Schwermetalle im Hausstaub

Schwermetalle im Hausstaub

Schadstoffbelastungen in Innenräumen sind in den letzten Jahren zunehmend thematisiert worden. Mittlerweile führen viele Menschen gesundheitliche Beschwerden auf Schadstoffe in der Raumluft zurück. Besondere Aufmerksamkeit erregte vor einiger Zeit die Gesundheitsgefährdung durch Lindan- oder PCP-haltige Holzschutzmittel. In jüngster Zeit wird auch vermehrt auf die Belastung durch Mikroben sowie von elektrischen und magnetischen Feldern geachtet. Eine weitere Möglichkeit, die bei Menschen zur Beeinträchtigung der Gesundheit führen kann, ist die Belastung des Innenraums mit Schwermetallen. Erste Studien belegen die Notwendigkeit, auf das Problem von Schwermetallen im Hausstaub näher einzugehen.

Schwermetalle und ihre Verbindungen können über verschiedene Wege in den Staub der Innenraumluft gelangen. Zum einen wird die Raumluft durch Stäube belastet, die z.B. bei Schleif- und Sägearbeiten oder durch unvermeidbaren Abrieb von Gebrauchsgegenständen wie Teppichböden freigesetzt werden. Auch Asche- und Schlackeschüttungen in Zwischendecken von Altbauwohnungen sind eine mögliche Quelle. Zum anderen muss hier das Ausgasen einiger Spezies genannt werden, die in Anstrichen oder Holzschutzmitteln verwendet werden. Dabei handelt es sich v.a. um organische Verbindungen von Quecksilber, Arsen, Blei und Zinn. Diese werden teilweise an Staubpartiklen absorbiert und führen so zu einer latenten Gesundheitsgefährdung.

Bisherige Studien

Das Institut für Wasser-, Boden- und Lufthygiene (WaBoLu) führte Anfang der 90er-Jahre eine repräsentative Studie zur Schwermetallbelastungen im Hausstaub durch. Hierbei wurden 2731 Hausstaubuntersuchungen auf die Elemente Arsen, Blei, Cadmium, Chrom, Kupfer, Nickel und Zink durchgeführt.

Im Jahre 1994 untersuchte G. Riehm im Rahmen einer Diplomarbeit 79 Hausstaubproben. Beide Untersuchungen belegen, dass es durchaus erhebliche Unterschiede in der Schwermetallbelastung des Hausstaubes gibt, die ggf. auch auf Emittenten im Haus zurückzuführen sind.

Zur Probennahme

Die Ermittlung von Belastungen in Innenräumen ist analytisch recht schwierig zu fassen. Insbesondere die Probennahmetechnik steht hierbei im Vordergrund. Für viele Parameter hat sich die Untersuchung von Hausstaub aus dem Staubsaugerbeutel für erste Übersichtsanalytik als äußerst brauchbar erwiesen. Dies gilt auch für die Untersuchung auf Schwermetalle. Damit die ermittelten Gehalte mit anderen Studien vergleichbar sind, empfehlen wir folgende Probennahmestrategie:

  • Der Boden des fraglichen Raumes wird zunächst gründlich gesaugt.
  • Eine Woche bis maximal zehn Tage nicht saugen.
  • Den alten Staubsaugerbeutel aus dem Staubsauger entfernen, an der Außenluft den Staubsauger leer laufen lassen, um alte Staubreste aus dem Staubsauger zu entfernen. Anschließend frischen Beutel einlegen und den gesamten Boden gründlich saugen.
  • Der Staubsaugerbeutel wird im Anschluss daran aus dem Staubsauger entfernt, die Öffnung mit einem Blatt Papier abgedeckt und von außen mit Klebefilm zugeklebt. Sofern uns nur ein Teil der Probe zugesandt wird, sollte eine Mischprobe in einen kleinen Plastikbeutel dicht verpackt werden.
  • Zur Untersuchung benötigen wir 10 g Staub.

