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UmweltmedizinGrundlagen der Umweltmedizin - klinische Umwelt-medizin - ökologische Medizin
Herausgegeben von Volker Mersch-Sundermann
Mit Beiträgen von
H. BecherK. BegemannH. BehrendtJ. H. BernhardtS. Böse-O'ReillyC.de HaanM. DettenkoferH. H. DieterS. EberhartingerB. Eberlein-KönigS. EikmannTh. EikmannD.EisE. EndersA. B. FischerK.-H. FriedrichsH. C. GassenTh. CebelH.-P. GelbkeM. GfesserH. R. GlattSt. Grätzel
A. HahnV. HanfA. HaßeTh. HektarH.-M. HelbichD. HenschlerR. HentschelCh. HickB. HildebrandR. JäckhG. JorchU. KaiserM. KayserS. KevekordesM. KlettS. KnasmüllerG. KrupitzaK. KümmererW. K. LutzK. MayerV. Mersch-SundermannH. Michalak .
0 . Mosbach-SchulzG. MöschwitzerH.-M. MulischJ. RingU. RisseH. S. RosenkranzP. RudolphT. SalthammerJ. SchellscheidtM. ScherrerW. SchimmelpfennigK. SchraderD. SchrenkV. SchulzM. Schwenk\1. SimonitschA. StevensCh. StrefferR. H. R. SuchenwirthJ. TimmF. TretterM. Wilhelm
191 Abbildungen, 225 Tabellen
1999Georg Thieme Verlag Stuttgart • New York
XIII
Inhaltsverzeichnis
I Umweltmedizin und ökologische Medizin (Grundlagen)
1 Umweltmedizin und ökologische Medizin -Begriffsbestimmung und Spannungsfelder
Historisches und Problemkreise 3Definitionen 3Umweltmedizin und ökologische Medizin -
ergänzende Dichotomie 4Spannungsfelder in der Umweltmedizin 5Das 1. Spannungsfeld: Aufgaben 5
V. Mersch-Sundermann
Das 2. Spannungsfeld: Krankheitsbilder 6Das 3. Spannungsfeld: soziale Relevanz 7
Aufgaben der Umweltmedizin 7Literatur 9
2 Wissenschaftstheoretische Aspekte der Umweltmedizin S. Grätzel und C. Hick 10
Was heißt Umwelt? 10Zur wissenschaftstheoretischen Situation der
Umweltmedizin 11Kriterien wissenschaftlicher Erkenntnis 12Wissenschaftliche Aussagen werden induktiv
bewiesen 12Wissenschaftliche Aussagen werden induktiv
wahrscheinlich gemacht 13Das grundsätzliche Problem empirischer
Begründung: Erfahrung ist theoriegeladen 13Wissenschaftliche Aussagen müssen falsifizierbar
sein 14Probleme des Falsifikationismus 15Wissenschaft ist „problem solving" 16
Die Lebenswelt als Grundlage wissenschaftlicherErkenntnis 19
Der lebensweltliche Boden der Erfahrung 19Wissenschaftstheoretische und umweltethische
Konsequenzen 20
Lebensweltlich-instrumentelles Wissenschafts-verständnis 22
Grenzen des naturwissenschaftlichenUmweltmodells 23
Kausale Erklärung und ihre Probleme 23Grenzen der experimentellen Methode 26Verkürzte Erfahrung als Wurzel der
Umweltzerstörung '. 26
Elemente eines lebensweltlichenUmweltmodells 27
Mensch und Umwelt j 27Umwelten als Zeichensysteme 28
Umweltmedizin als interdisziplinäreWissenschaft 29
Literatur 30
3 Methoden 31
Chemisch-analytische Methoden 31 Toxikologische Prüfmethoden für die ZulassungH.-M. Helbich
Einführung 31Chromatographisch-massenspektrometrische
Verfahren : 31Spektroskopische Verfahren 35Ausblick 35Literatur 35
von Industriechemikalien und Pflanzenschutz-mitteln 36H.-P. Celbke und B. Hildebrand
Datenlage bei Pflanzenschutzmitteln und iChemikalien 36
Gesetzliche Rahmenbedingungen für sicherheits-relevante toxikologische Untersuchungen 36
XIV Inhaltsverzeichnis
Randbedingungen für toxikologische Prüfungen ... 38Gruppierung toxikologischer Prüfungen 39Aussagekraft von In-vivo- und In-vitro-Methoden.. 47Literatur 47
Epidemiologische Methoden 48H. Becher
Einführung 48Epidemiologische Maßzahlen und Begriffe 48Graphische Darstellungen in der deskriptiven
Epidemiologie 50Analyse von Überlebensdaten 50Epidemiologische Studientypen 51Zusammenfassende Bewertung 57Literatur 57
Biomonitoring 58D. Eis und M. Schwenk
Einführung und Definition 58Expositionsbiomonitoring 58Effektbiomonitoring 72Suszeptibilitätsbiomonitoring 73Schlußbemerkungen 75Literatur , 75
Praktische Durchführung von Raumluft-untersuchungen - Literaturübersicht 76T. Salthammer
