Giftige Minerale

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Minerale sind auf natürliche Weise auskristallisierte, anorganische chemische Verbindungen. Viele dieser Verbindungen können auch industriell hergestellt werden. Der Verkauf dieser Industrieprodukte unterliegt der Chemikalienabgabeverordnung, die unter Anderem vorschreibt, dass giftige Substanzen gekennzeichnet werden und nur mit einem Sicherheitsdatenblatt versehen in den Handel gelangen dürfen.

Im Mineralienhandel ist ein entsprechendes Vorgehen bisher unüblich, weil Mineralien meist in einer anderen Form vorliegen, als die Industriechemikalien. Abhängig davon, ob sie als pulvrige Überzüge, gut kristallisiert oder als Einschlüsse in Wirtsmineralen vorkommen, entwickeln sie eine unterschiedlich starke Toxizität. Die Substanzen, die in der chemischen Industrie Verwendung finden, sind meist pulverisiert, wodurch sie eine erheblich größere Oberfläche besitzen als die kristallisierten Entsprechungen aus dem Mineralreich. Eine größere Oberfläche bedeutet eine größere Angriffsfläche für Lösungsmittel und damit ein größeres Potential vom menschlichen Körper aufgenommen zu werden.

Ein Gramm eines gut kristallisierten Minerals kann möglicherweise den Magen-Darmtrakt passieren ohne aufgelöst zu werden und Vergiftungserscheinungen hervorzurufen, wohingegen ein Gramm Mineralpulver möglicherweise toxisch wirken kann. Andererseits sind natürliche Mineralien selten so rein wie die Industrieprodukte. Durch eingelagerte Verunreinigungen oder durch Zerfallsprodukte kann es sowohl zu einer besseren Löslichkeit kommen als auch zu einem Aufsummieren der Gefahrenpotentiale der einzelnen vorliegenden chemischen Verbindungen.

Um die potentielle Gefahr, die von einem giftigen oder gesundheitsschädlichen Mineral ausgeht, abschätzen zu können, müssen folgende Faktoren beachtet werden:

1. Exposition

In Abhängigkeit davon, ob giftige Minerale als pulvrige Überzüge, gut kristallisiert oder als Einschlüsse in Wirtsmineralen vorliegen, entwickeln sie eine unterschiedlich starke Toxizität.

2. Resorption.

Der Weg auf dem giftige Stoffe mit dem Körper in Kontakt kommen und von ihm aufgenommen werden, ist entscheidend für ihre Schädigungspotential. Die häufigsten Resorptionswege sind dabei: Haut (giftig beim Berühren), Atmungsorgane (giftig beim Einatmen von Staub - wichtig beim Bearbeiten von Steinen), Magen-Darm-Trakt (giftig beim Verschlucken).

3. Dosis

Welche Mengen werden aufgenommen. Hier hat es sich als nützlich erwiesen, die Dosis anzugeben, bei der 50% der Versuchstiere (Hunde, Ratten, Bakterien, Fische) sterben (LD50). Auch ist es sinnvoll die Dosis anzugeben, die bei Aufnahme über verschiedene Resorptionswege tödlich wirkt (LD-oral, LD-dermal usw.) Leider liegen nicht zu allen giftigen Mineralien solche Laborwerte vor.

3. Kontaminationszeit

Einige Elemente wie Blei und Quecksilber, können sich in Muskel- oder Fettgewebe oder auch in Knochen anreichern. Mineralien, die solche Elemente enthalten, entwickeln ihre schädigende Wirkung erst im Verlauf von längeren Zeiträumen (chronische Vergiftung).

Problematische Elemente

Es hat sich gezeigt, dass vor allem Minerale, die Schwermetalle wie z.B. Antimon, Arsen, Blei, Cadmium, Chrom, Kupfer, Nickel oder Quecksilber enthalten, eine toxische Wirkung entfalten können. Voraussetzung einer Gesundheitsgefährdung ist, dass die Substanzen vom menschlichen Körper aufgenommen werden. Dies kann über die Haut geschehen, über den Magen-Darmtrakt oder über die Lungen. Nur die allerwenigsten schwermetallhaltigen Minerale können über die Haut resorbiert werden. Dazu zählen einige Chromverbindungen (z.B. Lopezit), einige Nickelverbindungen (z.B. Nickelin) und einige Quecksilberverbindungen (z.B. Kalomel).

