Deutsche Umweltstudie zur Gesundheit, GerES 1990-1992

Oma, Opa,, Mutter, Vater, Sohn und Tochter sitzen im Park auf einer Wiese für ein Gruppenfoto zusammen.zum Vergrößern anklicken
An der zweiten Deutschen Umweltstudie zur Gesundheit nahmen Kinder und Erwachsene teil
Quelle: Monkey Business / Fotolia.com

Ost- und Westdeutschland - erstmals konnte das UBA die Bevölkerung beider deutscher Staaten auf ihre Schadstoffbelastung untersuchen. Während Blei und das Insektizid Lindan im Osten verbreitet waren, fanden die Forscherinnen und Forscher im Westen mehr Kupfer und eine höhere Belastung mit dem Biozid Pentachlorphenol (PCP).

Inhaltsverzeichnis

 

2. Deutsche Umweltstudie zur Gesundheit: Erstmals auch in Ostdeutschland

150 Orte, 4021 Erwachsene und 736 Kinder – in der Deutschen Umweltstudie zur Gesundheit, GerES 1990-1992 hat das Umweltbundesamt (UBA)* zum zweiten Mal in einer großen repräsentativen Studie die Schadstoffbelastung der Bevölkerung in Deutschland untersucht. Nach dem Fall der Mauer, konnte auch die Bevölkerung im Osten in die Untersuchung einbezogen werden. Zentrale Vorhaben waren:

  • Die Schwermetallbelastung der Bevölkerung zu ermitteln
  • Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen Ost- und Westdeutschland herauszuarbeiten
  • Richt- und Orientierungswerte zu erarbeiten, die zeigen, ab welcher Konzentration ein Stoff gesundheitsschädlich ist (HBM-Werte)

Ausschließlich in der Deutschen Umweltstudie zur Gesundheit 1990-1992 (ehem. Umwelt-Survey 1990 bis 1992) erfasste das UBA zudem über Nahrungsduplikate, ob die Bevölkerung ausreichend mit Spurenelementen versorgt war und welche Schadstoffe in der Nahrung steckten. Dazu ließ eine Untergruppe der Studienteilnehmerinnen und Teilnehmer einen Tag lang bei ihren Malzeiten eine Portion zur Analyse übrig, führte ein Ernährungsprotokoll und beantwortete Fragen zur Ernährung.

*Zu Zeiten des Umwelt-Surveys 1990 bis 1992 lag die Verantwortung für den Umwelt-Survey noch beim Institut für Wasser-, Boden- und Lufthygiene (WaBoLu) des damaligen Bundesgesundheitsamtes. Im Folgenden wird dennoch vom UBA, in welches das WaBoLu 1994 integriert wurde, als ausführende Behörde die Rede sein.

 

Auswahl der Studienteilnehmer

In der Deutschen Umweltstudie zur Gesundheit 1990-1992 wurden Querschnittsproben von 4021 Erwachsenen im Alter zwischen 25 und 69 Jahren aus 150 Erhebungsorten ausgewertet. Zusätzlich analysierte das UBA die Schadstoffbelastung von 736 Kindern im Alter zwischen 6 und 14 Jahren, die zum Zeitpunkt der Studie bei den erwachsenen Teilnehmerinnen und Teilnehmern im Haushalt gelebt hatten.

Aus den alten Bundesländern nahmen insgesamt 2524 Erwachsene im Alter von 25 bis 69 Jahren aus 100 Erhebungsorten und 453 Kinder im Alter von 6 bis 14 Jahren teil. In den neuen Bundesländern waren 1763 Erwachsene im Alter von 18 bis 79 Jahren aus 50 Erhebungsorten und 359 Kinder und Jugendliche zwischen 6 und 17 Jahren als Probandinnen und Probanden beteiligt.

