US EPA

by Jack Lewis

Hier plagen Gicht und Stein das Menschengeschlecht;
Hier die faule Gelbsucht mit ihrem safranfarbenen Gesicht;
Lähmung, mit schüttelndem Kopf und toten Knien.
Und aufgedunsener Wassersucht, der standhaften Säufer Krankheit,
Verbrauch, bleich, mit scharfem, aber hohlem Auge,
Und geschärften Zügen, verriet, dass der Tod naht.
Die schwachen Nachkommen verfluchen ihre verrückten Väter,
Und, verdorben von Geburt an, erlischt die Jugend.
(Beschreibung der Bleivergiftung durch einen anonymen römischen Einsiedler, übersetzt von Humelbergius Secundus, 1829)

Die jahrzehntelange Kontroverse über die Verwendung von Blei als Kraftstoffzusatz ist nur eine Fußnote zu den jahrhundertelangen Auseinandersetzungen über dieses bemerkenswert nützliche, aber auch heimtückisch tödliche Metall.

Die Alten betrachteten Blei als den Vater aller Metalle, aber die Gottheit, die sie mit dieser Substanz in Verbindung brachten, war Saturn, der grässliche Titan, der seine eigenen Jungen verschlang. Das Wort „saturninisch“ in seiner spezifischsten Bedeutung bezieht sich auf einen Menschen, dessen Temperament infolge einer Bleivergiftung einheitlich düster, zynisch und wortkarg geworden ist.

In der streng hierarchischen Welt der Antike war Blei das plebejische Metall, das für eine Vielzahl alltäglicher Verwendungen geeignet war. Bleiprodukte waren bis zu einem gewissen Grad auch für den ärmsten Proletarier zugänglich. Aber nur die wenigen Auserwählten an der Spitze des sozialen Totempfahls konnten regelmäßig ihrem unstillbaren Verlangen nach bleihaltigen Produkten frönen.

Blei war ein Hauptbestandteil von Gesichtspudern, Rouges und Mascaras; das Pigment in vielen Farben („verrückt wie ein Maler“ war ein altes Schlagwort, das auf das wahnsinnige Verhalten bleivergifteter Maler zurückging); ein raffiniertes Spermizid für die informelle Geburtenkontrolle; das ideale „kalte“ Metall für die Herstellung von Keuschheitsgürteln; ein süß-saures Gewürz, das zum Würzen und Verfälschen von Speisen beliebt war; ein Weinkonservierungsmittel, das sich perfekt eignet, um die Gärung zu stoppen oder minderwertige Jahrgänge zu verschleiern; der formbare und preiswerte Bestandteil von Zinntassen, -tellern, -krügen, -töpfen und -pfannen und anderen Haushaltsgegenständen; der Grundbestandteil von Bleimünzen; und ein Teilbestandteil von entwerteten Bronze- oder Messingmünzen sowie von gefälschten Silber- und Goldmünzen.

Vor allem aber eignete sich Blei als preiswertes und zuverlässiges Rohrmaterial für das ausgedehnte Rohrleitungsnetz, das Rom und die Provinzstädte des Römischen Reiches mit Wasser versorgte. Das Wort „Klempnerarbeit“ stammt vom lateinischen Wort für Blei, plumbum, ab. Die Bleirohre, die die Lebensadern des antiken Roms bildeten, wurden von Schmieden geschmiedet, deren Schutzpatron, Vulkan, einige der Symptome einer fortgeschrittenen Bleivergiftung aufwies: Lahmheit, Blässe und schrumpeliger Gesichtsausdruck.

Süchtig nach Blei

Die Römer wussten, dass Blei ernsthafte gesundheitliche Probleme, ja sogar Wahnsinn und Tod verursachen konnte. Sie waren jedoch von seinen vielfältigen Verwendungsmöglichkeiten so angetan, dass sie die Gefahren, die es darstellte, herunterspielten. Die Römer von damals setzten, wie die Amerikaner von heute, eine begrenzte Exposition gegenüber Blei mit einem begrenzten Risiko gleich. Was sie nicht wussten, war, dass ihre alltägliche, geringe Exposition gegenüber dem Metall sie für eine chronische Bleivergiftung anfällig machte, auch wenn sie von den Schrecken einer akuten Bleivergiftung verschont blieben.

