Quecksilber

Beschreibung

Quecksilber ist das einzige bei Raumtemperatur flüssige Metall. Quecksilber kommt in drei verschiedenen Formen vor, die sich in ihrer Toxizität deutlich voneinander unterscheiden:

• elementares Quecksilber (metallisches Quecksilber, Quecksilberdampf und Legierungen mit anderen Metallen (sog. Amalgame))
• anorganische Quecksilbersalze (beispielsweise Kalomel, Sublimat)
• organische Quecksilberverbindungen (beispielsweise Methylquecksilber, Merbromin, Thiomersal, Phenylquecksilberborat (Merfen))

Vorkommen/Verwendung

Metallisches (elementares) Quecksilber

Im häuslichen Bereich kommt metallisches Quecksilber in Fieberthermometern, Barometern und Blutdruckmessgeräten klassischer Bauart vor. Außerdem ist es in älteren Haushaltsgegenständen (Höhensonnen, Thermostate in älteren Kaffeemaschinen und Haarfönen, Sicherheitsschalter in Kühltruhen und Waschmaschinen) möglicherweise noch enthalten. Energiesparlampen enthalten etwa 5 Milligramm Quecksilber.

Das für Zahnfüllungen verwendete Dentalamalgam ist eine Legierungdurch Zusammenschmelzen mehrerer Metalle entstehender Stoff, der auch kleine Mengen von Nichtmetallen enthalten kann; keine neue chemische Verbindung erzeugend mit einem Quecksilbergehalt von ca. 50 Prozent. Früher kam Quecksilber auch bei der Spiegelherstellung zum Einsatz (in antiken Spiegeln liegt das Quecksilber gebunden, als Zinnamalgam vor).

Anorganische Quecksilbersalze

Im Wohnbereich sind bis in die 70er Jahre hinein quecksilberhaltige Holzschutzmittel verwendet worden. Vereinzelt trifft man auf quecksilberhaltige Kosmetika wie etwa Bleichsalben oder Sommersprossensalben. Diese können einen beträchtlichen Quecksilbergehalt aufweisen und werden durchweg illegal vertrieben. Sie werden insbesondere von Menschen asiatischer und südosteuropäischer Herkunft verwendet.

Die neue Spielzeugrichtlinie der Europäischen Union vom 18. Juni 2009 sieht einen Migrationsgrenzwert von 94mg Quecksilber pro Kilogramm Spielzeug vor. Dies betrifft mechanisch abgeschabtes Spielzeugmaterial. Dies kann passieren, wenn Kinder das Spielzeug in den Mund nehmen und mit den Zähnen daran reiben.

Im Vergleich zur Richtlinie aus dem Jahr 1988 ist der Migrationsgrenzwert von 60mg/KG angestiegen. Aus Sicht des Gesundheitsschutzes ist diese Veränderung äußerst kritisch zu betrachten.

Organische Quecksilberverbindungen

Organisches Quecksilber gelangt hauptsächlich durch den Verzehr von Fischen in den menschlichen Körper. Dabei sind alte Fische deutlich stärker mit Quecksilber belastet als junge, und Raubfische stärker als Friedfische. Noch bis vor wenigen Jahren wurden quecksilberhaltige Wunddesinfektionsmittel angewandt, von denen derzeit nur noch das Merbromin zugelassen ist. Das quecksilberhaltige Thiomersal wird als Konservierungsmittel in Augentropfen, Kontaktlinsenflüssigkeiten, Impfstoffen und Desensibilisierungslösungen verwendet. Farben dürfen seit einem Jahrzehnt kein Quecksilber mehr enthalten. Auch als Schädlingsbekämpfungsmittel werden quecksilberhaltige Verbindungen nicht mehr verwendet.

Gesundheitsrisiken

Im folgenden werden Aufnahme, Verteilung und Ausscheidung sowie die resultierenden gesundheitlichen Risiken für die drei Quecksilberformen (elementares Quecksilber Hg⁰, anorganische Quecksilbersalze Hg²⁺, organische Quecksilberverbindungen) jeweils gesondert betrachtet.

