Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit

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1 Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit Prüf- und Maßnahmenwerte für polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) Stand: Oktober Kurzübersicht Die Prüfwerte der BBodSchV für Benzo(a)pyren (BaP) wurden auf der Basis von Untersuchungen mit BaP als Einzelsubstanz abgeleitet [UBA 1999]. BaP kommt allerdings in der Umwelt nicht einzeln, sondern fast ausschließlich im Gemisch mit anderen PAK vor. Für die Bewertung solcher PAK-Gemische kann der BaP-Prüfwert der BBodSchV nicht herangezogen werden, da er die Wirkungen anderer PAK nicht berücksichtigt. Deshalb wurden im Auftrag des Umweltbundesamtes Prüfwertvorschläge für BaP als Leitsubstanz für PAK-Gemische abgeleitet [FoBiG 1999/2004]: Kinderspielflächen Wohngebiete Park- und Freizeitanlagen 1,0 mg/kg Industrie- und Gewerbegrundstücke 5,0 mg/kg Diese Werte sind bis auf weiteres in Bayern als Prüfwerte für die Bewertung von PAK-Gemischen anzuwenden. Erläuterungen sind in Kapitel 2 zu finden. Zur Berechnung von Einzelfall-Maßnahmenwerten im Rahmen der Detailuntersuchung sind in der Regel Untersuchungen zur Resorptionsverfügbarkeit (RV) erforderlich. Für PAK bestehen allerdings verschiedene Möglichkeiten, wie RV-Werte dabei berücksichtigt werden können (siehe Kapitel 2.2). Es wird vorläufig empfohlen, das arithmetische Mittel der bei den Standard-PAK bestimmten RV auf die BaP-Messwerte anzuwenden. Ablaufschema der Bewertung von PAK-Belastungen 1. Orientierende Untersuchung: a. Normieren der PAK-Messwerte auf BaP (Anteil von BaP = 1, PAK-Muster). b. Prüfen, ob das PAK-Muster insbesondere bei den höhermolekularen Verbindungen die Obergrenzen nach Tabelle 2 einhält. c. Bei Einhalten der Obergrenzen Beurteilung der BaP-Messwerte anhand der oben genannten Prüfwerte. d. Bei Überschreitung der Obergrenzen toxikologische Sachverständige hinzuziehen. 2. Detailuntersuchung: a. Bei Überschreiten der Prüfwerte RV-Untersuchungen vornehmen, wenn keine anderen Schutzmaßnahmen ergriffen werden. b. Bestimmung der mittleren RV aus den RV-Daten der 15 EPA-PAK (ohne Naphthalin) je Probe c. Anwendung der gemittelten RV auf den BaP-Messwert und Bewertung anhand der oben genannten Prüfwerte (= Einzelfall-Maßnahmenwerte).

2 2. Erläuterungen 2.1. PAK-Prüfwerte Die Angabe von Prüfwerten für BaP als Leitsubstanz für PAK-Gemische wird oft als ein gegenüber der BBodSchV strengerer BaP-Prüfwert missverstanden, was im Vollzug zu Irritationen führt. Die Prüfwerte der BBodSchV für Benzo(a)pyren (BaP) wurden jedoch ausschließlich für BaP als Einzelsubstanz abgeleitet. In den Ausführungen zu den Prüfwertberechnungen [UBA 1999] wird darauf mehrfach hingewiesen: Kapitel 1, Charakterisierung: "... Die Maßstäbe zur Bewertung von B(a)P im Zusammenhang mit anderen polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen sind in Entwicklung und gehen in die vorliegende Darstellung noch nicht ein." Kap. 5, Qualität der Krebsrisikoquantifizierung: "... Die [inhalative] B(a)P-Konzentration charakterisiert das Risiko gegenüber einem typischen PAK-Gemisch mit diesem B(a)P- Gehalt. Für die orale Aufnahme von B(a)P allein wurde von der EPA... ein unit