Die Symptome einer akuten Bleivergiftung traten am deutlichsten bei Bergleuten auf, die täglich in ungesunde Nähe des Metalls gerieten. Bei den Römern war diese schwächende und zermürbende Arbeit den Sklaven vorbehalten. Einige dieser Unglücklichen waren gezwungen, ihr ganzes kurzes und verpfuschtes Leben unter Tage zu verbringen, aus den Augen und aus dem Sinn. Die Unannehmlichkeiten des Bleibergbaus wurden in der Spätzeit des Imperiums noch weiter neutralisiert, als die Praxis in Italien verboten und vollständig in die Provinzen verlagert wurde.

Die Bleiverhüttung, die einst in jeder römischen Stadt und Gemeinde üblich gewesen war, folgte schließlich den Bergbauaktivitäten in die Provinzen. Italien, das Herz des kaiserlichen Roms, hatte genug von den giftigen Dämpfen, die von den Bleischmieden ausgingen. Die offensichtlichen gesundheitlichen Schäden für die Schmiede und ihre Familien wurden kaum beachtet.

Die römischen Aristokraten, die jede Art von Arbeit als unter ihrer Würde ansahen, lebten ohne Notiz von den menschlichen Zerstörungen, von denen ihre ruinöse Bleikost abhing. Sie dachten nicht im Traum daran, Wein zu trinken, es sei denn aus einem goldenen Becher, aber sie dachten nicht daran, Teller mit bleihaltigen Speisen mit literweise bleihaltigem Wein hinunterzuspülen.

Das Ergebnis war nach Ansicht vieler moderner Gelehrter der Tod des größten Reiches, das die Welt je gesehen hat, durch langsame Vergiftung. Symptome des „Plumbismus“ oder der Bleivergiftung zeigten sich bereits im ersten Jahrhundert v. Chr. Julius Caesar war trotz seiner sexuellen Ausschweifungen nicht in der Lage, mehr als einen bekannten Nachkommen zu zeugen. Caesar Augustus, sein Nachfolger, zeigte nicht nur totale Sterilität, sondern auch eine kalte Gleichgültigkeit gegenüber Sex.

Das erste Jahrhundert nach Christus war eine Zeit der ungezügelten Völlerei und Trunkenheit unter den herrschenden Oligarchen Roms. Das Blei, das sich in den von ihnen verzehrten Speisen und Weinen verbarg, hatte zweifellos viel mit dem Ausbruch beispielloser Epidemien von Gicht und Sterilität bei den adligen Männern und der alarmierenden Rate von Unfruchtbarkeit und Totgeburten bei den adligen Frauen zu tun.

Noch alarmierender war das auffällige Muster geistiger Inkompetenz, das zum Synonym für die römische Elite wurde. Dieser schleichende Kretinismus manifestierte sich am erschreckendsten bei so eindeutig degenerierten Kaisern wie Caligula, Nero und Commodus. Es wird erzählt, dass Nero einen Brustpanzer aus Blei trug, angeblich um seine Stimme zu stärken, während er fiedelte und sang, während Rom brannte. Domitian, der letzte der flavischen Kaiser, ließ in seinem Palast einen Brunnen einrichten, aus dem er einen nicht enden wollenden Strom bleihaltigen Weins trinken konnte.

Blei im Mittelalter und in der Renaissance

Im Mittelalter wurde Blei von Alchemisten häufig als Schlüsselkomponente in Verfahren verwendet, von denen man annahm, dass sie in der Lage waren, aus niederen Metallen Gold zu gewinnen. Eine noch erhabenere Funktion erfüllte Blei, als Gutenbergs Galaxie Ende des fünfzehnten Jahrhunderts mit bleihaltigen Lettern in Gang kam. Der Massendruck war von entscheidender Bedeutung für die Ausrottung der Unwissenheit, die zu den Umwälzungen der Reformation und der Aufklärung führte.

