Inhoud
Startpagina
Lood
004–1
Lood
Lood (Plumbum, Pb) is in de samenleving al meer dan 5000 jaar bekend en het werd en wordt op velerlei manieren toegepast. Het wijd verspreid voorkomen van loodertsen, de eenvoudige winbaarheid van het metaal, de gemakkelijke bewerkbaarheid, de stabiliteit en de ontwikkeling en toepasbaarheid van loodverbindingen hebben bijgedragen tot een steeds groeiend gebruik. De wereldproduktie bedroeg in 1981 meer dan 5,3 miljoen ton, waarvan ongeveer de helft afkomstig van hergebruik. Daarmee is lood één van de meest gebruikte non-ferro metalen. De grootste toepassing is in de fabricage van accu’s, onder meer voor auto’s. Andere belangrijke toepassingen vormen pigmenten zoals chromaatgeel en menie, legeringen met tin voor solderen, dakbedekking, zeekabelommanteling, beschermingsmiddelen tegen straling, glas en kristal en in de produktie van antiklopmiddelen in benzine. Deze laatste toepassing, hoewel slechts 7% van het totale gebruik uitmakende, leidt tot de grootste belasting van het milieu met lood. De giftigheid van lood is van oudsher bekend. „Loodziekte” stond vroeger aan de top van de beroepsziekten, maar komt door de verbeterde wetgeving in de loodverwerkende industrie zelden meer voor. Terecht krijgt het risico, dat mens en dier lopen door de opneming van lood via het voedsel, het drinkwater en de lucht, grote aandacht. Gezien de schadelijke werking van lood en loodverbindingen dient de verspreiding in het milieu te worden tegengegaan en het gebruik voor zover dat leidt tot milieuvervuiling worden beperkt. Voor zover bekend heeft lood geen enkele nuttige functie in de levensprocessen bij mens en dier. Het is hierdoor vergelijkbaar met de metalen cadmium en kwik.
Chemische feitelijkheden 1-80
Herdruk 1996
Inhoud
Startpagina
004–2
Lood
Voorkomen, gebruik en eigenschappen van lood en enkele loodverbindingen Het voornaamste looderts is loodglans (loodsulfide, PbS). De belangrijkste vindplaatsen zijn in Australië, de VS en de USSR. Het metaal wordt daaruit gewonnen door roosten (verhitten onder luchttoetreding), gevolgd door reductie met bijv. cokes van het verkregen oxide PbO. Lood is niet oplosbaar in gedestilleerd (zuiver) water. In regen- en leidingwater is lood, afhankelijk van de zuurgraad, enigszins oplosbaar (hoe zuurder hoe beter oplosbaar). Enkele loodverbindingen: Loodacetaat (loodsuiker), witte kristallen, goed oplosbaar in water. Gebruik als reagens, in de katoendrukkerij, de vernisbereiding en als uitgangspunt voor de bereiding van andere loodverbindingen. Loodchromaat (chromaatgeel), oranjegeel poeder, onoplosbaar in water. Gebruik als kleurstof in verven en lakken. Loodtetraoxide (loodmenie), helder rood poeder, onoplosbaar in water. Gebruik als verfstof en als beschermingsmiddel van staal tegen roest. Tetramethyllood (TML), kleurloze vloeistof, kookpunt 110 °C. Gebruik als anti-klopmiddel voor benzine. Tetraëthyllood (TEL), kleurloze vloeistof, kookpunt 200 °C. Gebruik als anti-klopmiddel voor benzine. Opname van lood in het lichaam De opname in het lichaam kan geschieden via het voedsel, het drinkwater en de lucht. Voor een volwassenen mens wordt de bijdrage gemiddeld op 65% resp. 20% resp. 15% geschat. Door de slechte oplosbaarheid van de loodverbindingen wordt slechts een deel van het lood werkelijk in het lichaam opgenomen. Voor het maag-darmkanaal bedraagt dit gedeelte slechts ca. 10%, terwijl van het ingeademde lood ca. 40% in het lichaam achterblijft. Specifieke oorzaken kunnen leiden tot een afwijkende (en hoge) beChemische feitelijkheden 1-80
Herdruk 1996
Inhoud
Startpagina
Lood
004–3
