Biomonitoring-Strategien in Unternehmen

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1 Biomonitoring-Strategien in Unternehmen Prof. Dr. med. Gabriele Leng Gesundheitsschutz Institut für Biomonitoring, Leverkusen

2 Chempark der Currenta Leverkusen Mitarbeiter: / 4,0 km 2 Gesamtfläche Einer der vielseitigsten Standorte weltweit: Herstellung von mehr als Chemikalien Überregional bedeutendes Entsorgungszentrum für chemisch belastete Sonderabfälle Schwerpunkte in der Produktion von Nitrier- und Chlorierprodukten Monheim: Pflanzenschutzzentrum Wuppertal Elberfeld und Aprath: Pharma Dormagen Mitarbeiter: / 3,7 km 2 Gesamtfläche Produktion und Entwicklung von Pflanzenschutzmitteln, Polymeren, Kunststoffen und Kautschuken Europaweit bedeutendes Forschungs- und Entwicklungszentrum für Polyurethane Krefeld - Uerdingen Mitarbeiter: / 3,3 km² Gesamtfläche Führender Polycarbonat-Standort Westeuropas Weltgrößte Produktion von anorganischen Pigmenten Seite 2

3 Currenta - Biomonitoring Biomonitoring (Team aus 17 Personen, Standort in Leverkusen): zuständig für Chempark Leverkusen, Dormagen, Uerdingen, Wuppertal, Brunsbüttel weltweiter Service, externe Kunden ca. 15 % des Geschäftes umfassender Leistungskatalog Entwicklung neuer Analysenverfahren zum Nachweis von Stoffen im Blut und Urin QM: DIN ISO 17025; DIN EN ISO 9001, 14001, und OHSAS Gabriele Leng: seit 2002 Leiterin des Institutes Fachärztin für Arbeitsmedizin sowie für Hygiene und Umweltmedizin DFG Mitglied der Senatskommission zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe DGAUM: Vorstandsmitglied Seite 3

4 Infos zu Biomonitoring Verordnung zur Arbeitsmedizinischen Vorsorge (ArbmedVV ) AMR 6.2 Biomonitoring AMR 11.1 Abweichungen nach ArbMedVV Anh. Teil 1 Abs. 4 bei Tätigkeiten mit krebserz. oder keimzellmut. Gefahrstoffen der Kat. 1A oder 1B Leitlinie der DGAUM AWMF online: Human Biomonitoring Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV), Buch Arbeitsmedizinische Vorsorge Gefahrstoffinformationen: Biomonitoring-Informationssystem der BAuA: DFG MAK/BAT online, kostenloser Zugang: GESTIS TRGS 903 Grenzwerte (BGW) Biomonitoring TRGS 910 ERB incl. Äquivalenzwerte Seite 4

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7 ArbmedVV und AMR 6.2 Biomonitoring ist Bestandteil der arbeitsmedizinischen Vorsorge, soweit dafür arbeitsmedizinisch anerkannte Analyseverfahren und geeignete Werte zur Beurteilung zur Verfügung stehen. Biomonitoring darf nicht gegen den Willen des oder der Beschäftigten durchgeführt werden. Über Indikation und Art des Biomonitorings entscheidet der nach 7 ArbMedVV beauftragte Arzt oder die beauftragte Ärztin. Der Arzt oder die Ärztin hat die Erkenntnisse aus dem Biomonitoring auszuwerten. Die Erkenntnisse können unter Wahrung der ärztlichen Schweigepflicht in die Gefährdungsbeurteilung des Arbeitgebers einfließen Seite 7

8 AMR 6.2. Biomonitoring Indikationen Tätigkeiten: bei denen unmittelbarer Hautkontakt mit Gefahrstoffen besteht, die in toxikologisch relevanter Menge über die Haut aufgenommen werden (Stoffe mit der Bemerkung H in der TRGS 900), unter (Arbeits-)Bedingungen, die die Hautresorption fördern (beispielsweise Temperatur, Stoffgemische, Hautkrankheiten), mit Exposition gegenüber krebserzeugenden, erbgutverändernden oder fruchtbarkeitsgefährdenden Stoffen, bei denen eine Exposition gegenüber Gefahrstoffen mit langen biologischen Halbwertszeiten vorliegt (Kennzeichnung im Sicherheitsdatenblatt), bei denen die Gefahrstoffe luftmesstechnisch schwer erfassbar sind (Reparaturarbeiten, Stördienste, Arbeiten im Freien, stark schwankende Raumluftkonzentrationen, häufig wechselnde Stoffe im Chargenbetrieb) Seite 8