Einige Minerale zeigen eine gesundheitsschädliche Wirkung, wenn sie verschluckt werden und sich in der Magensäure auflösen. Dazu zählen einige Kupfermineralien (z.B. Chalkanthit), einige Cadmiumminerale (z.B. Greenockit) und einige Blei- und Nickelverbindungen. Beim normalen Umgang erwachsener Menschen mit Mineralen wird das Verschlucken wohl kaum ein Thema sein. Bei kleinen polierten Trommelsteinen kann jedoch nicht ausgeschlossen werden, dass sie von Kindern verschluckt werden. Auch bei der Nutzung zu Wellness- und Heilzwecken, bei der die Praxis des Einlegens in Wasser zunehmend Verbreitung findet, können Bestandteile problematischer Minerale in den Verdauungstrakt gelangen.
Der weitaus größte Anteil aller Schwermetall-Mineralisationen kann jedoch erst durch das Einatmen von Staub, der beim Bearbeiten oder Reinigen von Mineralstufen auftreten kann, zum Problem werden.

Auf welchem Wege auch immer das Mineral in den Körper gelangt, ausschlaggebend für eine toxische Wirkung ist letztendlich die Menge des aufgenommenen Stoffes. Einige Schwermetalle werden in geringer Dosis vom menschlichen Körper als essentielle Spurenelemente gebraucht, um die Gesundheit zu erhalten. In höherer Dosierung bewirken Sie genau das Gegenteil und wirken toxisch. Diese toxischen Mengen sind in den Sicherheitsdatenblätter (SDB) der chemischen Industrie dokumentiert, in denen genau angegeben wird, welche Menge der (pulverförmigen) Verbindung im Laborversuch eine toxische Wirkung zeigte. Die SDB, die für diesen Artikel herangezogen wurden, sind im Internet auf den Webseiten der Hersteller einzusehen (siehe Literaturliste). Wegen der zum Teil großen Komplexität der natürlichen Mineralverbindungen liegen leider nicht zu allen Schwermetall-Mineralisationen entsprechende Laborwerte vor.

Ein oft unterschätzter Faktor ist die Kontaminationszeit, während der kleine Dosen über lange Zeit hinweg aufgenommen werden. Einige Elemente wie Blei und Quecksilber, können in Knochen, Muskeln und Fettgewebe angereichert werden und entfalten erst nach geraumer Zeit eine eher chronisch verlaufende Vergiftungswirkung.

Insgesamt findet man in der Natur über 200 verschiedene Minerale, die unter bestimmten Bedingungen einen schädigenden Einfluss auf Mensch und Natur haben können. Viele von Ihnen entwickeln ihre toxische Wirkung allerdings erst im Kontakt über lange Zeiträume oder beim massiven Einatmen von Mineralstäuben. Sie sind also nur im Zusammenhang mit Arbeitsschutzmaßnahmen im Bergbau oder in verarbeitenden Betrieben relevant.

Eine kleine Gruppe von Mineralien sollte jedoch auch von Mineraliensammlern und -Händlern beachtet werden, damit Ausstellung, Lagerung und Pflege der schönen Stücke ohne Beeinträchtigung von Gesundheit und Umwelt erfolgen können. Die nachfolgende Auswahl wurde nach zwei Kriterien zusammengestellt:

  1. Das Mineral wird in "sichtbaren" Mengen im Handel angeboten. Mineralisationen, die sehr selten oder lediglich in mikroskopischer Größe vorgefunden werden, wurden nicht berücksichtigt.
  2. Für die chemische Verbindung, die einem bestimmten Mineral entspricht, existiert ein Sicherheitsdatenblatt (SDB) der chem. Industrie.

Antimon

In der Mineralogie sind über hundert Antimon-Mineralien bekannt, von denen jedoch nur das Antimonsulfid Antimonit (Stibnit, Antimonglanz, Sb2S3) und das Antimonoxid Valentinit (Antimonblüte, Sb2O3) kommerzielle Bedeutung haben. Beide Verbindungen sind in Wasser und schwachen Säuren unlöslich und werden über Magen- und Darmwände kaum aufgenommen. Wegen der geringen Aufnahmefähigkeit beschränkt sich die toxische Wirkung beim Verschlucken auf Schädigungen des Magen-Darm-Trakts, was zu Übelkeit, Erbrechen und Durchfall führen kann. Zu bedenken ist jedoch, dass natürliche Antimonverbindungen fast immer auch mit anderen Schwermetallen wieArsen und Blei verunreinigt sein können, die oftmals wesentlich toxischer wirken als die Antimonverbindungen selbst. Generell sind dreiwertige Antimonverbindungen etwa zehnmal toxischer als fünfwertige.