lasting, zoals de aanwezigheid van loden drinkwaterleidingen, het roken en bij jonge kinderen het in de mond stoppen van straat- en huisstof alsmede geverfde voorwerpen en speelgoed. Eenmaal in het bloed opgenomen verspreidt het lood zich door het hele lichaam, maar wordt vooral vastgelegd in het beenderstelsel (> 90%). Met het stijgen van de leeftijd nemen de concentraties in het beenderstelsel toe. Daarentegen verkeert het lood in bloed in een evenwichtstoestand met het lood in de zachte weefsels, zoals nieren en hersenen. Krijgt men geen lood meer toegevoerd, dan daalt de hoeveelheid in het bloed en de zachte weefsels in ongeveer een maand tot de helft. Bepaling van de loodbelasting door het meten van het gehalte in bloed is in feite een momentopname, welke de recente blootstelling weergeeft. Gezien de grote kwetsbaarheid van kinderen richt het onderzoek zich vooral op deze groep. Bij een landelijk onderzoek naar het loodgehalte in bloed van kinderen in Nederland (1981) bleek geen overschrijding van de door de EG voorgestelde richtlijn voor kinderen op te treden (98 % van de onderzochte kinderen moet dan een lager loodgehalte dan 300 microgram per liter vertonen). In 1979 werd in Rotterdam en Den Haag nog een geringe overschrijding van de voorgestelde richtlijn geconstateerd. Schadelijkheid voor de mens Lood heeft een negatieve invloed op een aantal biologische functies, waarbij vooral jonge kinderen de voornaamste risicogroep vormen. Door de langzame uitscheiding en de voortdurende blootstelling, waaraan een ieder is onderworpen, kan in het lichaam een ophoping optreden. Lood en anorganische loodverbindingen leiden, ondanks hun relatief hoge giftigheid, in Nederland slechts zelden tot acute vergiftiging; loodvergiftigingen zijn dan ook meestal het gevolg van een langdurige blootstelling aan relatief hoge doses. Afhankelijk van de loodopname kunnen verschillende effecten optreden. De meest gevoelige biologische systemen zijn de opbouw van hemoglobine, de nieren en het centrale zenuwstelsel. Loodgehaltes van 150-350 microgram per liter in het bloed remmen de activiteit van het bij de hemoglobine synthese betrokken enzym δ-aminoleChemische feitelijkheden 1-80
Herdruk 1996
Inhoud
Startpagina
004–4
Lood
vulinezuurhydratase (ALAD) in rode bloedlichaampjes. Jonge kinderen zijn hiervoor gevoeliger dan volwassenen vrouwen, terwijl volwassenen mannen het minst gevoelig zijn. Bij loodgehaltes in bloed boven 400 microgram per liter kan bloedarmoede optreden. Chronische nieraandoeningen kunnen optreden bij langdurige blootstelling aan lood (hoger dan 600 microgram per liter). Voor het effect op het perifere zenuwstelsel en de hersenen kan tot op heden geen preciese grenswaarde worden aangegeven. Wel maken vanaf de vierde maand van de zwangerschap tot ongeveer het vierde levensjaar van het kind de hersenen een snelle groei door. Een te hoge loodbelasting in deze periode kan tot onherstelbare schade leiden. Lood passeert ongehinderd de placenta waardoor te hoge loodgehaltes in het bloed van de moeder mogelijk schadelijke effecten op het zenuwstelsel en de bloedaanmaak van de vrucht kunnen uitoefenen. Lood in lucht Verreweg de voornaamste bron van verontreiniging van het milieu vormt het gebruik van benzine waaraan loodverbindingen als antiklopmiddelen zijn toegevoegd, dus om het „pingelen” te voorkomen. Het lood wordt toegevoegd in de vorm van zeer giftige tetramethyllood, tetraëthyllood en gemengde methylethylloodverbindingen, die allen een kookpunt hebben in hetzelfde gebied als benzine. Bij verbranding in de motor worden de organische verbindingen omgezet in anorganische loodverbindingen, zoals oxide, chloride, bromide en sulfaat, waarvan ca. 25% in de motor achterblijft. De uitworp door het verkeer bedroeg in Nederland in 1980 ca. 1350 ton lood per jaar. In de jaren vóór 1978, het jaar waarin het maximaal toelaatbare in benzine werd gesteld op 0,4 gram lood per liter, was de uitworp ca. 2000 ton. Het lood komt in de lucht vrij in de vorm van kleine deeltjes met sterk variërende afmetingen. De grovere deeltjes slaan dicht bij de weg neer; de fijnere deeltjes (ca. 500 ton per jaar) kunnen over grote afstanden worden getransporteerd, voordat ze verspreid de bodem bereiken. Door processen in de atmosfeer worden zowel de deeltjesgrootte als de chemische vorm veranderd. Men treft in lucht voorChemische feitelijkheden 1-80
