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am 07.07.2010 in Ludwigshafen am 14.07.2010 in Karlsruhe und am 21.07.2010 in Tübingen Arbeitsmedizinische Fortbildungsveranstaltung Kaffeesatzlesen war gestern - Aktuelles und Visionäres zum Biomonitoring -

Arbeitsmedizinische Fortbildungsveranstaltung ...€¦ · Cobalt-Metall (CAS: 7440-48-4) bioverfügbar, in Form atembarer Stäube/Aerosole Krebserzeugend, Kategorie 3 (lt. TRGS 905)

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am 07.07.2010 in Ludwigshafenam 14.07.2010 in Karlsruhe undam 21.07.2010 in Tübingen

Arbeitsmedizinische Fortbildungsveranstaltung

Kaffeesatzlesen war gestern- Aktuelles und Visionäres zum Biomonitoring -

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Titel: "Kaffeesatzlesen war gestern - Aktuelles und Visionäres

zum Biomonotoring" Heft 48 der Schriftenreihe PRÄVENTION Herausgeber: Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV)

Landesverband Südwest

Anschrift: Kurfürsten-Anlage 62, 69115 Heidelberg Postfach 10 14 80, 69004 Heidelberg Telefon (0 62 21) 5 23-0, Fax (0 62 21) 5 23-3 99 E-Mail: [email protected] Internet: www.lvbg.de

© Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung e. V. (DGUV), Landesverband Südwest, Heidelberg

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© Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung e. V. (DGUV), Landesverband Südwest, Heidelberg

Arbeitsmedizinische Fortbildungsveranstaltung

Thema "Kaffeesatzlesen war gestern -

Aktuelles und Visionäres zum Biomonitoring"

am 07.07.2010 in Ludwigshafen

am 14.07.2010 in Karlsruhe und

am 21.07.2010 in Tübingen

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Seit Jahrzehnten ist das Biomonitoring ein wichtiges Werkzeug der Arbeits- und Betriebsme-

dizinerinnen und -mediziner zur individuellen Prävention bei Tätigkeiten mit Gefahrstoffen.

Das Ziel des Biomonitorings ist, die Belastung und die Gesundheitsgefährdung von Beschäf-

tigten zu erfassen und die erhaltenen Analysewerte mit Referenzwerten (z. B. Biologischer

Grenzwert) zu vergleichen, um geeignete Maßnahmen vorschlagen zu können, die die Be-

lastung und die Gesundheitsgefährdung der Beschäftigten reduzieren.

Nach § 6 Abs. 2 der Verordnung zur arbeitsmedizinischen Vorsorge (ArbMedVV) ist das Bi-

omonitoring Bestandteil der arbeitsmedizinischen Vorsorgeuntersuchungen, soweit dafür

arbeitsmedizinisch anerkannte Analyseverfahren und geeignete Werte zur Beurteilung zur

Verfügung stehen. Der richtige, effiziente und qualitätsgesicherte Einsatz von Biomonitoring

ist aus der betriebsärztlichen Praxis also nicht wegzudenken. Im Gegenteil, er ist fester Be-

standteil des betriebsärztlichen Handelns. In der diesjährigen Fortbildungsveranstaltung refe-

rierten Experten aus Wissenschaft und Praxis zu diesem wichtigen Thema. Nach der Einfüh-

rung in das Thema Biomonitoring wurden aktuellste Methoden und Anwendungsbereiche

des Biomonitorings dargestellt. Darüber hinaus erfuhren die Teilnehmerinnen und Teilneh-

mer der diesjährigen Fortbildungsveranstaltung auch neueste Entwicklungen aus dem Be-

reich der Forschung zum Biomonitoring. Die praktische Anwendung des Biomonitorings und

sein Nutzen für die Betriebe und Beschäftigten war ein weiterer Bestandteil dieser Fortbil-

dungsveranstaltung, die ebenfalls zur kollegialen Diskussion einludt.

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Themen

Biomonitoring heute - Hintergrund, Ziele, Anforderungen

- Rieger/Hildenbrand -

Neues aus der Wissenschaft zum Biomonitoring und Ausblick in die Zukunft

- Koch/Weiß/Käfferlein -

Biomonitoring im Betrieb - Erfahrungen und Nutzen

- Will -

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Biomonitoring heute - Hintergrund, Ziele Anforderungen

Referentinnen:

Prof. Dr. med. Monika Rieger Dr. rer. nat. Sibylle Hildenbrand

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Prof. Dr. Monika A. Rieger, Dr. Sibylle HildenbrandInstitut für Arbeits- und Sozialmedizin, Tübingen

Biomonitoring heute Hintergrund, Ziele, Anforderungen

21. Juli 2010Institut für Arbeits- und Sozialmedizin, Tübingen

Kaffeesatzlesen war gestern – Aktuelles und Visionäres zum BiomonitoringLandesverband Südwest, DGUV

Rieger / Hildenbrand Biomonitoring – LV Südwest DGUV, Juli 2010 2/31

Hintergrund: Gefährdungsbeurteilung

§ 5 ArbSchG: Beurteilung der Arbeitsbedingungen(3) Eine Gefährdung kann sich insbesondere ergeben durch

… physikalische, chemische und biologische Einwirkungen …

§ 7 GefStoffV: Informationsbeschaffung & Gefährdungsbeurteilung

(1) Gesichtspunkte für Beurteilung der Gefährdung7. Arbeitsplatzgrenzwerte und biologische Grenzwerte

(7) Gefährdungsbeurteilung durch fachkundige Personen … Fachkundige Personen sind insbesondere der Betriebsarzt und die Fachkraft für Arbeitssicherheit.

§ 3 ASiG: Aufgaben der Betriebsärzte(1) 1 g Beurteilung der Arbeitsbedingungen(1) 2 Untersuchung der Arbeitnehmer

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Rieger / Hildenbrand Biomonitoring – LV Südwest DGUV, Juli 2010 3/31

Hintergrund: Gefährdungsbeurteilung

Arbeitsplatzbezogene Beurteilung: typische Gefährdungen am Arbeitsplatz, unabhängig von den dort arbeitenden Personenz.B. arbeitsplatzbezogene Exposition: Gefahrstoffe, Lärm

Tätigkeitsbezogene Beurteilung: gleichartige (stationäre) Tätigkeiten Übertragbarkeit auf andere Arbeitsplätzez.B. Bildschirmarbeit

Personenbezogene Beurteilung: nicht ortsgebundene Tätigkeiten, z.B. Baustelle bestimmte exponierte Personengruppenz.B. Schwangere, Jugendliche, Leistungsgewandelte große Bedeutung der Arbeitshygiene, z.B. Gefahrstoffe

nach Haßler et al., Handbuch der Arbeitsmedizin, 28. Erg. Lfg. 2001

zunehmende Bedeutung

Biomonitoring

zunehmende Bedeutung

Ambient Monitoring

Rieger / Hildenbrand Biomonitoring – LV Südwest DGUV, Juli 2010 4/31

Untersuchung biologischen Materials von Beschäftigten zur Bestimmung von

- Gefahrstoffen- Metabolite der Gefahrstoffe- biochemischen oder biologischen Effektparametern

Ziele: (individuelle) Belastung und Gesundheitsgefährdung erfassen Vergleich mit Grenzwerten bzw. Referenzwerten Maßnahmen zur Reduktion der Gesundheitsgefährdung

Sekundärprävention!