Die raffinierteren und zerstörerischeren Verwendungen von Blei blieben nie lange aus. Die Vorteile des Metalls als unsichtbares und langsam wirkendes Gift waren auch den Lucrezia Borgias und Catherine de Medicis der europäischen Renaissance nicht verborgen geblieben. Blei erwies sich als äußerst praktisch, um unbequeme Verwandte zu beseitigen. Die weltmüden Franzosen bezeichneten das Metall scherzhaft als poudre de la succession – oder Erbschaftspulver. Ein weiterer unheilvoller Verwendungszweck von Blei war natürlich die Massenproduktion von Pistolen, Gewehren und Kanonen und der Munition, die aus ihren Läufen eine blutige Spur hinterlassen sollte.

Der Abbau und die Verhüttung von Blei begann in der Neuen Welt fast unmittelbar nach der Ansiedlung der ersten Kolonisten. Bereits 1621 wurde das Metall in Virginia abgebaut und geschmiedet. Die niedrige Schmelztemperatur von Blei machte es selbst in den primitivsten Schmieden äußerst formbar. Außerdem erhöhte die Korrosionsbeständigkeit des Bleis seine Festigkeit und Haltbarkeit erheblich. Der technologische Fortschritt in den amerikanischen Kolonien und der amerikanischen Republik verdankte diesem nützlichen und reichlich vorhandenen Metall viel.

Im zwanzigsten Jahrhundert waren die USA zum weltweit führenden Produzenten und Verbraucher von raffiniertem Blei geworden. Nach dem Bericht der National Academy of Science über Blei in der menschlichen Umwelt verbrauchten die Vereinigten Staaten 1980 etwa 1,3 Millionen Tonnen Blei pro Jahr. Diese Menge, die etwa 40 Prozent des Weltangebots ausmacht, entspricht einer Verbrauchsrate von 5.221 Gramm Blei pro Amerikaner und Jahr: eine Abhängigkeit von Blei und bleihaltigen Produkten, die fast zehnmal größer ist als die der alten Römer! Nach Jerome O. Nriagu, der weltweit führenden Autorität auf dem Gebiet der Bleivergiftung in der Antike, lag die vergleichbare römische Bleiverbrauchsrate bei etwa 550 Gramm pro Person und Jahr.

Nicht die unbedeutendste dieser Bleiverwendungen in den USA, wenn auch diejenige, die in den letzten zehn Jahren am stärksten zurückgegangen ist, war die Automobilindustrie. Seit 1923 – mit einer kurzen Unterbrechung im Jahr 1925 – wird in den USA Tetraethylblei in großem Umfang als klopffreier, oktanverstärkender Benzinzusatz verwendet.

Running on Lead

Die Einführung von Tetraethylblei in den frühen 1920er Jahren wurde mit großem Tamtam begleitet. Jod, Anilin, Selen und andere Substanzen waren bei der verzweifelten Suche nach einem Kraftstoffzusatz, der die Motorleistung verbessern und das Klopfen reduzieren würde, auf der Strecke geblieben.

Im Dezember 1921 meldeten dann drei Ingenieure von General Motors – Charles Kettering, Thomas Midgeley und Thomas Boyd – einen enormen Erfolg mit ihrem ersten Test von Tetraethylblei. Über die Ethyl Corporation, damals eine GM-Tochtergesellschaft, begann GM schnell damit, diese Bleiverbindung als den eigentlichen Retter der amerikanischen Automobilindustrie anzupreisen.

Die Entdeckung war in der Tat äußerst wichtig. Sie ebnete den Weg für die Entwicklung von Hochleistungs-Verbrennungsmotoren mit hoher Verdichtung, die den Zweiten Weltkrieg gewinnen und die US-Automobilindustrie bis in die frühen 1970er Jahre dominieren sollten.

Unglücklicherweise schuf die Verwendung von Tetraethylblei fast so viele Probleme wie sie löste. Das erste Gefahrenzeichen war die mysteriöse Krankheit, die Thomas Midgeley im Winter 1923 zu einer wochenlangen Rekonvaleszenz zwang. Midgeley hatte ziemlich leichtsinnig mit den verschiedenen Methoden zur Herstellung von Tetraethylblei experimentiert, und er erkannte zunächst nicht, wie gefährlich die Substanz in ihrem konzentrierten flüssigen Zustand war.