Literatur 78
4 Ressourcen (Daten und Grundlagen der ökologischen Medizin) 80
Wasser 80K. Kümmerer
Wasserdargebot 80Wasserverbrauch 80Regelungen zum Schutz von Wasserqualität und
Gewässern 81Wasserqualität: derzeitige Situation und künftige
Entwicklung '. 82Wasserquantität - ein zunehmend kritisches
Problem 83Literatur 83
Boden 84S. Kevekordes
Entwicklung, Bestandteile und Typen 84Bedeutung des Bodens 85Funktionen des Bodens 85Boden als begrenzte Ressource 86
Literatur 86
Luft, Atmosphäre und Klima 86A. Haße und V. Mersch-Sundermann
Atmosphärenschichten 86Lichtenergie und Gaszusammensetzung 87Luftverunreinigungen 88Mangelndes Fließgleichgewicht und komplexe
Zusammenhänge 89
Fauna und Flora 89I Gebel
Artenvielfalt, -Verteilung und -erhaltung 90Bewuchszonen und deren wirtschaftliche
Bedeutung t 90Wirtschaftliche Bedeutung der Artenvielfalt und
Gefahr des Aussterbens 91Literatur 92
II Ursachen und Wirkungen (physikalische Effekte)
5 Ionisierende Strahlung
Einführung 95Physikalische Grundlagen und Dosisgrößen 95Strahlenexpositionen 96Biologische Wirkungen 98Grundlegende Phänomene 98
C. Streffer 95
Akute Strahlenwirkungen 100Deterministische Spätschäden 101Genetische Effekte 101Induktion von malignen Erkrankungen 102Literatur 104
6 Licht, Infrarot und UV-Strahlung J.H.Bernhardt 106
Grundlagen 106
Biologische Wirkungen auf den Menschen 107Ultraviolette Strahlung 107Sichtbare und infrarote Strahlung 110Laserstrahlung 110
Grenzwertempfehlungen 111Bestehende und angestrebte Richtlinien 111UV-Strahlung 111'Licht und Infrarotstrahlung 112Laserstrahlung 113
Inhaltsverzeichnis XV
Schutzmaßnahmen und Informationen derÖffentlichkeit über die gesundheitlichenAuswirkungen der solaren UV-Strahlung 114
Allgemeine Maßnahmen und Augenschutz 114UV-Index 114Verhaltensanpassung 115
Kleidung, Hut und Brille 115Chemische Sonnenschutzmittel 115
Zusammenfassende Bewertung 116Literatur 117
7 Elektrische und magnetische Felder J.H.Bernhardt 118
Anwendungen und Expositionsquellen 118Mechanismen der Wechselwirkung mit
biologischen Systemen 118Biologische Wirkungen 121Direkte Feldwirkungen 121Indirekte Feldwirkungen 122
Funktionsbeeinflussung von Körperhilfen 123
Risikobewertung und Grenzwert-empfehlungen 123
Vorsorgegesichtspunkte 125Literatur 126
Hochfrequente elektromagnetische Feldereinschließlich Mikrowellen J.H.Bernhardt 127
Anwendungen und Expositionsquellen 127Einleitung 127Physikalische Grundlagen 127Anwendungen und Expositionen 128
Mechanismen der Wechselwirkungen mitbiologischen Systemen 131
Wechselwirkungen auf molekularer undzellulärer Ebene 131
Wechselwirkungen auf makroskopischer Ebeneund dosimetrische Grundlagen 131
Indirekte Wirkungsmechanismen 132
Biologische Wirkungen 133Untersuchungsmethoden und Wirkungsformen... 133
Thermische Effekte 134Biologische Effekte bei Einwirkungen schwacher
hochfrequenter Felder 134
Risikobewertung und Entwicklungvon Grenzwerten. 135
Bestehende Schutzkonzepte 135Risikobewertung 136
Grenzwertempfehlungen, Gefahren undBeeinträchtigungen 137
Zusammenfassung 139Literatur 140
III Ursachen und Wirkungen (chemische Stoffe)
9 Metalle und Metalloide M. Wilhelm 143
Einführung 143Aluminium 144Relevante Verbindungen 144Vorkommen und Verbreitung in der Umwelt 144Aufnahmemengen über unterschiedliche Pfade ... 145Kinetik 145Interne Belastung 145Wirkungen 146Umweltmedizinische Relevanz 146Maßnahmen 147
Arsen 147Relevante Verbindungen 147Vorkommen und Verbreitung in der Umwelt 147Aufnahmemengen über unterschiedliche Pfade ... 148
Kinetik 149Interne Belastung 149Wirkungen 150Umweltmedizinische Relevanz 150Maßnahmen 151
Blei 151Relevante Verbindungen 151Vorkommen und Verbreitung in der Umwelt 151Aufnahmemengen über unterschiedliche Pfade ... 152Kinetik '. 152Interne Belastung : 152Wirkungen 153Umweltmedizinische Relevanz 154Maßnahmen 154