Vorsicht ist beim Kontakt mit antimonhaltigem Staub angebracht, der die Augen (Bindehautentzündung) und die Haut (Dermatitis, Keratitis) schädigen und zu einer Hämolyse (Abtrennung der roten Blutkörperchen) führen kann. Darüber hinaus können Schädigungen an inneren Organen (Lungenödeme, Leberzirrhose, Nierendefekte, Herz-Kreislauf) und am Knochenmark auftreten.

Handhabung von Antimonmineralien

Antimonhaltige Mineralien sind relativ unproblematisch in der Handhabung. Dank ihrer weitgehenden Unlöslichkeit in Wasser und einer nur sehr eingeschränkten Resorption des Antimons im menschlichen Magen-Darmtrakt besteht keine akute Gefährdung beim Umgang und Handel.

Beim Bearbeiten von Allemonit oder dem Kontakt mit antimonhaltigen Stäuben sollte ein Mundschutz getragen werden.

Arsen

RealgarArsen kommt in der Natur nur selten gediegen vor, sondern fast immer in Verbindung mit anderen Elementen wie Schwefel (Sulfide) oder Sauerstoff (Oxide).

Gediegen Arsen und Arsensulfide sind nur schwer wasserlöslich und können daher vom Körper kaum aufgenommen werden. Eine ernstzunehmende Gefahr stellt jedoch die mögliche Bildung des Arsen(III)oxids Arsenolith dar, das durch Oxidationsprozesse an der Luft als weißer Belag auf gediegen Arsen und Arsensulfiden ausblühen kann. Betroffen sind sowohl die eher seltenen Arsensulfide Duranosit (As4S), Dimorphin (As4S3) und Uzonit (As4S5) als auch die häufiger vorkommenden Minerale Realgar / Pararealgar (As4S4) und Orpiment (Auripigment) (As4S6). Besonders Realgar (Rauschrot) und Orpiment (Rauschgelb, Königsgelb) neigen zu solchen Oxidationsprozessen. Ihre altdeutsche Bezeichnungen "Rauschrot" beziehungsweise "Rauschgelb" weisen möglicherweise auf die toxische Wirkung des Zersetzungsproduktes Arsenolith hin. Beide Minerale sind giftig beim Einatmen und Verschlucken von Mineralstaub und sehr giftig für Wasserorganismen.

Auch Verbindungen von Kupfer, Silber oder Eisen mit Arsen und Schwefel wie z. B. Tennantit (Cu12As4S13), Proustit (Ag3AsS3) oder Arsenopyrit (FeAsS) können durch die sekundäre Bildung von Arsenolith eine giftige Wirkung entfalten. Im Falle eines Brandes zerfallen Arsensulfide zu Arsenolith und Schwefeldioxid. Aus diesen Gründen sind alle Arsensulfide als potentiell giftig und umweltschädlich einzustufen.

Arsenolith (As2O3) ist unter der Bezeichnung Arsenik schon seit Jahrhunderten als ein sehr wirksames Gift bekannt. Es ist eindeutig krebserregend. Durch seine gute Wasserlöslichkeit (37,0 g/l) kann es vom Körper sowohl über den Magen-Darm-Trakt als auch durch Einatmen von Stäuben über die Lunge gut aufgenommen werden. Die oral aufgenommene, tödliche Dosis kann für den Menschen bereits bei weniger als 0,1 g liegen. Die Arsen-Verbindung kann auch über die Haut langsam resorbiert werden, wobei sie deutliche Verätzungen verursacht.

Akute Vergiftungen äußern sich nach wenigen Stunden durch massive Durchfälle und Erbrechen. Später kommt es zu starken Unterleibsschmerzen und zu Krämpfen in den Extremitäten. Bewusstseinstrübungen, Sehstörungen und körperliche Schwäche nehmen beständig zu bis schließlich der Tod eintritt.

Eine häufigere Aufnahme von kleinen Mengen Arsenolith kann zu chronischen Vergiftungen führen. Die Folge sind Nervenschäden, Schwäche, Gefühllosigkeit und Kribbeln der Gliedmassen, dunkle Hautfärbungen, Rückbildung des Knochenmarks und Leberveränderungen.

