Schadstoffe

Arsen

Vorkommen: natürlich in geringen Mengen, im Jura und in den Alpen lokal teilweise erhöht

Hauptquellen: härtender Legierungszusatz in der Metallindustrie v.a. für Blei- und Kupferlegierungen (Patronenkugeln, Akkumulatoren); Pestizide und Herbizide (seit 1970 in der CH weitestgehend nicht mehr eingesetzt); Glasindustrie (Läuterungsmittel);

Wirkung auf Menschen: giftig (ähnlich wie Antimon); hohe Belastungen können zum Tod führen; ständige Aufnahme können folgende chronischen Schäden verursachen: 1) Schäden an Blutgefässen (black foot disease), 2) Hautkrankheiten, 3) Krebs

Wirkung auf Tiere: gleich wie beim Menschen

Wirkung auf Pflanzen: gestörtes Pflanzenwachstum bei hohen Konzentrationen

Antimon

Vorkommen: natürlich in geringen Mengen, oft in Verbindung mit Schwefel und Arsen

Hauptquellen: härtender Legierungszusatz in der Metallindustrie und in Patronenkugeln, Batterien, Plastik, Farbpigmente, feuerfeste Materialien

Wirkung auf Menschen: giftig (ähnlich wie Arsen); wird hauptächlich über die Nahrung aufgenommen; hohe akute Belastungen können zum Tod führen; ständige Aufnahme können folgende chronischen Schäden verursachen: 1) Veränderungen der Blutwerte, 2) Unfruchtbarkeit, 3) Krebs, 4) verschiedene Lungenleiden, 5) Herz-Kreislauf-Störungen

Wirkung auf Tiere: gleich wie beim Menschen

Wirkung auf Pflanzen: erste Versuche zeigten, dass Sb für Pflanzen relativ ungiftig ist

Besonderes: Sb ist leicht mobilisierbar und kann ins Grundwasser verfrachtet werden

Blei (Pb)

Vorkommen: natürlich in verschiedenen Mineralien

Hauptquellen: Pb als Benzinzusatz (seit Ende der 80er Jahren verboten) verursachte weiträumige Bodenbelastungen; Hauptbestandteil von Patronenkugeln, dies führt zu sehr starken Belastungen auf Schiessanlagen; Farb- und Korrosionsschutz (heute verboten)

Wirkung auf Menschen: giftig; Pb in Böden gelangt hauptsächlich durch Hand-Mund-Kontakt zum Menschen, betroffen sind hauptsächlich Kinder, die im Freien spielen; akute Vergiftungen können zu: 1) Enzephalopathie (krankhafte Veränderungen des Gehirn), 2) Blutarmut, 3) Tod/Kreislaufversagen führen; ständige Aufnahme können folgende chronische Schädigungen verursachen: 1) Schädigungen des Nervensystems und Gehirns, 2) Magen-Darm-Beschwerden, 3) Nierenschäden, 4) Unfruchtbarkeit, 5) Krebs

Wirkung auf Tiere: giftig; akute Vergiftungen können zu: 1) Hyperaktivität, 2) Orientierungslosigkeit, 3) motorische Störungen, 4) Blindheit, 5) Tod führen

Wirkung auf Pflanzen: Anreicherung von Pb in Pflanzen hängt stark von der Pflanzenart und dem Boden-pH-Wert ab; Getreide, Wurzel – und Knollengemüse sowie Blattgemüse sind besonders empfindlich; bei saurem Boden-pH können Nahrungs- und Futterpflanzen Pb besser aufnehmen und anreichern

Cadmium (Cd)

Vorkommen: natürlich in sehr geringen Mengen

Hauptquellen: Nebenprodukt der Zink-, Blei- und Kupfergewinnung, Farben, Kunststoffzusätze, Korrosionschutz und Akkus, Phosphordünger; heute besteht generelles Herstellungs- und Verwendungsverbot von Cd

Wirkung auf Menschen: giftig; wird hauptächlich über die Nahrung aufgenommen; bei hohen Bodenbelastungen auch Aufnahme durch Hand-Mund-Kontakt möglich; Cd reichert sich beim Menschen vor allem in den Nieren, Leber und Muskeln an; ständige Aufnahme kann zu chronischen Vergiftungen führen: 1) Nierenschädigung  2) Knochenschädigungen, 3) Schädigungen des Erbguts, 4) Unfruchtbarkeit, 5) Krebs

Wirkung auf Tiere: gleich wie beim Menschen

Wirkung auf Pflanzen: Cd beeinträchtigt schon bei geringen Mengen die Bodenfruchtbarkeit; Cd reichert sich stark in Pflanzen an wobei das Anreicherungsvermögen stark von verschiedenen Pflanzenarten abhängt.