Zur Analytik

Der uns per Post angelieferte Hausstaub wird mittels Salpetersäure aufgeschlossen und anschließend mittels ICP-MS vermessen. Diese Methode bietet die Möglichkeiten eine große Anzahl von Elementen zu einem günstigen Preis zügig zu bearbeiten. Standardmäßig werden die Proben auf die Elemente Arsen, Cadmium, Cobalt, Chrom, Kupfer, Quecksilber, Nickel, Blei, Antimon, Zinn, Thallium und Zink untersucht. Bei Bedarf können weitere Parameter bestimmt werden. Die Ergebnisse können mit denen aus bekannten Studien verglichen werden. So kann schnell auf eine Belastung der Bewohner mit Schwermetallen geschlossen werden. Danach kann ggf. durch Untersuchung von Einzelproben die Quelle ermittelt werden.

Bewertung der Ergebnisse

In der folgenden Tabelle sind die Nachweisgrenzen sowie bisher ermittelte Gehalte von Schwermetallen im Hausstaub dargestellt (Umwelt-Survey Band IIIa; Wohn-Innenraum: Spurenelementgehalte im Hausstaub; WaBoLu-Heft 2/1991). Sollten die Gehalte in den angelieferten Proben oberhalb des 90-Perzentil-Wertes liegen, so ist mit einer überdurchschnittlichen Belastung zu rechnen. Es empfiehlt sich in diesem Fall, nach der Ursache zu suchen.

Elemente

As

Cd

Co

Cr

Cu

Hg

Ni

Pb

Sb

Sn

Tl

Zn

Nachweisgrenzen

0,2

0,2

1

1

1

0,5

1

1

1

1

1

1

90-Perzentil

3,52

4,94

-

157

262

-

49,4

142

-

-

-

1038

50-Perzentil

1,59

1,72

-

75,4

86,2

-

22,8

24,2

-

-

-

496

Angaben in mg/kg Hausstaub

Mögliche Ursachen für die Schwermetallbelastungen in Hausstaub

Da bisher nur recht wenige Studien zu der Fragestellung Schwermetalle im Innenräumen bekannt sind, gibt es entsprechend wenige Aussagen zu deren Ursachen. Die folgende Tabelle gibt mögliche Ursachen an. Sie stellt keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Nahezu jedes der untersuchten Elemente kann seine Ursache ebenfalls durch Schüttungen von Asche und Schlacke in Deckfüllung haben.

Mögliche Quellen

  • Antimon: Batterien, Glas- und Keramik, Flammschutz für Textilien, Kabel, Pigmente und Farben, Stabilisator in Kunststoffen
  • Arsen: Holzschutz (Bollidensalze), Farbpigmente, Metalllegierungen, Lötkolben, Bakterizid in PVC, Halbleiter
  • Blei: Farbpigment, Spiegel, Stabilisator und Biozid in Polymeren, Bleirohre, Stabilisator in PVC (Bleistearat), Trockenstoffe in Lacken, Gewichte und Ballaste, Rostschutzfarbe, Dachabdeckungen, Kabelummantelungen
  • Cadmium: Pigmente für Kunststoffe, Farben, Emaille, Weichmacher in Kunststoffen, Rostschutzüberzug, Batterien, Legierungen, Photozellen, Stabilisator für PVC, Zigarettenrauch
  • Chrom: Farbpigmente, Fixierungen von Holzimprägnierungen, Korrosionsschutz, Pigmente in Tapeten, Gerbstoffe, Legierungen, Pigmente in der Bauindustrie, Tonbänder
  • Cobalt: Legierungen, Farbpigmente für Glas, Glasuren
  • Kupfer: Holsschutzmittel, Bakterizid in Teppichen, Fungizid, Farbpigment, Saatgutbeizmittel, Schutz vor Mikroorganismen in Textilien, Elektroindustrie, Dachdeckungen, Kartoffelfungizid, Wasserleitungen
  • Nickel: Batterien, Textildruck, keramische Farben und Glasuren, Pigmente in Kunststofen und Lacken sowie Fassadenanstriche, vernickelte Graphitfasern in Belägen oder Beschichtungen, Pigmente in chemischen Nachbeizern für Holz, Legierungen, Edelstahl
  • Quecksilber: Thermometer, Barometer, Quecksilberdampflampen, Trockenbatterien, früher Pflanzenschutzmittel, Bakterizid und Fungizid z.B. in Lacken und Farben, Algizid, Rotpigment, Insektizid in Anstrichen, Fungizid in Kunststoffen, Zahnmedizin, Desinfektionsmitteln
  • Thallium: Mäuse- und Rattengift, Tiefentemperaturthermometer, Legierungen, Spezialgläser
  • Zink: in galvanischen Elementen, Ätzmittel im Textildruck, Textilbeize für Farbstoffe, Flammschutzmittel, Pigmente, Fungizid zur Holz- und Kunststoffkonservierung, Grundierung und Spachtelmasse, in kosmetischen Erzeugnissen, Trockenstoffe in Farben und Lacken, Wasserdichtimprägnierung von Papier und Textilien sowie Holz, PVC-Stabilisator, Bautenschutzanstrich, Schädlingsbekämpfungsmittel, Zinkoxid als Katalysator bei der Vulkanisation von Teppichrücken, Dachdeckungen, Lüftungskanäle, Leuchtstoff in Fernsehröhren, Nebelkerzen
  • Zinn: Fungizid und Insektizid in Holzschutzmitteln und Textilien, Farbpigmente, Flammschutzmittel für Textilien, Kunststoffstabilisatoren, keramische Farbkörper und Vergoldung von Rahmen, Stahlverzinnung, Desinfektionsmittel