Metallisches (elementares) Quecksilber

Eingeatmete Quecksilberdämpfe werden über die Lunge zu ca. 80 Prozent aufgenommen. In seiner elementaren Form kann Quecksilber die Blut-Hirn-Schranke und die Plazentabarriere passieren. Nach der ResorptionAufnahme von Substanzen aus dem Inneren des Magen-Darmtrakts bzw. über die Haut oder die Lunge in das Blut über die Lunge wird das elementare Quecksilber in Erythrozyten, in der Leber und im Gehirn rasch zu anorganischen Quecksilberverbindungen (Hg²⁺) oxydiert. Hg²⁺-Ionen können die Blut-Hirn-Schranke und die Plazentabarriere kaum noch passieren. Sie binden sich an schwefelhaltige Biomoleküle, beispielsweise an Glutathion, Hämoglobin und an Enzyme, deren Funktion auf diese Weise beeinträchtigt wird. Nicht oxydiertes elementares Quecksilber kann über die Lunge abgeatmet werden. Dentalamalgam trägt über die Abgabe von Quecksilberdampf und über Abrieb und Korrosionsvorgänge zur Quecksilberbelastung bei (s. Langfassung und Informationstext zu Amalgam).

Verschlucktes metallisches Quecksilber wird aus dem Magen-Darm-Trakt praktisch nicht resorbiert. Quecksilber aus einem im Mund zerbrochenen Fieberthermometer ist daher toxikologisch unbedenklich. Dagegen kann aus Fieberthermometern ausgelaufenes Quecksilber verdampfen und besonders in kleinen, schlecht gelüfteten Räumen zu schweren Vergiftungen führen (Feer'sche Erkrankung bei Kleinkindern!).

Anorganische Quecksilbersalze

Anorganische Quecksilbersalze werden aus dem Magen-Darm-Trakt zu etwa 2 – 15 Prozent resorbiert. Gut wasserlösliche Substanzen werden dabei besser aufgenommen als solche mit geringer Wasserlöslichkeit. Entsprechend variiert auch die Toxizität. Die höchsten Konzentrationen an anorganischen Quecksilbersalzen finden sich in der Niere. Dort binden sich die Quecksilberionen an das schwefelreiche ProteinEiweiß Metallothionein. Auch in der Leber, der Hypophyse und einigen anderen Gehirnarealen reichert sich anorganisches Quecksilber an.

Die Ausscheidung der Quecksilberionen (Hg²⁺) erfolgt überwiegend über den Urin, bei hoher Zufuhr zusätzlich über den Stuhl.

Organisches Quecksilber

Aufgrund ihrer hohen Fettlöslichkeit werden organische Quecksilberverbindungen aus dem Magen-Darm-Trakt zu über 90 Prozent resorbiert. Auch über die Haut und die Lunge werden sie gut aufgenommen. Organisches Quecksilber verteilt sich gleichmäßig im Körper, es kann die Blut-Hirn-Schranke und die Plazentabarriere passieren.

Organisches Quecksilber wird durch Mikroorganismen im Dickdarm zu Hg²⁺ umgewandelt, das dann mit dem Stuhl ausgeschieden wird. Das verbleibende (nicht umgewandelte) organische Quecksilber wird resorbiert. Etwa 90 Prozent des organischen Quecksilbers werden wieder über den Stuhl ausgeschieden. Daneben lagern sich organische Quecksilberverbindungen auch im Haar ein. Die Halbwertszeit des organischen Quecksilbers im Blut beträgt 30 bis 70 Tage. In manchen Organen liegt sie möglicherweise im Bereich von Jahren. Die tägliche Aufnahme über Nahrungsmittel wird mit 3 Mikrogramm Quecksilber (vorwiegend als Methylquecksilber) abgeschätzt. Bei fischreicher Kost kann sie auf ca. 14 Mikrogramm pro Tag ansteigen.

Toxizität in Abhängigkeit von der Quecksilberverbindung und der Zufuhr

Wie eine Quecksilberbelastung sich auf die Gesundheit auswirkt, hängt davon ab, welche Quecksilberform (elementar, anorganisch, organisch) aufgenommen wurde, und ob die Aufnahme akutplötzlich, schnell (bei Krankheiten meist mit einem heftigen Verlauf einhergehend) oder chronischder meist schleichend einsetzende und lange andauernde Verlauf einer Erkrankung erfolgt. Letztlich ist neben der insgesamt zugeführten Quecksilbermenge auch die Konzentration in den einzelnen Zielorganen entscheidend. Einzelheiten zur akuten und chronischen Vergiftung mit elementarem Quecksilber, anorganischen Quecksilbersalzen und organischen Quecksilberverbindungen sind in der Langfassung zu finden.

