Die Giftwirkung von Quecksilber ist schon seit seiner Entdeckung bekannt und hängt im Wesentlichen von seiner chemischen Form ab. Quecksilber kommt elementar, als anorganisches Quecksilbersalz und organisch gebunden vor.
Metallisches Quecksilber, welches oral aufgenommen wird ist wenig toxisch. Die Toxizität von organisch gebundenen Quecksilberverbindungen ist wesentlicher höher. Vor allem die des Methylquecksilbers. Methylquecksilber entsteht aus dem elementaren Quecksilber und die Einwirkung von Mikroorganismen. Auf Grund der lipophilen Eigenschaften ist das Methylquecksilber in der Lage Membranen zu durchdringen und sogar die Blut-Hirn-Schranke sowie die Plazenta-Schranke zu überwinden. Schwere Schädigungen des Zentralen Nervensystems und zum Teil irreversible Hör- und Sehstörungen sind Folgen dieser Vergiftung.
Die Hauptquelle für das Methylquecksilber in der Nahrungskette bildet Fisch aus methylquecksilberhaltigen belasteten Gewässern.
Ein sehr bekannter Fall von Methylquecksilber-Vergiftungen ereignete sich in der Zeit von 1930 bis 1968 in der japanischen Küstenstadt Minimata. Die Menschen dort litten plötzlich unter Lähmungserscheinungen in den Beinen und Händen, Müdigkeit, Ohrensausen, eingeschränkter Sehkraft und undeutlicher Sprechweise. Andere Betroffene waren geistig verwirrt, verloren das Bewusstsein und starben innerhalb eines Monats nach Ausbruch der Krankheit.
Auch wenn Frauen keine Anzeichen einer Quecksilbervergiftung zeigten, wurden deren Kinder mit der Minimata Krankheit geboren. Hervorgerufen durch Methylquecksilber welches die Mütter durch belasteten Fisch zu sich genommen haben, und auf Grund der Plazentagängigkeit auf den Fötus übertragen haben.
Erst im Jahre 1956 wurde die Krankheit entdeckt und im Jahre 1968 gab die japanische Regierung bekannt, dass es sich um eine Umweltkrankheit handelt die durch die Firma Chisso verursacht worden ist. Diese hatte ihre unbehandelten Abwässer in das Meer geleitet und somit zu dieser Katastrophe geführt. In der Fabrik wurde Acetaldehyd mit Hilfe von Hg2+ Salzen als Katalysator hergestellt. Pro Tonne Acetaldehyd gingen etwa 1 kg Quecksilber auch ins Abwasser. Fische und Schalentiere reicherten Methylquecksilber in ihrem Fleisch an und da sich die Bevölkerung vorwiegend von Fisch und Schalentieren ernährte, konnte es zu dieser schleichenden Quecksilbervergiftung kommen.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Quecksilber und seine Verbindungen
2.1. Chemische und Physikalische Eigenschaften von Quecksilber
2.2. Vorkommen und Gewinnung von Quecksilber
2.3. Verwendung von Quecksilber und seinen Verbindungen
3. Toxikologie der Quecksilber-Ionen
3.1. Wirkung von Quecksilber auf den Organismus
3.2. Symptome einer Quecksilberintoxikationen
3.3 Therapie bei einer Quecksilbervergiftung
4. Anreicherung von Quecksilber in der Nahrungskette
4.1. Globaler Quecksilberkreislauf
4.2. Grenzwerte
4.3. Nachweis von Quecksilber in Lebensmitteln
5. Abschließende Beurteilung der Quecksilberproblematik
Zielsetzung & Themen
Diese Arbeit untersucht die toxikologischen Eigenschaften von Quecksilber und seinen Verbindungen sowie deren gefährliche Anreicherung in der aquatischen Nahrungskette, um das gesundheitliche Risiko für den Menschen beim Fischverzehr zu bewerten.
- Chemische und physikalische Charakteristika von Quecksilber
- Mechanismen der Toxizität und Auswirkungen auf den menschlichen Organismus
- Wege der Anreicherung in der Nahrungskette durch bakterielle Methylierung
- Rechtliche Grenzwerte und Analytik zur Lebensmittelsicherheit
- Präventionsstrategien und Alternativen zur Quecksilbernutzung
Auszug aus dem Buch
2.1. Chemische und Physikalische Eigenschaften von Quecksilber
Quecksilber ist ein chemisches Element mit dem Symbol Hg und der Ordnungszahl 80. Es ist ein silberweißes Schwermetall und das einzige Metall welches unter Normalbedingungen flüssig vorliegt. Auf Grund seiner großen Oberflächenspannung bildet Quecksilber Tropfen, d.h. es benetzt seine Oberflächen kaum (Abb. 1).
Außerdem hat Quecksilber einen hohen Dampfdruck und verdunstet, auf Grund der großen Oberfläche der Tropfen, bei Raumtemperatur. Die Dämpfe sind vom Menschen nicht wahrnehmbar und schwerer als Luft.