Andere Arsenoxide wie die wasserunlöslichen Arsenate Annabergit (Ni3(AsO4)2, Durangit NaAlF(AsO4), Erythrin Co3(AsO4)2, Olivenit Cu2(OH)(AsO4), Rauenthalit Ca3(AsO4)2 und Skorodit Fe(AsO4) sind weniger toxisch, weil in ihnen das Arsen in einer anderen Oxidationsstufe vorliegt. Problematisch werden sie beim Einatmen ihrer Stäube, da sie in Pulverform eindeutig giftig und krebserregend wirken. Für Wasserorganismen sind sie sogar sehr giftig und werden deshalb als stark wassergefährdend eingestuft.

Handhabung von Arsenmineralien

Wegen der möglichen Verunreinigung mit Arsenolith sind gediegen Arsen und Arsensulfide stets in luftdicht verklebten Plastikboxen und unzugänglich für Kinder aufzubewahren.

Um Unfällen vorzubeugen, sind beim Hantieren mit Arsenverbindungen Handschuhe und Mundschutz zu tragen. Im Brandfall ist ein gasdichter Ganzkörperanzug erforderlich. Freisetzung in die Umwelt ist zu vermeiden, gegebenenfalls müssen arsenhaltige Minerale als Sondermüll entsorgt werden.

Blei

Blei kommt in der Natur fast ausschließlich als Blei(II)-Verbindung vor. Das Element ist ein Zellgift, das je nach Dosis und Zeit verschiedene Schadwirkungen in Organen und Organsystemen hervorruft. Eine akute Bleivergiftung, die sich durch Magen-Darm-Beschwerden, schweren Bauchkrämpfen ("Bleikolik"), langsamen Puls und hohen Blutdruck bemerkbar macht, ist äußerst selten.

In der Regel kommt es zu einem chronischen Krankheitsverlauf durch Anreicherung von Blei in den Knochen und inneren Organen. Durch Verhinderung des Einbaus von Eisen in die Hämoglobinmoleküle kann es zu einer Störung der Hämoglobinsynthese und dadurch bedingt zu vermindertem Sauerstofftransport kommen. Die Folge sind Kopfschmerzen, Müdigkeit und Abmagerung. Auch das zentrale Nervensystem und der Vitamin-D-Stoffwechsel können gestört werden. Eine chronische Bleivergiftung kann zur Schädigung des Kindes im Mutterleib, zur Beeinträchtigung der Fortpflanzungsfähigkeit und zur Beeinträchtigung der kindlichen Intelligenzentwicklung führen.

Gediegen Blei wird für den Menschen als ungiftig eingestuft. Es kann an der Luft jedoch eine schwer wasserlösliche Schicht aus Bleicarbonat (Cerussit) bilden, welches sich bei oraler Aufnahme im Magen auflösen kann und Blei-Ionen freisetzt. Auch Bleistäube, welche durch Verschlucken oder Einatmen aufgenommen werden können, sind giftig.

Zum Glück sind die meisten Bleiverbindungen nicht wasserlöslich, sodass eine akute Gefährdung vor allem dann entsteht, wenn bleihaltige Stäube eingeatmet werden, wodurch sie auch in den Magen-Darmtrakt gelangen können.

Das betrifft z.B. das Bleioxid Minium (Bleirot, Pb3O4), das unter der Bezeichnung "Bleimenninge" als Rostschutzmittel bekannt ist und vor einigen Jahren wegen seiner Toxizität verboten wurde. Auch das Bleisulfat Anglesit (Bleivitriol, PbSO4), das Bleivanadat Vanadinit Pb5[Cl,(VO4)3], das Bleimolybdat Wulfenit (Gelbbleierz, PbMoO4)und das Bleisulfid Galenit (Bleiglanz, PbS), sind in Pulverform giftig, als gut kristallisierte Kristalle jedoch nicht. Galenit ist oft mit dem Blei(II)carbonat Cerussit (Weißbleierz, PbCO3) vermengt, das sich als weißlich-graue bis braune Überzüge bilden kann, die Bleierde genannt werden. Ist diese Vermengung feinkristallin, so wird sie Schwarzbleierz genannt. In diesem feinkristallinen, pulvrigen Zustand ist die Gefahr der Kontamination über die Atemwege besonders hoch. Cerussit ist zwar wasserunlöslich, zersetzt sich aber rasch in der Magensäure und kann so seine hohe Bleidosis freisetzen.

