Schwermetall in Düngemitteln 11.12.2013, 15:44 Uhr

Bakterien und Pflanzen sollen kontaminierte Böden reinigen

Immer häufiger nutzen europäische Landwirte Dünger mit einer viel zu hohen Kadmiumkonzentration. Mit dem gesundheitsgefährdenden Schwermetall verseuchen sie riesige Ackerflächen. Forscher glauben nun einen Weg gefunden zu haben, wie sich das Problem mit Bakterien und kadmiumspeichernden Pflanzen beheben lässt. 

In Deutschland gibt es Grenzwerte für die Kadmiumkonzentration in Düngern, nicht jedoch auf EU-Ebene. Die Folge: Eine steigende Menge des gesundheitsgefährdenden Schwermetalls gelangt über Futtermittelpflanzen in Tiere und schließlich über die Nahrung in den Körper des Menschen. 

In Deutschland gibt es Grenzwerte für die Kadmiumkonzentration in Düngern, nicht jedoch auf EU-Ebene. Die Folge: Eine steigende Menge des gesundheitsgefährdenden Schwermetalls gelangt über Futtermittelpflanzen in Tiere und schließlich über die Nahrung in den Körper des Menschen. 

Foto: dpa/Patrick Pleul

Zu den Feinden der Landwirtschaft zählt Kadmium. Das Schwermetall kommt in natürlichen Phosphatlagerstätten vor und gelangt so in phosphathaltige Düngemittel. Einmal im Ackerboden angekommen, gelangt es in die Lebensmittelkette: zunächst in Futtermittelpflanzen, von dort in Leber und Niere von Nutztieren und anschließend in den Körper des Menschen. Nimmt dieser das Schwermetall mit der Nahrung auf, gehen bis zu fünf Prozent in den Körper über, warnt das Bundesamt für Risikobewertung. Es werde über Darm und Niere nur sehr langsam ausgeschieden und reichere sich an. Die Langzeitfolgen: Nieren- und Knochenschädigungen.

Immer mehr verseuchte Ackerböden

Während in Deutschland festgelegt ist, dass Phosphatdünger höchstens 50 Milligramm Kadmium pro Kilogramm Phosphorpentoxid enthalten darf, fehlen solche Richtlinien auf EU-Ebene. Erschwerend kommt hinzu, dass sich die Ressource Phosphat dem Ende zuneigt, und so nutzen immer mehr Unternehmen qualitativ schlechtere Abbaustätten mit hoher Schwermetallkonzentration. Sie verzichten dann auch gerne auf die teure Entfernung des Kadmiums. Die Folge: Landwirte düngen immer größere Flächen mit verunreinigtem Dünger und verseuchen sie mit Kadmium.

Bakterien lösen das Kadmium aus Mineralen

Im Boden ist Kadmium zunächst in Mineralen gebunden und somit weder mobil noch gefährlich. Forscher haben nun herausgefunden, dass es Bakterien sind, die kadmiumhaltige Eisenoxid-Minerale biologisch umsetzen und auflösen. Sie machen dadurch das Kadmium beweglich und potentiell gefährlich. Den entsprechenden Stamm haben die Wissenschaftler aus einem kadmiumhaltigen Boden isoliert und im Labor unter die Lupe genommen. „Die Studien zeigten, dass dieses Bakterium während der Auflösung des Eisenminerals das gebundene Kadmium zunächst in Lösung bringt“, erklärt Prof. Andreas Kappler vom Zentrum für Angewandte Geowissenschaften der Universität Tübingen.

Kadmiumspeichernde Pflanzen könnten Böden reinigen

In diesem gelösten Zustand kann sich Kadmium an Magnetit binden. Das Mineral kommt aufgrund seiner Stabilität und metallbindenden Fähigkeit immer häufiger bei der Reinigung kontaminierter Böden zum Einsatz. Die Forscher halten es aber auch für möglich, dass spezielle Pflanzen diesen Job übernehmen könnten, indem sie besonders große Mengen des Schwermetalls in ihren Organen ansammeln. Kappler: „Wenn sich das als umsetzbar erweist, ließe sich das Metall verhältnismäßig einfach durch das Abernten der kadmiumspeichernden Pflanzen entsorgen.“ 

Ein Beitrag von:

  • Patrick Schroeder

    Patrick Schroeder arbeitet als freiberuflicher Journalist für Zeitschriften und Onlinemagazine wie die VDI Nachrichten und Ingenieur.de.

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