Die Erwachsenen wurden in einem mehrfach geschichteten und gestuften Zufallsverfahren stellvertretend für ihr Alter, Geschlecht und die Gemeindegröße ausgewählt. Somit sind die Studienergebnisse repräsentativ, können also auf die Gesamtbevölkerung in Deutschland übertragen werden. Die Erhebung bezog sich ausschließlich auf die deutsche Bevölkerung, Migranten wurden in diese Umweltstudie nicht einbezogen. Die Deutsche Umweltstudie zur Gesundheit 1990 bis 1992 fand, wie alle anderen Erhebungen auch, in enger Kooperation mit dem Robert Koch-Institut (RKI) statt.

Erhebungsorte für Umwelt-Survey 1990/92 als Punkte auf der Deutschlandkarte
An 150 Orten in Deutschland nahm das UBA in der Umweltstudie zur Gesundheit 1990 bis 1992 Proben
Quelle: Robert Koch-Institut
 

Untersuchungsprogramm

Das Untersuchungsprogramm der Deutschen Umweltstudie zur Gesundheit 1990-1992 umfasste neben Blut- und Urin- auch Haaranalysen. Zudem hat das UBA Stoffgehalte in der Nahrung, in der Atemluft, im Trinkwasser, Hausstaub sowie in der Innenraumluft dokumentiert. In Fragebögen gaben die Teilnehmerinnen und Teilnehmer Auskunft über ihre Lebensgewohnheiten, ihr Essverhalten und ihre Wohnsituation.

Das Untersuchungsprogramm im Einzelnen:

Schadstoffe im Körper: Blut und/oder Urin wurden auf Arsen, Blei, Cadmium, Chrom, Kupfer und Quecksilber getestet. Außerdem hat das UBA die Belastung mit Nikotin und dessen Abbauprodukt Cotinin erfasst. Zusätzlich haben die Forscherinnen und Forscher bei einer Unterstichprobe (1294 Erwachsene, 695 Kinder) den Gehalt von Pentachlorphenol (PCP) im Urin analysiert. Nachträglich wurde zeitgleich mit dem "Umwelt-Survey von 1997 bis 1999" die Belastung mit polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) untersucht (Unterstichprobe 150 Erwachsene, 668 Kinder). Bei den Kindern wurde zudem der Gehalt sogenannter freier erythrozytärer Protoporphyrine (FEP) im Blut gemessen. Er dient als zusätzlicher Parameter für die Bleibelastung.

Im Kopfhaar wurde die Konzentration von Aluminium, Barium, Blei, Bor, Cadmium, Calcium, Chrom, Kupfer, Magnesium, Phosphor, Platin, Strontium, Thallium und Zink ermittelt. Die Nikotin- und Cotininbelastung hat das UBA an einer Unterstichprobe (1317 Erwachsene, 255 Kinder) getestet. Die Gehalte von Cäsium, Palladium, Uran sowie Vanadium im Kopfhaar wurden an 632 Erwachsenen und 131 Kindern untersucht.

Substanzen in der Nahrung: Das UBA hat die Nahrungsduplikate von 318 Erwachsenen aus den neuen Bundesländern analysiert auf ihren Gehalt an: Aluminium, Arsen, Blei, Cadmium, Calcium, Chrom, Eisen, Kupfer, Kalium, Magnesium, Mangan, Natrium, Nickel, Quecksilber, Selen, Zink sowie Nitrat und Nitrit.

Belastung der Atemluft: Mithilfe eines Geräts, das einige Probandinnen und Probanden eine Woche lang direkt am Körper trugen, wurde der Gehalt von 74 flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) in der direkten Umgebungsluft ermittelt. Darunter waren zahlreiche organische Verbindungen der Alkane, Aromaten, halogenierten Kohlenwasserstoffe, Terpene sowie Sauerstoff enthaltende Verbindungen (Aldehyde, Alkohole, Ketone, Ester und Ether).

Schadstoffe im Hausstaub: Im Staubniederschlag und/oder Staubsaugerbeutel der Haushalte suchte das UBA nach Arsen, Blei, Bor, Cadmium, Calcium, Chrom, Eisen, Kalium, Kupfer, Magnesium, Mangan, Phosphor, Strontium und Zink. In Unterstichproben wurde der Staub außerdem auf die Schädlingsbekämpfungsmittel Lindan und PCP sowie auf Pyrethroide und Piperonylbutoxid (PBO) getestet.