Biomonitoring in der Arbeitsmedizin

nach Schaller et al., Handbuch der Arbeitsmedizin, 35. Erg.Lfg., 3/04

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Rieger / Hildenbrand Biomonitoring – LV Südwest DGUV, Juli 2010 5/31

Tätigkeiten:

- unmittelbarer Hautkontakt, dermale Resorption

- oraler Aufnahmeweg

- Gefahrstoffe mit langer biologische Halbwertszeit (Kumulation)

- karzinogene, mutagene oder reproduktionstoxische Stoffe

- schwere luftmesstechnische Erfassung der Exposition

(z.B. Arbeit im Freien, Reparaturen)

- Modifikation der inneren Belastung durch körperliche Arbeit

(Atemminutenvolumen, Schweißbildung)

- große Bedeutung der Arbeitshygiene

Indikation zum Biomonitoring

nach Schaller et al., Handbuch der Arbeitsmedizin, 35. Erg.Lfg., 3/04

Rieger / Hildenbrand Biomonitoring – LV Südwest DGUV, Juli 2010 6/31

Substanzen:

- geringe Resorption der Gefahrstoffe (z.B. inerte Stäube, schwerlösliche Stoffe)

- Ausschließlich irritative Wirkung (Haut, Schleimhäute)

- sehr kurze biologische Halbwertszeit

- Stoffe mit physiologisch hohen Konzentrationen im Körper(z.B. Hippursäure)

- Gefahrstoffe / Gemische ohne wissenschaftlich begründbareReferenz- / Grenzwerte

Biomonitoring i.d.R. nicht geeignet

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Rieger / Hildenbrand Biomonitoring – LV Südwest DGUV, Juli 2010 7/31

(2) Biomonitoring ist Bestandteil der arbeitsmedizinischen Vorsorgeunter-suchungen, soweit dafür arbeitsmedizinisch anerkannte Analyseverfahren und geeignete Werte zur Beurteilung zur Verfügung stehen.

Gesetzliche Grundlagen - ArbMedVV

ArbMedVV - § 6 Pflichten des Arztes oder der Ärztin

Pflichtuntersuchungen AngebotsuntersuchungenWunschuntersuchungen

(4) Der Arzt oder die Ärztin hat die Erkenntnisse arbeitsmedizinischer Vor-sorgeuntersuchungen auszuwerten. Ergibt die Auswertung Anhaltspunkte fürunzureichende Schutzmaßnahmen, so hat der Arzt oder die Ärztin dies dem Arbeitgeber mitzuteilen und Schutz-maßnahmen vorzuschlagen.

Rieger / Hildenbrand Biomonitoring – LV Südwest DGUV, Juli 2010 8/31

• Pflichtuntersuchungen- Listenstoffe (Anhang ArbMedVV)

- AGW nicht eingehalten oder - Gesundheitsgefährdung durch direkten Hautkontakt

- Schweißrauche > 3 mg/m3

- Isocyanate (regelmäßige dermale Exposition / Luft > 0,5 mg/m3)- unausgehärtete Epoxidharze - dermale / inhalative Exposition

• Angebotsuntersuchungen- Listenstoffe (Anhang ArbMedVV) (generell bei Exposition)- Schädlingsbekämpfung, Begasung- Stoffe gemäß (Abs. 2, 2c „Lösungsmittel“)- Tätigkeit mit krebserzeugenden oder erbgutverändernden Stoffen oder

Zubereitungen der Kategorie 1 oder 2 (GefStoffV)- Schweißrauche ≤ 3 mg/m3

Gesetzliche Grundlagen - ArbMedVV

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Rieger / Hildenbrand Biomonitoring – LV Südwest DGUV, Juli 2010 9/31

ArbMedVV - Schweigepflicht

• Pflichtuntersuchungen

• Angebotsuntersuchungen

Arbeitgeber

Mitteilung Untersuchungsergebnis

keine Mitteilung Untersuchungsergebnis

Rieger / Hildenbrand Biomonitoring – LV Südwest DGUV, Juli 2010 10/31

Arbeitsplatzgrenzwert - AGW

Biologischer Grenzwert - BGW

Expositionskenngrößen (GefStoffV)

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Rieger / Hildenbrand Biomonitoring – LV Südwest DGUV, Juli 2010 11/31

Arbeitsplatzgrenzwert - AGW

- Der AWG gibt an, bei welcher Konzentration eines Stoffes akute oder chronische schädliche Auswirkungen auf die Gesundheit im Allgemeinen nicht zu erwarten sind.

- 2009: ca. 300 Stoffe mit AGW

Ambient Monitoring

Rieger / Hildenbrand Biomonitoring – LV Südwest DGUV, Juli 2010 12/31

Biologischer Grenzwert - BGW

- ... ist der Grenzwert für die toxikologisch-arbeitsmedizinisch abgeleitete Konzentration - eines Stoffes, - seines Metaboliten oder - eines Beanspruchungsindikators im entsprechenden biologischen Material (z. B. Blut, Urin oder Alveolarluft), bei dem im Allgemeinen die Gesundheit eines Beschäftigten nicht beeinträchtigt wird.

- BGWs beruhen auf der Beziehung zwischen äußerer und innerer Exposition

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Rieger / Hildenbrand Biomonitoring – LV Südwest DGUV, Juli 2010 13/31

Biologischer GrenzwertBGW

(GefStoffV ab 2005)

Biologischer Arbeitsstoff-Toleranz-WertBAT-Wert

(MAK- und BAT-Werte-Liste der DFG)

2009: 72 Stoffe bzw. Verbindungen haben einen BAT-Wert

Rieger / Hildenbrand Biomonitoring – LV Südwest DGUV, Juli 2010 14/31

inhalative Exposition TRGS 900: „Arbeitsplatzgrenzwert“ AGW

TRGS 710Regelungen zu Anwendungsbereich, Durchführung und Bewertung …

zur Bewertung werden die in der TRGS 903 angegebenen BGW herangezogen

dermale Exposition im Vordergrund: TRGS 401

wenn in TRGS 903 kein passender BGW:

Zusammenhang:GefStoffV / TRGS MAK- und BAT-Werte-Liste (DFG)

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Rieger / Hildenbrand Biomonitoring – LV Südwest DGUV, Juli 2010 15/31

Überblick über Biomonitoring Kenngrößen

Rieger / Hildenbrand Biomonitoring – LV Südwest DGUV, Juli 2010 16/31

Expositionsäquivalente für krebserzeugende ArbeitsstoffeEKA-Werte

Gegenwärtig können für krebserzeugende Stoffe keine als biologisch unbedenklicher Werte angegeben werden, daher EKA-Werte (kein Schwellenwert).

- Beziehungen zw. Stoffkonzentrationen in der Luft am Arbeitsplatz und Stoff- bzw. Metabolitenkonzentration im biologischen Material

- gilt für krebserzeugende Stoffe Kategorie 1 und 2 und Kategorie 3 (wenn genotoxisch)

- EKA-Werte beruhen auf Beziehung zwischen äußerer und innerer Exposition bei ausschließlich inhalativer Belastung

- 2009: 22 Stoffe bzw. Verbindungenz.B. Arsentrioxid, Ethylen

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Rieger / Hildenbrand Biomonitoring – LV Südwest DGUV, Juli 2010 17/31

Biologischer Leitwert - BLW

Konzentration eines Stoffes, seines Metaboliten oder eines Beanspruchungsindikators,die als Anhalt für die zu treffenden Schutzmaßnahmen heranzuziehen ist.