risk... abgeleitet. Diese Risikoabschätzung beschreibt das zusätzliche Krebsrisiko bei oraler Exposition gegenüber B(a)P allein...." Kap. 11.1, Szenario Kinderspielflächen, und Kap. 11.4, Szenario Industrie- und Gewerbeflächen: "Für das Risiko durch inhalative Belastung mit Benzo(a)pyren allein liegt keine Krebsrisikoabschätzung vor.... Im Rahmen der... Plausibilitätsüberlegungen wird anhand der Risikoabschätzung für Gesamt-PAK (mit B(a)P als Leitsubstanz)... die Relevanz... für dieses Szenario überprüft." Kap. 12, Plausibilitätsprüfung, Verhältnis von inhalativer und oraler Belastung: "..., ist es plausibel, als Prüfwert für die Exposition gegenüber Benzo(a)pyren allein einen Wert von 12 mg/kg festzulegen...." Kap. 12, Plausibilitätsprüfung, Ergebnis der Plausibilitätsprüfung: "... ergeben sich folgende Prüfwerte für die Exposition gegenüber Benzo(a)pyren (das Risiko durch Exposition gegenüber anderen vorliegenden PAK ist dabei nicht berücksichtigt):... Es wird darauf hingewiesen, dass derzeit laufende Untersuchungen zur Krebsrisikoabschätzung... zur gegebenen Zeit bei der Überprüfung der Werte heranzuziehen sind...." Somit ist fachlich klar, dass die Prüfwerte nach BBodSchV für BaP als Einzelsubstanz nicht mit den hier vorgestellten Prüfwerten vergleichbar sind, bei denen BaP lediglich als Leitsubstanz für PAK-Gemische herangezogen wird. Nach BBodSchV 4 Abs. 5 sind fehlende Prüf- und Maßnahmenwerte mit bestimmten Methoden abzuleiten, was im Auftrag des Umweltbundesamtes geschehen ist [FoBiG 1999/2004]. Dabei wurden folgende Werte für BaP als PAK-Leitsubstanz vorgeschlagen: Spielflächen Wohngebiete Park- und Freizeitanlagen 1,0 mg/kg Industrie- und Gewerbegrundstücke 5,0 mg/kg Nach BayBodSchVwV Nr und StMUG-Schreiben 86c-U /1-1 vom sind das Landesamt für Umwelt und das Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit für fachliche Grundlagen, die den Pfad Boden - Mensch betreffen, und damit auch für die Ableitung von Prüfwerten zuständig. Diese Stellen sprechen sich für die Anwendung der von FoBiG abgeleiteten Werte aus, die daher als fachlich ebenso gültig angesehen werden können wie die sonstigen Prüfwerte der BBodSchV. Seite 2 von 6

3 Übertragbarkeit auf PAK-Gemische unterschiedlicher Zusammensetzungen Je nach Quellen und Alter differiert die Zusammensetzung von PAK-Gemischen in Böden. Dennoch wird auch bei teilweise stark unterschiedlichen Mustern an typischen Standorten (Gaswerke, Kokereien, Teeröllager; Abbildung 1) aufgrund experimenteller Daten ein Übertragen der Risikobewertung in der Regel als möglich angesehen [FoBiG 1999/2004]. Das hängt wahrscheinlich damit zusammen, dass die Muster der höhermolekularen PAK ab Benz(a)anthracen, unter denen sich die Verbindungen mit der höchsten kanzerogenen Potenz finden, in der Regel nur wenig variieren (ca. Faktor 1,2-3 bei den einzelnen Verbindungen bei Normierung auf BaP; Abbildung 2). Dagegen sind die Unterschiede bei den niedermolekularen PAK häufig deutlich höher (ca. Faktor 2,5-80 [FoBiG 1999/2004]). Noch stärker als die Mittelwerte der typischen Standorte variieren die PAK-Muster an den jeweiligen Einzelstandorten, was ein Vergleich der minimalen und maximalen relativen Anteile zeigt (Tabelle 1). Auch hier sind die Schwankungen bei den