Evaluierung vorhandener Verfahren und Daten zur Beurteilung der Resorptionsverfügbarkeit ausgewählter Schadstoffe

Abstract

In der Risikobewertung bodengebundener Schadstoffe ist die Resorptionsverfügbarkeit ein Maß für die von der Festphase in die Lösungsphase übergegangene Schadstofffraktion, die für die orale, inhalative und dermale Aufnahme (Resorption) durch den Menschen auch tatsächlich zur Verfügung steht. Die Resorptionsverfügbarkeit gibt jedoch nicht die Bioverfügbarkeit von Schadstoffen an, also die für die Wirkung auf den Organismus verantwortlichen Schadstoffanteile, ist aber ein ausgezeichneter Indikator für die potenziell bioverfügbaren Schadstoffanteile, weil höchstens die zur Resorption verfügbaren Anteile auch tatsächlich zur Wirkung im Organismus kommen können. Die ermittelten Forschungsergebnisse zeigen neue Erkenntnisse zu vorhandenen Extraktionsverfahren zur Abschätzung der Resorptionsverfügbarkeit bodengebundener anorganischer und organischer Schadstoffe nach oraler, inhalativer und dermaler Aufnahme. Die Eignung und Validität der Verfahren werden für ausgewählte Schadstoffe dargestellt. Für den inhalativen und dermalen Aufnahmepfad konnten verwertbare Erkenntniszuwächse verzeichnet werden. Anhand der Ergebnisse ist zu schlussfolgern, dass mit der Gefährdungsabschätzung auf Basis der Gesamtgehalte das tatsächlich ausgehende Risiko von Bodenkontaminanten zumeist überschätzt wird. Das in der Praxis bereits angewandte Verfahren zur Abschätzung der oralen Resorptionsverfügbarkeit nach DIN 19738:2004-07 hat sich insbesondere gegenüber den prioritären Metallen As, Pb und Cd als robust und valide erwiesen. Das Verfahren wird für die Detailuntersuchung nach BBodSchV empfohlen. Zur Bewertung der Validität gegenüber organischen Verbindungen bedarf es weitere Vergleichsuntersuchungen. Mit einem vielversprechenden jedoch nicht standardisierten Verfahren zur Abschätzung der inhalativen Resorptionsverfügbarkeit wurden bereits für ausgewählte Metalle (Pb, Cr und Ni) plausible Ergebnisse erzielt. Zur Abschätzung der dermalen Resorptionsverfügbarkeit existiert ebenfalls ein nicht standardisiertes aber einfaches und physiologienahes Extraktionsverfahren, mit dem plausible Ergebnisse für ausgewählte organische Schadstoffe (DDT, *-HCH und PCB) erzielt wurden. Für beide Verfahren fehlen wichtige Vergleichsuntersuchungen zu weiteren Schadstoffen.

In risk assessments of soil bounded pollutants, the bioaccessibility is defined as the amount of solid-solubilized phase transition fraction of pollutants, which is actual available for oral, pulmonary and dermal uptake (absorption) by human. The bioaccessibility does not express the bioavailability of pollutants, thus, the effect on organism by uptake of pollutants. However, the bioaccessibility is an excellent benchmark for the potential bioavailable amount of pollutants in soils, because more than the bioaccessible fraction cause no effects on organism function. The results enhanced the knowledge about in-vitro extraction tests to determine the bioaccessibility of soil bounded pollutants for oral, pulmonary and dermal uptake. The applicability and validity of the approaches will be discussed for selected inorganic and organic pollutants. New applicable knowledge for the pulmonary and dermal exposition pathway in soil protection is summarized. The conclusion is that a risk assessment on basis of total content of pollutants in soil samples overestimate mostly the actual human health risk. The approved and practice-oriented in-vitro method DIN 19738:2004-07 for estimating the oral bioaccessibility exhibits a good ruggedness and validity particular for the priority metals As, Pb, and Cd in soils. The use of the DIN-method is recommended for application in the triggering further investigations according the Federal Soil Protection Ordinance in Germany. More research studies are needed for an essential assessment of validity regarding the priority organic compounds. First reasonable results in estimating of pulmonary bioaccessibility was achieved by a promising, however, non standardized in- vitro method for selected metals (Pb, Cr, and Ni). For estimating the dermal bioaccessibility a non standardized but applicable and physiologically based extraction test is available as well, where moderate results for organic compounds (DDT, *-HCH und PCB) determined. Finally, there is a lack of important ruggedness tests and validity assessments for more pollutants in either case.