Herdruk 1996
Inhoud
Startpagina
Lood
004–5
namelijk het slecht oplosbare loodsulfaat, loodammoniumsulfaat en loodchloride-bromide-ammoniumsulfaat aan. Het gehalte aan anorganisch lood in lucht bedraagt in de stadscentra 0,5-2 microgram per m3 als jaargemiddelde. Buiten de stadscentra is het niveau lager. De EG heeft een richtlijn in voorbereiding, waarin een maximum jaargemiddelde van 2 microgram wordt voorgesteld. Ook organisch lood komt in de buitenlucht voor, voornamelijk door verdamping van benzine. Afhankelijk van de plaats bedraagt het gehalte organisch gebonden lood 1-15% van het totaal aan lood. De hoogste concentraties komen voor bij tankstations, in garages en in auto’s. Lood in drinkwater en voedsel De aanwezigheid van loden waterleidingbuizen is de belangrijkste oorzaak voor het voorkomen van lood in drinkwater. Bijna één miljoen woningen in Nederland, uitsluitend oudere huizen, zijn aangesloten op loden leidingen. Het door de waterleidingbedrijven afgeleverde water bevat slechts weinig lood. De concentratie van lood in loden leidingen hangt af van de zuurgraad van het water, de temperatuur en de mate van doorstroming. Hoewel in een recente EGRichtlijn is vastgelegd, dat drinkwater na doorstroming niet meer dan 50 microgram lood per liter water mag bevatten, blijkt bij onderzoek deze waarde in steden met loden leidingen regelmatig te worden overschreden. De opname van lood uit het voedsel wordt veroorzaakt door de afgifte uit verpakkingsmateriaal en gebruiksartikelen, en door de verontreiniging via lucht en bodem tijdens het groeiproces van de voedingsgewassen. Zo geeft blik kleine hoeveelheden lood af aan de daarin aanwezige levensmiddelen. Een bekend geval is tomatenpuree in blik, waarin hoge gehaltes lood zijn aangetroffen. Voor de afgifte van lood zijn door de Warenwet normen gesteld voor zuivelprodukten en andere levensmiddelen in blik. De maximale afgifte door keramisch vaatwerk is eveneens door de Warenwet geregeld. De verontreiniging van de gewassen tijdens het groeiproces kan ontstaan via de lucht, door meststoffen, compost (afval en slib) en bestrijdingsmiddelen. Lood wordt echter niet alleen in plantaardig voedsel teruggevonden, maar ook in afgeleide produkten zoals vlees Chemische feitelijkheden 1-80
Herdruk 1996
Inhoud
Startpagina
004–6
Lood
en zuivel. Voor de loodopname via het voedsel zijn vooral brood en groenten belangrijk. Volkstuinen vlak naast een snelweg worden nog al eens als een potentieel gevaar gezien. Of het eten van groenten, geteeld langs drukke verkeerswegen, leidt tot nadelige gevolgen van de gezondheid is onderzocht door de Landbouwhogeschool te Wageningen, door groepen „belaste” en „onbelaste” volkstuinders met elkaar te vergelijken. Hoewel de eerste groep veel meer lood binnenkreeg dan de tweede, bleken de loodgehalten in bloed niet significant van elkaar te verschillen en voor beiden op een laag niveau te liggen. Een verklaring hiervoor zou kunnen zijn, dat de neergeslagen loodverbindingen zich uitsluitend aan het oppervlak van de planten bevinden, zodat na goed afspoelen gecombineerd met de slechte oplosbaarheid de loodopname uiteindelijk meevalt. Berekent men de loodopname uit de dagelijkse consumptie van voedsel en water, dan komt men voor een volwassene uit op een daggemiddelde van 90 microgram uit het voedsel en 40 microgram uit het drinkwater. Individueel zijn er natuurlijk grote verschillen. Het Ministerie van Volksgezondheid en Milieuhygiëne heeft berekend, dat de spreiding in het daggemiddelde voedselpakket 10-1500 microgram lood bedraagt. De door de Wereldgezondheidsorganisatie gestelde bovengrens voor volwassenen is 3000 microgram per