Die Tödlichkeit von Tetraethylblei wurde im Sommer 1924 auf traurige Weise bestätigt. In mehreren Raffinerien in New Jersey und Ohio erkrankten und starben Arbeiter, die den Zusatzstoff herstellten. Jedes neue Todesopfer sorgte für Schlagzeilen, bis insgesamt 15 Arbeiter ihr Leben – und ihren Verstand – verloren hatten.

Schreckliche Gerüchte kursierten über den Wahnsinn, der einige der Todeskandidaten in Zwangsjacken steckte, bevor er sie in den Tod riss. Es dauerte nicht lange, bis die Journalisten verbleites Benzin als „verrücktes Gas“ bezeichneten. Ironischerweise wurde das fragliche Gas routinemäßig „weinfarben“ eingefärbt, so dass es in mehr als nur einer Hinsicht an etwas erinnerte, das auf einer römischen Orgie serviert wurde.

Im Mai 1925 setzte der Surgeon General die Produktion und den Verkauf von verbleitem Benzin vorübergehend aus. Er ernannte ein Expertengremium, das die jüngsten Todesfälle untersuchen sollte, die „bei der Herstellung und Vermischung des konzentrierten Tetraethylbleis aufgetreten waren.“ Das Gremium wurde auch gebeten, „die mögliche Gefahr“ abzuwägen, die sich „aus der weiten Verbreitung einer Bleiverbindung“ durch den Verkauf als Benzinzusatz ergeben könnte.

Die Industrie dominierte den Untersuchungsausschuss des Surgeon General, dem nur eine echte Umweltvisionärin angehörte, Dr. Alice Hamilton von der Harvard University. Die Coolidge-Administration gab dem Gremium nur sieben Monate Zeit, um seine Tests zu entwerfen, durchzuführen und zu analysieren.

Im Abschlussbericht des Ausschusses, der im Juni 1926 veröffentlicht wurde, beklagte man sich über die zeitlichen Beschränkungen, unter denen man gezwungen gewesen war, zu arbeiten. Sieben Monate, so argumentierte das Gremium, reichten nicht aus, um bei Versuchspersonen nachweisbare Symptome einer Bleivergiftung hervorzurufen, da sich dieses toxikologische Syndrom nur sehr langsam entwickelt.

Das Gremium des Surgeon General entschied jedoch, dass es „keine triftigen Gründe für ein Verbot der Verwendung von Ethylbenzin … als Kraftstoff gibt, vorausgesetzt, dass sein Vertrieb und seine Verwendung durch angemessene Vorschriften kontrolliert werden.“ Die folgenden Jahrzehnte der Depression, des totalen Krieges und des Nachkriegsbooms waren für die Einführung „angemessener Vorschriften“ für verbleites Benzin kaum förderlich. Tatsächlich wurden bis Anfang der 1970er Jahre keine verbindlichen Normen für die Industrie festgelegt, als die EPA ihren langen, harten Kampf zur schrittweisen Senkung des Bleigehalts in US-Benzin begann.

Eine düstere Prophezeiung trübte den ansonsten heiteren Bericht an den Surgeon General von 1926. Bis 1985 sollten diese Worte mit besonderem Nachhall in den Korridoren der Zeit widerhallen:

„Es bleibt möglich, dass, wenn die Verwendung von verbleitem Benzin weit verbreitet wird, Bedingungen auftreten können, die sich sehr von den von uns untersuchten unterscheiden, die seine Verwendung zu einer größeren Gefahr machen würden, als es nach dieser Untersuchung der Fall zu sein scheint. Längerfristige Erfahrungen könnten zeigen, dass selbst eine so geringe Lagerung von Blei, wie sie in diesen Studien beobachtet wurde, schließlich zu erkennbaren Bleivergiftungen oder zu chronischen degenerativen Krankheiten mit weniger offensichtlichen Merkmalen führen kann. In Anbetracht dieser Möglichkeiten ist der Ausschuss der Ansicht, dass die unter seiner Leitung begonnene Untersuchung nicht ungenutzt bleiben darf…. Mit den gewonnenen Erfahrungen und den jetzt zur Verfügung stehenden exakten Methoden sollte es möglich sein, das Ergebnis einer ausgedehnteren Verwendung dieses Treibstoffs genau zu verfolgen und festzustellen, ob er bei längerem Gebrauch oder unter jetzt noch nicht absehbaren Bedingungen eine Gefahr für die Gesundheit der Allgemeinheit darstellen könnte…. Die enorme Zunahme der Zahl der Automobile im ganzen Land macht die Untersuchung all dieser Fragen zu einer Angelegenheit von echter Bedeutung für die öffentliche Gesundheit.“

Natürlich stieß dieser Ratschlag während der Gin-getränkten, Jazz-verrückten Roaring Twenties auf taube Ohren.

