Gesundheitliche Belastung durch mineralischen Staub

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1 Gesundheitliche Belastung durch mineralischen Staub Rolf Merget Merget_mineralstaub -1-

2 Definitionen Stäube Mineralisch Quarz Organisch Viele andere z.b. nicht-kristalline Kieselsäuren Meist Mischstäube Merget_mineralstaub -2-

3 Krankheiten durch Quarz Krankheit BK-Nummer(Jahr) Silkose 4101 (1929) Silikotuberkulose 4102 (1937) Chronische obstruktive Bronchitis (COPD) 4111 (1997) Bronchialkarzinom (bei Silikose) 4112 (2002) Rheumatische Erkrankungen Merget_mineralstaub -3- Baustelle

4 Geschichte des Berufsgenossenschaftlichen Forschungsinstitut für Arbeitsmedizin () Merget_mineralstaub -4-1 Hauptstelle für den Bohrstaubschutz 2 Silikoseforschung s-institut 1989

5 Historische Entwicklung der BK 4101 (Silikose, HVBG) 7000 angezeigt anerkannt Anzahl pro Jahr Merget_mineralstaub Jahr

6 Schwielensiliko se (B) (Bergmann) Merget_mineralstaub -6-

7 Historische Entwicklung der BK 4102 (Siliko-Tuberkulose, HVBG) 500 angezeigt anerkannt Anzahl pro Jahr Merget_mineralstaub Jahr

8 BK 4111 Chronische obstruktive Bronchitis oder Emphysem von Bergleuten unter Tage im Steinkohlenbergbau bei Nachweis der Einwirkung einer kumulativen Feinstaubdosis von in der Regel 100 [(mg/m3) x Jahre] Merget_mineralstaub -8-

9 Entwicklung der BK 4111 (Chronische Bronchitis/Emphysem von Bergleuten unter Tage im Steinkohlenbergbau), HVBG Angezeigte Fälle Anerkannte Fälle Anzahl pro Jahr / Merget_mineralstaub Jahr

10 BK 4112 Lungenkrebs durch die Einwirkung von kristallinem Siliziumdioxid (SiO2) bei nachgewiesener Quarzstaublungenerkrankung (Silikose oder Siliko-Tuberkulose) Merget_mineralstaub -10-

11 Bronchial-Ca bei Silikose Merget_mineralstaub -11-

12 Interaktion Rauchen und Staubexposition Attributable fraction (schwere COPD) Rauchen Staubexposition Rauchen und Staubexposition Sonstiges 42% 8% 40% 10% (Preventable fraction) schwerer COPD Rauchen Staubexposition 82% 48% Hnizdo and Vallyathan, Occup Environ Med 2003;60: Merget_mineralstaub -12-

13 Dosis-Wirkungsbeziehungen bei Quarzstaubexposition COPD Verdoppelungsdosis bei 100 Feinstaubjahren (BKV) Bronchialkarzinom 45 Jahre Tätigkeit bei 0,1 mg/m3 Quarz führt zu einem zusätzlichen Lebenszeitrisiko von 1-2% (Steenland 2001) Silikose Merget_mineralstaub Jahre Tätigkeit bei 0,1 mg/m3 Quarz führt zu einem zusätzlichen Lebenszeitrisiko von 35-47% (Steenland 1995)

14 Quarzgehalt im A-Staub und Grenzwerte Land (mg/m3) D Stand (1994) F 1993 GB 1997 I 2001 NL 1996 DK 1996 CH 1992 USA 2001 Merget_mineralstaub -14- Grenzwert (0.15)

15 Internationale Allgemeine Staubgrenzwerte Merget_mineralstaub -15-

16 BGIA-Report 8/2006 Merget_mineralstaub -16-

17 E-Staub, A-Staub, Quarz (mg/m3) Staubmessungen der Bau-Berufsgenossenschaft ,0 0,1 0,01 0,001 Merget_mineralstaub -17- n=48 n=48 n=40 n=10 n=63 n=61 n=36 n=47 n=26 n=111 n=111 n=90 Abbruch Betonverarbeitung Trockenbau Tunnelbau Arbeitsbereic he