Analytik

Quecksilber kann mit Hilfe der Kaltdampf-Atomabsorptionsspektrometrie selektiv und mit hoher Empfindlichkeit in Umweltproben, Körperflüssigkeiten und Gewebsproben analysiert werden.

Biomonitoring

Wie hoch die Quecksilberbelastung des Körpers ist, kann anhand von Urin-, Blut- oder Haarproben bestimmt werden. Der gelegentlich im Zusammenhang mit der amalgambedingten Quecksilberzufuhr angeführte Speicheltest ist für diesen Zweck ungeeignet und kann höchstens Auskunft über die Qualität der Amalgamfüllungen geben. Einzelheiten zum Biomonitoring enthalten die Langfassung und der Informationstext "Bestimmung der Quecksilberbelastung". Hier werden auch Bewertungshilfen anhand von Referenz- und Humanbiomonitoringwerten gegeben.

Die im Rahmen des aktuellen Kinder-Umwelt-Surveys (KUS) gemessene Quecksilberbelastung im Blut 3 - 14-jähriger Kinder beträg durchschnittlich nur noch 0,23 Mikrogramm pro Liter (geometrischer Mittelwert, Stand Juni 2007).  Vor 15 Jahren lag dieser Wert noch bei 0,33 Mikrogramm pro Liter (Altersgruppe 6 - 14 Jährige).

Dieser Trend korreliert mit der Zahl der mit Amalgam versorgten Zähne: in 1990 hatten 53 % der Kinder zwei mit Amalgam versorgte Zähne, in 2003/06 waren es nur noch 5 %. Gleichzeitig stieg der Anteil der Kinder ohne Amalgamfüllungen von 37 auf 92 %.

Grenzwerte/Richtwerte/Vorsorgewerte

Trinkwasser

Trinkwasserverordnung (TrinkwV) 2001 (gültig ab 01.01.2003): 0,001 Milligramm Quecksilber pro Liter Trinkwasser

Lebensmittel

Schadstoff-Höchstmengenverordnung (SHmV), 1988, Fassung der Änderungsverordnung vom 03.03.1997: 1 Milligramm Quecksilber pro Kilogramm Frischgewicht für essbare Teile von Raubfischen und Aal 0,5 Milligramm Quecksilber pro Kilogramm Frischgewicht für essbare Teile von allen anderen Fischarten

Aufnahme

Der Grenzwert für die Aufnahme von Quecksilber wird mit PTWIProvisional Tolerable Weekly Intake - vorläufig duldbare wöchentliche Aufnahmemenge (Provisional Tolerable Weekly Intake) angegeben.
Basierend auf epidemiologischen Studien hat der Gemeinsame Sachverständigen Ausschuss der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der UN und der WHOWorld Health Organization - Weltgesundheitsorganisation die höchst zulässige Aufnahme von organischem Quecksilber auf 1,6 Mikrogramm pro Kilogramm Körpergewicht und Woche begrenzt.
Die Europäische Kommission hat diesen Wert für Gesamtquecksilber übernommen (Europäische Kommission 2006).
Embryonen/Foeten und Kinder stillender Mütter sind in besonderem Maße durch Organoquecksilber (Methylquecksilber) gefährdet.

Vergleich der tolerierbaren Aufnahme mit Amalgambelastung und Fischverzehr

Laut PTWI-Wert darf ein 60 Kilogramm schwerer Erwachsener pro Woche höchstens 300 Mikrogramm Gesamtquecksilber aufnehmen, davon neuerdings höchstens 100 Mikrogramm Methylquecksilber. Die amalgambedingte Quecksilberbelastung wird von der Kommission Human-BiomonitoringMessung eines Fremdstoffes (z. B. einer Chemikalie) und seiner Abbauprodukte im Körper des Menschen, z. B. im Blut, Urin, Haar oder im Fettgewebe auf 3 - 12 Mikrogramm Quecksilber pro Tag geschätzt, also 21 - 84 Mikrogramm pro Woche. Bei Abwesenheit anderer Quecksilberquellen wird der PTWI-Wert somit zu maximal 28 Prozent ausgeschöpft. Der wöchentliche Verzehr von 200 Gramm eines Raubfisches mit gerade noch zulässiger Quecksilberbelastung (1 Milligramm pro Kilogramm laut Schadstoff-Höchstmengenverordnung, größtenteils als Methylquecksilber vorliegend) schöpft die gemäß PTWI-Wert tolerierbare wöchentliche Zufuhr beinahe aus.