Bei krebserzeugenden Stoffen Kat. 1-3 und nichtkrebserzeugende Stoffe für die Daten für BAT nicht reichen

BLWs beruhen nicht auf Beziehung zwischen äußerer und innerer Exposition

2009: 11 Stoffe bzw. Verbindungenz.B. Blei, Cadmium

Rieger / Hildenbrand Biomonitoring – LV Südwest DGUV, Juli 2010 18/31

Biologische Arbeitsstoff-Referenzwerte - BAR

Konzentration eines Stoffes oder seiner Metabolite

zu einem bestimmten Zeitpunkt

in Referenzpopulation, die nicht beruflich gegenüber diesem Stoff exponiert ist

95.Perzentil

keine Aussage über gesundheitliche Effekte

2009: 8 Stoffe bzw. Verbindungen

z.B. Nickel, Vinylchlorid

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Rieger / Hildenbrand Biomonitoring – LV Südwest DGUV, Juli 2010 19/31

G 5BLWGlycerintrinitrat und Glykoldinitrat(Nitroglycerin/Nitroglykol)

G 34BGW, BATFluor und anorganische Fluorverbindungen

G 19BGW, BATDimethylformamidG 15BARChrom-VI-VerbindungenG 32BLWCadmium, CadmiumverbindungenG 3BGW, BATBleitetraethyl und Bleitetramethyl

G 2BLWBlei und anorganische Bleiverbindungen

G 40EKA, BARBerylliumG 8EKABenzol

G 16 BLWArsen und ArsenverbindungenG 9EKAAlkylquecksilber

G 40EKA, BARAcrylnitril

Berufsgenossenschaftliche Grundsätze

BiomonitoringUntersuchungsanlässe aus ArbMedVV (Pflichtuntersuchung)

Biomonitoring – ArbMedVV – Pflichtuntersuchungen

Rieger / Hildenbrand Biomonitoring – LV Südwest DGUV, Juli 2010 20/31

G 6BGW, BATKohlenstoffdisulfidG 7BGW, BATKohlenmonoxidG 10BGW, BATMethanol

G 15, G 34, G 38EKA Schweißrauche > 3mg/m3: Chrom VI, Fluor, Nickel

G 29BGW, BATXylolG 36EKA, BARVinylchloridG 14EKATrichlorethenG 29BGW, BATToluolG 17EKATetrachlorethenG 45BGW, BATStyrol

G 9BGW, BATQuecksilber und anorganische Quecksilberverbindungen

G 38BARNickel und Nickelverbindungen

Berufsgenossenschaftliche Grundsätze

BiomonitoringUntersuchungsanlässe aus ArbMedVV (Pflichtuntersuchung)

Biomonitoring – ArbMedVV – Pflichtuntersuchungen (Fortsetzung)

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Rieger / Hildenbrand Biomonitoring – LV Südwest DGUV, Juli 2010 21/31

Biomonitoring – ArbMedVV – Angebotsuntersuchungen

Liste der Pflichtuntersuchungen (generell bei Exposition) plus z.B.:

G 40EKAKrebserzeugenden / erbgutverändernde Stoffe oder Zubereitungen(Kategorie 1 oder 2 GefStoffV)

G 14BGWTetrachlorethen,G 14BGWTrichlorethenG 14BGW1,1,1-TrichlorethanG 14BGWDichlormethanG 45BGWStyrolG 29BGWXylolG 29BGWToluolG 8EKABenzol

BAT2-MethoxyethanolEthanol

G 10BGWMethanolBGW2-HexanonBGW2-Butanon

BAT in Diskuss.n-HeptanBGWn-Hexan

Berufsgenossenschaftliche Grundsätze

BiomonitoringUntersuchungsanlässe aus ArbMedVV(Angebotsuntersuchung)

Rieger / Hildenbrand Biomonitoring – LV Südwest DGUV, Juli 2010 22/31

Anforderungen und Ablauf des Biomonitoring

Probenahme- richtiges MaterialVollblut, Erythrozyten, Serum, PlasmaUrin (i.d.R. Spontanurin)

- richtige ProbenahmeSerum-Röhrchen, EDTA-Röhrchen, normale Kanülen

(auch für Metallanalysen keine speziellen Kanülen erforderlich)luftdicht verschließbare Glasgefäße bei Lösemittel (schickt das Analyselabor)

- Zeitpunkt der Probennahmez.B.: keine Beschränkung

nach Expositionsende bzw. Schichtendenach mehreren vorausgegangenen Schichten

- Halbwertszeiten beachten

Analysenauf Qualität und spezielle Angebote des Labors achten! interne und externe Qualitätssicherung, Ringversuche

Informationsquellen:- TRGS 903- BGIA/IFA-Report - Labor

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Rieger / Hildenbrand Biomonitoring – LV Südwest DGUV, Juli 2010 23/31

Beispiel: Cobalt-Metall (Stäube)

Einstufung

Cobalt-Metall (CAS: 7440-48-4) bioverfügbar, in Form atembarer Stäube/Aerosole

Krebserzeugend, Kategorie 3 (lt. TRGS 905)

Krebserzeugend, Kategorie 2 (lt. MAK- und BAT-Werte-Liste 2009)

Halbwertszeit

2-phasiger Verlauf bei Ausscheidung im Uringrößter Anteil innerhalb weniger Tage ausgeschieden

Rieger / Hildenbrand Biomonitoring – LV Südwest DGUV, Juli 2010 24/31

aus Anhang 2: EKA-WerteAus Liste der Gefahrstoffe

30025500500 E µg/m3- Herstellung von Cobaltpulver und Katalysatoren, Hartmetall- und Magnetherstellung (Pulveraufbereitung, Pressen und mechanische Bearbeitung nicht gesinterter Werkstücke)

605100100 E µg/m3- im Übrigen

302,550

Urin

Cobalt (µg/l)

Vollblut

Cobalt (µg/l)

Luftkonzentration bestimmt als

Cobalt in µg/m3

Mindestens einhaltbare

Konzentration*

Cobalt

* frühere alte Schichtmittelwerte (TRK-Werte)

Quelle: BGIA-Report 2009

Cobalt – Grenz- und Orientierungswerte

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Rieger / Hildenbrand Biomonitoring – LV Südwest DGUV, Juli 2010 25/31

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Datum

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Beschäftigter 2

Beschäftigter 3

Beschäftigter 4

Beschäftigter 5

Cobaltkonzentration im Blut von Beschäftigten

Rieger / Hildenbrand Biomonitoring – LV Südwest DGUV, Juli 2010 26/31

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11.03.97 24.07.98 06.12.99 19.04.01 01.09.02 14.01.04 28.05.05 10.10.06 22.02.08 06.07.09 18.11.10

Datum

µg

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Beschäftigter 1

Beschäftigter 2

Beschäftigter 3

Beschäftigter 4

Beschäftigter 5

Cobaltkonzentration im Blut von Beschäftigten

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Rieger / Hildenbrand Biomonitoring – LV Südwest DGUV, Juli 2010 27/31

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10.10.06 28.04.07 14.11.07 01.06.08 18.12.08 06.07.09 22.01.10 10.08.10

Datum

µg

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Beschäftigter 1 Beschäftigter 2

Beschäftigter 3 Beschäftigter 4

Beschäftigter 5

Cobaltkonzentration im Blut von Beschäftigten

Rieger / Hildenbrand Biomonitoring – LV Südwest DGUV, Juli 2010 28/31

Bewertung der erhobenen Werte

Messergebnis medizinischer Befundärztliche Bewertung

Hintergrundbelastung (ggf. BAR)Konkurrierende Expositionen

(auch außerberuflich) (z.B. Rauchen, Nahrung)Vorerkrankungen, Prädisposition

(z.B. Metabolismus, Ausscheidung)Arbeitsplatzhygiene (z.B. orale Exposition)dermale ExpositionSchwere der körperlichen Arbeit

