Zur Bewertung einer im Blut oder Urin nachgewiesenen Exposition gegenüber Schadstoffen leitet die Kommission Human-Biomonitoring des Umweltbundesamts (HBM-Kommission) toxikologisch begründete Beurteilungswerte ab (HBM-I- und HBM-II-Werte). Dabei kennzeichnet der HBM-I-Wert die Konzentration eines Stoffes in einem Körpermedium, bei deren Unterschreitung nach dem aktuellen Stand der Bewertung nicht mit einer gesundheitlichen Beeinträchtigung zu rechnen ist. Im Unterschied zum HBM-I-Wert kennzeichnet der HBM-II-Wert die Konzentration eines Stoffes in einem Körpermedium, bei deren Überschreitung eine für die Betroffenen als relevant anzusehende gesundheitliche Beeinträchtigung möglich ist. Im vorliegenden Gutachten werden mögliche Ableitungswege für HBM-II-Werte für PFOA und PFOS beschrieben und die begründete Festlegung der Werte durch die HBM-Kommission dokumentiert. Ebenso wie der bereits abgeleitete und veröffentlichte HBM-I-Wert beruht auch der HBM-II-Wert für PFOA und PFOS auf einer Beurteilung des populationsbezogenen Risikos für Veränderungen der ausgewählten Wirkungsindikatoren. Dabei wurde die Studienlage zu folgenden Effekten berücksichtigt: Verringerte Geburtsgewichte und entwicklungstoxische Effekte, verminderte Fertilität, verringerte Antikörperbildung, erhöhte (LDL- und Gesamt-) Cholesterin-Konzentrationen und Diabetes mellitus Typ II. Das vorliegende Dokument ist aufgrund technischer Probleme noch nicht vollständig barrierefrei. Aufgrund des großen Interesses erfolgt die Veröffentlichung des Gutachtens dennoch zunächst in dieser vorläufigen Fassung und wird zeitnah gegen eine vollständig barrierefreie Fassung ausgetauscht. Veröffentlicht in Umwelt & Gesundheit | 01/2020.
Particulate matter (PM) is the air pollutant that is responsible for the highest burden of disease in Germany and other European countries. Therefore, measures are needed to reduce its ambient concentrations. A large proportion of PM is not emitted directly: it is formed from gaseous precursors in the atmosphere. Hence, there is an urgent need to assess the contribution of gaseous emissions (NO X , SO 2 , NH 3 and organic substances) to the concentration of secondary inorganic and organic aerosol particles in the selection of measures. The report derived factors for the PM formation potential of gaseous emissions in order to be able to assess the effect of emission reductions on atmospheric PM pollution and the resulting exposure. Based on various simulations with the chemical transport model LOTOS-EUROS, the effects of emission reduction scenarios on the formation of particulate matter are shown, taking into account (precursor) emissions and secondary particulate matter. In addition, the development of a toolkit is documented, which enables the calculation of factors from simulation data and allows the potential for alternative emission reduction scenarios to be estimated without further chemical transport modelling. Veröffentlicht in Texte | 107/2023.
Lermen, Dominik; Bartel-Steinbach, Martina; Gwinner, Frederik; Conrad, André; Weber, Till; von Briesen, Hagen; Kolossa-Gehring, Marike International Journal of Hygiene and Environmental Health (2019), online 26. April 2019 To document trends in human exposure to environmental pollutants, the German Environmental Specimen Bank (ESB) has been routinely collecting and archiving 24-h urine samples from young adults at four sampling sites in Germany on an annual basis. For the purpose of normalizing measured analyte concentrations, urinary creatinine (UC), specific gravity (SG), conductivity (CON), and total urine volume (UV tot ) of 24-h urine samples have also been recorded. These parameters are however susceptible to variation over time, as well as within/among participants and normalization against them can thus affect the interpretation of data regarding exposure to environmental pollutants. To evaluate the influence of normalization against these parameters, we first sought to determine variations of these parameters with regard to differences between sexes and trends over time. We analysed data from 8619 urine samples collected from 1997 to 2016. We observed an inverse relation between UVtot and UC, SG, and CON. We also found differences between sexes for UC, SG and CON, but not UVtot. UC, SG, and CON showed significant decreasing trends over time in both sexes. In contrast, a significant increase of over 30% in UV tot , independent of participant age and BMI, was revealed. This increase in UVtot and the concomitant sample dilution is likely to have an impact on measured analyte concentrations in 24-h urine samples. Hence, normalization of urinary concentrations is warranted when interpreting time trends of human exposure. Next, urinary calcium (Ca 2+ ) concentrations of ESB participants were used to demonstrate the effects of normalization against each of the four urine parameters. From 1997 to 2016, measured Ca 2+ concentrations showed a statistically significant but scientifically implausible decrease. Normalization of Ca 2+ concentrations against UVtot (by calculating the total daily excretion), UC, or CON, but not SG, eliminated this decrease. Consistent with previous work, Ca 2+ concentrations in urine and total daily Ca 2+ excretion were higher for males than females. Normalization against UC, SG, or CON, however, attenuated this difference. Thus, to avoid misinterpretation in trend analysis and sex-specific excretion in 24-h urine samples, the calculation of the total daily excretion is recommended. doi: 10.1016/j.ijheh.2019.04.009