18 Quarzexposition in USA die Realität Scand L Work Environ Health 1995;21 suppl 2:47-9 Merget_mineralstaub -18-

19 Quarzexposition in USA die Realität Scand L Work Environ Health 1995;21 suppl 2:47-9 Merget_mineralstaub -19-

20 Quarzexposition in USA die Realität Scand L Work Environ Health 1995;21 suppl 2:47-9 Merget_mineralstaub -20-

21 38 Jahre, Absacker Vor Exposition 12/1995 Merget_mineralstaub -21-

22 38 Jahre, Absacker 04/2006 Merget_mineralstaub -22-

23 Feinstäube Merget_mineralstaub -23-

24 Staub am Bau Merget_mineralstaub -24-

25 Arbeits- und Umweltstaub: Grob fein ultrafein Ultrafeine Partikel: 1 % der Masse des Umweltstaubs 70% der Gesamtzahl der Partikel 0.1 µm Merget_mineralstaub µm 10 µm

26 Teilchengrößenbereiche von Aerosolen Rauch Technische Definitionen Dunst KFZ-Abgas & Abrieb TabakRauch SO2 Typische Partikel CO2 O2 Ruß Metallurgische Stäube Insektengift H2 Mineral Staub Meer- Moleküle salz Viren [ nm ] 0,1 1 [ µm ] 0,0001 0,001 Merget_mineralstaub -26- Stau b Spra y 10 0,01 Flugasch e ZementStaub Polle n Pflanzenspor en Mehl Bakterien 100 0,

27 PM10 -Emissionsanteile nach Quellen in Deutschland 2000 Nfz 10% übriger Verkehr Pkw PM10-Emission 5% 230 [kt/a] Bezugsjahr % Industrieprozesse Off-Road-Quellen 28% 13% Reifenabrieb Schüttgut 2% 10% Industriefeuerungen Haushalte u. Kleinverbraucher 11% Kraft-, Heizwerke 5% 14% Q: Prüller AK-EL, Wien, Juni 2000 [Quelle: UBA 1995, 1996,1997, 1998; IER 1999; TNO 1997; AOPII 1999; eigene Berechnungen] Merget_mineralstaub -27-

28 Prävalenz der Bronchitis bei Kindern (5 14 J.) für Heinrich et al. Umweltmed Forsch Prax 7, 91 (2002) Merget_mineralstaub -28-

29 Langzeiteffekte von Feinstäuben Harvard Six Cities Study Kohorte von 8111 Erwachsenen Beobachtungsdauer Jahre, ab ca 1975 Messung von PM 2,5 u.a. Beobachtung der Mortalität Ergebnisse: Gesamtmortalität in der am höchsten PM 2,5 belasteten Stadt um 26% höher als in der am niedrigsten belasteten Stadt Dockery et al NEJM 1993 Merget_mineralstaub -29-

30 Hypothetische Wirkungswege von Feinstaub PM Akute entzündliche Prozesse in der Lunge 2.5 Autonome Kontrolle TransEndothel PM Herz Deposition 0.1 STUNDEN TAGE WOCHEN JAHRE Persistierende Lungenschäden + Leber Deposition + Plaque Ruptur Ischämi e Fibrinogen/ C-Reactives Protein Akut-Phase Reaktion Systemische Entzündung nach: Lucas Neas (EPA, 2001) Merget_mineralstaub -30- Plaque Bildung

31 Luftqualitäts-Grenzwerte in Europa KurzzeitPM10: Arithmetisches Mittel über 24 h (0 24 Uhr) Langzeit PM10: Arithmetisches Mittel über 1 Jahr 2005: KurzzeitPM10 = 50 µg/m3 (max. Überschreitung 35/Jahr) Langzeit PM10 = 40 µg/m3 2010: KurzzeitPM10 = 50 µg/m3 (max. Überschreitung 7/Jahr) Langzeit Merget_mineralstaub -31- PM10 = 20 µg/m3

32 Schlussfolgerung In Deutschland hat die Industrie bezüglich Silikose viel erreicht Grenzwerte werden heute vielfach nicht eingehalten Das Gesundheitsrisiko durch (Fein-)Staub in der Umwelt fokussiert auf kardiovaskuläre Erkrankungen und Bronchitis bei Kindern; Lungenkrebs und COPD stehen im Hintergrund Forschungsbedarf hinsichtlich arbeitsbedingter (Fein-)Staubeffekte Derzeit: Minimierungsgebot für Staubexposition Merget_mineralstaub -32-

33 Merget_mineralstaub -33-