Deutsche Umweltstudie zur Gesundheit, GerES 1997-1999

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Erstmals in einer Umweltstudie wurde der Hausstaub auf seit langem verbotene PCB untersucht
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Hausstaub, Trinkwasser, Blut und Urin – in der Deutschen Umweltstudie zur Gesundheit, GerES 1997-1999 (ehemals Umwelt-Survey 1997 bis 1999) analysierte das UBA diese vier Medien auf Schadstoffe. Bei einigen Personen entdeckte es eine erhöhte Belastung mit Schwermetallen. Unter anderem über das Trinkwasser gelangen sie in den Körper – aber auch Kaugummikauen kann zur Schadstoffbelastung beitragen.

Inhaltsverzeichnis

 

3. Deutsche Umweltstudie zur Gesundheit: Nach der Wende

Es war die erste gesamtdeutsche Durchführung der Deutschen Umweltstudie zur Gesundheit: Von 1997 bis 1999 hat das Umweltbundesamt (UBA) überprüft, wie stark die erwachsene Bevölkerung in Deutschland mit Schadstoffen belastet ist. Insgesamt nahmen 4822 Erwachsene im Alter von 18 bis 69 Jahren aus 120 deutschen Städten und Gemeinden teil – darunter zum ersten Mal auch Migranten. Die Studie sollte unter anderem zeigen:

  • welche Unterschiede in der Schadstoffbelastung noch zwischen den Bewohnern Ost- und Westdeutschlands bestanden
  • aus welchen Quellen und auf welchen Wegen (Belastungspfaden) einzelne Schadstoffe in die Umwelt und zum Menschen gelangen
  • ob sich die Einführung von Autokatalysatoren, die Platin enthalten, auf die Platinbelastung von Erwachsenen ausgewirkt hat

Erstmals in einer Deutschen Umweltstudie zur Gesundheit untersucht wurden die Konzentrationen von Organochlorverbindungen (etwa polychlorierten Biphenylen (PCB)) im Blut, die seit vielen Jahren verboten sind, sich aber langfristig im Körperfett von Menschen und Tieren anreichern. Auch die Menge einzelner Biozide, Flammschutzmittel oder Weichmacher im Hausstaub analysierte das UBA erstmals im Rahmen dieser Erhebung. Auch die Gehalte von Edelmetallen im Körper wurden ausschließlich in dieser Erhebung (in Publikationen oft als Umwelt-Survey 1998 bezeichnet) geprüft.

 

Auswahl der Studienteilnehmer

Insgesamt nahmen 4822 Erwachsene zwischen 18 und 69 Jahren aus 120 Städten und Gemeinden an der 3. Umweltstudie zur Gesundheit, GerES 1997-1999 teil. Erstmals bezog das UBA auch Migranten in die Untersuchung ein. Jede Teilnehmerin und jeder Teilnehmer wurde in einem mehrfach geschichteten und gestuften Zufallsverfahren stellvertretend für sein Alter, Geschlecht, die Gemeindegröße und Wohnregion (alte oder neue Bundesländer) ausgewählt. Somit sind die Studienergebnisse repräsentativ, lassen also Aussagen über alle Erwachsenen in Deutschland zu.

Die Erhebung fand, wie alle Durchgänge der Deutschen Umweltstudie zur Gesundheit, im Rahmen des Gesundheitsmonitorings des Robert Koch-Instituts (RKI) statt. Aus der Kombination der Daten von UBA und RKI lässt sich auf die Auswirkungen einzelner Schadstoffe auf die Gesundheit schließen. So dient die Erhebung auch der Politik als Entscheidungshilfe bei der Entwicklung von Regeln und Gesetzen zum Schutz der Bevölkerung.

Erhebungsorte zur Umweltstudie zur Gesundheit 1997 bis 1999 (auch gelegentlich Umwelt-Survey 1998 genannt) als Dreiecke in der Deutschlandkarte
Aus 120 Orten kamen die Teilnehmerinnen und Teilnehmer der Umweltstudie von 1997 bis 1999
Quelle: Robert Koch-Institut
 

Untersuchungsprogramm

In der 3. Deutschen Umweltstudie zur Gesundheit, GerES 1997-1999 hat das UBA den Schadstoffgehalt im Blut und Urin (Human-Biomonitoring (HBM)) der Erwachsenen sowie in Trinkwasser- und Hausstaubproben ermittelt. Außerdem beantworteten die Teilnehmerinnen und Teilnehmer der Studie Fragen zu ihren Lebensgewohnheiten, ihrem Essverhalten und ihrer Wohnsituation.