Lermen, Dominik; Schmitt, Daniel; Bartel-Steinbach, Martina; Schröter-Kermani, Christa; Kolossa-Gehring, Marike; von Briesen, Hagen; Zimmermann, Heiko PLoS ONE 9 (2014), 8, e105401. doi:10.1371/journal.pone.0105401 Technical progress has simplified tasks in lab diagnosis and improved quality of test results. Errors occurring during the pre-analytical phase have more negative impact on the quality of test results than errors encountered during the total analytical process. Different infrastructures of sampling sites can highly influence the quality of samples and therewith of analytical results. Annually the German Environmental Specimen Bank (ESB) collects, characterizes, and stores blood, plasma, and urine samples of 120-150 volunteers each on four different sampling sites in Germany. Overarching goal is to investigate the exposure to environmental pollutants of non-occupational exposed young adults combining human biomonitoring with questionnaire data. We investigated the requirements of the study and the possibility to realize a highly standardized sampling procedure on a mobile platform in order to increase the required quality of the pre-analytical phase. The results lead to the development of a mobile epidemiologic laboratory (epiLab) in the project Labor der Zukunft (future’s lab technology). This laboratory includes a 14.7 m 2 reception area to record medical history and exposure-relevant behavior, a 21.1 m 2 examination room to record dental fillings and for blood withdrawal, a 15.5 m 2 biological safety level 2 laboratory to process and analyze samples on site including a 2.8 m 2 personnel lock and a 3.6 m2 cryofacility to immediately freeze samples. Frozen samples can be transferred to their final destination within the vehicle without breaking the cold chain. To our knowledge, we herewith describe for the first time the implementation of a biological safety laboratory (BSL) 2 lab and an epidemiologic unit on a single mobile platform. Since 2013 we have been collecting up to 15.000 individual human samples annually under highly standardized conditions using the mobile laboratory. Characterized and free of alterations they are kept ready for retrospective analyses in their final archive, the German ESB. doi: 10.1371/journal.pone.0105401
Kolossa-Gehring, Marike; Becker, Kerstin; Conrad, André; Schröter-Kermani, Christa; Schulz, Christine; Seiwert, Margarete In: Knudsen, Lisbeth; Merlo, Domenico F. (Eds): Biomarkers and Human Biomonitoring Volume 1: Ongoing Programs and Exposures, RSC Publishing, Cambridge, UK (2012), 16-45 The German human biomonitoring system on a national level consists of two main instruments: the German Environmental Survey and the Environmental Specimen Bank. The German Environmental Survey (GerES) is a nationwide population study which has been carried out repeatedly in Germany since the mid-1980s. Human biomonitoring data are representative for people living in Germany with regard to age, gender and community size. The GerES I for adults was carried out in 1985/1986 (West Germany), followed by GerES IIa in 1990/91 (West Germany) and GerES IIb in 1991/92 (East Germany). In GerES II, the children of participating parents were also included. In 1998, GerES III for adults was conducted in the reunified Germany. GerES IV (2003/2006) focused exclusively on children. To elucidate exposure pathways and thus support the development of measures to reduce exposure, GerES uses three main instruments: human biomonitoring, ambient monitoring, and questionnaires. GerES I–IV have been conducted in close co-operation with the concurrent National Health Interview and Examination Surveys performed by the Robert Koch Institute, Berlin. The Environmental Specimen Bank (ESB) started routine operation in 1985. Human specimens are taken annually from students at four German university towns, archived as individual samples, and stored at temperatures below –150 °C. After more than two decades of operation the ESB now provides a continuous historical record of the state of exposure of humans and the environment in Germany for this period, thus supplying samples for retrospective monitoring of emerging pollutants, and the identification of temporal trends and spatial load differences. doi:10.1039/9781849733373-00016
Das Ziel der Regelungen des Strahlenschutzgesetzes vom 27. Juni 2017 (StrlSchG) und der Strahlenschutzverordnung vom 29. November 2018 (StrlSchV) zum Schutz vor Radon an Arbeitsplätzen sowie zum Schutz der Bevölkerung vor Radon in Aufenthaltsräumen ist es, die langfristigen Risiken der Radon-Exposition in Wohnräumen, öffentlich zugänglichen Gebäuden und an Arbeitsplätzen zu vermindern. Die Exposition soll auf breiter Basis gesenkt und damit die durch Radon und seine kurzlebigen Folgeprodukte bedingten Lungenkrebsfälle reduziert werden.