9 Wann ist Biomonitoring nicht sinnvoll? Mineral- und Glasfasern Säuren und Laugen Reizgasen wie Schwefeldioxid, Stickstoffdioxid und Ozon Wenn Stoff physiologisch in höheren Konzentrationen im Körper vorhanden ist: Ameisensäure (als Metabolit von Formaldehyd) Hippursäure (als Metabolit von Toluol) Seite 9

10 Was muss der Betriebsarzt beim Biomonitoring beachten? Vorsorgeanlass gemäß ArbmedVV Anhang 1 Auf Wunsch des Betriebes / des Mitarbeiters Probenahmegefäß (s. AMR 6.2, Kap. 4.4) Vorab Rücksprache mit dem Auftragslabor! Urin: Einmalkunststoffgefäß; Blut: Vacutainer oder Monovetten mit Antikoagulant Probenahmezeitpunkt Vorabinformation unter Biomonitoring-Informationssystem der BAuA meist direkt nach Tätigkeitsende wegen kurzer Halbwertszeit Probenlagerung und Transport (s. AMR 6.2, Kap. 4.5) Vorab Rücksprache mit dem Auftragslabor! Auftragslabor / Qualitätsanforderungen (s. AMR 6.2, Kap. 5.1) Vor der Beauftragung gültiges Ringversuchszertifikat (z.b. von DGAUM) vom Labor zu jedem Stoff zusenden lassen! Beurteilungswerte: Vorabinformation durch Biomonitoring-Informationssystem der BAuA Seite 10

11 Beurteilungswerte Arbeitsplatz: 1. Biologische Grenzwerte (BGW) Gesundheitsbasiert, TRGS Biologische Arbeitsstoff-Toleranz-Werte (BAT) Gesundheitsbasiert, DFG 3. Biologische Leitwerte (BLW) - DFG 4. Expositionsäquivalente für Krebserzeugende Arbeitsstoffe (EKA) Luftkorrelationen, DGF 5. Äquivalenzwerte für das biologische Material abgeleitet aus den Exposition-Risiko- Beziehungen (ERB), TRGS Internationale Werte (z.b. BEI) Allgemeinbevölkerung: 1. Biologische Arbeitsstoff-Referenzwerte (BAR) Hintergrundbelastung, DFG 2. Humanbiomonitoring-Werte (HBM) - UBA 3. Referenzwerte aus der Umweltmedizin UBA 4. Derived no effect level (DNEL) - Industrietoxikologe Sonstiges: 1. Laborinterne Bewertungsmaßstäbe Seite 11

12 Bewertung Biomonitoring-Ergebnisse Beurteilungswert Gefährdung Bewertung Belastungs-Ursache? Kontrolle des Arbeitsschutzes, der Arbeitshygiene Beurteilungswert (BGW, BAT, BLW, ERB, EKA) 75 % Beurteilungswert Referenzwert (BAR, UBA-Ref.-Wert) Befundkontrollen bis Wert < Beurteilungswert Handlungsbedarf Befundkontrolle; Ursache?; Vgl. mit anderen MA gleicher Tätigkeit; Cluster im Betrieb? Handlungsbedarf Kein Handlungsbedarf Hintergrundbelastung der Allgemeinbevölkerung Keine zusätzliche berufliche Gefahrstoffbelastung Kein Handlungsbedarf Seite 12

13 Auszug aus TRGS 903 / Seite 13

14 Biologischer Grenzwert (BGW) Der BGW ist der Grenzwert für die toxikologisch - arbeitsmedizinisch abgeleitete Konzentration eines Stoffes, seines Metaboliten oder eines Beanspruchungsindikators im entsprechenden biologischen Material, bei dem im Allgemeinen die Gesundheit eines Beschäftigten nicht beeinträchtigt wird. Festlegung vom Bundesministerium für Arbeit und Soziales (BMAS) Beratung durch Ausschuss für Gefahrstoffe (AGS) Veröffentlichung in der Technischen Regel für Gefahrstoffe 903 (TRGS 903) Bekanntgabe durch Bundesarbeitsblatt (BArbBl) Seite 14

15 BAT-Wert = BGW? Senatskommission DFG BW Ausschuß für Gefahrstoffe (AGS) Ableitung von BW (Biologischer Beurteilungswert) Ableitung von BGW (Biologischer Grenzwert) Bundesministerium für Arbeit und Soziales BGW Seite 15