(Atemminutenvolumen, Schweißbildung)Interaktion (z.B. Pharmaka)Konstitution der Beschäftigten

nach Schaller et al., Handbuch der Arbeitsmedizin, 35. Erg.Lfg., 3/04

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Rieger / Hildenbrand Biomonitoring – LV Südwest DGUV, Juli 2010 29/31

Quelle der Abbildung: http://www.karosserie-und-lackierzentrum.de/hp/images/lackierer.gif

Ziel von Biomonitoring

Gefährdungsbeurteilung

Schutzmaßnahmen

Erfassen der effektiven Belastung

Besichtigung Arbeitsplatz

Beschäftigte

Arbeitgeber

AnamneseBeschäftigte

Kommunikation

Rieger / Hildenbrand Biomonitoring – LV Südwest DGUV, Juli 2010 30/31

Informationsquellen

www.baua.de/biomonitoring

www.dguv.de Gefahrstoffdatenbanken

www.baua.de Themen von A bis Z Gefahrstoffe

www.dguv.de BGIA / IFA-Report

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Rieger / Hildenbrand Biomonitoring – LV Südwest DGUV, Juli 2010 31/31

Vielen Dankfür Ihre Aufmerksamkeit

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Neues aus der Wissenschaft zum Biomonitoring und Ausblick in die Zukunft

Referenten:

Dr. rer. nat. Holger M. Koch Dr. rer. nat. Tobias Weiß Dr. rer. nat. Heiko Udo Käfferlein

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20

Human Biomonitoring –Neues aus der Wissenschaft und Ausblick

Dr. rer. nat. Heiko U. KäfferleinDr. rer. nat. Holger M. KochDr. rer. nat. Tobias WeißInstitut für Prävention und Arbeitsmedizin der Deutschen Gesetzlichen UnfallversicherungInstitut der Ruhr-Universität-Bochum (IPA)Bürkle-de-la-Camp-Platz 1, D-44789 Bochumwww.ipa-dguv.de

Fortbildungsveranstaltung „Biomonitoring“ Juli 2010

Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010 2

Übersicht

Risikobeurteilung und Biomonitoring-Konzept

Interpretation und Qualitätskontrolle

Primärprävention (Bei

meinbevölkerung (Umweltmonitoring)

Biomonitoring d splatzmonitoring)

Polyzy erstoffe

Aroma

Phthalate

Nikotin (Tabakrauch)

Ausblick und Zusammenfassung

spiele)

Biomonitoring der Exposition in der Allge

er Exposition am Arbeitsplatz (Arbeit

klische aromatische Kohlenwass

tische Amine

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21

3

Die “Black Box” zwischen Exposition und Erkrankung

Erkrankung

Lebensstil, BerufUmwelt

GenetischePrädisposition

„Black Box“

Wissenschaftliche ErgebnisseWissenschaftliche Ergebnissezur Expositions- und Risikobewertung sowie Risikomanagement

Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

4Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

Fragestellungen, die gelöst werden müssen

Nachweis einer Gefährdung

Besteht eine Exposition gegenüber Gefahrstoffen?

Wie lange und zu welchem Zeitpunkt besteht eine Exposition?

Was ist der pathologisch-relevante Endpunkt?

Wirkungsmechanismus

Wie wirkt der Gefahrstoff?

Gibt es Geschlechtsunterschiede?

Ist der Wirkmechanismus relevant für den Menschen?

Dosis-Wirkungs-Beziehungen

Wie sieht die Dosis-Wirkungskurve aus?

Beeinflussen sich Chemikalien wechselseitig in ihrer Wirkung?

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22

5Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

Biomonitoring & Expositions-Erkrankungs-Kontinuum

Erkrankung

Lebensstil, Beruf,Umwelt

GenetischePrädisposition

Innere

Dosis

Gefahrstoffe,

Metabolite in

Blut

Urin

Gewebe

Effective

Dosis

Protein/DNA

Addukte in

Blut

Urin

Gewebe

Erste Biologische

Effekte

Gentoxizität oder

Stoffwechselveränderungen

DNA Schädigungen

DNA Reparatur

Apoptose

Zellproliferation

Veränderte Strukturen

& Funktionen

Mutationen in

Genen

Proteinen

Permanente Änderungen

Signaltransduktion

DNA & Protein Expression

Biomarker der Exposition Biomarker des EffektsBiomarker des Effekts

Biomarker der SuszeptibilitBiomarker der Suszeptibilitäätt

6Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

Spezifität vs. Biologische Relevanz

Disease

Lebensstil, Beruf,Umwelt

GenetischePrädisposition

Innere

Dosis

Effektive

Dosis

Erste Biologische

Effekte

Veränderte Strukturen

und Funktionen

Spezifität

Biologische Relevanz

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23

7

Primär- vs. Sekundärprävention

Disease

Lebensstil, Beruf,Umwelt

GenetischePrädisposition

Innere

Dosis

Effektive

Dosis

Erste Biologische

Effekte

Veränderte Strukturen

und Funktionen

Primärprävention

Sekundärprävention

Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

1 Nachweis und – wenn notwendig – Reduktion der Exposition2 Früherkennung einer Erkrankung

8Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

Übersicht

Risikobeurteilung und Biomonitoring-Konzept

Interpretation und Qualitätskontrolle

Primärprävention

Biomonitoring der Exposition in der Allgemeinbevölkerung (Umweltmonitoring)

Biomonitoring der Exposition am Arbeitsplatz (Arbeitsplatzmonitoring)

Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe

Aromatische Amine

Phthalate

Nikotin (Tabakrauch)

Ausblick und Zusammenfassung

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24

9Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

Biomarker der Exposition – Interpretation

Halbwertszeit [d]

0 1 10 100 1000

10-7

10-6

10-5

10-4

10-3

10-2

10-1

10 0

Rel

ativ

e K

on

zent

ratio

n im

Ver

ltnis

zu

r a

ufg

enom

men

en

Dos

is

Albumin Addukte

Gefahrstoffe/ Metabolite in Blut/ Urin

DNA-Addukte

Hämoglobin Addukte

10Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

Biomarker der Exposition – Informationsquellen

American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) “BEI-Arbeitsgruppe” (Threshold Limit Values in Biological Materials)

Deutsche Forschungsgemeinschaft (“MAK Commission”) “BAT-Arbeitsgruppe” (Threshold Limits in Biological Materials)

“AiBM-Arbeitsgruppe” (Biomonitoring Methoden, 12 Bücher mit

insgesamt 150 analytischen Verfahren für ca. 350 Gefahrstoffe)

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25

11Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

Externe Qualitätssicherung (FIOH, DGAUM)

12Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

Übersicht

Risikobeurteilung und Biomonitoring-Konzept

Interpretation und Qualitätskontrolle

Primärprävention (Beispiele)

Biomonitoring der Exposition in der Allgemeinbevölkerung (Umweltmonitoring)

Biomonitoring der Exposition am Arbeitsplatz (Arbeitsplatzmonitoring)

Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe

Aromatische Amine

Phthalate

Nikotin (Tabakrauch)

Ausblick und Zusammenfassung

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13Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

1. Schritt: Erfassung der Exposition (nach Möglichkeit mit Biomonitoring)

2. Schritt: Ergebnisvergleich – wenn möglich – mit Grenz- oderBeurteilungswerten bzw. mit Konzentrationen aus demTierversuch oder in-vitro