Das Untersuchungsprogramm im Einzelnen:

Schadstoffe im Körper: Blut und/oder Urin wurden auf Arsen und die Schwermetalle Blei, Cadmium und Quecksilber untersucht sowie auf zahlreiche Schädlingsbekämpfungsmittel: Organochlorverbindungen wie polychlorierte Biphenyle (PCB), Pentachlorphenol (PCP) und weitere Chlorphenole. Außerdem wurde die Belastung durch Edelmetalle, Rauchen (Nikotin und Cotinin) sowie polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) bestimmt.

Schadstoffe im Hausstaub: Erstmals wurde der Hausstaub auf Weichmacher (Phthalate und organisch substituierte Phosphate) getestet. Außerdem dokumentierte das UBA den Gehalt an PCB und einigen Bioziden im Hausstaub, die in Deutschland teilweise bereits Ende der 70iger oder 80iger verboten waren oder seit vielen Jahren nur noch eingeschränkt verwendet wurden: PCP, Dichlordiphenyltrichlorethan (DDT), Lindan, Methoxychlor, Eulan, Propoxur, Chlorpyrifos, Permethrin und Piperonylbutoxid (PBO).

Schadstoffe im Trinkwasser: Untersucht haben die Forscherinnen und Forscher den Gehalt an Arsen, Blei, Bor, Cadmium, Kupfer, Nickel und Zink in Stagnationsproben des Trinkwassers, die mehrere Stunden in der Hausleitung gestanden hatten.

Schadstoffquellen: Aus den Fragebögen und den Informationen der Blut- und Urin- sowie Hausstaub-und Trinkwasseranalysen konnte das UBA auf Belastungspfade schließen, also die Wege einzelner Schadstoffe von ihrer Quelle bis in den menschlichen Körper nachverfolgen. Im Visier hatten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nahezu alle Stoffe des Untersuchungsprogramms: Organochlorverbindungen, PAK, PCP und andere Chlorphenole sowie Metalle.

 

Zentrale Ergebnisse

Zwischen dem zweiten und dritten Durchgang der Deutschen Umweltstudie zur Gesundheit nahm die Belastung der Menschen mit Arsen, Schwermetallen, polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) und Pentachlorphenol (PCP) ab. Dennoch fanden die Forscherinnen und Forscher bei einigen Probandinnen und Probanden eine erhöhte Belastung mit Arsen oder Schwermetallen. Auch im Trinkwasser wurden Grenzwerte überschritten. Genauere Informationen dazu im Abschnitt "Erhöhte Werte".

Weitere Ergebnisse im Überblick:

Gold und Platin im Urin: Platin wurde in den 90iger Jahren vermehrt in Auto-Katalysatoren eingebaut. Deshalb nahm das UBA den Stoff zusammen mit Gold in das Untersuchungsprogramm von 1997 bis 1999 auf. Allerdings konnte kein Zusammenhang zwischen der körperlichen Belastung und dem Straßenverkehr hergestellt werden. Mehr dazu im Abschnitt "Übersicht Belastungspfade".

Rauchen und Passivrauchen: Gut ein Drittel (34 Prozent) der Teilnehmerinnen und Teilnehmer an der Studie 1997 bis 1999 gaben an, zu rauchen. Sie waren stark mit Cadmium und PAK belastet. Unter den Nichtrauchern atmeten mehr als 20 Prozent zu Hause, auf der Arbeit oder an anderen Orten Zigarettenrauch ein. Erst seit 2002 sind Arbeitgeber gesetzlich verpflichtet Nichtraucher vor Zigarettenrauch zu schützen, die ersten Rauchverbote in der Gastronomie gab es 2007.