Alle Bleistäube sind sehr giftig für Fische und andere Wasserorganismen und werden deshalb als umweltgefährlich eingestuft.

Handhabung von Bleimineralien

Der Kontamination durch bleihaltigen Staub beim Hantieren mit Bleimineralien sollte durch Tragen eines Mundschutzes vorgebeugt werden. Bleiminerale sind gegebenenfalls als gefährlicher Abfall zu entsorgen. Eine Freisetzung in die Umwelt ist zu vermeiden.

Cadmium

Entscheidend für die Bioverfügbarkeit von Cadmium ist der pH-Wert des umgebenden Mediums. Mit zunehmender Versauerung gehen schwer lösliche Oxide und Sulfide in wasserlösliche Cd-Ionen über. Das führt zu einer schwachen Löslichkeit in der Magensäure, wodurch Cadmium-Ionen in die Blutbahn gelangen können. Die wichtigsten natürlichen Cadmiumverbindungen sind das Cadmiumsulfid Greenockit, das Cadmiumoxid Monteponit und das Cadmiumcarbonat Otavit.

Greenockit (CdS) kann z.B. als Sekundärmineralisation in Form von gelben bis gelbbraunen Krusten und Belägen auf Sphalerit (Zinkblende, ZnS) auftreten oder als farbgebende Verbindung in gelbem Smithsonit (ZnCO3). Die Verwendung als gelbes Pigment in der Farbenindustrie ist heute wegen seiner Giftigkeit verboten. Greenockit ist zwar wasserunlöslich, reagiert jedoch beim Verschlucken mit der Magensäure und setzt toxische Cadmium-Ionen frei. Greenockit-Staub wird als giftig eingestuft. Im Brandfalle zersetzt sich Greenockit zu hochgiftigem Cadmiumoxid (Monteponit).

Das Gefahrenpotential von Monteponit (CdO) liegt vor allem im Einatmen von Staub beim Reinigen oder Bearbeiten von Mineralstufen. Das betrifft auch das Mineral Otavit (CdCO3) bei dem noch Gefahr der Hautresorption (gesundheitsschädlich bei Berührung mit der Haut) hinzu kommt.

Durch Akkumulation in inneren Organen, kann Cadmium chronische Schädigungen von Niere, Leber und Knochenmark auslösen, die auch irreversibel sein können. Auch eine Beeinträchtigung der Fortpflanzungsfähigkeit und eine Schädigung des Kindes im Mutterleib sind nicht ausgeschlossen. In Gewässern kann es längerfristig zu schädigenden Wirkungen kommen.

Handhabung von Cadmiummineralien

Um Gefahrensituationen vorzubeugen, sollten beim Reinigen oder Bearbeiten von cadmiumhaltigen Mineralstufen ein Mundschutz getragen werden. Beim Umgang mit Otavit sind Schutzhandschuhe zu tragen. Das Mineral darf nicht in die Hände von Kindern gelangen. Pulverförmige Cadmiumverbindungen sind stark wassergefährdend und dürfen deshalb nicht in die Kanalisation gelangen. Gegebenenfalls müssen sie als Sondermüll entsorgt werden.

Chrom

Chrom wird vom menschlichen Körper als essentielles Spurenelement benötigt. Die Giftigkeit von Chrom hängt von seiner Wertigkeit ab: Chrom(III)-Verbindungen haben eine geringe Toxizität, weil sie vom Körper nur schlecht aufgenommen werden können. Im Gegensatz dazu wirken oral aufgenommene Chrom(VI)-Verbindungen äußerst giftig. Sie sind seit langem als krebserregend und mutagen bekannt und können zu Entzündungen von Augen, Haut und Schleimhäuten sowie zu Geschwüren und Ekzemen führen. Ein chronischer Verlauf kann zu irreversiblen Augenschäden führen.

Die Chrom(VI)-Verbindung Lopezit (Kaliumdichromat, K2Cr2O7) ist im Mineralienhandel oft in Form großer, orangefarbener, künstlich gezüchteter Kristallstufen erhältlich. In dieser Form ist das Mineral nicht nur bei Kindern sehr beliebt. Das Mineral ist sehr gut wasserlöslich (1020 g/l). Bei Kontakt kann es zu Verätzungen der Haut und der Schleimhäute kommen, weshalb es als sehr giftig eingestuft wird. Durch Hautkontakt können auch Chrom-Allergien ausgelöst werden. Es besteht die Gefahr ernster Augenschäden. Das Einatmen von Staub ist krebserregend und kann vererbbare Schäden verursachen.