höhermolekularen PAK meist deutlich niedriger, ebenso die Unterschiede der Maximalwerte an den drei Standorten. Tabelle 1: Vergleich der Minimal- und Maximalwerte im PAK-Muster an typischen Standorten, normiert auf BaP (BaP = 1, grau: höhermolekulare PAK; nach [FoBiG 1999/2004, ALEX 2001]) Kokerei Gaswerk Teer Min Max Max/Min Min Max Max/Min Min Max Max/Min Naph 0,05 155, ,00 5,1 0,00 27,5 Acy 0,00 4,7 0,00 1,0 0,00 3,2 Ace 0,07 95, ,00 2,0 0,00 23,4 Flu 0,02 111, ,02 3, ,00 15,0 Phen 1,47 140,9 96 0,30 12,1 40 0,93 54,4 58 Anth 0,66 235, ,04 4, ,29 7,3 25 FluA 2,90 52,2 18 0,96 8,2 9 1,55 26,3 17 Pyr 1,80 27,1 15 0,32 29,3 92 2,97 27,0 9 BaA 0,96 5,5 6 0,44 2,4 6 0,91 3,5 4 Chry 0,53 4,5 8 0,17 1,9 11 0,99 2,9 3 BbF 0,66 2,9 4 0,17 1,2 7 0,17 1,3 8 BkF 0,38 1,4 4 0,17 1,1 6 0,00 3,0 BaP 1,00 1,0 1,00 1,0 1,00 1,0 BghiP 0,00 2,6 0,05 1,1 23 0,00 1,1 I123P 0,00 2,7 0,17 1,0 6 0,00 0,8 DBahA 0,00 0,7 0,00 0,4 0,00 1,2 Insofern ist es wenig sinnvoll, Messergebnisse mit den Mittelwerten der drei typischen Standorte zu vergleichen [ALEX 2001], besonders wenn nicht angegeben wird, in welchem Umfang Abweichungen zulässig sind. Daher wird empfohlen, Messergebnisse zur Prüfung der Übertragbarkeit auf BaP zu normieren und mit den Richtwerten aus Tabelle 2 zu vergleichen. Diese Richtwerte stellen die gerundeten Maximalwerte aus Tabelle 1 dar, die in zwölf Fällen von Kokereiflächen, in einem Fall von Gaswerksflächen (Pyr) und in zwei Fällen (BkF, DBahA) von Flächen stammen, auf denen mit Teer oder Teerölen umgegangen worden ist. Damit werden vorläufige Obergrenzen für Musterabweichungen angegeben. Begründen lässt sich diese Vorgehensweise damit, dass davon auszugehen ist, dass PAK-Muster, die in die Seite 3 von 6

4 Mittelwertbildung eingegangen sind [FoBiG 1999/2004], grundsätzlich auch anhand der oben genannten Prüfwerte beurteilt werden können. Tabelle 2: Obergrenzen für maximale PAK-Anteile (BaP = 1, grau: höhermolekulare PAK) Naph 160 BaA 6 Acy 5 Chry 5 Ace 95 BbF 3 Flu 110 BkF 3 Phen 140 BaP 1 Anth 240 BghiP 3 FluA 55 I123P 3 Pyr 30 DBahA 1,5 Bei der Beurteilung der Übertragbarkeit ist das Gewicht vorrangig auf die höhermolekularen PAK zu legen. Wenn hier Überschreitungen auftreten, sollte geprüft werden, ob die Messdaten plausibel durch eine spezifische Quelle bedingt sein können. In erster Linie sind dann DBahA und BbF relevant, da diese als ähnlich kanzerogen wie BaP eingestuft werden [FoBiG 1999/2004, ALEX 2001] (für BbF finden sich allerdings auch niedrigere Einschätzungen [MAK 2008]), in zweiter Linie BaA, BkF und I123P und in dritter Linie Chry und BghiP. Sinnvoll ist, in Fällen mit deutlichen, plausiblen Überschreitungen möglichst auch toxikologische Sachverständige zur Bewertung hinzu zu ziehen. Abbildung 1: PAK-Muster an typischen Standorten (BaP = 1; K: Kokerei, G: Gaswerk, T: Teer, AM: arithmetisches Mittel, Max: Maximalwert, OP: Obergrenze PAK; [FoBiG 1999/2004, ALEX 2001]) Seite 4 von 6