Vorbeugung/Sanierung

Im folgenden soll aufgezeigt werden, welche Vorbeugungs- und Sanierungsmaßnahmen bei einigen typischen Belastungssituationen getroffen werden sollten.

Elementares Quecksilber im Wohnbereich

Nach dem Zerbrechen von Fieberthermometern, Barometern oder Blutdruckmessgeräten auf Quecksilberbasis kann es zu einer Luftbelastung mit Quecksilber kommen. Der betreffende Raum sollte daher gut durchgelüftet werden - ggf. über Wochen hinweg. Die Quecksilberkügelchen sollten, soweit sichtbar, eingesammelt und bis zur Entsorgung als Sondermüll in einem Gefäß unter Wasser aufbewahrt werden. Kontaminierte Flächen können mit speziellen quecksilberabsorbierenden Mitteln (beispielsweise Mercurisorb) behandelt werden.

Es ist nicht ratsam, Quecksilber mit dem Staubsauger zu entfernen, da das Metall hierdurch großflächig im Raum verteilt werden kann.

Quecksilberdampf ist schwerer als Luft. Kleinkinder, die am Boden spielen, sind in solchen Räumen besonders gefährdet.

Amalgam

Hier wird auf die Einzelinformationen zur Amalgamproblematik verwiesen.

Fischverzehr

Fischverzehr ist einerseits ernährungsphysiologisch sinnvoll, andererseits bringt der Fischkonsum eine merkliche Belastung mit organischem Quecksilber mit sich. Insbesondere während einer Schwangerschaft sollte durch den Verzehr junger Fische, die lebensmittelrechtlich überwacht werden, die Organoquecksilberbelastung minimiert werden.

Junge Fische enthalten weniger Quecksilber als alte Fische. Friedfische sind zudem deutlich weniger belastet als Raubfische.

Quecksilberhaltige Medikamente

Quecksilberhaltige Wunddesinfektionsmittel (Merbromin) sollten nicht mehr verwendet werden. Es sind besser wirksame quecksilberfreie Mittel verfügbar.

Quecksilber in Impfstoffen

Autismus und neurodegenerative Erkrankungen im Zusammenhang mit Impfungen, insbesondere auch mit dem Quecksilbergehalt von Impfstoffen, ist in den letzten Jahren ein immer wieder auftauchendes Diskussionsobjekt gewesen. Auch heute wird von informierten Eltern gelegentlich nach Quecksilber in Impfstoffen gefragt. In der Tabelle ist der Stand vom Dez. 2005 wie auch die Situation im Jahre 2000 wiedergegeben. Heute ist nur in d bzw. D-Impfstoff von Chiron-Behring und im Td-Impfstoff Merieux von Sanofi Thiomersal enthalten. Ein Ersatz durch quecksilberfreie Präparate ist möglich und aus umweltmedizinischer Sicht zu empfehlen.

Aktuell (Sommer 2009):

Im Juli 2007 beschloss das Europaparlament eine Richtlinie, die Quecksilber in Fieberthermometern, Barometern und Blutdruckmessgeräten ab April 2009 verbietet. Alle EU-Länder müssen diese Richtlinie bis Ende 2008 umgesetzt haben. Das Verbot gilt nur für neue Geräte. Bereits gebrauchte Messinstrumente sind nicht betroffen.

Bis 2011 soll ein internationales Vertragswerk ausgearbeitet werden, das einem Quecksilberverbot nahekommt. Ein generelles Verbot ist unrealistisch, dafür ist die industrielle Bedeutung des Schwermetalls zu groß und nicht immer läßt es sich durch unbedenkliche Stoffe ersetzen. Beispielsweise enthalten Energiesparlampen geringe Mengen an Quecksilber.  Daher wird ein mehrstufiges Vorgehen angestrebt: wo dies machbar ist, soll Quecksilber verboten werden. In Industrieprozessen, wo dies nicht möglich ist, sollen die eingesetzten Quecksilbermengen minimiert werden.

Der Sachverständigenrat für Umweltfragen (SRU) begrüßt in seinem Umweltgutachten 2008 die Europäische Quecksilberstrategie, fordert aber zugleich weitergehende Maßnahmen.