Das orange-rote Bleichromat Krokoit (Chromgelb, Rotbleierz, PbCrO4) ist ein Sekundärmineral, das sich z.B. durch Oxidation aus Galenit bilden kann. Unter der Bezeichnung "Chromgelb" diente es früher als brillant gelbes Farbpigment. Auf Grund seiner Toxizität und ist es heute fast vollständig durch organische Farbpigmente ersetzt. Da das Mineral kaum wasserlöslich (0,058 mg/l) ist, ist es in gut kristallisierter Form wenig toxisch. In Staubform wirkt es jedoch eindeutig giftig. Durch die Kombination der Schwermetalle Blei und Chrom(VI) besteht die Gefahr von kumulativen Wirkungen des Bleis und den krebserregend und mutagen Effekten des Chroms.

Handhabung von Chrommineralien

Beim Hantieren mit Chrom(VI)-Mineralien sollte auf das Tragen von Gummihandschuhen und einer Staubmaske nicht verzichtet werden. Es ist darauf zu achten, nicht mit kontaminierten Fingern in den Augen zu reiben und während der Arbeit nicht zu Essen oder zu Rauchen. Lopezit sollte stets in luftdicht verklebten Plastikboxen und unzugänglich für Kinder aufbewahrt werden.

Lopezit und Krokoit sind kräftige Brandbeschleuniger. Deshalb sollten sie von brennbaren Gegenständen ferngehalten werden. In einem Brandfall muss den entstehenden giftigen Dämpfen durch spezielle Schutzkleidung (gasdichter Ganzkörperanzug) Rechnung getragen werden.

Wegen ihrer starken Giftigkeit für Wasserorganismen sind sie als stark wassergefährdend eingestuft. Konsequenterweise ist die Freisetzung in die Umwelt zu vermeiden. Gegebenenfalls sind das Mineral und sein Behälter als gefährlicher Abfall zu entsorgen.

Kupfer

Als lebensnotwendiges Spurenelement ist Kupfer Bestandteil vieler Enzyme. Der tägliche Bedarf eines erwachsenen Menschen beträgt etwa 2 Milligramm.

Bei unsachgemäßer Behandlung können Kupferverbindungen zu Vergiftungserscheinungen wie Übelkeit, Erbrechen und Durchfällen führen. Besonders gefährdet sind Kinder, die wesentlich empfindlicher auf Kupferüberdosierungen reagieren als Erwachsene. Kupfer wird hauptsächlich in der Leber gespeichert. Chronische Vergiftungen führen zu einer Schädigung von Leber und Nieren und können bei Kleinkindern auch zum Tod führen.

Gediegen Kupfer ist physiologisch unbedenklich und wird als ungiftig eingestuft. Im normalen Umgang eines Mineraliensammlers mit gediegen Kupfer ist eine Vergiftung nahezu ausgeschlossen.

Einige Kupferverbindungen können zu Gesundheitsproblemen führen, wenn sie verschluckt oder als Staub eingeatmet werden. Aufgrund des gesundheitsschädlichen Staubes und umweltschädigenden Schleifwassers werden die Kupferhydrogencarbonate Azurit (Cu3(CO3)2(OH)2) und Malachit (Cu2(CO3)(OH)2) in Deutschland nicht mehr verarbeitet. Ein versehentliches Verschlucken führt zur Zersetzung im Magen, was zu Übelkeit, Erbrechen und Durchfall führen kann.

Das leuchtendblaue Kupfersulfat Chalkanthit (Kupfervitriol, CuSO4 · 6 H2O) wird im Mineralienhandel oft in Form großer, künstlich gezüchteter Kristalle angeboten. Es ist sehr gut wasserlöslich (316 g/l) und ein starkes Brechmittel. Möglicherweise ist es auch krebserregend oder -fördernd. An der Luft zerfällt es langsam unter Wasserabgabe zu blassen, lockeren, pulvrigen Überzügen.