Freiwillige Norm

Im Jahr 1927 legte der Surgeon General eine freiwillige Norm für die Ölindustrie fest, die sie bei der Vermischung von Tetraethylblei mit Benzin befolgen sollte. Diese Norm – 3 Kubikzentimeter pro Gallone (cc/g) – entsprach dem damals von den Raffinerien verwendeten Höchstwert und stellte somit keine wirkliche Einschränkung dar. Auch ohne Anstoß unternahm die Industrie jedoch große Anstrengungen, um sicherere Arbeitsbedingungen in den Ölraffinerien einzuführen und so die einzelnen Arbeiter im Mikrokosmos des Arbeitsplatzes zu schützen.

Drei Jahrzehnte später hob der Surgeon General die Bleinorm tatsächlich auf 4 cm³/g (entspricht 4,23 Gramm pro Gallone) an. Diese freiwillige Norm entsprach wieder einmal der Praxis der Industrie. Dennoch kam der Surgeon General 1958 zu dem Schluss, dass eine Lockerung der freiwilligen Norm keine Gefahr für die Gesundheit des Durchschnittsamerikaners darstellte: „Während der letzten 11 Jahre, in denen die größte Ausdehnung von Tetraethylblei stattgefunden hat, gab es keine Anzeichen dafür, dass die durchschnittliche Person in den USA einen messbaren Anstieg der Bleikonzentration in ihrem Blut oder der täglichen Bleikonzentration in ihrem Urin erlitten hat.“

Der tatsächliche Industriedurchschnitt während der 1950er und 1960er Jahre bewegte sich in der Nähe von 2,4 Gramm pro Gesamtgallone. Das Ministerium für Gesundheit, Bildung und Soziales (HEW), in dem seit der Kennedy-Regierung der Surgeon General angesiedelt war, war gemäß dem Clean Air Act von 1963 für Bleiemissionen zuständig. Die durch dieses Gesetz vorgeschriebenen Kriterien befanden sich noch im Entwurfsstadium, als das Gesetz 1970 erneut in Kraft gesetzt wurde und eine neue Behörde, die EPA, ins Leben gerufen wurde.

Zu diesem Zeitpunkt wurden die nachteiligen Auswirkungen der jahrzehntelangen Abhängigkeit Amerikas von fossilen Brennstoffen im Allgemeinen und von verbleitem Kraftstoff im Besonderen für alle offensichtlich. Im Januar 1971 erklärte der erste EPA-Administrator, William D. Ruckelshaus, dass „ein umfangreicher Bestand an Informationen existiert, der darauf hinweist, dass der Zusatz von Alkylblei zu Benzin… zu Bleipartikeln führt, die eine Bedrohung für die öffentliche Gesundheit darstellen.“

Es sollte jedoch betont werden, dass es in den vorangegangenen Jahrzehnten keine wissenschaftlichen Beweise gab, die diese Schlussfolgerung belegen konnten. Erst in jüngster Zeit konnten Wissenschaftler nachweisen, dass eine geringe Bleibelastung durch Autoabgase der menschlichen Gesundheit im Allgemeinen, insbesondere aber der Gesundheit von Kindern und schwangeren Frauen schadet.

Die EPA nahm in ihrem letzten Gesundheitsdokument zu diesem Thema, „EPA’s Position on the Health Implications of Airborne Lead“, das am 28. November 1973 veröffentlicht wurde, nachdrücklich Stellung zu diesem Thema. Diese Studie bestätigte, was Vorstudien bereits angedeutet hatten: nämlich dass Blei aus Autoabgasen eine direkte Bedrohung für die öffentliche Gesundheit darstellt. Im Rahmen der Clean Air Amendments von 1970 ließ diese Schlussfolgerung der EPA keine andere Wahl, als die Verwendung von Blei als Kraftstoffzusatz zu kontrollieren, von dem bekannt ist, dass er „die öffentliche Gesundheit oder das Wohlergehen gefährdet“.

