Metalle/Nickel: Vorkommen und gesundheitliche Gefahren von Nickel in der Umwelt

D. Beyersmann, A. Hartwig

Abstract aus dem Handbuch der Umweltmedizin:

Nickel ist ein in der Erdkruste vergleichsweise seltenes Element, das aber wegen seiner hervorragenden Werkstoff-Eigenschaften weltweit mit etwa 1 Million t pro Jahr gewonnen wird. Die Nickelkonzentrationen in der Umgebungsluft, in Böden und Gewässern sind sehr niedrig, ausgenommen in der Umgebung von Nickel-produzierenden oder -verarbeitenden Anlagen. Hohe Nickelkonzentrationen wurden in der Luft an Arbeitsplätzen in der Nickel-Verhüttung und -Raffination verzeichnet.

Etwa die Hälfte der Nickelzufuhr mit der Nahrung kommt aus den pflanzlichen Bestandteilen der menschlichen Nahrung, in der zwischen 0,05 und 0,34 mg/kg vorkommen. Eine geringere Zufuhr kommt aus Fleisch und eine sehr geringe aus Trinkwasser. Der Beitrag zur Nickelzufuhr durch die Speisenzubereitung in Edelstahltöpfen ist in der Regel wesentlich kleiner als der durch die Nahrungsmittel. Der aus der Nahrung resorbierte Anteil wird auf etwa 2% geschätzt. Die Nickelaufnahme aus der Umgebungsluft ist im Allgemeinen vernachlässigbar niedrig; sie spielt aber an industriellen Arbeitsplätzen eine wesentliche Rolle. Inhalierte schwerlösliche Nickelverbindungen reichern sich in der Lunge an. Die Aufnahme durch die Haut ist in der Regel sehr langsam; sie ist aber wegen der Gefahr der Hautsensibilisierung bedeutsam. Resorbiertes Nickel verteilt sich auf alle untersuchten Organe, wobei der Hauptanteil in der Lunge, der Schilddrüse und der Nebenniere gefunden wird.

Akute Vergiftungen durch Nickel sind sehr selten. Bei anhaltender Einwirkung auf die Haut bewirken Nickelmetall und Nickelverbindungen eine nickelspezifische Kontaktallergie. Diese wurde häufig bei Berufsgruppen registriert, die mit vernickelten Gegenständen zu tun hatten, aber auch in großem Ausmaß bei der Allgemeinbevölkerung nach langanhaltendem Kontakt mit vernickeltem Schmuck, insbesondere Ohrstechern und Piercing-Schmuck, Jeansknöpfen und anderen Gegenständen. Die Erkrankungshäufigkeit ist aufgrund der inzwischen greifenden Präventivmaßnahmen rückläufig. Hautkontakt mit Edelstahl kann dagegen als Ursache einer Nickeldermatitis ausgeschlossen werden. Inhalation von Aerosolen löslicher Nickelsalze am Arbeitsplatz kann ein allergisches Asthma erzeugen.

Epidemiologische Studien haben bei Beschäftigten in der Verhüttung und Raffination von Nickel eine Häufung von Nasen- und Lungentumoren aufgezeigt. Die Erkrankungen konnten jeweils der Einwirkung von löslichen Nickelsalzen, oxidischen und sulfidischen Nickelverbindungen zugeordnet werden. Studien an gegenüber Nickelmetall exponierten Arbeitern erlaubten dagegen keine eindeutige Zuordnung zu Tumorerkrankungen. Inhalation von oxidischen und sulfidischen Nickelverbindungen, aber nicht löslichem Nickelsulfat oder Nickelmetall, erzeugte in Tierversuchen Lungentumoren. Nickelmetall und ein lösliches Nickelsalz erzeugten aber nach intratrachealer Instillation lokale Tumoren bei Ratten. Entsprechende Effekte sind bei allen Verbindungen auf Nickelionen zurückzuführen.

Aus Tierversuchen gibt es Hinweise auf reproduktionstoxische Eigenschaften von oral und inhalativ aufgenommenen Nickelsalzen bei hohen Dosen.

Nickelverbindungen wurden von der Arbeitsstoff-Kommission der DFG und der IARC als krebserzeugend für den Menschen (Kategorie 1) eingestuft. Die DFG-Kommission hat darüber hinaus auch metallisches Nickel in diese Kategorie eingeordnet. Die Europäische Union hat oxidische, sulfidische und wasserlösliche Nickelverbindungen in die Kategorie 1 eingestuft, Nickelmetall nur in die Verdachts-Kategorie 3 (mögliche krebserzeugende Wirkung beim Menschen). Quantitative Risikoabschätzungen für das Lungenkrebsrisiko liegen bei Exposition durch die Luft am Arbeitsplatz zwischen 2x10-4 und 7x10-4 pro 1 μg Ni/m3 Luft. Der Immissions-Grenzwert der TA Luft für Nickel beträgt 15 μg Ni/m2 und Tag, der Abgas-Grenzwert ist 0,5 mg Ni/ m3. Für den Arbeitsplatz hat das SCOEL-Komitee der Europäischen Kommission 2011 folgende OEL-Werte (Occupational Exposure Limits) vorgeschlagen: 0,005 mg Ni/m3 für die alveolengängige Fraktion und 0,01 mg Ni/m3 für die einatembare Fraktion. Diese Grenzwerte sollen vor nicht-kanzerogenen Wirkungen (Lungentoxizität) schützen; das Krebsrisiko wird bei Einhaltung der Grenzwerte als gering angesehen.

Zitierweise:
Beyersmann D, Hartwig A (2016). Nickel. In: Wichmann HE, Fromme H (Hrsg): Handbuch der Umweltmedizin, Kap. VI–3, 56. Erg.Lfg., ecomed Medizin, Landsberg

Wichmann / Fromme

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