus dem Magen-Darm-Trakt resorbiert. Auch über die Haut und die Lunge werden sie gut aufgenommen. Sie wirken hauptsächlich auf das Nervensystem; es kommt zu Seh-, Hör- und Sensibilitätsstörungen.
Organisches Hg verteilt sich gleichmäßig im Körper und kann auch die Blut-Hirn-Schranke und die Plazentabarriere passieren. Daher wirkt es sich besonders schädlich während der Embryonal-Entwicklung aus. Über die Ernährung der Mutter gelangt es ins Blut des Embryos und schädigt vor allem das zentrale Nervensystem des ungeborenen Kindes.
Vergiftungsfälle mit Dimethylquecksilber enden beim Menschen meist tödlich; die Symptome treten erst nach einer Latenzzeit von bis zu 3 Monaten auf. Ein wirksames Gegenmittel ist nicht bekannt.
Bei Langzeit-Aufnahme von anorganischen und organischen Quecksilber-Verbindungen, wie z.B. bei einer lang andauernden inhalativen Belastung mit Quecksilberdampf, kommt es zu Schäden von Nieren, Magen, Immun- und Nervensystem.
Welcher Fisch soll auf den Tisch?
Der Verzehr von Fisch ist einer der wichtigsten Faktoren für erhöhte Quecksilber-Belastung beim Menschen. Untersuchungen zeigen, dass Quecksilber in herkömmlichen Fischarten zu 70 - 100% als hochgiftiges Methylquecksilber vorliegt. Es ist in allen Fischen nachweisbar; die gemessenen Konzentrationen schwanken allerdings erheblich, abhängig von der Fischart.
Die EFSA (Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit) veröffentlichte 2015 ein Gutachten zu Risiken und Nutzen von Fisch und Meeresfrüchten in Lebensmitteln. Demzufolge ist eine Einschränkung des Verzehrs von Fischarten mit hohem Methylquecksilber-Gehalt der wirksamste Weg, um von den gesundheitlichen Vorteilen von Fisch zu profitieren und gleichzeitig die Risiken durch eine übermäßige Exposition gegenüber Methylquecksilber zu minimieren.
Die AGES (Östereichische Agentur für Ernährungssicherheit) untersuchte in den Jahren 2007 bis 2015 insgesamt 1.751 Proben an Fisch und Meeresfrüchten auf deren Quecksilber-Gehalte und leitete Empfehlungen für sensible Personengruppen ab.
Das Umweltbundesamt schließt sich den erwähnten Empfehlungen an: Fischarten mit hohem Me-Hg-Gehalt sollten nur eingeschränkt konsumiert werden. Es handelt sich dabei um fettreiche und räuberische Meeresfische, z.B. Seehecht, Kabeljau, Schwertfisch, Hecht, Schnapper, Butterfisch und Albacore-Thunfisch.
Insbesondere Schwangeren, Stillenden und Kleinkindern wird empfohlen, sich auf den Verzehr von Fisch mit geringer Belastung zu beschränken. Besonders bieten sich heimische Fischsorten - wie Saibling, Forelle, Karpfen und der in Österreich gezüchtete Alpenlachs - an. Lachs, Hering, Alaska-Seelachs (Fischstäbchen), Wels, Sardine, Makrele, Sprotte, Pangasius, Skipjack-Thunfisch (Dose) und Meeresfrüchte (Garnelen, Tintenfische, Muscheln) sind weitere schadstoffarme Alternativen.
Umweltbelastung in der EU
Im Rahmen der Wasserrahmenrichtlinie zum Schutz der Gewässer wurde für Quecksilber eine Umweltqualitätsnorm (UQN) erlassen, die sich auf Fische bezieht und dem Schutz höherer Lebewesen (Säugetiere, Greifvögel) vor Vergiftung über die Nahrungskette („secondary poisoning“) dient.
Die UQN für Quecksilber (20 μg/kg Frischgewicht) wird in Österreich bis zu 13-fach überschritten. Im Rahmen des österreichischen Biotamonitorings im Jahr 2013 wurden Werte zwischen 21 und 262 μg/kg ermittelt. Ähnliche Untersuchungsergebnisse werden auch aus anderen europäischen Ländern berichtet. Die Überschreitungen wurden auch bei Messstellen in industriell nur geringfügig beeinflussten Gebieten beobachtet, da Quecksilber in Luft und Wasser über weite Strecken transportiert werden kann.