Bereits im darauffolgenden Monat, im Dezember 1973, erließ die EPA Verordnungen, die eine schrittweise Reduzierung des Bleigehalts im gesamten Benzinpool, der alle Benzinsorten umfasst, forderten. Die Beschränkungen sollten ab dem 1. Januar 1975 eingeführt werden und sich über einen Zeitraum von fünf Jahren erstrecken. Der durchschnittliche Bleigehalt des gesamten Benzinpools jeder Raffinerie sollte von dem 1973 geltenden Wert von etwa 2,0 Gramm pro Gesamtgallone auf einen Höchstwert von 0,5 Gramm pro Gesamtgallone nach dem 1. Januar 1979 gesenkt werden. Durch einen Rechtsstreit sollte die Umsetzung dieser Reduzierung um zwei Jahre verschoben werden.

Dawn of the Catalytic Converter

Ab dem Modelljahr 1975 reagierten die US-Automobilhersteller auf den Zeitplan der EPA für die Reduzierung von Blei, indem sie neue Autos mit schadstoffreduzierenden Katalysatoren ausstatteten, die nur mit bleifreiem Kraftstoff betrieben werden können. Passenderweise war eine Schlüsselkomponente dieser Katalysatoren, die dem Blei zum Verhängnis werden sollte, das edelste aller Edelmetalle, Platin.

Obwohl heute noch über 40 Prozent aller verkauften Fahrzeuge mit Blei betrieben werden, nimmt der Marktanteil der verbleiten Fahrzeuge stetig ab. Und mit ihm auch die schädliche Wolke bleiverschmutzter Luft, an die wir uns gewöhnt haben. Die EPA schätzt, dass die Bleikonzentration in der Luft zwischen 1975 und 1982 um 64 Prozent gesunken ist.

Im Jahr 1982, als die Einführung von bleifreiem Benzin in vollem Gange war, entwickelte die EPA eine neue Norm, die ausschließlich für verbleites Benzin gelten sollte. Im Oktober desselben Jahres verkündete die Behörde einen Standard von 1,1 Gramm pro verbleitem Benzin (gplg). Dies entsprach in etwa dem Standard von 0,5 pro Gesamtgallone, der 1980 in Kraft getreten war. Da sich der neue EPA-Standard jedoch nur auf verbleites Benzin bezog, wurde die Spanne der Bleigehaltsabweichungen eingegrenzt und die Voraussetzungen für eine noch zu erwartende erhebliche Verringerung geschaffen. Zu diesem Zeitpunkt ist 1,1 gplg immer noch der EPA-Standard, aber er wird am 1. Juli dieses Jahres auslaufen, wenn ein niedrigerer Standard in Kraft tritt.

Als Teil der jüngsten Initiative der EPA zum schrittweisen Abbau von Blei wird der Standard von 1,1 gplg im Juli auf 0,5 gplg fallen. Am 1. Januar 1986 wird die Norm dann noch weiter auf 0,1 gplg gesenkt. Dies entspricht einer 90-prozentigen Senkung der derzeitigen Norm fuer verbleites Benzin durch die Behoerde. Insgesamt wird der Standard von 1986 eine Senkung des Bleigehalts von Benzin in den USA um mehr als 98 % seit der Gründung der EPA im Jahr 1970 bis 1986 bedeuten. Diese bereits beeindruckende Leistung kann noch einen Schritt weiter gehen, wenn die EPA ein vollständiges Verbot von Blei einführt; die Behörde erwägt jetzt einen vollständigen Ausstieg aus der Verwendung von Blei, der bereits 1988 beginnen könnte.

Auf der Grundlage all dessen, was über die Geschichte von Blei und seine schädlichen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit bekannt ist, ist es unmöglich, die jüngste Initiative der EPA zum schrittweisen Abbau von Blei sowie die Entscheidung der Behörde, ein vollständiges Verbot von Blei in US-Benzin in Erwägung zu ziehen, nicht zu begrüßen.

Lewis war stellvertretender Herausgeber des EPA Journal.