XVI Inhaltsverzeichnis
Cadmium 154Relevante Verbindungen 154Vorkommen und Verbreitung in der Umwelt 155Aufnahmemengen über unterschiedliche Pfade ... 155Kinetik 155Interne Belastung 156Wirkungen 156Umweltmedizinische Relevanz 157Maßnahmen 158
Quecksilber 158Relevante Verbindungen 158Vorkommen und Verbreitung in der Umwelt 158Aufnahmemengen über unterschiedliche Pfade ... 159Kinetik 159Interne Belastung 160Wirkungen 161Umweltmedizinische Relevanz 161Maßnahmen 162Literatur 162
10 Nitrat, Nitrit und Nitrosamine V. Mersch-Sundermann 165
Vorkommen in der Umwelt 165Exposition des Menschen 166Medizinische Bedeutung von Nitrat und Nitrit 166
Risikoabschätzung und umweltmedizinischeEmpfehlungen 169
Literatur 170
11 Anorganische Gase A. Haße und V. Mersch-Sundermann 172
Einführung 172Schwefeldioxid 172Vorkommen in der Umwelt 172Wirkungscharakteristik 174
Stickstoffoxid 174Vorkommen in der Umwelt 174Wirkungscharakteristik 175
Kohlenmonoxid 176Vorkommen in der Umwelt 176Wirkungscharakteristik 176
Ozon 177Vorkommen in der Umwelt 177Wirkungscharakteristik 178Literatur 178
12 Aliphatische und monozyklische Kohlenwasserstoffe D. Schrenk 179
Aliphatische Kohlenwasserstoffe 179 Alkohole und PhenoleÜberblick 179n-Hexan 179
Monozyklische aromatische Kohlen-wasserstoffe 180
Benzol 180Toluol 181Sonstige Alkylbenzole 181Styrol 182
MethanolEthanolHöhere AlkoholePhenol und mehrwertige Phenole,,
Formaldehyd.Literatur
182182183183183
183185
13 Polyzyklische Aromaten H. R. Glatt 186
Definitionen 186Historisches 187Bildung und Vorkommen 189Aufnahmepfade und Biomonitoring 190Toxikologische Wirkungen 191Wirkmechanismen, Biotransformation,
kritische Strukturelemente 192Epoxide 192
Benzylische Sulfatester 195Weitere reaktive Metaboliten 196Beteiligte Enzyme, ihre Gewebeverteilung
und ihre Induzierbarkeit durch PAC 196Struktur-Aktivitäts-Beziehungen 197
Aktuelle Situation und Ausblick 198Literatur 198
Inhaltsverzeichnis XVII
14 Organische Nitroverbindungen H. S. Rosenkranz 200
Nitroarene 200 Literatur 204Nitrierte polyzyklische aromatische Kohlen-
wasserstoffe 202
15 Niedermolekulare Organohalogenverbindungen D. Schrenk 207
Überblick über Vorkommen undEigenschaften 207
Halogenierte Methanderivate 208Mono- und Dichlormethan 208Trichlormethan 209Tetrachlormethan 209
Halogenierte Ethanderivate 210Halogenierte Ethenderivate 210Vinylchlorid und Vinylidenchlorid 210Trichlorethen 211
Tetrachlorethen 211
Sonstige halogenierte Aliphaten 212Halogenierte Ethinderivate 212Halogenierte Aliphaten mit drei und mehr
Kohlenstoffatomen 212
Monozyklische halogenierte Aromaten 212Halogenierte Benzole 212Halogenierte Phenole 213Literatur 213
16 Polychlorierte Biphenyle H.-M. Helbich 214
Definition und Verwendung 214 Toxikologische Risikoabschätzung der PCBVorkommen in der Umwelt 214 im Vergleich zu PCDD/F 217Historisches 215 Literatur 219Toxikologie 215
17 Polychlorierte Dibenzodioxine undDibenzofurane (PCDD/PCDF) S. Eikmann, A. B. Fischer und T. Eikmann 221
Stoffbeschreibung und Vorkommen 221 Bewertung ): 223Aufnahme, Kinetik und Wirkungen 222 Literatur ': 223
18 Tabakrauch U. Kaiser 224
Literatur 226
19 Partikuläre Luftinhaltsstoffe (Aerosole) U. Risse, K. H. Friedrichs und H. Behrendt 227
Vorkommen, Verhalten undCharakterisierung 227
Inhalation, Deposition und Eliminierungvon Aerosolteilchen 227
Wirkung 228Beispiele relevanter Aerosole 229Dieselruß 229
Tabakrauch 230
Analyse von Partikeln 231Bestimmung partikelassoziierter organischer
Stoffe 231Literatur 232
20 Pestizide (Pflanzenschutzmittel) 233
AllgemeinesV. Mersch-Sundermann
Bedeutung und Definition 233Anwendung und Verbreitung in der Umwelt 233Toxikologische Bedeutung 235
233 Zulassung und Grenzwerte 237Literatur 237
Herbizide ,237S. Kevekordes \.
