Korporale Schadstoffbelastung des Menschen

Zur Erfassung der korporalen Schadstoffbelastung des Menschen werden die Methoden des Human-Biomonitoring (HBM) eingesetzt. Im Human-Biomonitoring werden menschliche Körperflüssigkeiten und –gewebe auf ihre Belastung mit Schadstoffen untersucht. So wird zum Beispiel analysiert, wie viel Quecksilber bei Einzelpersonen oder Bevölkerungsgruppen in Blut oder Urin vorhanden ist. Für Bewertungsfragen der gesundheitsbezogenen Umweltbeobachtung und für die Beurteilung der Schadstoffbelastung der Bevölkerung, von Bevölkerungsgruppen oder Einzelpersonen spielt das Human-Biomonitoring eine wesentliche Rolle.

Nachfolgend stellen wir die Ergebnisse von zwei unterschiedlichen Human-Biomonitoring-Programmen vor, die in Deutschland seit Mitte der 80er Jahre durchgeführt werden: der Umwelt-Survey und die Umweltprobenbank des Bundes [1].

Der Umwelt-Survey untersucht eine für die erwachsene und/oder kindliche Bevölkerung Deutschlands nach Alter und Geschlecht sowie Gemeindegrößenklasse repräsentative Stichprobe [2] in enger Anbindung an die Gesundheitssurveys des Robert Koch-Institutes. 1985/86 (nur alte Länder) untersuchte das UBA Erwachsene, 1990/92 waren es Kinder, Jugendliche und Erwachsene, 1998 nur Erwachsene [3]. Von Mai 2003 bis Mai 2006 führte das Umweltbundesamt den ersten Kinder-Umwelt-Survey (KUS) durch [4]. Das Schadstoffspektrum, auf das Blut und Urin untersucht werden, ist sehr breit angelegt. Um Hinweise auf mögliche Ursachen der korporalen Schadstoffbelastungen aus dem Wohnumfeld zu erhalten, untersucht man im Haushalt auch Trinkwasser-, Innenraumluft- und Hausstaubproben (Staubsaugerbeutelinhalt). Die Interpretation der Messergebnisse des Umwelt-Survey bezieht auch die Informationen aus einem Fragebogen zu umweltrelevanten Verhaltensweisen und belastungsrelevanten Bedingungen in Haushalt und Wohnumfeld ein. Zu den Zielen des Umwelt-Survey gehört die Erfassung, Bereitstellung, Aktualisierung und Bewertung repräsentativer Daten für eine gesundheitsbezogene Umweltbeobachtung und -berichterstattung auf nationaler Ebene. Die repräsentativen Daten dienen außerdem dem Nachweis potentieller regionaler und zeitlicher Unterschiede und können daher Auskunft über die Notwendigkeit oder den Erfolg von umweltpolitischen Maßnahmen geben.

Das zweite Programm ist die Umweltprobenbank des Bundes (UPB) [5]. Die UPB archiviert tiefgekühlt Umwelt- und Humanproben, die vor ihrer Einlagerung auf umweltrelevante anorganische und organische Stoffe analysiert werden. Damit werden zum einen zeitliche Veränderungen erfasst und zum anderen rückwirkend Stoffe oder deren Folgeprodukte ermittelt, die zum Zeitpunkt ihrer Einwirkung noch nicht bekannt oder analysierbar waren.

Im Bereich der Humanproben werden Studentenkollektive der Universitäten Münster (seit 1984), Halle/Saale (seit 1995), Greifswald (seit 1996) und Ulm (seit 1997) mit der Randbedingung „ohne erkennbare spezifische Schadstoffexposition“ auf Schadstoffe in Vollblut, Blutplasma und 24-Stunden-Sammelurin untersucht. Je Universität werden jährlich 100 bis 150 Probanden (zu etwa 90 % aus der Altersgruppe der 20- bis 29-Jährigen, Zahl der Frauen und Männer etwa gleich) ausgewählt. Die Studentenkollektive sind seit Beginn der Untersuchungen nach Umfang, Alter, Wohnlage, Lebensgewohnheit und Gesundheitsstatus in sich und im interkollektiven Zeitvergleich homogen und zeigen keine signifikanten Änderungen der Randbedingungen.