Schadstoffe im Trinkwasser: Spontan- und Stagnationsproben, die mehrere Stunden in den Leitungen gestanden hatten, wurden auf Blei, Cadmium, Calcium, Eisen, Kupfer, Magnesium, Natrium und Zink untersucht.

Schadstoffquellen: Aus den Fragebögen und den Informationen der Blut-, Urin- und Kopfhaar- sowie Hausstaub-, Luft und Trinkwasseranalysen konnte das UBA schließen, wie die Belastung mit einzelnen Stoffen und die Lebensgewohnheiten zusammenhängen.  Eine Zusammenhangsanalyse entstand für Arsen, Blei, Cadmium und Quecksilber (siehe Berichtsbände).

 

Zentrale Ergebnisse

Je weiter man die Ergebnisse der Umweltstudie zur Gesundheit zurück verfolgt, desto größere Bedeutung bekommen Schwermetalle im Körper sowie erhöhte Metallkonzentrationen im Trinkwasser. Obwohl die Gehalte im Durchschnitt seit der ersten Erhebung, dem "Umwelt-Survey 1985 bis 1986" abgenommen hatten, waren einzelne Werte 1990 bis 1992 noch zu hoch – teilweise auch bei Kindern, die erstmals untersucht wurden. Genauere Informationen zur Metallbelastung sind im Abschnitt „Erhöhte Werte“ zu finden.

Weitere zentrale Ergebnisse aus der Deutschen Umweltstudie zur Gesundheit 1990-1992 im Überblick:

Trinkwasserbelastung: Seit 1990 gilt die Trinkwasserverordnung auch für das Trinkwasser aus hauseigenen Leitungen. Eingehalten wurden die Grenzwerte jedoch nicht immer (siehe Abschnitt „Erhöhte Werte“). Der Vergleich der ersten beiden Deutschen Umweltstudien zur Gesundheit zeigt aber, dass die durchschnittlichen Blei- und Cadmiumkonzentrationen im Westen im angegebenen Zeitraum zurückgegangen sind. Gleichzeitig ist der Gehalt an Eisen und Zink im häuslichen Trinkwasser gestiegen. Ein Zeichen, dass zwischen Mitte der 80iger und Anfang der 90iger Bleirohre durch verzinkte Eisen- und Kupferrohre ersetzt wurden. Das Wasser aus den Wasserwerken enthielt in der Regel keine bedenklichen Element-Konzentrationen.

Rauchen und Passivrauchen: Anfang der 90iger haben laut Studienergebnisse etwa ein Drittel (31,7 Prozent) der Erwachsenen geraucht – Männer eher (37,5 Prozent) als Frauen (26,1 Prozent). Bei den Rauchern wurde im Vergleich zu den Nichtrauchern im Schnitt ein 5-fach höherer Cadmiumgehalt im Blut gemessen. Auch die Belastung mit flüchtigen organischen Verbindungen, wie Benzol, Styrol und C9-Aromaten, lag bei Rauchern und Personen, die sich in rauchbelasteten Räumen aufhielten, deutlich höher.

Schadstoffe in der Nahrung: Im Essen der Studienteilnehmerinnen und Teilnehmer fand das UBA keine auffälligen Schadstoffkonzentrationen. Die Mineralstoff- und Spurenelementgehalte verglichen die Forscherinnen und Forscher mit Empfehlungswerten der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE). Das Ergebnis: Für Kupfer, Chrom, Eisen und Zink wurden die empfohlenen Dosen nicht erreicht.

Verbindungen in der Atemluft: Farben, Lacke und Lösungsmittel am Arbeitsplatz sowie regelmäßig längere Aufenthalte in Werkstätten oder Werkhallen lassen die Belastung mit den meisten flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) ansteigen, zeigt die Deutsche Umweltstudie zur Gesundheit 1990-1992. Aber auch die Wohnumgebung – etwa die Nähe zu Industrie- beziehungsweise Gewerbebetrieben hat Einfluss auf die Belastung. Zudem lassen Verhaltensweisen wie das Rauchen und Passivrauchen unter anderem die Mengen Benzol, Styrol sowie C8- und C9-Aromaten in der Innenraumluft deutlich ansteigen.