16 Beispiel für EKA-Korrelation Seite 16

17 TRGS 910 Blut und Urin * Seite 17

18 Biologischer Arbeitsstoff-Referenzwert (BAR) - DFG Seite 18 Beispiele: Acrylamid als Addukt: 50 pmol/g Globin (= 1,35 µg/l Blut) o-toluidin im Urin: 0,2 µg/l PAHs; Marker 1-Hydroxypyren im Urin: 0,3 µg/g Kreatinin

19 Gefährdungsbeurteilung Tätigkeitsbezogene Gefährdungsbeurteilung Gefahrstoffe Festlegung der Vorsorgeanlässe für jeden Mitarbeiter nach ArbmedVV Vorsorgeanlass in Hinblick auf Gefahrstoffe Betriebsarzt bietet jedem Mitarbeiter Biomonitoring gem. ArbmedVV an TRGS 903 sowie Seite 19

20 Gefahrstoffliste vom Betrieb zum Betriebsarzt Betriebsleiter Dr. Mustermann Mitarbeiter Heiner Lustig Tetrahydrofuran DMF Nickel Quecksilber TDI HDI Phenol Kresole O-Toluidin PAHs Xylol Toluol Chlorbenzol Acrylnitril Butadien Exposition: Täglich X X X X Exposition: 1 x pro Woche X X X X X Exposition: 1 x pro Monat X X X X X Chrom X Seite 20

21 Gefahrstoffliste - Biomonitoring Marker?? Matrix?? Probenahme- Zeitpunkte?? Beurteilungswerte?? URIN: 1. Tetrahydrofuran (Wunsch) 2. NMF aus DMF 3. Nickel 4. Quecksilber 5. TDA aus TDI 6. HDA aus HDI 7. Phenol, Kresole (Wunsch) 8. o-toluidin 9. 1-Hydroxypyren aus PAHs 10. Methylhippursäuren aus Xylol 11. o-kresol aus Toluol Chlorkatechol aus Chlorbenzol 13. DHBMA aus 1,3-Butadien 14. Chrom BLUT: 1. Addukte: Acrylnitril, TDA, o-toluidin 2. Chrom VI Seite 21

22 Wozu wird Kreatinin bestimmt? Bezugsgröße für renal ausgeschiedene Stoffe oder deren Metabolite Ziel des Kreatininbezuges ist Kompensation diuresebedingter Schwankungen der Stoff- oder Metabolitenkonzentrationen (Spontanurinproben) Kreatinin < 0,3 oder > 3 g/l: extrem verdünnte oder konzentrierte Urinproben werden identifiziert und ggf. von der Analyse ausgeschlossen, da hier die Stoffkonzentrationen im Urin kein repräsentatives Maß für die innere Belastung einer Person darstellen Bsp. Beurteilungswert ist 15 µg/g Kreatinin Messwert: 15 µg/l Urin Kreatinin von 0,3 g/l 50 µg/g Kreatinin Kreatinin von 3 g/l 5 µg/g Kreatinin Seite 22

23 Wann wird die Probe genommen? Richtiger Probenahmezeitpunkt - valide Erfassung der Belastung des Mitarbeiters: abhängig von toxikokinetischen Eigenschaften des Arbeitsstoffes (Halbwertszeit des Stoffes) meist nach Schicht, am Ende der Arbeitswoche Besteht ein Stoffkontakt / Häufigkeit des Stoffkontaktes: Immer gleiche Abläufe? Offene Probenahme? Wird die Tätigkeit täglich durchgeführt oder manchmal/kampagne? Stillstand? Probenahme: nach Schicht; zweizeitig zur arbeitsmedizinischen Vorsorge im Rahmen der arbeitsmedizinischen Vorsorge Kampagne, z.b. auch: vor und nach Schicht (z.b. bei Entsorgung, Gefahrgut-Entladung) Seite 23

24 Zeitschiene der Nachweismöglichkeiten Arbeitsstoff im Körper Jahre Dioxine; PCBs; PFOS 3 Monate Tage Addukte / Blut: Acrylnitril, MDA, TDA, Anilin, Toluidin; Chrom VI, Blei, Cadmium; Quecksilber Urinmarker: Nickel, Chrom gesamt Seite 24 Std. Tetrahydrofuran; o-kresol aus Toluol; Methylhippursäuren aus Xylol NMF aus DMF; HDA aus HDI MDA aus MDI, TDA aus TDI, DHBMA aus 1,3-Butadien; 4-Chlorkatechol aus Chlorbenzol 1-Hydroxypyren aus PAHs

