Gesundheitsrelevante Schadstoffe im menschlichen Körper | Umweltbundesamt

Human-Biomonitoring

Um die Schadstoffbelastung des Menschen sachlich beurteilen zu können, spielt das Human-Biomonitoring (HBM) eine wesentliche Rolle. Nachfolgend werden zwei HBM-Programme vorgestellt, die in Deutschland seit Mitte der 1980er Jahre durchgeführt werden: die Deutsche Umweltstudie zur Gesundheit (ehemals Umwelt-Survey) und die Umweltprobenbank des Bundes. Allgemeine Informationen zum Human-Biomonitoring in Deutschland finden Sie hier.

Die deutsche Umweltstudie zur Gesundheit, GerES

Das Umweltbundesamt (⁠UBA⁠) erfasst und bewertet mit der Deutschen Umweltstudie zur Gesundheit (ehemals Umwelt-Survey) repräsentative Daten für eine gesundheitsbezogene Beobachtung der Umweltbelastung. Es handelt sich dabei um repräsentative Stichproben für die erwachsene oder kindliche Bevölkerung Deutschlands nach Alter, Geschlecht sowie Gemeindegröße (vgl. Schulz et al. 2007). Die Studie wird in mehrjährigen Abständen durchgeführt und dient auch dazu, zeitliche Entwicklungen der Belastung aufzuzeigen sowie Auskunft über den Erfolg oder die Notwendigkeit umweltpolitischer Maßnahmen zu geben. Eine beschreibende Zusammenfassung der Studie finden Sie hier. Detaillierte Informationen finden Sie unter den nachfolgenden Links zu den Umweltstudien.

Das UBA führte die Deutsche Umweltstudie zur Gesundheit bisland fünfmal durch:

• In den Jahren 1985 und 1986 untersuchte und befragte das UBA in den alten Bundesländern 25- bis 69-jährige Erwachsene (GerES I).
• In den Jahren 1990 bis 1992 untersuchte und befragte das UBA 6- bis 14-jährige Kinder, Jugendliche und 25- bis 69-jährige Erwachsene (GerES II).
• In den Jahren 1997 bis 1999 wurden erneut Erwachsene (18 bis 69 Jahre) untersucht und befragt (GerES III).
• Von Mai 2003 bis Mai 2006 führte das Umweltbundesamt die erste Deutsche Umweltstudie zur Gesundheit von 3- bis 14-jährigen Kindern und Jugendlichen (ehemals Kinder-Umwelt-Survey, KUS, jetzt GerES IV) durch.
• Von Januar 2015 bis Juni 2017 wurden erneut Kinder und Jugendliche (3 bis 17 Jahre) vom UBA untersucht und befragt (GerES V).

Diese Untersuchungen fanden jeweils in enger Anbindung an die nationalen Gesundheitsstudien des Robert Koch-Instituts statt. Das Schadstoffspektrum, auf das Blut und Urin untersucht werden, ist breit angelegt. Um Hinweise auf mögliche Ursachen der Schadstoffbelastungen im Körper der Menschen aus dem Wohnumfeld zu erhalten, werden im Haushalt auch Trinkwasser-, Innenraumluft- und Hausstaubproben (also der Inhalt von Staubsaugerbeuteln) analysiert. Die Interpretation der Messergebnisse beziehen auch Informationen aus Fragebögen zu umweltrelevanten Verhaltensweisen und belastungsrelevanten Bedingungen im Haushalt und im Wohnumfeld ein.

Die Umweltprobenbank

Das zweite Programm ist die Umweltprobenbank des Bundes (UPB). Die UPB archiviert tiefgekühlt Umwelt- und Humanproben, die vor ihrer Einlagerung auf umweltrelevante Stoffe analysiert werden. Mit diesen Proben können zum einen zeitliche Veränderungen von Stoffkonzentrationen erfasst und zum anderen rückwirkend Stoffe oder deren Folgeprodukte untersucht werden, die zum Zeitpunkt der Probenahme noch nicht bekannt oder analysierbar waren. 

Für die UPB werden Studierende von vier Universitäten mit der Randbedingung „ohne erkennbare spezifische Schadstoffexposition“ auf Schadstoffe in Vollblut, Blutplasma und im 24-Stunden-Sammelurin untersucht. Je Universität werden jährlich ca. 125 Teilnehmende ausgewählt. Dabei handelt es sich um Personen im Alter zwischen 20 und 29 Jahren. Die Anzahl der Frauen und Männer ist in etwa gleich verteilt. Diese Gesamtheit der Studierenden ist seit Beginn der Untersuchungen nach Umfang, Alter, Wohnlage, Lebensgewohnheit und Gesundheitsstatus homogen und zeigt keine starken Änderungen der Randbedingungen.