3. Schritt: Falls notwendig, Reduktion/Minimierung der Exposition

Hautschutz

Abzüge/Ventilationssysteme

Änderung der Arbeitstätigkeit/-ablauf

Substitution

4. Schritt: Objektivierung der getroffenen Schutzmaßnahmen

Primärprävention

14Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

Blei im Blut der US-amerikanischen Bevölkerung

Jahr

1976 1978 1980

16

Ble

i (µ

g/L

)

Blei im Blut

1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004

[ ]

160

140

120

100

80

60

40

20

0

Expositionserfassung

Risikobeurteilung

Risikomanagment

Von: Larry L. Needham, Nationales Umweltgesundheitszentrum der USA, Amerikanische Gesundheitsbehörde (CDC)

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27

15Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

Blei im Blut (Mutter/Kind-Paare)

0.0 10.0 20.0 30.0 40.00.0

10.0

20.0

30.0Linear Regressiony=0.4521x+4.28P<0.0001***; r=0.6253

mPb [µg/L]

fPb

[µg/

L]

16Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

1-Hydroxypyrene im Urin der deutschen Bevölkerung

16

Nichtraucher

1-H

ydro

xypy

rene

(n

g/L)

100

0

200

300

400

500

Ost West

1990

100

0

200

300

400

500

Ost West

1998

99 110

284

87

Deutschland Deutschland

Von: Jürgen Angerer, Humanbiomonitoring Kommission, Umweltbundesamt

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28

17Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

Erfassung der Hintergrund-Exposition (“Unvermeidbar”)

Metalle

Polychlorierte Biphenyle, Dioxine & Furane

Persistente & Nichtpersistente Pestizide

Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe

Phthalate

Phytoestrogene

Nikotine (Tabakrauch)

Flammschutzmittel

Perfluorierte Verbindungen

etc. etc.

Generierung von Referenzwerten für die Allgemeinbevölkerung

Was ist der Sinn von Umwelt-Biomonitoring?

18Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

Vergleich der Ergebnisse mit dem Arbeitsplatz

...zur Differenzierung von arbeits- und umweltbedingten Expositionen(Exposition “on top” auf die Hintergrundbelastung)

...zur Identifizierung von Arbeitsplätzen und –tätigkeiten mit höherenExposition

Primärprävention (z.B. Expositionsreduktion)

...zur Identifizierung von “Hochrisikogruppen”

Sekundärprävention (z.B. Früherkennungsprogramme)

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29

19Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

Übersicht

R

A

isikobeurteilung und Biomonitoring-Konzept

Interpretation und Qualitätskontrolle

Primärprävention (Beispiele)

Biomonitoring der Exposition in der Allgemeinbevölkerung (Umweltmonitoring)

Biomonitoring der Exposition am Arbeitsplatz (Arbeitsplatzmonitoring)

Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe

Aromatische Amine

Phthalate

Nikotin (Tabakrauch)

usblick und Zusammenfassung

20Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

PAK Exposition in der Industrie

Steinkohle

Eisen- & StahlindustrieKoksofen

Steinkohlenteer

KoksofenemissionenKoks

Steinkohlenteerpech

FraktionierteDestillation

PhenoleNaphthalinAnthrazen

Chemische Industrie

KohlenstoffelektrodenFeuerfeste Materialien

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30

21Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

1-Hydroxypyrene in Urine

Median

Bereich 1-OHP [µg/g]

Koksofenarbeiter(n=47)

Kohlenstoffelektroden(n=71)

Feuerfeste Materialien(n=96)

Steinkohlenteer-Destillation(n=18)

Konverterarbeiter (Stahl)(n=6)

Restaurierung Feuerschäden(n=5)

Kontrollen(n=48)

0.1 1 10 100

3.82

9.69

8.41

1.51

13.48

0.46

0.18

Referenzwert [1-OHP]: 0.12

22

Assoziation zwischen 1-OHP vs. 3-OH-B[a]P

-1.0 -0.5 0.0 0.5-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5 Koksofen

Kohlenstoffelektroden

1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

Feuerfeste Materialien

log c (1-OHP) [µg/g Krea]

log

c (3

-OH

B[

) [n

g/g

Kre

a]

P<0.001; rS=0.698 (n=63)

a]P

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31

23Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

T TGG

C

CA

A

HO

HO

HO

DNA-StrangbrücheMutationen

KrebsH O

O H

O

B [a ]P -7 ,8 -d ih y d ro d io l -9 ,1 0 -e p o x id

PAK – Wirkungsmechanismus

Indirekt genotoxischer Mechanismus (z.B. Oxidative Schädigungen)

Direkter genotoxischer Mechanismus (z.B. DNA-Addukt-Bildung)

24Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

an

ti-B

PD

E/1

08

Nuk

leo

tide

Vorher (n=26) 3 Monate nachher (n=33)0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

Median

P <0.001

Interventions-Studie – Neues Bindepech

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32

25Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

Aromatische Amine (AA) – Metabolismus

NH2

N

OH

H

N

O

N

H

S

O

Hb

Hb-Adduct

DNA-Adduct

N

H

CH3

O

Excretion in Urine

N+

H

26Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

Exposition in 47 Koksofenarbeitern

o-Tvor

o-Tnach

2-NAvor

2-NAnach

4-ABPvor

4-ABPnach

BZvor

BZnach

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

ng/L

Urin

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33

27Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

Aromatische Amine und Rauchstatus

21 Nichtraucher26 Raucher

o-TNR

o-TR

2-NANR

2-NAR

4-ABPNR

4-ABPR

BZNR

BZR

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

ng/L

Urin

28Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

Verwendung von Di-o-tolyl-guanidine in der Gummi-industrie

o-Toluidin Hb-Addukte

0

Allgemein-bevölkerung

N=200

Zwischen-fertigung

N=3

EntgradenN=24

InspektionN=4

Add

ucts

in B

lood

[ng/

L]

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

MischenN=7

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34

29Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

Assoziation Luft vs. Urin

10

100

1,000

10,000

100,000

1,000,000

10 100 1.000 10.000 100.000 1.000.000

o-Toluidin in der Luft [ng/m3]

o-T

olu

idin

im

Uri

n [

ng

/L]

R2 = 0.7696

• Enge Assoziation über mehrere Zehnerpotenzen

• Aufnahme vornehmlichinhalativ

• Hoher dermaler Beitrag im Einzelfall nicht ausgeschlossen

30Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

MDA im Nasslaminat-Verfahren

1. Ausgangssituation2. mit Atemschutz3. ohne Atemschutz aber PSA (Overalls, Handschuhe, Spritzschutz)

Urin

Problem: häufig wechselnde Tätigkeiten, MDA-Luftkonzentrationen < NWG (1 µg/m3)

0

5

10

15

20

25

30

Ohne Atemschutz

MD

A [

µg/

L](N

achs

chic

ht)

Mit Atemschutz

SpeziellesSchutzkonzept

0

5

10

15

20

25

30

Schutzkonzept

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35

31Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

0

10

20

30

40

50

60

10 15 20 250 5

MD

A i

n d

er A

rbei

tsp

latz

luft

g/m

3 ]

MDA im Urin [µg/l]

Luftmessungan den Arbeitsplätzen

Im Biomonitoring gemessener Wert

(Median)

Assoziation Luft/UrinDFG 1993

Assoziation Luft vs. Urin

• Innere Belastung lag ca. 40fach höher als aus Luftmessungen zu erwarten war

• Hauptaufnahmeweg Haut

32Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

Phthalate - Verwendung

Einsatzgebiet (u.a. als Zusatzstoffe)