XVIII Inhaltsverzeichnis
Vorkommen und Einsatzgebiete 237Nachweis von Herbiziden 238Wirkungen von Herbiziden auf die Gesundheit... 239Literatur 241
Fungizide 242R. H. R. Suchenwirth
Vorkommen und Einsatzgebiete 242Hauptgruppen der Fungizide 243Nachweis von Fungiziden 245Wirkungen von Fungiziden auf die Gesundheit .. . 246Literatur 248
Insektizide 248V. Mersch-Sundermann
Überblick über Anwendung, Risiken undEinteilung 248
Organophosphate 248Carbamate und Dithiocarbamate 250Chlorierte zyklische Kohlenwasserstoffe 250Pyrethroide 251Literatur 255
Umweltmedizinische Bedeutung der Pestizide.. 255V. Mersch-Sundermann und R. H. R. Suchenwirth
Literatur 257
21 Wasch- und Reinigungsmittel P. Rudolph 260
Literatur
22 Kosmetika
261
Europäische KosmetikrichtlinieBeschreibung der Kosmetik-Produkt-dokumentation 262
Kennzeichnung von Inhaltsstoffen 262Ausgewählte Beispiele chemischer Einflüsse
auf die menschliche Haut 263
K. Schröder 262
Tenside und tensidhaltige Formulierungen 263Konservierungsstoffe 264UV-Filter - Sonnenschutzprodukte 266Duftstoffe (Nitromoschus) 268Gewerbliche Friseurnoxen: Haarfarbvorprodukte.. 269Literatur 271
IV Ursachen und Wirkungen (biologische Effekte)
23 Biogene Stoffe(natürliche Umweltgifte und protektive Pflanzenstoffe) T. Gebel 275
Literatur 278
24 Genetisch veränderte Organismen H. G. Gassen und T. Hektar 279
Wie unterscheiden sich genetische vongentechnischen Veränderungen? 279
Definitionen 279Konventionelle genetische Änderungen 279Grundlegende Verfahren der Gentechnik 280
Gentechnische Veränderungen an Viren undMikroorganismen 281
Sicherheitsbewertung 281„Eosinophilia-myalgia syndrome" (EMS)
(Tryptophanskandal) 281Gentechnisch hergestellte Vakzine 282
Gentechnische Veränderungen bei Pflanzen 283Ziel und Historisches 283Gentechnische Verfahren zur Modifikation
von Pflanzenzellen 283
Ziele der gentechnischen Veränderungvon Nutzpflanzen
Beispiel für eine transgene Pflanze:die Flavr-Savr-Tomate
Mögliche Risiken transgener Pflanzen .
Gentechnische Veränderungen von Tieren ..Historisches und NutzenMethoden zum Transfer von gentechnischem
Material in die KeimbahnTransgene LabortiereTransgene Nutztiere
Ausblick und ZukunftsperspektivenLiteratur
284
284286
286286
287289290
292!292,
Inhaltsverzeichnis XIX
V Emissionen/Immissionen (Quellen)
25 Energiebereitstellung und -nutzung
Bedeutung und Formen 295„Energie": Grundvoraussetzung für technisch
hochentwickelte Gesellschaften 295Energiebedingte Emissionen und Immissionen -
umweltmedizinische Bedeutung 295Fossile Energieträger 296Kernenergie 296
26 Abwasser
Inhaltsstoffe und ihre Bedeutung 299Abwasserreinigung 300
27 Straßenverkehr
Überblick 303Entwicklung der Schadstoffemissionen 303Entwicklung der Schadstoffimmissionen 306
28 Müll, Deponien und Altlasten
Historisches 310Abfallsammlung, Abfallsortierung
und Biokompostierung 310Hausmüll- und Sondermülldeponien 311Altlasten (Altablagerungen und Altstandorte) 312
29 Militärchemische Altlasten
Historisches und Erfassung der Altlasten 315Stoffe und Kontaminationen 315Militärische Nutzungsbereiche 316
Umweltverhalten und Ökotoxizität 318Humantoxizität von Emissionen aus
militärchemischen Altlasten 319
30 Wäschereien, Reinigungs- und Textilbetriebe
Literatur 327
M. Dettenkofer 295
Regenerative Energien 297Energienutzung: Beispiele für Reduktions-
potentiale und Wege zu ihrer Umsetzung 297Perspektiven für einen verantwortlichen Umgang
mit Energie 297Literatur 298
K. Kümmerer 299
Klärschlamm 301Literatur 302
V. Mersch-Sundermann und A. Haße 303
Bewertung der Schadstoffexposition 307Literatur 309
\ Th. Eikmann 310
Gefährdungs- und Expositionsabschätzungbei Altlasten 312
Altlasten als spezifisches Umweltmedium 314Literatur 314
H.-M. Mulisch, G. Möschwitzer und H. H. Dieter 315
Chemische Kampfstoffe 319Sprengstofftypische Verbindungen (STV) 320Bestandteile aus Mineralölen
(Mineralölkohlenwasserstoffe) 323Weitere Stoffe in militärchemischen Altlasten 324Literatur 324
P. Rudolph 326
XX Inhaltsverzeichnis
31 Emissionen aus dem Krankenhaus
Atmosphärische EmissionenEmissionen durch Energieerzeugung
und Energieverbrauch 328Emissionen durch Sterilisatoren für
thermolabile Materialien 328Emissionen durch Narkosegase 328Verkehrsbedingte Emissionen..