Radon ist ein natürlich vorkommendes radioaktives Edelgas, das mitverantwortlich für das Entstehen von Lungenkrebs sein kann. Radon ist nach dem Rauchen eine der häufigsten Ursachen für Lungenkrebs in Deutschland. Da das Strahlenschutzgesetz vorsieht, die Bevölkerung in geeigneter Weise über Radon, die Wichtigkeit von Radonmessungen und die technischen Möglichkeiten zur Verringerung der Radonkonzentration zu unterrichten, soll mithilfe einer empirischen Studie die Wahrnehmung von Radon in der Bevölkerung untersucht werden, um daraus geeignete Maßnahmen ableiten zu können und die Aufmerksamkeit und Sensibilität der Bevölkerung für das Thema zu erhöhen. Bisherige internationale Erfahrungen zeigen folgende Herausforderungen: • Ein Großteil der Bevölkerung kennt Radon nicht und interessiert sich nicht dafür. • Radon wird nicht als Gesundheitsrisiko wahrgenommen. • Die Neigung zur Ergreifung von Maßnahmen zur Reduzierung der Radonexposition ist gering, sogar bei vorhandenem Wissen um die Gefährlichkeit von Radon. • Gründe scheinen in einem geringen Stellenwert von Radon im gesamtgesellschaftlichen Diskurs zu Risiken (z. B. im Vergleich zu anderen Risiken wie Rauchen oder Ernährung) zu liegen, sowie in einem zu be-fürchtenden Aufwand (z. B. durch erforderliche Umbaumaßnahmen in der Wohnung / am Haus). • Die Art und Weise, in der ein Risiko wahrgenommen wird, entscheidet über die Motivation, sich selbst zu informieren und ggfs. zu schützen. Daher stellt die Förderung der Eigeninitiative durch eine geeignete Öffentlichkeitsarbeit, die eine angemessene Risikodarstellung umfasst, den Mittelpunkt der Aufgabe dar.
Der Leitfaden erläutert im Detail die Vorgehensweise und die erforderlichen Maßnahmen zum Schutz vor Radon an Arbeitsplätzen in Innenräumen, wie sie durch Strahlenschutzgesetz und Strahlenschutzverordnung festgelegt sind. Die Beschreibung von Aufgaben, Zuständigkeiten und den erforderlichen Handlungen und Konsequenzen soll dazu beitragen, dass die gesetzlichen Vorgaben einfacher umgesetzt und geeignete Maßnahmen zur Überwachung und Verringerung von Expositionen durch Radon am Arbeitsplatz eingeleitet werden können. Der Leitfaden soll das gemeinsame Verständnis der für einen Arbeitsplatz Verantwortlichen und der zuständigen Behörden hinsichtlich der Regelungen zum Schutz vor Radon an Arbeitsplätzen fördern sowie ein bundeseinheitliches Verwaltungshandeln unterstützen.