DMP Repellentien, Plastikmaterial

DEP Körperpflegeprodukte, Kosmetika, Medikamente

DnBP Klebstoffe, Kosmetika, Medikamente, Lösungsmittel

DiBP Klebstoffe, Kosmetika, Medikamente, Lösungsmittel

BBzP Vinyl-Fussböden, Klebstoffe, Lösungsmittel

DEHP Weich-PVC (Fussböden, Röhren, Spielzeug)

DiNP wie DEHP

DiDP/DPHP wie DEHP

kurz

lan

g

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36

33Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

Nachweisverfahren

Diagnostisch valides analytisches Verfahren zum Nachweis einer Exposition gegenüber 10 Phthalaten und 22 Metaboliten

DEHP:

DiNP:

O

O

O

O

O

O

O

O

5oxo-MEHP

5OH-MEHP

5carboxy-MEPP

oxo-MINP

carboxy-MINPOH-MINP

OO

OH

O

O

OHO

OH

O

O

O

OH

O

OOH

O

OO

OH

O

O

OHO

OH

O

O

O

OHO

OH

O

O

Lan

gke

ttig

eP

hth

alat

e

34

Mischen, Extrusion,Heiß-Schweißen, Heiß-Schneiden, Recycling

Plastisol

DEHP DEHP, DiNPPhthalate

Firmen

Produkte

Ambient Monitoring: 2hr Luft (personengetragen)

Biological Monitoring: Vor- und NachschichtUrinprobe

Exposition

Elektro- + Netzwerk-Kabel Schläuche Unterbodenschutz

2 Phthalate

5 Firmen

6 Arbeitsplätze

41 Beschäftigte

Anwendung auf betriebliche Kollektive

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37

35Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

0

200

400

600

800

1000

VorschichtUrin

NachschichtUrin

Me

tab

olite

in U

rin

[µg

/L]

Beschäftigteim Bereich Unterbodenschutz

1

10

100

1000

Referenz

Extrusion

Schneiden

Recycling

Mischen

SchweißenPlastiso

l

Me

tab

olite

in U

rin

[µg

/L]

PVC-Arbeiten (DEHP)

Ergebnisse

Plastisol-Arbeiten (DiNP)

36Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

Entwicklung pharmako-/toxikokinetischer Modelle

Toxikokinetik von isotopenmarkierten DEHP nach oraler Aufnahme

Toxikokinetische Grunddaten:• Metabolit 1 (MEHP: t1/2~5 h; 6%)• Metabolit 2 (5OH-MEHP: t1/2~10 h; 23%)• Metabolit 3 (5oxo-MEHP: t1/2~10 h; 15%)

MEHP5oxo-MEHP5OH-MEHP

0

2

4

6

8

10

12

0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44

Time after application (h)

Con

cent

ratio

n in

uri

ne (

mg/

L u

rine

)

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38

37Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

...durch Berechnung der aufgenommenen Menge in mg/kg KG und Vergleich mit Toxizitäts-Studien aus Tierversuchen

Ergebnisse: Beitrag zur Risikoevaluierung

Tägliche Aufnahme [µg/kg/Tag]1 10 100

TD

I (EU

RA

R)

Neu

geb

orene

RfD

(US

EP

A)

TD

I (EU

RA

R)

Erw

achsene

0.1

1

510

25

50

75

9095

99

99.9

Rel

ativ

e S

umm

enhä

ufig

keit

[%]

Kinder Kinder (n = 254),3-12 Jahre,Umweltbundesamt, Umwelt-Survey(GerES IV 2002)

Allgemeinbevölkerung (n = 85)7 - 63 Jahre

Erwachsene

38

Tägliche Aufnahme DEHP – Erwachsene vs. Kinder

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39

39Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

Tägliche Aufnahme an DEHP in Deutschland

1991 1993 1996 1999 2003

1

10

100D

aily

Inta

ke [D

I] [µ

g/kg

KG

/d]

Jahr

40Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

Phthalate – Produktionsanteile

DEHP

25

30

35

40

45

50

55

1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003

Jahr

Pht

hal

ate

[%]

DINP / DIDP

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40

41Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

Nikotin (Tabakrauch) – Metabolismus

Nikotin

Nikotin

N

N

CH3

H

N

N

CH3

H

O

N

N

CH3

H

O

OHHN

N

CH3

H

Cotinin trans-3-Hydroxycotinin

Kurzzeitparameter(t elim. > 20h)

Kurzzeitparameter(t elim. = ~16 - 20h)

Kurzzeitparameter(t elim. = ~2h)

42Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

Nikotin: Luft vs. Urin nach der Schicht(Kneipenbeschäftigte, Nichtraucher)

y = 0,2522x + 5,2004R² = 0,8331

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

Nikotin im Urin [µg/L; Nachschicht]

Nikotin in

 der Luft  [µg/m

3; 5h‐M

essung]

Diskothek

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41

43Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

Cotinin vs. 3-OH-Cotinin im Urin(unterschiedliche Kollektive)

0,01

0,10

10

100

1000

10000

100000

0,01 0,10 10 100 1000 10000

Cotinin [µg/L Urin]

3O

H-C

oti

nin

g/L

Uri

n]

Cut-Off NR/R

Raucher (N=71)

Nichtraucher und nicht Passivrauch-Exponierte (N=37)

Nichtraucher (N=110)NR Gastronomie (N=37)

44Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

Übersicht

Risikobeurteilung und Biomonitoring-Konzept

Interpretation und Qualitätskontrolle

Primärprävention

Biomonitoring der Exposition in der Allgemeinbevölkerung (Umweltmonitoring)

Biomonitoring der Exposition am Arbeitsplatz (Arbeitsplatzmonitoring)

Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe

Aromatische Amine

Phthalate

Nikotin (Tabakrauch)

Ausblick und Zusammenfassung...

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42

45Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

...in Bezug auf Expositions-/Wirkungs-Kontinuum

Erkrankung

Lebensstil, Beruf,Umwelt

GenetischePrädisposition

Innere

Dose

Effektive

Dose

Erste Biologische

Effekte

Veränderte Strukturen

und Funtionen

Primärprävention

Sekundärprävention

46

...in Bezug auf Biomarker der Exposition

Kanzerogene, mutagene und reproduktionstoxische Stoffe (CMR)

Akzeptanz- (4:10.000) und Toleranzrisiko (4:1.000) des AGS werden zu teilssehr niedrigen AGW und damit assoziierten BGW führen

Synergistische Wirkungen

Käfferlein, Koch, Weiß Juli 2010

Teils neue hochempfindliche und spezifische Verfahren notwendig

Kenntnis der aktuellen Hintergrundbelastung notwendig

Multimarker-Panel kann auch komplexe Fragestellungen lösen

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43

47

Zusammenfassung – Biomonitoring...

ist ein essentieller Baustein der Gefährdungs- und Risikobeurteilung

alle Aufnahmewege werden berücksichtigt (insbesondere über die Haut)

insbesondere bei...

Expositionen gegenüber CMR-Substanzen

Expositionen gegenüber Gefahrstoffen mit langen Halbwertszeiten

unterschiedlich schweren Arbeitstätigkeiten ( Atemfrequenz)

ist ein geeignetes Instrument zur Objektivierung von Schutzmaßnahmen

liefert einen Beitrag zur Dosis-Wirkungsbeziehung von Gefahrstoffen

zur Risikoevaluierung und Risikomanagement

48

Zusammenfassung – Biomonitoring...

ist ein essentieller Baustein der Gefährdungs- und Risikobeurteilung

alle Aufnahmewege werden berücksichtigt (insbesondere über die Haut)

insbesondere bei...