Schadstoffe im Hausstaub: Anfang der 90iger rückte der Fokus des UBA von den Schwermetallen im Hausstaub auf die Konzentration von verbotenen oder nur noch beschränkt eingesetzten Schädlingsbekämpfungsmitteln wie Lindan oder das in Holzschutzmitteln verwendete Pentachlorphenol (PCP). Im Vergleich zur ersten Erhebung fand man die Stoffe Anfang der 90iger bereits seltener im Hausstaub. Verschwunden waren sie jedoch noch lange nicht.

Erstmals HBM-Werte für Cadmium und Quecksilber: Aus den Daten der Deutschen Umweltstudie zur Gesundheit 1990-1992 und weiteren Untersuchungen konnten erstmals sogenannte HBM-Werte für Cadmium und Quecksilber abgeleitet werden. Die Werte beschreiben, ab wann die Belastung mit einem Stoff gesundheitlich bedenklich werden kann. Für Blei und PCP waren schon zuvor – unter anderem aus den Ergebnissen des "Umwelt-Survey 1985 bis 1986" – HBM-Werte abgeleitet worden.

Galerie: Zentrale Ergebnisse in Zahlen

In Vergleichstabellen können sich Abweichungen von den Ergebnistabellen der einzelnen Deutschen Umweltstudien zur Gesundheit ergeben, weil Daten für die Vergleiche neu berechnet oder andere Daten berücksichtigt werden mussten.

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Erhöhte Werte

Von Beginn der Deutschen Umweltstudien zur Gesundheit an, hat das UBA Menschen in Deutschland entdeckt, die zu stark mit Arsen oder Schwermetallen belastet waren. Dieser Anteil war in der Erhebung von 1990 bis 1992 verglichen mit den späteren Studien noch recht hoch.

Der Arsengehalt im Urin lag bei 3,6 Prozent der Erwachsenen und 2,2 Prozent der Kinder über dem kritischen Wert (WaBoLu-Kategorie III*). Bei der Nachuntersuchung zur Umweltstudie stellte sich das Ergebnis meist als akute, ernährungsbedingte Belastung heraus. Wird sie zu hoch, reagiert der Körper mit Krämpfen, Übelkeit, Durchfall oder inneren Blutungen.

Die Bleibelastung war bei 2,3 Prozent der Frauen im gebärfähigen Alter so hoch, dass gesundheitliche Beeinträchtigungen nicht mit ausreichender Sicherheit ausgeschlossen werden konnten oder möglich waren (Werte größer HBM-I oder HBM-II*). Gleiches traf auf 1,9 Prozent der restlichen Erwachsenen zu. Unter den Kindern lag die Bleibelastung bei im Schnitt etwa einem von 100 so hoch, dass gesundheitliche Beeinträchtigungen nicht ausreichend sicher ausgeschlossen werden konnten. Blei steht unter anderem im Verdacht, unfruchtbar zu machen. Auch erhöhte Werte im Trinkwasser können zur Belastung beitragen.

Zu hohe Schwermetallbelastungen sind problematisch, weil sich die Stoffe in Organen, Knochen oder im Körperfett anreichern und Vergiftungen auslösen können. Heutzutage ist die Schwermetallbelastung – auch dank der Umweltstudien – in Deutschland in der Allgemeinbevölkerung vergleichsweise gering.

*Als Anhaltspunkt für mögliche Gesundheitsgefahren durch Schwermetalle dienen HBM-Werte, die auf der Grundlage von toxikologischen und epidemiologischen Studien festgelegt werden. Bei Konzentrationen über dem HBM-I-Wert können gesundheitliche Beeinträchtigungen nicht mit ausreichender Sicherheit ausgeschlossen werden. Ab dem HBM-II-Wert sind gesundheitliche Beeinträchtigungen möglich.