M. Scherrer 328
328 Andere atmosphärische Emissionen 329
Abfall 329Abwasser 330Mengen und Zusammensetzung 330Spezielle Abwasseremissionen 330
329 Literatur 330
VI Expositionen (Zielpunkte)
32 Trinkwasser H. Dieter 333
Qualitätskriterien für Trinkwasser inDeutschland: historischer Hintergrund 333
Qualitätskontrolle gemäß Trinkwasser-verordnung 333
Bewertungsmaßstäbe 333Überwachung und Begründung der Grenz-
und Richtwerte 334Fazit: Trinkwasser und Qualitätskontrolle 337
Trinkwasser und Umwelthygiene 337Trinkwasser und Wassersparen 338Trinkwasser, abgepacktes Wasser und
Nachaufbereitung im Haushalt 339Bewertung möglicher Überschreitungen von
Grenzwerten der TrinkwV 340
Fazit: vorübergehend duldbareÜberschreitungen von Grenzwerten 341
Trinkwasser und Gesundheit 341Aluminium 341Arsen 342Blei 342Kupfer 342Mangan 343Fluorid 344Nitrat und Nitrit 344Leichtflüchtige halogenierte Kohlenwasserstoffe
(LHKW) 344Endokrine Disruptoren 345Pestizide und ihre Hauptabbauprodukte 345Fazit: Trinkwasser und Gesundheit 346Literatur 346
33 Lebensmittel V. Mersch-Sundermann 350
Definition und Ursprung von Fremd-und Schadstoffen 350
Fremd- und Schadstoffe in Lebensmitteln 350Lebensmittelzusatzstoffe 351Rückstände 352Kontaminanten ' 354
Gesetzliche Grundlagen für Fremd- undSchadstoffe in Lebensmitteln 356
Gesundheitliche Bewertung von Fremd-und Schadstoffen in Lebensmitteln 356
Literatur 358
34 Frauenmilch (Stillen) S. Böse-O'Reilly, H.-M. Helbich und V. Mersch-Sundermann 359
Einführung 359Vorteile des Stillens 359Fremd- und Schadstoffe in der Frauenmilch 360Allgemeines 360Schwermetalle 361Halogenorganische Verbindungen 362Nitromoschusverbindungen 365Weitere Fremd- und Schadstoffe 365
Prädisponierende Faktoren für Fremd- undSchadstoffe in der Frauenmilch 366
Risiken durch Xenobiotika in derFrauenmilch 367
Stillempfehlungen aus umweltmedizinischer iSicht 368
Literatur 370
Inhaltsverzeichnis
35 Innenraumluftverunreinigungen T. Salthammer
XXI
373
Einführung 373Klimatische Bedingungen in Aufenthaltsräumen .. 374Eintrag von Substanzen über den Außenbereich .. 375Freisetzung von Substanzen durch menschliche
Aktivitäten 377Allergene im Innenraumbereich •. 378
Emissionen aus Baustoffen und Einrichtungs-gegenständen 379
Maßnahmen zur Immissions- und Emissions-begrenzung in Innenräumen 381
Ausblick 383Literatur 383
36 Textilien S. Knasmüller und S. Eberhartinger 386
Wirtschaftlicher Hintergrund der Textilindustrie.. 386Textilmaterialjen 386Allgemeine Aspekte zur Toxizität von Textilien
und Textilchemikalien 386Hautunverträglichkeiten und Atemwegserkran-
kungen durch Textilien und Textilchemikalien .. 388
Weitere akut toxische Effekte vonTextilmaterialien 392
Mutagene und kanzerogene Effekte 395Umweltbelastungen 400Verbraucherschutz 402Literatur 404
VII Wirkungen (Erkrankungen)
37 Vergiftungen durch Chemikalien
Gesundheitliche Folgen durch Vergiftungenin Deutschland 409
Epidemiologische Defizite bei Zahlen zumVergiftungsgeschehen 409
Differenzierte Abschätzung zur Situation vonVergiftungen in Deutschland 410
A. Hahn, H. Michalak und K. Begemann 409
Mitteilungen zu gesundheitsschädigendenchemischen Stoffen in der Umwelt 411
Abschätzungen zum Vergiftungsgeschehen inDeutschland 413
Umweltbedingte toxische Gesundheitsstörungen.. 413Bedeutung von Vergiftungsfällen 413Literatur > 414
38 Lunge und Umwelt V.Schulz 415
Einführung 415Außenluftverschmutzung 416Schwefeloxide, saure Aerosole und
Schwebfeinstäube 416Stickstoffoxide (NO, NO2, NOX) 427Ozon 432
Innenraumluftverunreinigungen 441Passivrauchen 441
Gasherde, Raumheizungen und Stickstoffoxid-belastung 443
Offene Feuerstellen und Holzrauch 443Innenraumallergene 443Pneumonien (Aspergillen, Legionellen) 444Flüchtige organische Verbindungen ^ 445Radon, Radonzerfallsprodukte und Bronchial-
karzinom 448Literatur 448
39 Allergien H. Behrendt, M. Gfesser undj. Ring 454
Einführung 454Epidemiologie 455Natürliche Allergenbelastung 455Anthropogene Allergenbelastung 457Beeinflussung allergischer Reaktionen durch
die Umweltbelastung 458Forschungskonzept Allergotoxikologie 459Natur und Klassifikation von
Luftschadstoffen 459
Typen 459Epidemiologische Untersuchungen 459Partikuläre Luftschadstoffe 460Schwefel- und Stickstoffverbindungen 461Ozon ! 461
Interaktion Schadstoffe-AIlergenträger 461Ausblick 462Literatur 462\
XXII Inhaltsverzeichnis
40 Hauterkrankungen J. Ring, B. Eberlein-König und H. Behrendt 4 6 4