Expositionen gegenüber CMR-Substanzen

Expositionen gegenüber Gefahrstoffen mit langen Halbwertszeiten

unterschiedlich schweren Arbeitstätigkeiten ( Atemfrequenz)

ist ein geeignetes Instrument zur Objektivierung von Schutzmaßnahmen

liefert einen Beitrag zur Dosis-Wirkungsbeziehung von Gefahrstoffen

zur Risikoevaluierung und RisikomanagementVerw

enden Sie einen Biomonitorin

g

Verwenden Sie einen Biomonito

ring--Ansatz

Ansatz

wo nur immer m

wo nur immer m

ööglich glich –– Es zahlt s

ich aus !

Es zahlt sich aus !

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44

Biomonito- Erfahr tzen

olfgang Will

ring im Betrieb ungen und Nu

Referent: Dr. rer. nat. W

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45

Biomonitoring im Betrieb Biomonitoring im Betrieb ––Erfahrungen und NutzenErfahrungen und Nutzen

Dr. rer. nat. Wolfgang WillDr. rer. nat. Wolfgang WillOccupational Medicine and Health ProtectionOccupational Medicine and Health Protection

Occupational Medicine and Health Protection - 2 -

Was ist Biomonitoring ?Was ist Biomonitoring ?

http://de.wikipedia.org/wiki/Biomonitoring

von chemischen Substanzen

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46

Occupational Medicine and Health Protection - 3 -

Chemische EinflChemische Einflüüsse sse –– ObjektivierungObjektivierung

Innere Exposition – BiomonitoringInnere Exposition – Biomonitoring

Gesundheitliche Auswirkungen

Vorsorgeuntersuchungen

Gesundheitliche Auswirkungen

Vorsorgeuntersuchungen

Magen-Darm-Trakt

Lunge

Haut

Magen-Darm-Trakt

Lunge

Haut

Äußere Exposition

Ambient Monitoring

Äußere Exposition

Ambient Monitoring

Occupational Medicine and Health Protection - 4 -

MAK KommissionMAK Kommissionhttp://www.wiley-vch.de/books/info/mak/index.php

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47

Occupational Medicine and Health Protection - 5 -Occupational Medicine and Health Protection - 5 -

Bekanntmachung zu Gefahrstoffen 910Bekanntmachung zu Gefahrstoffen 910

http://www.baua.de/de/Themen-von-A-Z/Gefahrstoffe/TRGS/TRGS.html?__nnn=true&__nnn=truehttp://www.baua.de/cln_094/de/Themen-von-A-Z/Gefahrstoffe/TRGS/TRGS-903.html

Occupational Medicine and Health Protection - 6 -Occupational Medicine and Health Protection - 6 -

Bekanntmachung zu Gefahrstoffen 910Bekanntmachung zu Gefahrstoffen 910

http://www.baua.de/de/Themen-von-A-Z/Gefahrstoffe/TRGS/TRGS.html?__nnn=true&__nnn=truehttp://www.baua.de/cln_135/sid_2876C9E254CCF547571D7079E1E3B7A5/de/Themen-von-A-Z/Gefahrstoffe/TRGS/Bekanntmachung-910.html

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48

Occupational Medicine and Health Protection - 7 -

BA

SF

BA

SF

-- in

tern

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e B

iom

on

ito

rin

gB

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Occupational Medicine and Health Protection - 8 -

BA

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Auswahl

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49

Occupational Medicine and Health Protection - 9 -

Qu

ecks

ilber

/ K

reat

inin

Qu

ecks

ilber

/ K

reat

inin

Occupational Medicine and Health Protection - 10 -

ChloralkaliChloralkali--Elektrolyse Elektrolyse –– AmalgamverfahrenAmalgamverfahren

2 Cl - Cl2 + 2e -

2 Na + + 2 e - 2 Na

2 Na + H20

2 Na + + 2 OH - + H2

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50

Occupational Medicine and Health Protection - 11 -

Biologischer Grenzwert (BGW)laut TRGS 903 100 µg Hg / L Urin

BEI nach ACGIH 35 µg Hg / g Kreatinin

BLV nach SCOEL 30 µg Hg / g Kreatinin

BAT (seit 2005) 30 µg Hg / L Urinnach „Senatskommission zur Prüfunggesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe“

Arbeitsmedizinischische Arbeitsmedizin e biologische Grenzwerte biologische Grenzwerte ffüür Quecksilber im Urinr Quecksilber im UrinStand 2005

Occupational Medicine and Health Protection - 12 -

KreatininKreatinin

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

09:00 12:00 15:00 18:00 21:00 00:00 03:00 06:00 09:00

Probennahme

kum

ulie

rte

Kre

atin

inau

ssch

eid

ung

[g

] .

Kreatinin Kreatinin entsteht im Muskelgewebe aus Kreatinphosphat. Da es nicht mehr in Kreatin umgewandelt werden kann, wird es in zeitlich weitgehend konstanten Mengen über die Nieren ausgeschieden.

aber: Kreatininkorrektur ist nur statthaft bei Stoffen, die dem Kreatinin vergleichbar ausgeschieden werden.

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51

Occupational Medicine and Health Protection - 13 -

Welcher Bezug der HgWelcher Bezug der Hg--Ausscheidung Ausscheidung –– volumenbezogen oder kreatininkorrigiert volumenbezogen oder kreatininkorrigiert ––gibt die tatsgibt die tatsäächliche Belastung besser wieder ?chliche Belastung besser wieder ?

Hypothese 1:

Aufgrund der Biokinetik von Hg (Halbwertszeit im Urin ~40 Tage) können bei zeitlich engmaschiger Probennahme keine großen Veränderungen der Hg-Ausscheidungen im Urin auftreten Die Bezugsgröße ist vorzuziehen, unter der die Hg-Ausscheidung im zeitlichen Verlauf die geringeren Schwankungen aufweist.

Hypothese 2:

Die innere Exposition ist unabhängig von klinischen Parametern Die Bezugsgröße ist vorzuziehen, unter der die Hg-Ausscheidung die geringere Abhängigkeit vom Kreatininwert aufweist.

Occupational Medicine and Health Protection - 14 -

UntersuchungskollektivUntersuchungskollektiv

4 langjährige Mitarbeiter in Wechselschicht (12 h Tagschicht, 12 h frei, 12 h Nachtschicht, 48 h frei) in einem Betrieb der Chloralkali-Elektrolyse nach dem Amalgamverfahren

Probennahmen über 6 Wochen nach Möglichkeit in jeder Schicht, teilweise zweimal pro Schicht (Schichtanfang und -ende)

Bestimmung von Quecksilber und Kreatinin im Urin

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52

Occupational Medicine and Health Protection - 15 -

HgHg--Ausscheidung eines Mitarbeiters Ausscheidung eines Mitarbeiters üüber 6 Wochen im April / Mai 2004ber 6 Wochen im April / Mai 2004alle Urinprobenalle Urinproben

Hg volumenbezogen

Hg kreatininkorrigiert

Kreatinin

0

1

2

3

4

Kre

atin

in im

Uri

n [

g/L

] .

12

14

12

16

15

21

16

11

39

11

15

1112

9999 9

12

8

6

11

1.84

1.24

1.86

1.401.341.20

1.42

1.75 1.73

3.17

1.72

0

10

20

30

40

0 7 14 21 28 35 42

Zeit [Tage]

Qu

ecks

ilber

im U

rin

g/L

bzw

. µg

/g K

reat

inin

] .