Biozide und PCB im Blut: Erstmals hat das UBA in einer Deutschen Umweltstudie zur Gesundheit die Belastung der Bevölkerung mit Organochlorverbindungen untersucht. Obwohl die analysierten Stoffe zum Großteil bereits seit vielen Jahren nicht mehr oder nur sehr eingeschränkt verwendet werden durften, konnten sie noch im Blut nachgewiesen werden. So etwa polychlorierte Biphenyle (PCB), die als Hydraulikflüssigkeit, Weichmacher oder in elektrischen Kondensatoren verwendet wurden, oder Dichlordiphenyldichlorethylen (DDE), ein Abbauprodukt des seit Ende der 70iger in der Bundesrepublik Deutschland verbotenen Insektenschutzmittels Dichlordiphenyltrichlorethan (DDT). Dagegen war Lindan (γ-HCH), das seit 1984 nicht mehr in der BRD und seit 1989 nicht mehr in der DDR hergestellt wurde, Ende der 90iger nur noch selten im Blut zu finden.

Schadstoffe im Hausstaub: Im Hausstaub wies das UBA nach wie vor PCB, PCP, DDT und Lindan nach. Unter den Pyrethroiden war Permethrin, das als Ersatz für die verbotenen Schädlingsbekämpfungsmittel PCP und Lindan zum Einsatz kommt, in der Mehrzahl der Proben enthalten. Unter den Weichmachern (Phthalate und organisch substituierte Phosphate), kam Di(2-ethylhexyl)phthalat (DEHP) im Schnitt in den höchsten Konzentrationen vor, da es oft für die Kunststoffherstellung eingesetzt wird. Mit dem Kinder-Umwelt-Survey (KUS) von 2003 bis 2006 rückte der Weichmacher endgültig in den Fokus der Öffentlichkeit. Heute darf er aufgrund seiner hormonähnlichen Eigenschaften nicht mehr in Babyartikeln und Kinderspielzeug verwendet werden.

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

Schwerpunkt Arsen und Schwermetalle

In geringen Mengen sind manche Metalle - beispielsweise Eisen - für den Menschen lebenswichtig. In erhöhten Konzentrationen oder in Verbindung mit anderen Stoffen können Metalle dem Körper aber auch schaden. In der Deutschen Umweltstudie zur Gesundheit 1997-1999 fand das UBA beispielsweise im Schnitt bei sieben von 100 Personen zu hohe Arsengehalte (Bewertungskriterien des Instituts für Wasser-, Boden- und Lufthygiene (WaBoLu) 1987, vgl. Schulz et al. 1998*).

Die Quecksilberkonzentration im Blut beziehungsweise Urin war bei 0,7 beziehungsweise 0,3 Prozent so hoch, dass gesundheitliche Risiken nicht mit ausreichender Sicherheit ausgeschlossen werden konnten (HBM-I-Wert überschritten*).

Bedenkliche Cadmium-Werte entdeckte das UBA fast ausschließlich bei Raucherinnen und Rauchern. Das Metall ist im Zigarettenrauch enthalten und kann die Lunge schädigen. Auch Blei gelangt bei Rauchern vermehrt in den Körper. Ende der 90iger waren einzelne Personen so stark mit dem Schwermetall belastet, dass gesundheitliche Beeinträchtigungen möglich waren (HBM-II-Wert überschritten*). Insgesamt hat die Bleibelastung aber abgenommen, da in Deutschland seit 1996 kein bleihaltiges Benzin mehr verkauft wird.

Arsen und Quecksilber nimmt der Mensch hauptsächlich beim Verzehr von Meerestieren auf (siehe Abschnitt "Übersicht Belastungspfade"). Auch Cadmium gelangt bei Nichtrauchern hauptsächlich über die Nahrung in den Körper. Leber, Pilze und Muscheln sind besonders reich an dem Metall.  Außerdem kann das Trinkwasser zur Schwermetallbelastung beitragen.

Personen, die zu stark mit Pentachlorphenol belastet waren, entdeckte das UBA in dieser Erhebung nicht mehr.

*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.

Galerie: Erhöhte Konzentrationen in Blut, Urin und Trinkwasser

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Übersicht Belastungspfade

Aus den Fragebögen und den Analysen von Blut, Urin, Trinkwasser und Hausstaub hat das UBA ermittelt, über welche Wege Arsen, Blei, Cadmium, Quecksilber, Gold und Platin sowie Organochlorverbindungen wie polychlorierte Biphenyle (PCB), polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) und Chlorphenole wie Pentachlorphenol (PCP) in den menschlichen Körper gelangen:

  • Die Konzentration von Arsen im Urin wird hauptsächlich durch den Fischkonsum beeinflusst. Zusätzlich können der Arsen-Gehalt im Leitungswasser den Gehalt nach oben treiben.
  • Die Bleibelastung steigt mit zunehmendem Alter, da sich das Metall im Körper anreichert. Auch hier spielt die Belastung des Trinkwassers eine Rolle.
  • Die Anzahl der Zigaretten und die langfristige Belastung durch Zigarettenrauch sind Haupteinflussfaktoren für die Cadmiumbelastung. Nichtraucher nehmen das Metall hauptsächlich über die Nahrung auf.
  • Der Quecksilbergehalt im Blut wird wie die Arsenbelastung hauptsächlich durch den Fischkonsum beeinflusst. Quecksilber im Urin dagegen weist auf die Zahl der Amalgamfüllungen im Mund hin. Kaugummikauen fördert, dass Quecksilber aus den Füllungen gelöst wird, zeigt die Umweltstudie.
  • Auch Gold und Platin gelangen demnach aus dem Zahnersatz sowie verstärkt durch Kaugummikauen in den Körper. Dass Platin aus Autokatalysatoren die Platinbelastung der Menschen erhöht, konnte anhand der Platingehalte im Urin nicht nachgewiesen werden.
  • Mit jedem Lebensjahr steigt die Konzentration der Organochlorverbindungen Dichlordiphenyldichlorethen (DDE), Hexachlorbenzol (HCB), PCB und β-Hexachlorcyclohexan (β-HCH) im Blut deutlich. Da sich Organochlorverbindungen im Fettgewebe von Tieren anreichern, werden sie vor allem über die Nahrung weitergegeben.
  • Raucher sind mit Abstand am stärksten mit PAK belastet. Je mehr Zigaretten sie rauchen, desto mehr PAK-Stoffwechselprodukte sind im Urin zu finden. Kohleheizöfen tragen bei Rauchern und Nichtrauchern zur Belastung bei.
  • Chlorphenole wie PCP gelangen vor allem in den Körper, nachdem man die Stoffe zur Schädlingsabwehr etwa zum Textil- und Körperschutz, zur Haustierpflege oder als Holzschutzmittel verwendet hat. Außerdem beeinflusst der tägliche Verzehr von Cerealien sowie von Fisch vor der Urinabgabe die Belastung. Auch aus dem Hausstaub gelangt PCP in den Körper der Menschen.
 

Vergleich Ost- und Westdeutschland

Lebensgewohnheiten und Lebensumfeld bestimmen, welche Schadstoffe Menschen aufnehmen. So wich die Schadstoffbelastung der Menschen in der ehemaligen DDR von der der Bürger der Bundesrepublik Deutschland ab. Obwohl die deutsche Einheit zu Zeiten der Deutschen Umweltstudie zur Gesundheit, GerES 1997-1999 bereits einige Jahre Bestand hatte, fanden die UBA-Forscherinnen und UBA-Forscher zum Teil noch Unterschiede in der Schadstoffbelastung. Einige Werte hatten sich aber auch angeglichen. Im Bezug auf Biozide im Hausstaub zeigt die Analyse je nach Substanz weiterhin Unterschiede zwischen Ost und West - teilweise aber auch Gemeinsamkeiten (siehe Tabelle).

Einheit bei Cadmium-, Quecksilber- und PAK-Belastung

In der Deutschen Umweltstudie zur Gesundheit, GerES 1990-1992 fand das UBA bei der Bevölkerung in Ostdeutschland noch eine höhere Belastung mit Cadmium im Blut und Urin sowie Quecksilber im Blut. Sieben Jahre später, war von diesem Unterschied nichts mehr zu erkennen. Als Grund vermuten die UBA-Forscherinnen und Forscher, dass die Emissionen in den neuen Ländern abgenommen hatten und dass das Essen weniger belastet war.

Ein ähnliches Bild ergibt sich für die Belastung mit polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK), die Ende der 90iger erstmals in einer Deutschen Umweltstudie zur Gesundheit untersucht wurden. Proben, die das UBA rückwirkend untersuchen ließ, zeigten, dass sich auch die PAK-Belastung zwischen Ost und West angeglichen hatte. Neben dem Rückgang von Industrieabgasen im Osten, vermuten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, dass Privathaushalte alte Kohleheizungen durch modernere Anlagen ersetzt hatten.