Überblick über die Noxen 464Physikalische Einflüsse 465Elektromagnetische Strahlung 465Effekte von Temperatur und Luftfeuchtigkeit 466Mechanische Einflüsse 467
41 Erkrankungen des Verdauungstrakts
Physiologische Grundlagen 472Ätiologie 472Ulcus ventriculi et duodeni 472Magenkarzinom 473Kolorektales Karzinom 473
Chemische Einflüsse 467Biologische Einflüsse 469Psychische Komponenten 470Zusammenfassung 471Literatur 471
W. Schimmelpfennig 472
Pankreatitis, Pankreaskarzinom 473
Klinik und Diagnose 474Literatur 475
42 Biotransformation und Hepatotoxizität W. Schimmelpfennig 476
Biotransformation 476Prinzip 476Modifikatoren 476Enzympolymorphismen und chemische
Expositionen 480
Hepatotoxizität 480Definition 480
Adaptative Leberreaktionen 480Hepatotoxische Expositionen 481Hepatotoxisches Wirkungsspektrum 482Kupferinduzierte frühkindliche Leberzirrhosen ... 483Diagnostik und Differentialdiagnostik 485Therapie und Begutachtung 485Literatur 486
43 Nephrotoxizität W. Schimmelpfennig 487
Bedeutung 487Definition 487Nephrotoxische Expositionen 488Nephrotoxisches Wirkungsspektrum 488Akutes Nierenversagen 488Nephropathien 489
Karzinome der Harnwegsorgane 490
Diagnostik und Differentialdiagnostik • 491Therapie und Begutachtung.. ? 492Literatur 492
44 Umwelt und Sterilität V. Hanf 493
Einführung 493Welche Größenordnung hat das Problem
Kinderlosigkeit? 493Endokrine Disruptoren 494Reproduktionstoxikologische Grundlagen 496Weibliche Sterilitätstoxikologie 501Angriffsebenen und Quellen 501Zigarettenrauchen 502Freizeitdrogen 502Ethanol 503
Radioaktive Strahlung als Beispiel differenterGonadensensitivität 503
Männliche Sterilitätstoxikologie 504Angriffsebenen und Quellen 504Dominante Letalität 505Somatische oder gametische Mutationen 505Weitere Zellelemente des Hodens 505Lifestylefaktoren ' 506
Präimplantationsembryotoxikologie 506Klassifikation von Reproduktionstoxikanten 507Umweltmedizinische Einschätzung 508Literatur. 509
Inhaltsverzeichnis XXIII
45 Fetotoxizität, Embryotoxizität, Aborte R.Hentschel 511
Mechanismen der intrauterinen Schädigung 511Sensible Phasen 511Mutagenese 511Teratogenese 512Kanzerogenese 512Abortinduktion 512Experimentelle Modelle 513
Studienergebnisse 513Chemische Ursachen 513Physikalische Ursachen 514Berufliche Faktoren 514Trinkwasser 515Literatur 516
46 Schädigung des Nervensystems (Neurotoxizität) K. Mayer und A. Stevens > 518
Einführung 518Organische Lösungsmittelgemische. 518Aliphatische Kohlenwasserstoffe 518Alkohole 519Aromatische Kohlenwasserstoffe 519Dioxine und Furane 520Halogenkohlenwasserstoffe 520
Schwefelkohlenstoffe 520Biozide 521Metalle und Metallverbindungen 521Gasförmige Verbindungen 522Elektrische und magnetische Felder 523Diagnose 523Literatur 523
47 Umwelt und PsychePsychologische und psychosomatisch-psychiatrische Aspektevon Umweltkrankheiten F. Tretter 526
Einführung 526Umweltbezogene funktioneile Syndrome 526Psychiatrisch-psychosomatische Diagnosen 528Erklärungsansätze 530Soziologische Erklärungsansätze 530
Psychologische Erklärungsansätze 530
Therapie \ 532Literatur \ 532
48 Umwelt und Krebs W. K. Lutz 534
Ausgangslage und Thesen 534Verlauf der Krebsmortalität über die letzten
Jahrzehnte 534Verlauf bei ausgewählten Organen. 535
Vergleich absoluter Krebsrisiken 535Diskussion 536Literatur..: 536
49 Schädigungen des blutbildenden Systems -Leukämien und Lymphome G. Krupitza und 1. Simonitsch 537
Definitionen 537Chromosomale Defekte 537Überblick 537Spontane AML(M4,M5)/ALL und das Gen MLL 538
Ätiologie der Leukämogenese 539Medikamente 539
Ionisierende Strahlen 541Chemikalien 541Infektiöse Ursachen 542
Schlußbemerkung 543Literatur 543
XXIV Inhaltsverzeichnis
50 Syndrome 545
Plötzlicher Kindstod(sudden infant death, SID) 545/. Schellscheidt und G. Jorch
Einführung und Definition 545Epidemiologische Risikofaktoren 546Umwelteinflüsse 546Präventive Konzepte 550Literatur 550
Sick building syndrome 552T. Salthammer
Definitionen 552Ätiologie 552Klinik 553Diagnose 554Literatur 554
Multiple chemical sensitivity 554M. Schwenk
Definition 554
Ätiologie ' 555Klinik 555Diagnose 556Therapie 556Pathogenese 557Regulation 557Literatur 557
Chronisches Erschöpfungssyndrom (CFS) 558M. Schwenk
Historisches 558Definition und Epidemiologie 558Klinik 558Diagnose 559Differentialdiagnose 559Therapie 559Ätiologie und Pathogenese 560Verwandte Krankheiten 560Situation in Deutschland 560Literatur 560
51 Kombinationswirkungen, Synergismen,Antagonismen R. Jäckh und V. Mersch-Sundermann 562
Einführung 562Definitionen 562Mathematisch-graphische Behandlung von