Einige Kupfermineralien werden als Pestizide eingesetzt. Das Kupfer(I)-oxid Cuprit (Cu2O) wird für fäulnishemmende Schiffsanstriche verwendet, da das in Lösung gehende Kupfer Algen und andere Wasserorganismen abtötet. Das Kupfer(II)oxychlorid Atacamit (Grünkupfer, Cu2Cl(OH)3), das oft vergesellschaftet mit Chrysokoll auftritt, wird in der Landwirtschaft als Pflanzenschutzmittel (Fungizid) eingesetzt. Beide Minerale sind für Menschen beim Verschlucken und beim Einatmen von Staub gesundheitsschädlich.

Handhabung von Kupfermineralien

Die genannten Kupferverbindungen sollte unzugänglich für Kinder aufbewahrt werden.

Um einer Zersetzung entgegenzuwirken, sollte Chalkanthit in einem luftdicht verschlossenen Behälter aufbewahrt werden.

Kupferminerale sind für Wasserorganismen sehr giftig. Sie können in Gewässern längerfristig schädliche Wirkungen haben. Auch wasserunlösliche Kupfermineralien gelten in Pulverform als stark wassergefährdend und dürfen nicht in das Grundwasser oder in die Kanalisation gelangen, auch nicht in kleinen Mengen.

Nickel

Einerseits ist Nickel ein Spurenelement, das im menschlichen Organismus in sehr geringen Mengen (Tagesbedarf 25-30µg) benötigt wird. Andererseits ist es bei 7-10 % der Frauen und 1-2 % der Männern Auslöser für Kontaktallergien in Form von Hautrötungen oder nässenden Pusteln. Bei den betroffenen Menschen kann fortgesetzter Kontakt mit Nickel und Nickelverbindungen zu chronischen Erkrankungen führen.

Die in der Natur vorkommenden Nickelverbindungen sind sehr schwer oder gar nicht wasserlöslich. Deshalb können sie vom Körper nur aufgenommen werden, wenn Sie als Staub in die Lunge oder den Magen gelangen. In diesem Fall können Vergiftungs-Symptome wie Übelkeit, Bauchkrämpfe, Schwindel, Mattigkeit und Durchfall auftreten. Generell treten Nickelvergiftungen jedoch äußerst selten auf.

Die wichtigsten Nickelerze sind Nickelin (Rotnickelkies, NiAs) und Millerit (Gelbnickelkies, NiS). Beide werden in Pulverform als giftig beim Verschlucken oder Einatmen von Staub eingestuft. Gelangt ihr Staub auf die Haut, so kann er zu Kontaktallergien führen.

Nickelcarbonat (NiCO3) ist Bestandteil der Minerale Hellyerite (NiCO3·6H2O), Ni-Magnesit (Ni,Mg)CO3, das auch unter dem irreführenden Handelsnamen "Zitronenchrysopras" bekannt ist und Gaspeit(Ni,Mg,Fe)CO3. Alle 3 Varianten sind wasserunlöslich, lösen sich aber relativ leicht in der Magensäure auf und setzen Nickel frei. Deshalb sind sie gesundheitsschädlich beim Verschlucken oder beim Einatmen von Stäuben. Darüber hinaus ist eine Sensibilisierung durch Hautkontakt möglich. Es besteht der Verdacht auf eine krebserzeugende oder -fördernde Wirkung.

Handhabung von Nickelmineralien

Beim Umgang mit Nickelverbindungen sollte stets auf allergische Reaktionen geachtet werden. Bleiben sie aus, so ist die Handhabung relativ problemlos. Nickel-Verbindungen sind sehr giftig für Wasserorganismen und stark wassergefährdend. Sie sollten nicht in das Grundwasser, in Gewässer oder in die Kanalisation gelangen, auch nicht in kleinen Mengen.

Quecksilber

In der Natur kommt gediegen Quecksilber meist vergesellschaftet mit Cinnabarit (Zinnober) vor. Bei der Aufnahme über den Verdauungstrakt ist das flüssige Metall relativ ungefährlich. Bereits bei Zimmertemperatur neigt es aber dazu zu verdunsten. Eingeatmete Dämpfe wirken stark toxisch und führen zu Übelkeit, Erbrechen, Leibschmerzen, blutigen Durchfällen und Zahnlockerung.

