Schwermetalle

Schwermetalle, allgemein die Sammelbezeichnung für alle metallischen Elemente, die in Bezug auf ihre Dichte den Leichtmetallen folgen. Nach einer häufig in der Fachliteratur anzutreffenden Definition handelt es sich dabei um Metalle, deren Dichte höher als 4,6 Gramm pro Kubikzentimeter ist. Gemäß einer anderen Definition liegt die Grenze niedriger, denn aufgrund ihrer Stellung im Periodensystem zählt man auch die Metalle Barium (3,5 Gramm pro Kubikzentimeter), Yttrium (4,5 Gramm pro Kubikzentimeter) und Titan (4,52 Gramm pro Kubikzentimeter) zu den Schwermetallen.

Insgesamt gehören rund 70 Elemente zu dieser Gruppe, darunter die wichtigsten Gebrauchsmetalle, wie beispielsweise das Eisen. Weitere bekannte Vertreter der Schwermetalle sind u. a. Zink, Quecksilber und Wolfram. Das Metall mit der höchsten Dichte ist Iridium (22,6 Gramm pro Kubikzentimeter). Unter den Schwermetallen nehmen die Nichteisenmetalle und die meisten Buntmetalle einen großen Anteil ein. Einige Schwermetalle sind als Spurenelemente für Mensch und Tier sowie auch für Pflanzen unentbehrlich – ausgewählte Beispiele sind Cobalt im Vitamin B₁₂ (siehe Vitamine) und Eisen im Hämoglobin. (Die Edelmetalle – darunter Gold, Silber und die Platinmetalle – werden meist als gesonderte Gruppe angesehen.)

Technische Bedeutung haben etliche Schwermetalle vor allem als Legierungsbestandteile im Stahl. Zu den so genannten Stahlveredlern zählen Chrom, Mangan, Molybdän, Niob, Tantal, Titan, Vanadium, Wolfram und Zirconium.

Viele Schwermetalle wirken auf Lebewesen toxisch (giftig). Gelangen diese Metalle mit Abfällen oder Abwässern in die Natur, stellen sie für die betroffenen Ökosysteme ein erhebliches Problem dar. Aufgrund ihrer chemischen Beständigkeit reichern sich Schwermetalle mit der Zeit in Böden und Gewässern an – dies gilt auch für die meisten Schwermetallverbindungen. Zu den in diesem Zusammenhang problematischen Schwermetallen zählen u. a. Blei, Cadmium, Kupfer, Mangan, Quecksilber und Zink.

Aufgrund neuerer Vorschriften – beispielsweise des Verbots von Blei im Benzin – konnte die Belastung der Umwelt mit bestimmten Schwermetallen verringert werden. Früher wurden die Wasserzuleitungen für Haushalte aus Bleirohren gefertigt. Daher besteht in einigen nicht umgerüsteten Altbauten auch heute noch eine gewisse Gesundheitsgefahr durch die Bleibelastung des Trinkwassers – dies betrifft vor allem Kleinkinder. Die gesetzlich festgelegten Grenzwerte für Schwermetalle im Trinkwasser in Deutschland sind in der Trinkwasserverordnung verankert. Zurzeit liegt der Grenzwert für Blei im Trinkwasser bei 0,04 Milligramm pro Liter.

Einige Schwermetalle (z. B. Thorium und Uran) stellen aufgrund ihrer Radioaktivität eine Gefährdung dar.