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Human-Biomonitoring für polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe

Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) entstehen bei unvollständiger Verbrennung (Hausbrand, Kfz, Tabakrauchen, Industrie etc.) und sind weit verbreitet in der Umwelt vorhanden. Viele der PAK wirken im Tierversuch und beim Menschen krebserregend. Im Körper unterliegen die PAK einem komplexen Metabolismus. Mit dem Urin werden in messbaren Mengen hauptsächlich Metabolite von PAK mit geringem Molekulargewicht ausgeschieden, wie z.B. Pyren und Phenanthren.

Bereits seit 1990/92 werden im Umwelt-Survey die PAK-Metabolite 1-Hydroxypyren und drei verschiedene Hydroxyphenanthrene im Urin bestimmt. Die Ergebnisse aus dem Umwelt-Survey 1998 sind in der Tabelle „PAK-Metabolite im Urin der 18- bis 69-jährigen Bevölkerung in Deutschland 1998“ zusammengestellt [1]. Untersucht wurde eine Teilstichprobe. Im Vergleich zu 1990/92 zeigte sich 1998 eine deutliche Abnahme der PAK-Belastung, speziell in den neuen Bundesländern, die sich der niedrigeren Belastung in den alten Bundesländern angenähert hat. Raucher von ca. 10 Zigaretten pro Tag wiesen im Vergleich zu Nichtrauchern deutlich höhere Konzentrationen der PAK-Metaboliten auf.

Der 1998 im Vergleich zu 1990/92 zu beobachtende Rückgang der PAK-Belastung ist vermutlich durch die weitere Umstellung auf moderne Heizungssysteme bedingt. Diese Annahme wird indirekt dadurch erhärtet, dass Menschen, die in dezentral beheizten Wohnungen lebten (meist Öfen mit Kohleheizung), höhere Gehalte an PAK-Metaboliten aufwiesen. Bei allem Fortschritt der Emissionsminderungen ist hervorzuheben, dass das Tabakrauchen die wohl vorherrschende Belastungsquelle für PAK ist. Auch bei Passivrauchern wurden Metabolite nachgewiesen. Die in der Literatur mehrfach aufgezeigten Einflüsse des Straßenverkehrs und des Konsums von gegrillten und geräucherten Speisen (beide Male Fragebogenangaben) konnten in dieser Studie nicht bestätigt werden.

Im aktuellen Kinder-Umwelt-Survey 2003/06 wurden die folgenden PAK-Metabolite im Urin von 600 repräsentativ ausgewählten 3- bis 14-jährigen Kinder in Deutschland analysiert: 1-Hydroxypyren, 1-Hydroxyphenanthren, 2/9-Hydroxyphenanthren, 3-Hydroxyphenanthren und 4-Hydroxyphenanthren. Die Ergebnisse sind in der Tabelle „PAK-Metabolite im Urin der 3- bis 14-jährigen Bevölkerung in Deutschland 2003/06“ zusammengestellt [2]. Der bei den Erwachsenen bereits 1998 beobachtete Rückgang der korporalen PAK-Belastung ist mit den Daten des KUS auch bei den Kindern festzustellen (siehe Abb. „PAK im Urin der Erwachsenen und der Kinder in den alten und neuen Ländern und im zeitlichen Vergleich“).

Die Kommmission Human-Biomonitoring des Umweltbundesamtes sieht 1-Hydroxypyren als den geeigneten Parameter an, der zur Beurteilung der aus allen Aufnahmepfaden resultierenden aktuellen korporalen PAK-Belastung heranzuziehen ist. Zur Beschreibung der tatsächlichen Grundbelastung der nicht rauchenden Allgemeinbevölkerung hat die Kommission den Referenzwert in Höhe von 0,5 µg/l abgeleitet. Bei Rauchern ist im Vergleich zu Nichtrauchern von etwa doppelt so hohen 1-Hydroxypyrengehalten im Urin auszugehen. Wenn die 1-Hydroxypyren-Konzentration im Urin über längere Zeit hinweg erhöht ist, ist ein zusätzlicher Beitrag zum Krebsrisiko durch PAK anzunehmen. Toxikologisch begründete HBM-Werte werden wegen der Krebs erzeugenden Eigenschaften einiger PAK nicht abgeleitet [3].

[1] Bernigau, W., Lorber, K. E., Wilken, M., Heidrich, F., Leiske, M.: Umwelt-Survey 1998. Band VIII: PAK-Metabolite im Urin der Bevölkerung in Deutschland – Belastungsquellen und -pfade. WaBoLu-Heft 04/04. Umweltbundesamt, Berlin 2004

[2] 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-Heft im Druck, Umweltbundesamt, Berlin 2007

[3] Kommission Human-Biomonitoring: 1-Hydroxypyren im Urin als Indikator einer inneren Belastung mit polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) - Referenzwert für 1-Hydroxypyren im Urin. Stellungnahme der Kommission "Human-Biomonitoring" des Umweltbundesamtes. Bundesgesundheitsbl - Gesundheitsforsch – Gesundheitsschutz. 2005 (10), 48:1194-1206

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