Quecksilber leitet den elektrischen Strom, aber im Vergleich mit den anderen Metallen ist die elektrische Leitfähigkeit schlecht.
Quecksilber besitzt die Fähigkeit andere Metalle aufzulösen. Dabei entstehen Legierungen, den sogenannten Amalgamen. Amalgame entstehen aus flüssigen Quecksilber in denen die Metalle aufgelöst werden. In einer chemischen Reaktion härtet das Gemenge anschließend aus. Keine Amalgame mit Quecksilber bilden Eisen, Mangan, Nickel, Kobalt, Wolfram u. Molybdän.
Quecksilber ist geruchslos und unlöslich in Wasser.
Nach dem Chemikaliengesetzt (ChemG) wird Quecksilber als giftig (T) und umweltgefährdend (N) eingestuft und ist dadurch stark wassergefährdend (Wassergefährdungsklasse 3). Quecksilber besitzt die Wertigkeiten I und II [4,5].
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Die Einleitung gibt einen Überblick über die Giftigkeit von Quecksilber, insbesondere in organischer Form, und illustriert die Problematik anhand historischer Massenvergiftungen wie in Minamata.
2. Quecksilber und seine Verbindungen: Dieses Kapitel erläutert die chemischen und physikalischen Eigenschaften, das Vorkommen, die Gewinnung sowie die vielfältigen industriellen und medizinischen Verwendungsmöglichkeiten von Quecksilber.
3. Toxikologie der Quecksilber-Ionen: Es wird detailliert auf die Wirkungsweise von Quecksilber auf den menschlichen Organismus, die Symptomatik von Vergiftungen und therapeutische Ansätze mittels Komplexbildnern eingegangen.
4. Anreicherung von Quecksilber in der Nahrungskette: Das Kapitel beschreibt den globalen Quecksilberkreislauf, die Rolle der bakteriellen Methylierung für die Akkumulation in Fischen, geltende Grenzwerte sowie moderne analytische Nachweisverfahren.
5. Abschließende Beurteilung der Quecksilberproblematik: Hier erfolgt eine zusammenfassende Bewertung der Umweltsituation inklusive der Diskussion von Alternativen zur Quecksilbernutzung sowie der Relevanz aktueller Analysedaten für die Risikobewertung.
Schlüsselwörter
Quecksilber, Toxikologie, Methylquecksilber, Nahrungskette, Schwermetall, Amalgam, Minamata-Krankheit, Bioakkumulation, Grenzwerte, Atomabsorptionsspektrometrie, Mikrowellenaufschluss, Umweltschutz, Quecksilberionen, Lebensmittelsicherheit, Risikobewertung
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser wissenschaftlichen Arbeit?
Die Arbeit behandelt die Toxikologie von Quecksilber und seinen Verbindungen, wobei ein besonderer Schwerpunkt auf der Anreicherung in der Nahrungskette und dem damit verbundenen Risiko für den Menschen liegt.
Welche zentralen Themenbereiche werden abgedeckt?
Die Themen umfassen chemische Grundlagen, toxikologische Wirkmechanismen auf den Organismus, ökologische Kreisläufe, Grenzwerte für Lebensmittel und analytische Methoden zur Detektion.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Ziel ist es, die Gefährdungspotenziale durch Quecksilber zu analysieren und zu bewerten, inwieweit der Verzehr von Fisch unter Berücksichtigung aktueller Grenzwerte ein gesundheitliches Risiko darstellt.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?
Es handelt sich um eine Literaturarbeit, die auf wissenschaftlichen Standards zur Toxikologie und analytischen Chemie basiert und Daten aus verschiedenen Studien sowie Verordnungen zusammenführt.
Was steht im inhaltlichen Hauptteil im Vordergrund?
Der Hauptteil gliedert sich in die Darstellung der Stoffeigenschaften, die toxikologische Bewertung von Quecksilberionen und Methylquecksilber sowie die Untersuchung der Anreicherungswege in der aquatischen Nahrungskette.
Durch welche Schlüsselwörter lässt sich der Inhalt charakterisieren?
Die zentralen Begriffe sind Quecksilber, Toxikologie, Methylquecksilber, Nahrungskette, Bioakkumulation, Grenzwerte und Analytik.
Warum ist die Plazentagängigkeit von Methylquecksilber so kritisch?
Aufgrund seiner lipophilen Eigenschaften kann Methylquecksilber biologische Barrieren wie die Plazenta überwinden und beim Fötus schwere neurologische Schäden verursachen, was historische Fälle belegen.
Wie unterscheidet sich die Therapie bei anorganischen und organischen Vergiftungen?
Bei anorganischen Vergiftungen werden Komplexbildner zur Ausleitung eingesetzt, während deren Einsatz bei organischen Verbindungen kontraindiziert ist, da sie den Einstrom ins Zentralnervensystem sogar fördern können.
- Citation du texte
- Stephanie Goldmann (Auteur), 2013, Bedeutung der Toxikologie von Quecksilber in der Nahrungskette, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/229506