In Deutschland unterliegen Personen, die in ihrem Arbeitsumfeld ionisierender Strahlung ausgesetzt sind, in der Regel der beruflichen Strahlenschutzüberwachung. Dies betrifft vor allem Beschäftigte im Bereich der Medizin, der Kerntechnik, der allgemeinen Industrie, der Forschung und Lehre sowie Beschäftigte, die einer erhöhten Exposition durch natürliche Strahlungsquellen (z. B. Radon oder kosmische Strahlung) ausgesetzt sind. Im Rahmen der Strahlenschutzüberwachung werden Daten zur beruflichen Exposition erhoben und im Strahlenschutzregister (SSR) des Bundesamtes für Strahlenschutz (BfS) zentral erfasst und personenbezogen zusammengeführt. Im Jahr 2020 wurden in Deutschland ca. 420.000 Personen strahlenschutzüberwacht. Das SSR des BfS ist das größte zentrale Register für Daten zur beruflichen Strahlenexposition in Europa in Bezug auf die Anzahl an jährlich überwachten Personen. Seit Beginn der Erfassung der beruflichen Exposition durch das SSR im Jahr 1997 ist die Anzahl der strahlenschutzüberwachten Personen bis zum Jahr 2020 kontinuierlich, insgesamt um rund 28 % gestiegen
Teil 1 des Forschungsvorhabens „Ermittlung der Unsicherheiten der Strahlenexpositionsabschätzung in der Wismut-Kohorte“ umfasste folgende Aufgaben: (1) Beschreibung der Arbeitsbedingungen in der Wismut und der Vorgehensweise bei der Abschätzung der beruflichen Exposition gegenüber Radon und seinen Folgeprodukten und (2) Identifizierung möglicher Quellen von Unsicherheiten sowie eine vorläufige Bewertung von deren möglicher Relevanz. Die Quantifizierung der Unsicherheiten sowie ihres Einflusses auf die Risikoschätzung sind Teil eines Folgeforschungsvorhabens und nicht Gegenstand dieses Berichts. In der Betriebszeit der Wismut von 1946 bis 1990 war eine Vielzahl von Bergbauobjekten unter Tage, im Tagebau, in der Aufbereitung und über Tage in Betrieb. In den Anfangsjahren (1946-1955) waren die Arbeits- und Strahlenschutzbedingungen sehr schlecht, da nur künstliche Bewetterung vorhanden war. Zu dieser Zeit waren die Radonkonzentrationen sehr hoch. Erst mit Einführung von Maßnahmen zur Verbesserung der Belüftung ab 1955 verbesserten sich die Arbeitsbedingungen zunehmend und die Radonexpositionen sanken ab den 1970er Jahren deutlich auf durchschnittliche Jahreswerte unter 4 Working Level Months (WLM). Um 1955 wurde bei der Wismut mit den ersten Messungen der Radongaskonzentration in der Atemluft an den Arbeitsplätzen begonnen. Diese wurden nach und nach ausgedehnt. 1966 führte die Wismut in Sachsen und 1975 in Thüringen regelmäßige Messungen der Radonfolgeproduktkonzentration ein. Messungen mit Personendosimetern wurden während der Betriebszeit der Wismut nicht durchgeführt und stehen daher für die Kohorte nicht zur Verfügung. Die Wismut-Kohortenstudie wird seit 1995 durchgeführt. Sie umfasst rund 59 000 ehemalige männliche Mitarbeiter der Wismut (Beobachtungszeitraum 1946-2013). Die Kohortenmitglieder wurden zufällig mittels einer geschichteten Stichprobe ausgewählt (Kriterien: Jahr des Beschäftigungsbeginns, Arbeitsplatz, Bergbaugebiet). Darüber hinaus wurden alle Mitarbeiter von "Objekt 09", die zwischen 1955 und 1970 ihre Tätigkeit aufgenommen haben, sowie alle nach 1970 beschäftigten Mitarbeiter in die Kohorte aufgenommen. Damit sind die Kohortenmitglieder nicht repräsentativ für die gesamte Wismut-Belegschaft. Für jeden Mitarbeiter wurde aus den Lohn- und Gehaltsunterlagen der Wismut eine detaillierte Arbeitsanamnese abgeleitet. Sie enthält Informationen über Beginn und Ende der Beschäftigung und tagesgenaue Informationen über den Arbeitsplatz (unter Tage, Tagebau, Aufbereitung, Oberfläche), das Bergbauobjekt und den Schacht sowie über die Art der Tätigkeit. Darüber hinaus wurden Fehlzeiten und spezielle Untertageschichten von Übertagearbeitern erfasst. In der Kohorte wurden 76,1 % der gesamten Arbeitsjahre in untertägigen Bergwerken geleistet. Die Bergbau-Berufsgenossenschaft in Gera und der Hauptverband der gewerblichen Berufs-genossenschaften in St. Augustin entwickelten 1998 eine detaillierte Job-Exposure-Matrix (JEM) zur Abschätzung der Strahlenexposition für Wismutbeschäftigte. Diese wurde 2004 