week (430 microgram per dag). Of deze grens overigens voldoende bescherming biedt valt te betwijfelen; er wordt voor gepleit deze waarde te halveren (Zielhuis, 1975). Voor kinderen is een lagere norm nog in discussie. Maatregelen ter vermindering van de uitworp van lood Bij de bestrijding van de looduitworp denkt men in eerste plaats aan de vermindering van het loodgehalte in benzine. In Nederland geldt sinds 1-1-’78 een wettelijk maximum van 0,4 gram per liter, terwijl de EG-Richtlijn een boven- en ondergrens kent, nl. 0,4 resp. 0,15 gram per liter. Verlaging van het loodgehalte tot 0,15 gram per liter is mogelijk. Om de kwaliteit van de benzine te handhaven zal het produktieproces moeten worden aangepast, hetgeen kostenverhogend werkt. Aan de auto’s zelf behoeven geen technische voorzieChemische feitelijkheden 1-80
Herdruk 1996
Inhoud
Startpagina
Lood
004–7
ningen te worden getroffen, hetgeen wel het geval is als men het loodgehalte nog verder verlaagd. In Nederland heeft de Ministerraad onlangs besloten het loodgehalte binnen vier jaar te verminderen tot 0,15 gram per liter; in de tweede helft van 1986 moet alle benzine aan die eis voldoen. Voor de bevolking verwacht men, dat de totale loodopname gemiddeld met ca. 30% zal afnemen. Een verdere verlaging van het loodgehalte in Europa moet voorlopig als een niet haalbare kaart worden gezien. Vervangingsmiddelen voor lood in benzine (alcoholen, ethers) zijn op dit moment zowel economisch als technisch nog niet aantrekkelijk. Omdat lood op vele manieren vrij kan komen, moeten voor een effectieve bestrijding ook de andere bronnen worden aangepakt (uitworp door de industrie, stoken van kolen en verbranden van afval). Voor het drinkwater kan men denken aan het vervangen van loden buizen of een verhoging van de zuurgraad (minder zuur), hetgeen tevens een vermindering van hardheid van het water met zich meebrengt. Het voedselbeleid moet erop gericht zijn scherpe eisen te stellen aan verpakkingsmateriaal en zuiveringsslib, normen op te stellen voor levensmiddelen en veevoeder alsmede een goede controle van de maatregelen. Aanbevolen literatuur 1. 2. 3. 4.
Lood in het milieu, Tweede Kamer, zitting 1981-1982, 17371, nrs. 1-2. Ligeon, A. J., C. H. Huisman, R. L. Zielhuis, Gehaltes aan lood in bloed van 4-6-jarige Nederlandse kinderen, Tijdschr. Soc. Geneesk. 59 (1981) 600-608. Lucas Reijnders, Lood uit het milieu, Rapport van Stichting Natuur en Milieu (1981). Zielhuis, R. L., Volksgezondheid en blootstelling aan anorganisch lood, Tijdschr. Soc. Geneesk. 53 (1975) 780-792.
Chemische feitelijkheden 1-80
Herdruk 1996
Inhoud
Startpagina
004–8 5.
Lood
Lood in volkstuinen: een risico-evaluatie, Landbouwhogeschool Wageningen, Vakgroep Gezondheidsleer/Lucht-hygiëne en -verontreiniging (1982).
Dr. W. A. M. den Tonkelaar 1983-01-18
Chemische feitelijkheden 1-80
Herdruk 1996
Inhoud
Startpagina
Lood
004–9
BIJLAGE Overzicht normen Lood in benzine: Nederland: 0,4 g/l (0,15 g/l in 1986). Lood in drinkwater: Nederland: 100 µg/1 (Waterleidingbesluit 1960, wordt herzien). EG-Richtlijn: 50 µg/l (na doorstroming). Lood in voedsel: WHO: 3000 µg per week voor volwassenen. Nederland: 0,5 mg/kg voor eet- en drinkwaren in blik 0,3 mg/kg voor melk en melkprodukten in blik. Lood in buitenlucht: EG: 2,0 µg/m3 als jaargemiddelde (Richtlijn in voorbereiding). Lood in lucht op de werkplek: Nederland: 0,15 mg/m3 (MAC-waarde, verlaging in discussie). Lood in verf: Nederland: loodwithoudende verf binnenshuis verboden (1934). Lood in speelgoed: Nederland: afgifte aan speekselsimulant max. 20 µg/dm2. afgifte van deklaag aan maagzuursimulant max. 20 µg/100 mg schraapsel. Lood in bloed (µg/1): EG-Richtlijn Voorgestelde richtlijn voor kinderen 100 % van de populatie %400 %400 98 % van de populatie %350 %300 90 % van de populatie %300 %250 50 % van de populatie %200 %200
Chemische feitelijkheden 1-80
Herdruk 1996