Da es für Arsen keinen HBM-Wert gibt, dienen Kategorien des ehemaligen Instituts für Wasser-, Boden- und Lufthygiene (WaBoLu) – heute Teil des UBA – als Orientierungshilfe:

  • Kategorie I: Unauffälliger Wert
  • Kategorie II: Eine Gesundheitsgefährdung ist auf längere Sicht nicht erkennbar, eine Kontrolle aber zu empfehlen
  • Kategorie III: Eine Gesundheitsgefährdung auf längere Sicht ist nicht auszuschließen und eine gezielte Abklärung und Ausschaltung, zumindest aber Verringerung der Belastungsquelle ist erforderlich.
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Vergleich Ost- und Westdeutschland

In der Deutschen Umweltstudie zur Gesundheit 1990-1992 dokumentierte das UBA die Unterschiede in der Schadstoffbelastung zwischen Ost- und Westdeutschland nach der Wende. So lässt sich die Entwicklung bis heute nachvollziehen.

Bezogen auf die Metallbelastung des Körpers lagen die mittleren Werte für Quecksilber im Blut und Urin sowie Cadmium- und Chrom im Urin in den neuen Bundesländern deutlich höher als in den alten Ländern. Dagegen wurden im Urin der Erwachsenen der alten Länder signifikant höhere Kupfer-, Cotinin- (ein Nikotin-Abbauprodukt) und Nikotingehalte gemessen. Auch die Kinder in den neuen Bundesländern waren stärker mit Quecksilber und Cadmium belastet. Dafür hat das UBA bei Blei im Blut und Arsen im Urin der Kinder in den alten Ländern höhere Gehalte gemessen.

Zudem fanden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in den neuen Bundesländern kurz nach der Wende deutlich höhere Lindangehalte im Hausstaub und größere Konzentrationen Blei-, Eisen- und Zink im häuslichen Trinkwasser. Gleichzeitig war die Belastung mit Pentachlorphenol (PCP) im Hausstaub oder Kupfer im häuslichen Trinkwasser in den neuen Bundesländern deutlich geringer als im Westen.

Die Unterschiede in der Trinkwasserbelastung lassen sich über die Rohrsysteme der Häuser erklären: Im Westen waren Kupfer-, im Osten Bleirohre weiter verbreitet. Die unterschiedlichen Biozid-Konzentrationen im Hausstaub kommen zustande, weil Lindan in der BRD bereits seit 1984 nicht mehr hergestellt wurde, in der DDR erst fünf Jahre später. Im Gegenzug wurde im Westen Pentachlorphenol (PCP) häufiger in Holzschutzmitteln eingesetzt, bis es 1989 ebenfalls verboten wurde. Lindan und PCP sind fettlöslich und besonders langlebig. Sie reichern sich über viele Jahre im Körperfett von Menschen und Tieren an.

Galerie: Vergleich und Entwicklung der Schadstoffbelastung in Ost- und Westdeutschland

In Vergleichstabellen können sich Abweichungen von den Ergebnistabellen der einzelnen Deutschen Umweltstudien zur Gesundheit ergeben, weil Daten für die Vergleiche neu berechnet oder andere Daten berücksichtigt werden mussten.

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Weiterführende Infos zur Deutschen Umweltstudie zur Gesundheit, GerES 1990-1992

  • Hinweis

    Die Publikationsbände des Umwelt-Surveys von 1990 bis 1992 stehen nur teilweise digital zur Verfügung.