Ausgewählte Ergebnisse aus Untersuchungen der Umweltprobenbank finden Sie hier.

Die Kommission Human-Biomonitoring

Um die in Blut oder Urin gemessenen Schadstoffgehalte der Deutschen Umweltstudien zur Gesundheit und der Umweltprobenbank zu deuten, hilft die Kommission Human-Biomonitoring (Kommission HBM) des Umweltbundesamtes (⁠UBA⁠). Sie gibt dazu statistisch abgeleitete Beurteilungswerte – sogenannte Referenzwerte – an, sowie zwei gesundheitsbezogene Beurteilungswerte, die Human-Biomonitoring-Werte (HBM-Werte) I und II (vgl. Schulz et al. 2011).

• Der Referenzwert ist die Konzentration eines Stoffes in einem Körpermedium wie Blut oder Urin, die bei 95 Prozent (%) der untersuchten Personen nicht überschritten wird. Die Referenzwerte werden für die Beurteilung, ob bestimmte Personen oder Personengruppen im Vergleich zur Allgemeinbevölkerung besonders stark mit einem Schadstoff belastet sind, eingesetzt. Gesundheitsämter ziehen sie auch heran, um die Ergebnisse von anlassbezogenen oder regional begrenzten Untersuchungen von Einzelpersonen zu bewerten.
• Die Kommission HBM leitet die beiden HBM-Werte hingegen auf Grundlage toxikologischer und epidemiologischer Untersuchungen ab. Der HBM-I-Wert ist ein Kontrollwert. Der HBM-II-Wert entspricht der Konzentration eines Stoffes in einem Körpermedium, bei dessen Überschreitung nach dem Stand der derzeitigen Bewertung durch die Kommission HBM eine als relevant anzusehende gesundheitliche Beeinträchtigung möglich ist. Ist der HBM-II-Wert überschritten, besteht akuter Handlungsbedarf. Das heißt, die Belastung der Bevölkerung ist zu senken und eine umweltmedizinische Beratung zu veranlassen. Der HBM-II-Wert ist somit ein Interventions- und Maßnahmenwert. Liegt die Konzentration in einem Körpermedium zwischen dem HBM-I- und dem HBM-II-Wert, ist eine Beeinträchtigung der Gesundheit nicht sicher auszuschließen. Deswegen sollten die Belastungsquellen identifiziert werden, um die Belastung bei vertretbarem Aufwand zu senken.

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.

Tipps zum Weiterlesen:

Apel et al. 2017: New HBM values for emerging substances, inventory of reference and HBM values in force, and working principles of the German Human Biomonitoring Commission. Int J Hyg Environ Health. 220. (2, Part A):152-66. doi: 10.1016/j.ijheh.2016.09.007.

Kolossa-Gehring et al. 2012: Environmental surveys, specimen bank and health related environmental monitoring in Germany. Int J Hyg Environ Health. 215(2): 120-126. doi: 10.1016/j.ijheh.2011.10.013.

Lermen et al. 2014: A New Approach to Standardize Multicenter Studies: Mobile Lab Technology for the German Environmental Specimen Bank. PLoS ONE 9(8): e105401. doi: 10.1371/journal.pone.0105401.

Schulz et al. 2007: 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, 271-297. doi: 10.1016/j.ijheh.2007.01.034

Schulz et al. 2017: Die Deutsche Umweltstudie zur Gesundheit von Kindern und Jugendlichen 2014-2017 (GerES V) – das Umweltmodul in KiGGS Welle 2. Journal of Health ⁠Monitoring⁠ 2 (S3):47-54. doi: 10.17886/⁠RKI⁠-GBE-2017-102.

Wiesmüller et al. 2007: The Environmental Specimen Bank for Human Tissues as part of the German Environmental Specimen Bank. Int J Hyg Environ Health. 210, 299-305. doi: 10.1016/j.ijheh.2007.01.036

Göen et al. 2018: Discovering time-trends of the German populations exposure to contaminants by analysis of human samples of the German Environmental Specimen Bank (ESB). Toxicol Lett. 298:194-200. doi: 10.1016/j.toxlet.2018.06.007.