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26 Tips für die Praxis Die Indikation zum Biomonitoring sowie die Interpretation der Ergebnisse ist ärztliche Aufgabe. Das arbeitsmedizinisches Tool Biomonitoring liefert einen wesentlichen Beitrag zur Gefährdungsbeurteilung. Querkontaminationen vom Schwarz- in den Weißbereich dürfen nicht unterschätzt werden und können durch Biomonitoring und Wisch-proben aufgedeckt werden. Bei wechselnden Tätigkeiten, z.b. auf Baustellen: Zur Beurteilung einer Gefahrstoffbelastung muss Biomonitoring vor und nach der Tätigkeit durchgeführt werden. Bei der Prüfung einer Substitutionsmöglichkeit nach GefStoffV sollte der Einsatz von Biomonitoring in Betracht gezogen werden Seite 26

27 Fallstricke für den Betriebsarzt Falscher Probenahmezeitpunkt falsch negativer Wert Kreatininwert < 0,3 oder > 3 g/l Grenzwertbezug auf Kreatinin problematisch Gefäß / Lagerung falsch falsch negativer Wert; Gefahrstoff verflüchtigt falsch positiver Wert; Kontamination Wechselnde Arbeitsplätze Vorbelastung liegt vor Koexposition von Gefahrstoffen bei gleichem Biomonitoringmarker Beurteilung schwierig Mitarbeiter mit Grenzwertüberschreitung kommt nicht zur Befundbesprechung / Kontrolluntersuchung Wegen ärztlicher Schweigepflicht oft keine Handlungsmöglichkeiten im Betrieb Belastungsursache privates Umfeld (Rauchen, Lebensmittel, Kosmetika, Wohnung) Seite 27

28 HEV [µg/l Blut] Auswertung EO-Befunde durch Betriebsarzt Warum bei Tätigkeit 2 höchste Belastung? Grund für den Ausreißer -Befund? Toleranzwert (90 µg/l) 75 % Toleranzwert (68 µg/l) To do: - Begehung des Arbeitsplatzes - mit Ausreißer Quellensuche (Arbeitsplatz, Privatbereich, Rauchen etc.) - Befundkontrolle, Ausschluss Produktkontakt Raucherbereich (bis 15 µg/l) 0 Tätigkeit 1 15 MA Tätigkeit 2 12 MA Tätigkeit 3 24 MA Tätigkeit 4 29 MA Seite 28

29 1-HP [µg/g Kreatinin] Auswertung PAH-Befunde durch Betriebsarzt Warum bei Tätigkeit 2 höchste Belastung? Grund für den Ausreißer -Befund? 3,5 3,0 2,5 To do: - Urinabgabe vor und nach Tätigkeit - Begehung des Arbeitsplatzes 2,0 1,5 1,0 Raucherbereich (bis 1 µg/g Krea) 0,5 Toleranzwert (0,5 µg/g Krea) 0,1 Tätigkeit 1 32 MA Tätigkeit 2 47 MA Tätigkeit 3 22 MA Tätigkeit 4 13 MA Referenzwert (0,3 µg/g Krea) Seite 29 29

30 Biomonitoring bei Arsen-Exposition Exposition Arsenspezies Arsenobetain Arsenocholin diverse Arsenozucker Dimethylarsinsäure (DMA) As As 2 O 3 As 2 O 5 H 3 AsO 3 & Salze H 3 AsO 4 & Salze Toxizität organisches Arsen anorganisches Arsen Seite 30

31 Arsen - Bewertung TRGS Seite 31

32 Arsenspezies: Bewertung Probennummer Beurteilungswerte Arsen gesamt Arsenobetain (As-B) Dimethylarsinat (DMA) Arsen (III) Monomethylarsonat (MMA) Arsen (V) Toxikologisch relevantes Arsen* * As (III) + As (V) + DMA + MMA µg/l 203,5 116,0 96,3 µg/l 40,6 60,0 87,9 -- µg/l 122,8 43,8 6,6 10 (BAR) µg/l 0,3 0,8 0,3 0,5 (BAR) µg/l 0,4 1,2 0,7 2 (BAR) µg/l < 0,1 0,7 0,8 0,5 (BAR) µg/l 123,5 46,5 8,4 40 (Äquiv.Wert) Quelle Arbeitsplatz Arbeitsplatz alimentär Seite 32

33 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Seite 33