Vorschriften für Quecksilber
Elementares Quecksilber (CAS-Nummer 7439-97-6) ist ein bei Raumtemperatur flüssiges Schwermetall.
Die auf europäischer Ebene harmonisierte Einstufung lautet:
- H330 Lebensgefahr bei Einatmen (Acute Tox. 2)
- H360D Kann das Kind im Mutterleib schädigen (Repr. 1B)
- H372 Schädigt die Organe bei längerer oder wiederholter Exposition (STOT RE 1)
- H400 Sehr giftig für Wasserorganismen (Aquatic Acute 1)
- H410 Sehr giftig für Wasserorganismen mit langfristiger Wirkung (Aquatic Chronic 1)
TWI-Wert der EFSA (tolerierbare wöchentliche Aufnahme - tolerable weekly intake):
Anorganisches Quecksilber: 4 µg/kg Körpergewicht
Methylquecksilber: 1,3 µg/kg Körpergewicht
TWI … Durchschnittliche Menge eines Schadstoffes, die lebenslang wöchentlich aufgenommen werden kann, ohne dass ein wesentliches Gesundheitsrisiko besteht.
Beschränkungen durch Anhang XVII der REACH-Verordnung
Verbot der Vermarktung von Hg enthaltenden Fieberthermometern und anderen Messgeräten, wie etwa Luftdruck-, Luftfeuchtigkeits-, Druck- und Blutdruckmessgeräten.
Verbot der Vermarktung und Verwendung von Hg-Verbindungen als Antifoulingmittel, zum Holzschutz, zur Imprägnierung von Industrietextilien sowie zur Wasseraufbereitung.
Andere Beschränkungen für Quecksilber
Weitere Regelungen zu Quecksilber und seinen Verbindungen bestehen in diversen gesetzlichen Bestimmungen, wie etwa im Arbeitnehmer:innenschutz, Lebensmittelverordnung, Wasserrecht, Abfallwirtschaftsgesetz und vielen anderen.
Produkte, die mit dem Österreichischen Umweltzeichen ausgezeichnet sind
Um das Österreichische Umweltzeichen zu erlangen, darf Quecksilber in diesen Produkten nur bis zu 0,1 % enthalten sein.
Quecksilberkonvention (Minamata-Übereinkommen)
Das 2016 verabschiedete „Übereinkommen von Minamata über Quecksilber” ist ein internationales Übereinkommen, welches die Vertragsstaaten zur umweltgerechten Lagerung und zum sachgerechten Umgang mit Altlasten und Abfällen verpflichtet. Weiters wird der Handel mit quecksilberhaltigen Produkten beschränkt; Emissionen und Freisetzungen von Quecksilber(verbindungen) bei Herstellungsprozessen werden geregelt.
In der EU wird das Minamata-Übereinkommen durch die Quecksilber-Verordnung (VERORDNUNG (EU) 2017/852 über Quecksilber und zur Aufhebung der VO (EG) Nr. 1102/2008) durchgesetzt: Die Quecksilber-Verordnung regelt die Ausfuhr von Quecksilber, quecksilberhältigen Verbindungen und Legierungen, beschränkt Quecksilber in Erzeugnissen und enthält abfallrechtliche Bestimmungen zur sicheren Lagerung. Die Neufassung der Verordnung gilt seit 1. Jänner 2018.
Die Umsetzung dieser EU-Verordnung in Österreich erfolgte durch die ChemG-Novelle 2018, BGBl I Nr. 44/2018.
Unsere Leistungen
- Wir bestimmen metallisches, anorganisches und organisches Quecksilber in Biota und Lebensmitteln sowie in humanen Proben, wie z.B. in Blut und Haaren, mit Nachweisgrenzen im Nanogramm-Bereich.
- Wir adaptieren unsere Methode für die Bestimmung von weiteren Probenmatrizes auf Anfrage.
Downloads
Quecksilber-Monitoring in Österreich (UBA 2016)
Spurenstoffe im Grundwasser (BMNT 2018)
Links
Stellungnahme zu Risiken und Nutzen von Fisch und Meeresfrüchten (EFSA 2015)
Quecksilber-Gehalte in Fisch und Meeresfrüchten (AGES 2016)
Welcher Fisch soll auf den Tisch? (Journal für Ernährungsmedizin 2007)
Fisch-Untersuchungsprogramm 2013 - GZÜV-Untersuchungen (BMLFUW 2015)