Zur Interpretation der in Blut oder Urin gemessenen Schadstoffkonzentrationen gibt die Kommission HBM des Umweltbundesamtes zum einen statistisch abgeleitete Beurteilungswerte, die Referenzwerte, und zum anderen gesundheitsbezogene Beurteilungswerte, die HBM-Werte, an [6]. Der Referenzwert ist die Konzentration eines Stoffes in einem Körpermedium (zum Beispiel Blut oder Urin), die bei 95 % der untersuchten Personen nicht überschritten wird. Referenzwerte (RV₉₅) sind rein statistisch abgeleitet und haben keine direkte gesundheitliche Bedeutung. Das heißt, eine Überschreitung des Referenzwertes muss keine Gesundheitsgefahr bedeuten, ebenso wie eine Unterschreitung des Wertes nicht beweist, dass keine Gesundheitsgefahr besteht. Sie werden für die Beurteilung, ob bestimmte Personengruppen oder Einzelpersonen im Vergleich zur Allgemeinbevölkerung besonders stark mit einem Schadstoff belastet sind eingesetzt und bei anlassbezogenen oder regional begrenzten Studien sowie für die Bewertung von Untersuchungen bei Einzelpersonen etwa von Gesundheitsämtern herangezogen. Die HBM-Werte (HBM-I und –II) werden dagegen auf der Grundlage von toxikologischen und epidemiologischen Untersuchungen abgeleitet. Der HBM-I-Wert ist quasi als Prüf- oder Kontrollwert anzusehen. Der HBM-II-Wert entspricht der Konzentration eines Stoffes in einem Körpermedium, bei dessen Überschreitung nach dem Stand der derzeitigen Bewertung durch die Kommission eine als relevant anzusehende gesundheitliche Beeinträchtigung möglich ist, so dass akuter Handlungsbedarf zur Reduktion der Belastung besteht und eine umweltmedizinische Betreuung (Beratung) zu veranlassen ist. Der HBM-II-Wert ist somit als Interventions- und Maßnahmenwert anzusehen. Zwischen HBM-I- und HBM-II-Wert ist eine Beeinträchtigung nicht sicher auszuschließen. Deswegen sollten die Belastungsquellen identifiziert werden mit dem Ziel die Belastung (bei vertretbarem Aufwand) zu verringern.

Vorsorglich weist die Kommission darauf hin, dass die HBM-Werte kein Niveau angeben, bis zu dem "aufgefüllt" werden kann. Bei der Anwendung der HBM-Werte sind ferner Anamnese, Symptomatik und zeitliche Zusammenhänge zu berücksichtigen, um unter anderem Präventionsmaßnahmen nicht zu behindern.

[1] Kolossa-Gehring M., Becker K., Conrad A., Schröter-Kermani C. Schulz C., Seiwert M. 2012. Health-related Environmental Monitoring in Germany: German Environmental Survey (GerES) and Environmental Specimen Bank (ESB): Chapter 2A. In: Knudsen L.E., und Merlo D.F. (ed). Biomarkers and Human Biomonitoring, Volume 1: Ongoing Programs and Exposures, RSC Publishing, Cambrigde, UK, 16-45

[2] Schulz, C., Conrad, A., Becker, K., Kolossa-Gehring, M., Seiwert, M., Seifert, B.: Twenty years of the German Environmental Survey (GerES), Human biomonitoring – temporal and spatial (West Germany/East Germany) differences in population exposure. Int. J. Hyg. Environ. Health. 210 (2007) 271-297

[3] Becker, K., Kaus, S., Krause, C., Lepom, P., Schulz, C., Seiwert, M., Seifert, B.: Umwelt-Survey 1998, Bd. III: Human-Biomonitoring. Stoffgehalte in Blut und Urin der Bevölkerung in Deutschland. WaBoLu-Heft 1/02. Umweltbundesamt, Berlin 2002

[4] Becker, K., Müssig-Zufika, M., Conrad, A. Lüdecke, A., Schulz, C., Seiwert, M., Kolossa-Gehring, M. Kinder-Umwelt-Survey 2003/06 -KUS- Human-Biomonitoring Stoffgehalte in Blut und Urin der Kinder in Deutschland WaBoLu-Hefte (Reihe geschlossen) Nr. 01/2007

[5] Wiesmüller, Gerhard A., Eckard, R., Dobler, L., Günsel, A., Oganowski, M., Schröter-Kermani, C., Schlüter, C., Gies A. and Fritz H. Kemper. The Environmental Specimen Bank for Human Tissues as part of the German Environmental Specimen Bank. Int. J. Hyg. Environ. Health 210 (2007) 299-305

[6] Schulz C, Wilhelm M, Heudorf U, Kolossa-Gehring M. Update of reference and HBM values derived by the German Human Biomonitoring Commission. Int. J. Hyg. Environ. Health 215 (2011): 26-35