5 Abbildung 2: Muster höhermolekularer PAK an typischen Standorten (Erläuterungen siehe Abb. 1) 2.2. Ableiten von Einzelfall-Maßnahmenwerten für PAK Bei der Ableitung von Prüfwerten für PAK wurden zunächst Rohwerte ermittelt, die ausschließlich auf Expositionsannahmen und toxikologischen Daten beruhen. Für die orale Aufnahme ergaben sich Rohwerte für Kinderspielflächen von 0,23 mg/kg, für Wohngebiete von 0,46 mg/kg und für Park- und Freizeitanlagen von 1,15 mg/kg [FoBiG 1999/2004]. Für den dermalen Kontakt wurde ein Wert von 0,26 mg/kg für Spielflächen errechnet [FoBiG 2004], d.h. in Kombination ergeben sich ca. 0,12/0,24/0,6 mg/kg für die drei Szenarien. Aufgrund von Plausibilitätsüberlegungen insbesondere zu Hintergrundbelastungen wurden die Prüfwerte auf 0,5/0,5/1 mg/kg und somit oberhalb der Rohwerte festgelegt. Die Prüfwerte sind daher als Risikogrenzen für die jeweiligen Szenarien anzusehen. Da bei der Festlegung von einer 100%igen Verfügbarkeit ausgegangen wurde, sollen im Rahmen von Detailuntersuchungen Analysen der Resorptionsverfügbarkeit erfolgen (RV; vor allem nach DIN mit Milchpulver), deren Ergebnisse anhand der plausibilisierten Prüfwerte bewertet werden. Damit wird vermieden, dass es zu unterschiedlichen Risikohöhen bei Prüf- und Einzelfall-Maßnahmenwerten kommt. Als Besonderheit ist zu berücksichtigen, dass sich die RV bei den verschiedenen Einzel-PAK unterscheiden kann (in einem konkreten Fall für BaP ca. 10 % und für Phen ca. 25 %). Hier bestehen verschieden Möglichkeiten, wie damit umgegangen wird: Mittelung der RV-Daten der 15 EPA-PAK (ohne Naphthalin) Mittelung der RV-Daten der höhermolekularen PAK ab BaA Verwendung des RV-Wertes für BaP Aus toxikologischer Sicht erscheint der zweitgenannte Weg zwar am sinnvollsten, jedoch wird vorläufig empfohlen, die Mittelung über alle PAK vorzunehmen, bis mehr Erfahrungen Seite 5 von 6

6 mit dieser Vorgehensweise und vielleicht auch weitere toxikologische Daten vorliegen. Die Methode wird in der Regel zu einem etwas größeren Sicherheitsabstand führen. Die RV-Daten sollen bei den Flächen, von denen die untersuchten Proben stammen, direkt angewendet werden. Bei der Übertragung auf andere, nicht untersuchte Flächen sollte das gerundete 90. oder 95. Perzentil benutzt werden, wenn genügend Messwerte vorhanden sind (ab ca RV-Proben). Bei geringeren Probenzahlen sollte ein Wert im Bereich der oberen RV-Ergebnisse gewählt werden. Quellen: ALEX-Informationsblatt 12, Rheinland-Pfalz (2001) Hinweise zur Beurteilung von PAK-Gemischen in kontaminierten Böden ( FoBiG (Forschungs- und Beratungsinstitut Gefahrstoffe e.v.) (1999, Korrektur 2004) Grundlagen für die Bewertung von Kontaminationen des Bodens mit polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen. Teil B: Ableitung von Prüfwerten MAK (Senatskommission zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe - Maximale Arbeitsplatzkonzentrationen) (2008) Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAH). Wiley-VCH ( UBA (Umweltbundesamt) (1999) Berechnung von Prüfwerten zur Bewertung von Altlasten. Benzo(a)pyren. F 123. Erich Schmidt Verlag, Berlin PAK-Abkürzungen: Naph: Naphthalin BaA: Benzo(a)anthracen Acy: Acenaphthylen Chry: Chrysen Ace: Acenaphthen BbF: Benzo(b)fluoranthen Flu: Fluoren BkF: Benzo(k)fluoranthen Phen: Phenanthren BaP: Benzo(a)pyren Anth: Anthracen BghiP: Benzo(ghi)perylen FluA: Fluoranthen I123P: Indeno(1,2,3-cd)pyren Pyr: Pyren DBahA: Dibenzo(ah)anthracen Verfasser: Dr. Eike Roscher, LGL Dr. Andreas Hofmann, Dr. Martin Wegenke, LfU Internet: Seite 6 von 6