Chrom (Cr)

Vorkommen: natürlich in verschiedenen Mineralien

Hauptquellen: metallverarbeitende Industrie, Oberflächenveredelung, Korrosionsschutz, Farben– und Lackherstellung, Lederindustrie, Textilindustrie, Holzimprägnierung

Wirkung auf Menschen: als Spurenelement lebensnotwendig; metallisches Chrom und ChromIII+ – Verbindungen sind stabil und nicht gesundheitsschädlich; ChromVI+ – Verbindungen hingegen sind giftig;

akute orale Aufnahme von CrVI+ - Verbindungen können zu: 1) Schleimhautreizungen bzw. -verätzungen, 2) Erbrechen, 3) Durchfall, 4) Blutungen des Magen-Darm-Trakts 5) Leber- und Nierenschäden 6) Tod durch Kreislaufversagen oder Niereninsuffizienz führen; ständige Aufnahme kann folgende chronische Schäden verursachen: 1) Veränderungen des Erbutes, 2) Krebs, 3) Unfruchtbarkeit

Wirkung auf Tiere: als Spurenelement lebensnotwendig; Toxizität wie beim Menschen

Wirkung auf Pflanzen: vermutlich kein Spurenelement für Pflanzen; CrIII+ ist schlecht pflanzenverfügbar; CrVI+ ist gut pflanzenverfügbar, verbleibt jedoch hauptsächlich in den Vakuolen der Pflanzenwurzeln, erst bei sehr hohen Konzentrationen werden die Wurzeln geschädigt und die Konzentration in der gesamten Pflanze steigt an; hoher CrVI+ - Gehalt in Böden beeinträchtigt die Bodenlebewesen (z.B. Regenwürmer), die Bodenfruchtbarkeit und damit auch das Pflanzenwachstum

Besonderes: beide Oxidationsstufen des Chroms (CrIII+ und CrVI+) kommen in Böden vor, wenn auch mit unterschiedlicher Stabilität; CrVI+ wird natürlicherweise zu CrIII+ reduziert und stabilisiert. Beschleunigt wird dieser Prozess durch einen sauren pH-Wert und hohen Gehalt an reduzierenden Bodenbestandteilen wie organischer Substanz.

Dioxine / Furane

Entstehung: Gruppe von verschiedenen Einzelverbindungen; entstehen bei Verbrennungsprozessen in Anwesenheit von Chlor oder chlorhaltigen Substanzen

Hauptquellen: Kehrrichtverbrennung, heute v.a. illegale Verbrennung von Abfällen im Freien und in Hausfeuerungen, motorische Verbrennungsprozesse, Metallrezyklierung; natürlich bei Waldbränden und Vulkanausbrüchen; Bodeneintrag hauptsächlich aus der Luft; auf landwirtschaftlichen Nutzflächen zusätzlich aus früherer Anwendung des heute verbotenen Pestizids Pentachlorphenol (PCP)

Wirkung auf Menschen: sehr giftig, einige Verbindungen gehören zu den giftigsten Stoffen überhaupt; sie sind fettlöslich d.h. sie reichern sich im Fettgewebe und auch in der Muttermilch an; akute und chronische Belastungen können:1) Hautkrankheiten (Chlorakne); 2) Stoffwechselstörungen, 3) Schädigungen des Nervensystems, 4) Unfruchtbarkeit, 5) Krebs verursachen

Wirkung auf Tiere: noch giftiger wie für den Menschen; Hauptaufnahme über die Nahrung; Vergiftungsgefahr besteht bei direkter Bodenaufnahme und Aufnahme von durch belasteten Boden verunreinigten Pflanzen; Milchkühe reichern PCDD/F in der Milch an, Geflügel im Fett der Eier

Wirkung auf Pflanzen: Belastung hauptsächlich durch atmosphärische Deposition, das bedeutet Blattgemüse ist wegen der grossen Blattfläche am meisten betroffen; Aufnahme über Boden eher gering und auf äusserste Zellschichten der Wurzeln beschränkt

Besonderes: ausgesprochen umweltgefährdend da praktisch nicht abbaubar; weltweit nachweisbar

Kupfer (Cu)

Vorkommen: natürlich gediegen oder in verschiedenen Mineralien

Hauptquellen: metallverarbeitende Industrie, Pestizide im Weinbau und anderen Spezialkulturen

Wirkung auf Menschen: als Spurenelement lebensnotwendig; nur in hohen Mengen giftig; chronische Toxizität ist nicht bekannt.  Für den Menschen ist Kupfer erst in sehr hohen Dosen oder bei erblicher Vorbelastung, z.B. Morbus Wilson, giftig.

Wirkung auf Tiere: als Spurenelement lebensnotwendig; für Wiederkäuer wie Rindvieh und insbesondere für Schafe schon bei geringen Mengen giftig und können zu Leber- und Nierenschäden, Gelbsucht, Blutarmut, inneren Blutungen, Abmagerung, gestörtem Knochenaufbau und Aborten führen.