Toxikologie der Schwermetalle

Über die Toxikologie von Schwermetallen gibt es zahlreiche Untersuchungen. Die Gefährdung durch erhöhte Konzentrationen in Nahrung und Atemluft ist hinlänglich bekannt. Es ist jedoch darauf zu achten, dass die meisten Studien sich auf Belastungen am Arbeitsplatz beziehen und nicht unbedingt auf die Innenraumsituation in Wohnungen übertragbar sind. Die genannten Krankheitssymptome können deshalb als Anhaltspunkte gesehen werden.

Insbesondere für die Elemente Arsen, Blei, Cadmium und Quecksilber liegen weitreichende Studien vor. Diese belegen, dass auch geringe Konzentrationen zu erheblichen Gesundheitsbelastungen führen können. Aus diesem Grunde heraus hat die WHO sogenannte vorläufige wöchentliche tolerierbare Aufnahmemengen (PTWI-Werte) für diese Elemente veröffentlicht. Da mittlerweile die besondere Belastungssituation von Kindern zumindest für das Element Blei unstrittig ist, gibt es für dieses Element einen eigenen Wert für Säuglinge und Kleinkinder. Die folgende Tabelle listet die PTWI-Werte auf:

Elemente

Arsen (anorg.)

Blei

Cadmium

Quecksilber

PTWI-Werte in mg/Woche

0,812

2,9

0,41

0,29

PTWI-Werte für Kleinkinder in mg

-

0,025

-

-

pro kg Körpergewicht/Woche

Schwermetalle rufen verschiedene Krankheitssymptome hervor. Deshalb ist es geradezu unmöglich aufgrund von Krankheitssyptomen auf die Belastung durch ein bestimmtes Element zu schließen. Es ist vielmehr sinnvoll, mittels einer Hausstaubuntersuchung die konkrete Belastungssituation durch die Innenraumsituation zu ermitteln. Bei Arsen werden Nervenleiden, Schwäche, Blutarmut und Hautentzündungen als Symptome genannt. Für Blei gelten Appetitlosigkeit, Müdigkeit, Nervosität und Kopfschmerzen als Anzeichen einer Belastung. Bei erhöhter Cadmiumaufnahme sind Leber- und Nierenschädigungen sowie Knochenveränderungen zu nennen. Quecksilber schädigt das Immunsystem und führt zu Kopfschmerzen sowie Hautreizungen.

Die anderen von uns gemessenen Elemente können ebenfalls zu gesundheitlichen Belastungen führen. Die Elemente Nickel, Cobalt und Chrom gelten beispielsweise als Allergieauslöser.

Bei den Elementen Arsen, Blei, Chrom, Cadmium, Cobalt, Nickel, Quecksilber gibt es Spezies, die als karzinogen, mutagen und /oder teratogen gelten.

Quellen

  • RÖMPP, Lexikon Lebensmittelchemie, 1995, Stuttgart
  • RÖMPP, Lexikon der Chemie, 9. Auflage, 1994, Stuttgart
  • Gerhard Riehm, Schwermetalle im Innenraum, 1994, Stuttgart
  • Umwelt-Survey Band IIIa, Wohn-Innenraum: Spurenelementgehalte im Hausstaub, WaBoLu-Hefte 2/1991
  • Metals and Their Compounds in the Environment, 1991, Weinheim
  • Metalle in der Umwelt - Chancen wahren, Risiken begrenzen! - BDI, 1987