Occupational Medicine and Health Protection - 16 -

HgHg--Ausscheidung eines Mitarbeiters Ausscheidung eines Mitarbeiters üüber 5 Wochen im April / Mai 2004ber 5 Wochen im April / Mai 2004alle Urinprobenalle Urinproben

0

1

2

Kre

atin

in im

Uri

n [

g/L

] .

16

15

22

8

6

19

18

14

10 119

15

8

11

9

12

1312

87

10

12

11

8

1.01

0.67

1.74

1.55

1.67

1.89

1.41

1.92

0.81

1.35

1.15 1.18

0

10

20

0 7 14 21 28 35

Zeit [Tage]

Qu

ecks

ilber

im U

rin

g/L

bzw

. µg

/g K

reat

inin

] .

Hg volumenbezogen

Hg kreatininkorrigiert

Kreatinin

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Occupational Medicine and Health Protection - 17 -

AbhAbhäängigkeit von ngigkeit von Kreatinin und Hg im UrinKreatinin und Hg im Urin

Hg volumenbezogen

Hg kreatininkorrigiert

Kreatinin

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5

Kreatinin im Urin [g/L]

Qu

ecks

ilber

im U

rin

g/L

bzw

. µg

/g K

reat

inin

] .

Occupational Medicine and Health Protection - 18 -

Die Kreatininkorrektur der HgDie Kreatininkorrektur der Hg--Ausscheidung Ausscheidung ffüührt zu einer wesentlich realistischeren hrt zu einer wesentlich realistischeren MaMaßßzahl der Hgzahl der Hg--BelastungBelastung

BAT 2007 25 µg Hg / g Kreatinin

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Occupational Medicine and Health Protection - 19 -

oo--ToluidinToluidin

Occupational Medicine and Health Protection - 20 -

Patient

Notfallpatient Notfallpatient 06.09.200506.09.2005

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Occupational Medicine and Health Protection - 21 -

Arbeitsablauf Arbeitsablauf Kesselwagenreinigung (1)Kesselwagenreinigung (1)

1. Absaugleitung anschließen, Tank entspannen

2. Domdeckel öffnen, Restmenge kontrollieren, Spritzkopf einführen

3. Ablaufschläuche anschließen, Auslauf- und Bodenventile öffnen, dann Reinigung starten

4. Domdeckel sowie ggf. Heizung und Steigrohr reinigen

5. Spritzkopf herausheben, Trocknung einführen und starten

6. Ablaufschläuche abflanschen, Trocknung herausheben

Occupational Medicine and Health Protection - 22 -

Arbeitsablauf Arbeitsablauf Kesselwagenreinigung (2)Kesselwagenreinigung (2)

7. „frei messen“

8. Tank befahren, um das Reinigungsergebnis zu begutachten und um ggf. Nacharbeiten durchzuführen

9. Abläufe reinigen und verschließen, Kennzeichnung entfernen

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Occupational Medicine and Health Protection - 23 -

1

10

100

1000

10000

100000

0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 78

Zeit nach Exposition [h]

o-T

olui

din

im U

rin [µ

g/g

Kre

atin

in]

.

oo--Toluidin Toluidin -- Intoxikation Intoxikation bei Kesselwagenreinigung am 06.09.2005bei Kesselwagenreinigung am 06.09.2005

t1/2 = 3 h

45800

1450

29

348

57 26

3

t1/2 = 15 h

Proband A (Werte um

Proband B

intensive messtechnische Begleitung künftiger Reinigungen von Kesselwagen mit letztem Ladegut o-Toluidin(spezifische Bestimmungen in Luft, Spülwasser und Urin).

Occupational Medicine and Health Protection - 24 -

oo--Toluidinwerte Toluidinwerte bei Kesselwagenreinigung bei Kesselwagenreinigung am 26.04.2006am 26.04.2006

Tankatmosphärevor der Reinigung 730 mg/m³nach der Reinigung 3 mg/m³nach der Trocknung 1 mg/m³

Letztes Spülwasser 5,6 mg/L

Ausscheidung im UrinPerson, die eingestiegen ist 36 µg/g Kreaweitere Personen max. 5 µg/g Krea

Vergleich

ehemalige TRK0,5 mg/m³

BASF Aktionswert20 µg/g Krea

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Occupational Medicine and Health Protection - 25 -

oo--Toluidinwerte Toluidinwerte bei Kesselwagenreinigungen bei Kesselwagenreinigungen am 26.04.2006 und am 10.05.2006am 26.04.2006 und am 10.05.2006

* mit Frischluftmaske

Tank aus EdelstahlTank aus Edelstahl ... aus Eisen... aus Eisen

zukünftig Untersuchungen nach G33 (Meldung an ODIN)

Tankatmosphärevor der Reinigung 730 mg/m³ -nach der Reinigung 3 mg/m³ -nach der Trocknung 1 mg/m³ 110 mg/m³nach nochmaliger Trocknung 10 mg/m³nach 2 Tagen Standzeit 64 mg/m³nach 18 Tagen Standzeit 130 mg/m³

Letztes Spülwasser 5,6 mg/L 1300 mg/L

Ausscheidung im UrinPerson, die eingestiegen ist 36 µg/g Krea 1163 µg/g Krea*weitere Personen max. 5 µg/g Krea max. 80 µg/g Krea

Occupational Medicine and Health Protection - 26 -

Re

inig

un

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Lad

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-- To

luid

inT

olu

idin Ziel der ReinigungZiel der Reinigung

„sauberer“ Tank

Tankatmosphäre <0,5 mg o-Toluidin / m³ Luft

Innere Belastung von Personen nach Tätigkeiten im Tank ohne Atemschutz <20 µg o-Toluidin / g Kreatinin im Urin

EdelstahltanksEdelstahltanks

nach Verbesserungen des Reinigungsverfahrens werden die oben beschriebenen Werte sicher eingehalten

NormalstahltanksNormalstahltanks

können unter vertretbarem Aufwand nicht in einen Zustand versetzt werden, der ein Begehen ohne Vollschutz erlaubt und werden deshalb für o-Toluidin nicht mehr eingesetzt

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58

Occupational Medicine and Health Protection - 27 -

Fazit:Fazit: Chemikalientransport mittelfristig nur Chemikalientransport mittelfristig nur noch in Kesselwagen mit Edelstahltanksnoch in Kesselwagen mit Edelstahltanks

Faz

itF

azit

Messen Sie nur, was Sie Messen Sie nur, was Sie auch interpretieren auch interpretieren kköönnen!nnen!

Sorgen Sie dafSorgen Sie dafüür, dass r, dass aus den Ergebnissen aus den Ergebnissen die notwendigen die notwendigen Konsequenzen Konsequenzen gezogen werden!gezogen werden!

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59

Referenten Herr Dr. rer. nat. Holger M. Koch / Herr Dr. rer. nat. Tobias Weiß Herr Dr. rer. nat. Heiko Udo Käfferlein Institut für Prävention und Arbeitsmedizin der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IPA) Bürkle-de-la-Camp-Platz 1 44789 Bochum Frau Prof. Dr. med. Monika A. Rieger / Frau Dr. rer. nat. Sibylle Hildenbrand Institut für Arbeits- und Sozialmedizin Universitätsklinikum Tübingen Wilhelmstr. 27 72074 Tübingen Herr Dr. rer. nat. Wolfgang Will Abteilung Arbeitsmedizin und Gesundheitsschutz der BASF SE 67056 Ludwigshafen Moderation Herr Dr. med. Matthias Kluckert Leiter des Fachbereichs Arbeitsmedizin Berufsgenossenschaft Rohstoffe und chemische Industrie (BG RCI) Kurfürsten-Anlage 62 69115 Heidelberg