Wirkung auf Pflanzen: als Spurenelement lebensnotwendig; hoher Cu-Gehalt in Böden beeinträchtigt die Bodenlebewesen (z.B. Pilze), die Bodenfruchtbarkeit und damit auch das Pflanzenwachstum

Polychlorierte Biphenyle

Enstehung: über 200 verschiedenen synthetisch hergestellte organische aromatische Chlorverbindungen; sie haben technisch sehr positive Stoffeigenschaften (alterungsbeständig, nicht brennbar, hitzebeständig, nicht korrosiv, gute elektrische Isolierung, schwer flüchtig, schwer wasserlöslich)

Hauptquellen: wurden davor vielerorts eingesetzt als:1) Isolier- und Kühlflüssigkeit in Elektrobauteilen, 2) Hydrauliköl, 3) Weichmacher, 4) Flammschutzmittel für Lacke und Harze, 5) Weichmacher in Kitten, 6) Spachtel-, Dichtungs- und Vergussmassen; 7) Weichmacher für Kunststoffe; 8) Schmiermittel; 9) Insektizide, 10) Pflanzenschutzmittel; seit 1986 ist die Herstellung und Verwendung in der Schweiz verboten; sie gelangen in den Boden durch atmosphärische Deposition, Altlasten und früher durch Klärschlammdüngung (heute verboten)

Wirkung auf Menschen: eine akute Vergiftungsgefahr ist bei PCB gering; PCB ist sehr schlecht abbaubar und reichert sich im Fettgewebe und auch in der Muttermilch an; bei Schwangeren kann eine erhöhte Belastung das Kind im Mutterleib schädigen; ständige Aufnahme können zu folgenden chronischen Schäden führen:1) Schwächung des Immunsystems, 2) Krebs

Wirkung auf Tiere: Vergiftungsgefahr durch direkte Bodenaufnahme und Aufnahme von durch belasteten Boden verunreinigten Pflanzen, Anreicherung in Futterpflanzen spielt untergeordnete Rolle; schädliche Wirkung sind ähnlich wie beim Menschen

Wirkung auf Pflanzen: Pflanzen nehmen PCB durch Wurzeln auf, eine Anreicherung findet aber kaum statt; Pflanzen mit grossen unterirdischen Speicherorganen enthalten mehr PCB als Pflanzen mit oberirdischen Speicherorganen

Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK)

Entstehung: komplexe Gemische bestehend aus über hundert verschiedenen Verbindungen; unvollständige motorische Verbrennung und Feuerungen z.B. Kohle, Diesel/Heizöl, Holz, Tabak

Hauptquellen: natürliche Bestandteile von Kohle und Erdöl; atmosphärische Deposition von Russpartikel in den Boden; Austrag von Asche auf Böden; Teeröle die zur Imprägnierung von Holz dienten (heute verboten)

Wirkung auf Menschen: bei chronischer Belastung stehen sie in Verdacht:1) krebserregend, 2) erbgutschädigend, 3) hormonaktiv zu sein; Benzo(a)pyren gilt als der giftigste PAK und kann Krebs erzeugen

Wirkung auf Tiere: gleiche Eigenschaften wie beim Menschen

Wirkung auf Pflanzen: Belastung hauptsächlich durch atmosphärische Deposition, das bedeutet Blattgemüse ist wegen der grossen Blattfläche am meisten betroffen; Aufnahme über Boden sehr gering und auf äusserste Zellschichten der Wurzeln beschränkt

Zink (Zn)

Vorkommen: natürlich in verschiedenen Mineralien

Hauptquellen: metallverarbeitende Industrie; Korrosionsschutz

Wirkung auf Menschen: als Spurenelement lebensnotwendig; nur in hohen Mengen giftig; akute Vergiftung können zu: 1) Fieber bei inhalativer Aufnahme 2) Beschwerden des Magen-Darm-Trakts bei oraler Aufnahme führen; ständige Aufnahme kann zu Schäden wie: 1) Veränderungen des Blutbilds, 2) Veränderungen der Nierenfunktion

Wirkung auf Tiere: als Spurenelement lebensnotwendig; nur in hohen Mengen giftig; Zn-Gehalte des Bodens sind nur in Ausnahmefällen so hoch, dass es eine Gefährdung von Tieren verursacht; Zinkvergiftungen können aber bei unsachgemässer Fütterung von Wiederkäuern entstehen (Zink wird zur Wachstumsförderung der Nahrung beigesetzt)

Wirkung auf Pflanzen: als Spurenelement lebensnotwendig; hoher Zn-Gehalt in Böden beeinträchtigt die Bodenfruchtbarkeit und das Pflanzenwachstum