  • Band Ia

    Krause, C., W. Babisch, K. Becker, W. Bernigau, K. Hoffmann, P. Nöllke, C. Schulz, R. Schwabe, M. Seiwert und W. Thefeld:
    Umwelt-Survey 1990/92, Band Ia: Studienbeschreibung und Human-Biomonitoring: Deskription der Spurenelementgehalte in Blut und Urin der Bevölkerung der Bundesrepublik Deutschland, 1/96

    Umwelt-Survey 1990/92 Ia

  • Band Ib

    Krause, C., C. Schulz, K. Becker, W. Bernigau, K. Hoffmann, P. Nöllke, R. Schwabe und M. Seiwert:
    Umwelt-Survey 1990/92, Band Ib: Human-Biomonitoring: Deskription der Spurenelementgehalte im Haar der Bevölkerung der Bundesrepublik Deutschland, 2/96

    Umwelt-Survey 1990/92

  • Band IIa

    Radoschewski, M., R. Kirschner und M. Kunert:
    Umwelt-Survey - ein Vergleich 1985/86 mit 1990/91, Band IIa: Fragebogenerhebung zur Exposition der Bevölkerung im häuslichen Bereich und zu ausgewählten Problemen des Umweltschutzes in den alten Bundesländern, 3/97

    Umwelt-Survey 1985/86 mit 1990/91

  • Band III

    Becker, K., P. Nöllke, E. Hermann-Kunz, C. Krause, D. Schenker und C. Schulz:
    Umwelt-Survey 1990/91, Band III: Zufuhr von Spurenelementen und Schadstoffen mit der Nahrung (Duplikate und Diet History) in den alten Bundesländern, 3/96

    Umwelt-Survey 1990/91 III

  • Band IV

    Hoffmann, K., C. Krause, C. Schulz, R. Schwabe, B. Seifert und D. Ullrich:
    Umwelt-Survey 1990/91, Band IV: Personengebundene Exposition gegenüber flüchtigen organischen Verbindungen in den alten Bundesländern, 4/96

    Umwelt-Survey 1990/91 IV

  • Band V

    Becker, K., M. Müssig-Zufika, K. Hoffmann, C. Krause, P. Nöllke, C. Schulz und M. Seiwert:
    Umwelt-Survey 1990/92, Band V: Trinkwasser, Deskription der Spurenelementgehalte im Haushalts- und Wasserwerks-Trinkwasser der Bevölkerung in der Bundesrepublik Deutschland, 5/97

    Umwelt-Survey 1990/92 V

  • Band VI

    Friedrich, C., D. Helm, K. Becker, K. Hoffmann, C. Krause, P. Nöllke, C. Schulz, M. Seiwert, B. Seifert:
    Umwelt-Survey 1990/92, Band VI: Hausstaub. Deskription der Element- und Biozidgehalte im Hausstaub in der Bundesrepublik Deutschland, 1/01

    Umwelt-Survey 1990/92 VI

  • Band VII

    Becker, K., M. Seiwert, W. Bernigau, K. Hoffmann, C. Krause, P. Nöllke, C. Schulz und R. Schwabe:
    Umwelt-Survey 1990/92, Band VII: Quecksilber - Zusammenhangsanalyse, 6/96

    Umwelt-Survey 1990/92 VII

  • Band VIII

    Seiwert, M., K. Becker, C. Friedrich, D. Helm, K. Hoffmann, C. Krause, P. Nöllke, C. Schulz, B. Seifert:
    Umwelt-Survey 1990/92, Band VIII: Arsen - Zusammenhangsanalyse, 3/99

    Umwelt-Survey 1990/92 VIII

  • Band IX

    Hoffmann, K., D. Helm, K. Becker, C. Friedrich, C. Krause, P. Nöllke, M. Seiwert, B. Seifert:
    Umwelt-Survey 1990/92, Band IX: Cadmium - Zusammenhangsanalyse, 1/99

    Umwelt-Survey 1990/92 IX

  • Band X

    Bernigau, W., K. Becker, C. Friedrich, K. Hoffmann, C. Krause, C. Schulz, B. Seifert:
    Umwelt-Survey 1990/92, Band X: Blei - Zusammenhangsanalyse, 7/99

    Umwelt-Survey 1990/92 X

  • WaBoLu-Heft 3/1994

    Pyrethroide im Hausstaub
    R. Schwabe, K. Becker, T. Class, W. Eckrich, G. Hoffmann, H.W. Hoppe, C. Krause, A. Preiß, K. Riegner, K. Schäffer, C. Schulz, P. Stolz, G. Walker

    Pyrethroide im Hausstaub