Staubförmige Quecksilberverbindungen können über die Lunge, die Haut und den Magen aufgenommen werden. Einige wirken ätzend auf Haut und Schleimhäute. Werden sie verschluckt, so kann es zu Rachenentzündungen, Schluckbeschwerden, Benommenheit, Erbrechen, Bauchschmerzen, Kreislaufkollaps und Schock kommen. Die große Gefahr besteht in der Anreicherung von Quecksilber in Fettzellen, Geweben und Organen. Schon geringe Mengen scheinen Auswirkungen auf die embryonale Entwicklung zu haben. Auch eine chronische Wirkung auf das Nervensystem ist nachgewiesen.

Die verbreitetste Quecksilberverbindung ist das Quecksilbersulfid Cinnabarit (Zinnober, HgS). Es ist wasserunlöslich und deshalb als kompakter Kristall unbedenklich. Cinnabarit-Staub jedoch kann auch über die Haut aufgenommen werden und wird als sehr giftig beim Verschlucken und Einatmen eingestuft. Auf Cinnabaritstufen können winzige Quecksilbertröpfchen vorhanden sein, die hochgiftige Quecksilberdämpfe abgeben.

Ein weiteres Mineral, das in frischem Zustand relativ harmlos ist und durch Zersetzungsreaktionen dramatisch an Toxizität zunimmt, ist der Kalomel (Quecksilberhornerz, Quecksilber(I)chlorid, HgCl). In reinem Zustand ist es ein nur schwach wasserlösliches (2,3 mg/l) weißes, bis hellgraues oder gelbliches Mineral, das beim Verschlucken gesundheitsschädlich wirkt.

Im Licht verfärbt es sich allmählich dunkel bis schwarz, weil es zu elementarem Quecksilber und Quecksilber(II)chlorid (HgCl2) zerfällt. Beide Zerfallsprodukte haben ein wesentlich größeres Gefahrenpotential als das Ausgangsprodukt. Quecksilber(II)-chlorid ist etwa 250 mal giftiger als das ursprüngliche Quecksilber(I)chlorid. Die Substanz ist in Wasser gut Löslich (74 g/l) und kann auch über die Haut aufgenommen werden. Sie wirkt sehr giftig beim Verschlucken und verursacht Verätzungen.

Handhabung von Quecksilbermineralien

Beim Hantieren mit den beschriebenen Quecksilbermineralien sollten Gummihandschuhe getragen werden. Auf die Nahrungsaufnahme und das Rauchen sollte verzichtet werden. Die Minerale sollten stets in luftdicht verklebten Plastikboxen und unzugänglich für Kinder aufbewahrt werden.

Alle Quecksilberverbindungen sind sehr giftig für Fische und andere Wasserorganismen und als umweltgefährlich eingestuft. Deshalb ist eine Freisetzung in die Umwelt zu vermeiden. Quecksilberhaltige Minerale müssen als Sondermüll entsorgt werden.

Fazit

Die genannten Beispiele zeigen, dass es oft nicht genügt, die Gesundheitsgefahr des reinen Stoffes zu kennen. Ebenso wichtig ist es, Verunreinigungen und Zerfallsprodukte in die Überlegungen mit einzubeziehen. Die Giftigkeit von Schwermetall-Mineralisationen lässt sich daher ohne weitreichende Kenntnisse der chemischen, physikalischen und medizinischen Zusammenhänge oft nur schwer abschätzen. Viele Faktoren, die die Bioverfügbarkeit beeinflussen, spielen eine Rolle. Deshalb sind die toxischen Untersuchungen der chemisch-pharmazeutischen Industrie nur bedingt auf Mineralien übertragbar.

Tatsächlich führt der "normale" Umgang mit schwermetallhaltigen Mineralien höchst selten dazu, dass akute Vergiftungserscheinungen auftreten. Bei unsachgemäßem Umgang ist es jedoch denkbar, dass der Wohn- oder Ausstellungsbereich mit Schwermetallen kontaminiert wird. Besonders in Wohnräumen sind erhöhte Quecksilber, Cadmium oder Bleiwerte wenig erwünscht. Deshalb sollten entsprechende Mineralstücke vorsorglich  in Plastikboxen oder unter Glas aufgewahrt werden.

 

weiterführende Literatur

PUFFER, J. H. (1980): Toxic Minerals; Mineralogical Record 11; p. 5 - 11; Tucson, Ariz.

MERIAN, E. (1984): Metalle in der Umwelt - Verteilung, Analytik und biologische Relevanz; VCH, Weinheim

 


Autor: Dipl.-Min. B. Bruder

© INSTITUT FÜR EDELSTEIN PRÜFUNG (EPI)

 

 

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