für wissenschaftliche Zwecke weiterentwickelt und 2005 in einem Softwareprogramm umgesetzt. Die JEM enthält Abschätzungen der Radonfolgeproduktexposition in WLM für jeden Arbeitsplatz (unter Tage, Tagebau, Aufbereitung oder Oberfläche), jedes Bergbauobjekt, jedes Kalenderjahr (1946-1989) und jede Berufsgruppe. Für die Zeiträume ohne Messungen (unter Tage 1946 bis etwa 1954, im Tagebau 1946 bis 1989) wurde die Radonexposition durch eine Expertengruppe auf der Grundlage der ersten verfügbaren Radongas-Messungen im Jahr 1955 in einem Referenzobjekt geschätzt, dabei wurden Urangehalt und -ausbringung, Belüftung und Grubenarchitektur über die Zeit berücksichtigt. Alle diese Parameter wurden anhand umfangreicher Informationen über den Altbergbau und frühere Bergbauaktivitäten hergeleitet. In Aufbereitungsbetrieben wurde die Radonexposition für jede Prozessstufe ermittelt; Expertenschätzungen in Jahren ohne Messungen basierten auf verfügbaren Messungen in Referenz-Aufbereitungsbetrieben sowie auf der Menge und der Qualität des verarbeiteten Erzes, den Arbeitsbedingungen und Einzelmessungen im betrachteten Objekt. Für Jahre, in denen nur Radongasmessungen zur Verfügung standen, wurden die mittleren jährlichen Radongaskonzentrationen in den verschiedenen Schächten mit Gleichgewichtsfaktoren von 0,6 bis 0,2, je nach Belüftungssituation, in WLM umgerechnet. Die Expositionsabschätzungen für Betriebe unter Tage und im Tagebau wurden für die Referenztätigkeit Hauer durchgeführt. Für Aufbereitungsbetriebe wurden die Expositionen auf andere Art und Weise abgeschätzt, hier bezogen sich die Schätzungen weder auf eine Referenzaktivität noch auf eine Referenzstufe. Die entwickelte Software ermöglicht die Verknüpfung zwischen der JEM und den Arbeitsanamnesen. Dabei werden die jährlichen Radonfolgeproduktwerte in der JEM mit einem tätigkeitsspezifischen Wichtungsfaktor (zwischen 0 und 1) multipliziert. Dieser Faktor für Beschäftigte unter Tage oder im Tagebau berücksichtigt den Anteil der Zeit mit Erzkontakt und die Belüftungsrate im Vergleich zu einem Hauer. Insgesamt wurden rund 700 verschiedene Tätigkeiten von einer Expertengruppe bewertet und in die JEM aufgenommen. Quellen für potenzielle Unsicherheiten in der Expositionsabschätzung werden im Bericht beschrieben und systematisiert. Die Struktur der Unsicherheiten ist komplex, da die mehrstufige Bestimmung der Exposition zeitlich und in Abhängigkeit der Arbeitsbedingungen variiert und somit unterschiedliche Arten und Größen von Fehlern erzeugt. Fehler bei der Expositionsbestimmung können durch die Verallgemeinerung von Expositionsmessungen zu einer JEM mit objekt-, kalenderjahr- und tätigkeitsspezifischer Exposition (Generalisierungsfehler), durch die Zuordnung der Werte in der JEM zu einzelnen Beschäftigten (Zuordnungsfehler) und durch Schätzfehler in allen Stufen des Prozesses der Expositionsschätzung entstehen. Generalisierungsfehler und Zuordnungsfehler wirken sich auf die Expositionsschätzungen der gesamten Kohorte aus. Die Größe und Relevanz des Schätzfehlers hängt vom Schätzverfahren ab. Bei den radonexponierten Kohortenmitgliedern (unter Tage, Tagebau, Aufbereitung) basierten die Expositionsschätzungen bei etwa einem Drittel der gesamten Arbeitsjahre auf Radongaskonzentrationsmessungen, bei einem Drittel auf Radonfolgeproduktmessungen und einem Drittel auf Expertenwissen. Die Bergbauobjekte mit dem höchsten Anteil an den Gesamtarbeitsjahren unter Tage waren Aue ("Objekt 09", 33,61 %) in Sachsen und Schmirchau (12,43 %) in Thüringen. Insgesamt wurden rund 200 000 Messungen in Objekten in Sachsen und 195 000 in Objekten in Thüringen durchgeführt. Der Schätzfehler besteht aus mehreren gleichzeitig wirkenden Fehlern: prozeduraler Messfehler, Dokumentationsfehler, Parameterunsicherheiten, Expertenfehler, Übertragungsfehler und Approximationsfehler. In einer vorläufigen Bewertung werden der Generalisierungsfehler (z.B. Verwendung von Durchschnittswerten für Objekt oder Schacht) und die Parameterunsicherheiten (z.B. Bewertungskoeffizient) als möglicherweise besonders relevant erachtet.
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