Unterschiede bei Organochlorverbindungen und Trinkwasser

Die Bevölkerung in den neuen Bundesländern war stärker mit Dichlordiphenyldichlorethen (DDE) belastet, einem Abbauprodukt des Insektenbekämpfungsmittels Dichlordiphenyltrichlorethan (DDT). DDT wurde in der BRD bereits Ende der 70iger verboten, in der DDR erst Ende der 80iger. Im Westen waren dafür polychlorierte Biphenyle (PCB) weiter verbreitet. Sie wurden bis 1973 beziehungsweise 2000 als Weichmacher oder in Hydraulikflüssigkeiten eingesetzt. Heute gelangen Organochlorverbindungen hauptsächlich über tierische Nahrungsmittel in den menschlichen Körper. Da sich die Substanzen im Körperfett von Tieren anreichern und nur langsam abgebaut werden, braucht es Jahre bis Jahrzehnte, bis sie aus der Nahrungskette verschwinden.

Unterschiedliche Elementgehalte im Trinkwasser hängen hauptsächlich mit den Rohrsystemen der Häuser in Ost und West zusammen. So wurde in den neuen Ländern häufiger der Grenzwert der Trinkwasserverordnung für Blei, Nickel und Zink überschritten. Allerdings zeigte sich, dass der Bleigehalt des Stagnationswassers, das mehrere Stunden in den Leitungen gestanden hatte, in Ostdeutschland  abgenommen hatte. Gleichzeitig stieg der Kupfergehalt. Ein Zeichen, dass im Osten zunehmend Blei- durch Kupferrohre ausgetauscht wurden.

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 zum Umwelt-Survey von 1997 bis 1999

  • Band III

    K. Becker, S. Kaus, C. Krause, P. Lepom, C. Schulz, M. Seiwert, B. Seifert:
    Umwelt-Survey 1998, Band III: Human-Biomonitoring 
Stoffgehalte in Blut und Urin der Bevölkerung in Deutschland, 1/02

    Umwelt-Survey 1998 - Human-Biomonitoring

  • Band IV

    K. Becker, S. Kaus, D. Helm, C. Krause, E. Meyer, C. Schulz, M. Seiwert:
    Umwelt-Survey 1998, Band IV: Trinkwasser Elementgehalte in Stagnationsproben des häuslichen Trinkwassers der Bevölkerung in Deutschland, 2/01

    Umwelt-Survey 1998 - Trinkwasser

  • Band V

    Umwelt-Survey 1998, Band V : Hausstaub. Stoffgehalte im Hausstaub aus Haushalten der Bevölkerung in Deutschland, 5/04

    Umwelt-Survey 1998 - Hausstaub

  • Band VI

    Heinrich, J.:
    Umwelt-Survey 1998, Band VI: Nikotin und Cotinin im Urin der Bevölkerung in Deutschland - Belastungsquellen und -pfade, 3/03

    Umwelt-Survey 1998 - Nikotin und Cotinin

  • Band VII

    Benemann, J., K. Bromen, N. Lehmann, A. Marr, K.-H. Jöckel:
    Umwelt-Survey 1998, Band VII : Arsen, Schwer- und Edelmetalle in Blut und Urin der Bevölkerung in Deutschland - Belastungsquellen und -pfade, 3/04

    Umwelt-Survey 1998 - Arsen, Schwer- und Edelmetalle

  • Band VIII

    Bernigau, W., K.E. Lorber, M. Wilken:
    Umwelt-Survey 1998, Band VIII: PAK-Metabolite im Urin der Bevölkerung in Deutschland - Belastungsquellen und -pfade, 4/04

    Umwelt-Survey 1998 - PAK-Metabolite

  • Band IX

    N. Obi-Osius; R. Fertmann; M. Schümann:
    Umwelt-Survey 1998, Band IX: PCP und andere Chlorphenole im Urin der Bevölkerung in Deutschland - Belastungsquellen und -pfade, 4/05

    Umwelt-Survey 1998 - PCP und andere Chlorphenole

  • Band X

    N. Obi-Osius; R. Fertmann; M. Schümann:
    Umwelt-Survey 1998, Band X: Chlororganische Verbindungen im Blut der Bevölkerung in Deutschland - Belastungsquellen und -pfade, 5/05

    Umwelt-Survey 1998 - Chlororganische Verbindungen

  • Informationen auf Anfrage

    Studienbeschreibung
    Fragebogendaten zur Expositionsabschätzung in Deutschland