Kombinationswirkungen 563Vorkommen von Kombinationswirkungen 563
Kombinatorische Wirkungen und das Problemvon Grenzwerten 564
Kombinationswirkungen von Stoffenund nichtstofflichen Umwelteinflüssen 565
Literatur. ' 566
VIII Globale Umweltprozesse (Problemkreise der ökologischen Medizin)
52 Globale Umweltprozesse und ihreumweltmedizinische Relevanz S. Kevekordes und V. Mersch-Sundermann 569
Einführung und Problemstellung 569
Bevölkerungswachstum und dritte Welt 571Wachstumsrate und Stadt-Land-Verteilung 571Säuglings- und Kindersterblichkeit 572Ernährung der Weltbevölkerung 572Umwelthygienische Aspekte 572
Treibhauseffekt und Abbau desstratosphärischen Ozons 573
Überblick über die Ursachen 573Natürlicher und anthropogener Treibhauseffekt... 573Folgen des Treibhauseffektes 573Stratosphärischer Ozonabbau (Ozonloch) 575
Übernutzung und Überfischung der Meere . . . . . 576Das Meer als Nahrungsmittellieferant 576Bedeutung des Ökosystems Küste 577Bedeutung und Probleme der Aquakultur 577Transport- und Entsorgungsfunktion der Meere... 578
Intensive Landwirtschaft 578Unterschiede in der Landwirtschaft 578Entwicklung und Bedeutung der intensiven
Landwirtschaft 578Probleme der intensiven Landwirtschaft 579Alternative Landwirtschaft 579
Inhaltsverzeichnis XXV
Überweidung, Erosion und Desertifikationdes Bodens '....• 580
Definitionen 580Bedeutung des Weidelandes 580Bedeutung der Bodenerrision 580Bedeutung der Desertifikation 581Folgen der Bodendegradation für den Menschen.. 581
Übernutzung und Verschmutzung desSüßwassers 581
Bedeutung und Gefährdung des Süßwassers 581Probleme der Industrienationen:
der Rhein als Beispiel 582Probleme der Entwicklungsländer 582Süßwasserfischerei 582
Genetische Erosion (Artendezimierung) 583Stabilität ökologischer Systeme und deren
anthropogene Schädigung 583Umfang und Ursachen der Artendezimierung 583
Genetische Ressourcen bei Nutzpflanzen 584
Rodungen in den tropischen Wäldern 585Verbreitung und Ausmaß der Vernichtung
tropischer Wälder 585Ursachen der Rodung tropischer Regenwälder 586Bedeutung der tropischen Wälder für Umwelt
und Menschen 586
Neuartige Waldschäden (Waldsterben ) 587Historisches 587Waldschäden in Deutschland und Europa 587Ursachen neuartiger Waldschäden 588Bedeutung des Waldes für Umwelt
und Menschen 589
Globale Situation der Umwelt und Gesundheitdes Menschen 589
Literatur 590
IX Allgemeiner Risikodiskurs und Risikokommunikation
53 Risiko, Risikokommunikation, Risikodiskurs G. de Haan 595
Begriffliches: Risiko und Gesundheitsrisiken 595 Wissen, Einstellungen, InformationsverarbeitungMedizinische und naturwissenschaftliche und Risikobewertung 598
Risikowahrnehmung 596 Ausblick: Risikowahrnehmung als Vertrauens-Subjektive Wahrnehmung von sache zwischen Glauben und Nichtwissen 600
Gesundheitsrisiken 597 Literatur \ 602
54 Bewertung von Risiken durch Umweltchemikalien -Grundlagen O. Mosbach-Schulz undj. Timm 603
Quantitative Risikoabschätzung 603 Mehrtreffermodelle 604603 Extrapolation in den Niedrigdosisbereich 605604
Methodik 604, Risikovergleiche 606Modelle mit Wirkungsschwellen 604 Literatur 608
Datenbasis.Dosis-Wirkungs-Beziehungen.
55 Bewertung des ökologischen Risikos (Ökotoxikologie) P. Rudolph 609
Überblick über gesetzliche Bestimmungen,Beurteilungsschritte, Methodenund Bewertung
Labormodelle und ihre Aussagekraft 611Übertragbarkeit und Extrapolation 613
609 Literatur 615
XXVI Inhaltsverzeichnis
X Spezieller Risikodiskurs (Konzepte der Risikobewertung)
56 Risikobewertung in der chemischen Kanzerogenese W.K.Lutz 619
Einleitung 619Die Krebszelle 619Wirkung von Kanzerogenen 620DNA-Addukte und Mutationen 620Indirekte Mutagenität: Stimulation der
Zellteilung 620Indirekte DNA-Schädigung:
reaktive Sauerstoffverbindungen 622Beeinflussung der Zelldifferenzierung 622Initiation - Promotion - Progression 622
Dosis-Wirkungs-Beziehung 623Linearität bei der DNA-Adduktbildung 623
Nichtlinearitäten bei Modulation derMutationsauslösung 523
Hintergrundprozeß für DNA-Schädigung undZellteilung 625
Akzeptables Belastungsinkrement 625Nichtlinearität oder Schwelle? 626
Dosis-Zeit-Wirkungs-Beziehung 626Individuelle Geschwindigkeit der
Spontankanzerogenese 627Verlust an tumorfreier Lebenserwartung 627Zusammenfassung 628Literatur 628
57 Bewertung des Risikos bei Effektenmit Schwellenwert
Allgemeine Betrachtungen 630Schritte zur Risikoerfässung 630Toxikologisches Wirkprofil 630Risikoextrapolation 631Expositionsbestimmung 631Risikobewertung und -management 632Toxische Wirkungen mit Schwellenwert 632
Allgemeine Organtoxizität bei längerdauernder Exposition 633
Überblick über Risikoextrapolation, Expositions-dauer und -wege 633
Kritische Studie/kritischer Effekt 633Extrapolation NOAEL/LOAEL 633Extrapolation subchronisch/chronisch 634
M. Kayser und H.-P. Gelbke 630
Zufuhrweg 634Interspeziesextrapolation 634Intraspeziesextrapolation 635Qualität der Datenbasis 635Beispiel 636
Allgemeine Organtoxizität bei einmaligerExposition \ 636
Reizwirkung 636Sensibilisierung 637F r u c h t s c h ä d i g e n d e W i r k u n g ( T e r a t o g e n i t ä t ) . . . . 6 3 7Kanzerogenität/nichtgenotoxischer
Mechanismus 638Ausblick '. 639Literatur 639
58 Das TEQ-Konzept (Dioxine, Furane und andereKohlenwasserstoffverbindungen) A. B. Fischer und Th. Eikmann 640
Literatur 641
59 Das LAI-Konzept 0. Mosbach-Schulz undj. Timm 642
Ein Beurteilungssystem für krebserzeugendeLuftverunreinigungen 642
Basis für das Konzept 642Individuelles Risiko 643Grundprinzipien des Risikomanagements 643
Regulationsmodell des LAI 645Quantitative Beurteilung einer Regulations- j
Strategie 646Ausweitungen und Grenzen 646Literatur 647
Inhaltsverzeichnis XXVII
60 Ernährungsökologie
Definition und Ableitung derErnährungsökologie 648
Gesundheits-, Sozial- und Umweltverträglich-keit der Ernährungssysteme 649
Definition, Einwirkungen und Verträglichkeitvon Ernährungssystemen 649
Beispiel: Rindfleisch 650Ausgewählte Aspekte der Ernährungs-ökologie 654
V. Mersch-Sundermann 648
Synergismen und Kombinationseffekte 654Globale Xenobiotikakreisläufe 655
Ernährungsempfehlungen auf ernährungs-ökologischer Grundlage 655
Konklusionen für die Umweltmedizin ausernährungsökologischen Analysen 657
Literatur 657
61 Zeit, Ökologie und Umweltmedizin K. Kümmerer 659
Bedeutung der Zeit 659Inhärente Systemzeiten 659Bedeutung der inhärenten Systemzeit 660Rhythmen - ein Element zur Stabilisierung von
ökologischen Systemen 662
Rolle der Beschleunigung 663Bedeutung der Ökologie der Zeit 663Beachtung von Zeitskalen 664Literatur 664
62 Computergestützte Expertensystemein der prädiktiven Toxikologie H. S. Rosenkranz 666
Prinzip und Entwicklung 666CASE/MULTICASE-Methode 667Expertensystem META 673
Vergleich der SAR-Modelle 673Literatur 676
63 Risikomanagement
Eingriffsmöglichkeiten 678Grenzwerte 679Typen von Grenzwerten 679Historisches 679Bestandsaufnahme 681
D.Henschler 678
Anforderungsprofile an Grenzwertsetzungen 682Stufenmodell für einheitliches Vorgehen 682Rolle der Beteiligten 683Literatur 684
XI Handlungs- und Arbeitsstrukturen
64 Meldepflicht nach Chemikaliengesetz
Einführung 687Mitteilungspflicht bei Vergiftungen nach
Chemikaliengesetz (§ 16e, Abs. 2) 687Bewertung von Vergiftungsfällen 688
A. Hahn, H. Michalak und K. Begemann 687
Spezielle Probleme bei der Beurteilung vonchronischen Vergiftungen 689
Schwerpunkte der bisherigen Arbeit 689Literatur 690
XXVIII Inhaltsverzeichnis
65 Umweltmedizinische Ambulanzen und Arbeitsstrukturen D. Eis 691
Vorbemerkungen 691Patientenbezogene Versorgung am Beispiel der
„umweltmedizinischen Ambulanzen" 691Umweltmedizin im ÖGD 692Umweltmedizinische Arbeitsschwerpunkte
am Beispiel der Bundesinstitute(Nachfolgeeinrichtungen des BGA) 693
Probleme der Qualitätssicherung 693Umweltmedizinische Ambulanzen und
Beratungsstellen in Deutschland(eine Auswahl) 694
Literatur 695
66 Umweltmedizin in der ärztlichenAus- und Weiterbildung D. Eis und V. Mersch-Sundermann 696
Ärztliche Ausbildung an den Universitäten 696Ärztliche Weiterbildung in der Umweltmedizin... 697
Umweltmedizinischer Qualifizierungskurs 697Resümee 698
67 Umweltmedizin im öffentlichen Gesundheitsdienst M. Klett 699
Aufgabe und Struktur des öffentlichenGesundheitsdienstes (ÖGD) 699
Gesundheitsschutz für die Allgemeinheit 699Aufgabenwahrnehmung 700Vorgehensweise und Risikomanagement
im Schadensfall 701
Umweltmedizinische Informationsbeschaffung ... 701Qualitätssicherung in der Umweltmedizin 702Gefahrenabwehr 702Gesundheitsschutz im Betrieb 702Patientenbetreuung 703Literatur 703
68 Ökopädiatrie £. Enders 704
69 Datenbanken und elektronische Informations-und Kommunikationssysteme U. Kaiser 706
Bedeutung..: 706Datenbanken 706Internet 708Allgemeines 708Suchen und finden im Internet/WWW 709Geschlossene Benutzergruppen und
„Gesundheitsnetze" 710
Umweltmedizinisches Informationsforum(UmInfo) ': 711
Allgemeines 711Aufbau des UmInfo 712Navigation im UmInfo 714Weitere Zugangsmöglichkeiten 715
Sachverzeichnis 717