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Hack, A.; Kraft, M.; Selenka, F.; Wilhelm, M.: 
Mobilisierung von organischen und anorganischen Schadstoffen aus kontaminierten Umweltmaterialien in einem physiologienahen standardisierten "in vitro"-Verdauungssystem. 
Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen (Hrsg.), Materialien zur Altlastsanierung und zum Bodenschutz, Band 8, Essen 1999 

Auszüge:

(...) Diese Schrift befasst sich mit Untersuchungen zur Beurteilung schadstoffbelasteten Bodenmaterials im Hinblick auf die menschliche Gesundheit. Dabei ist in vielen Fällen die direkte orale Bodenaufnahme, z.B. über verschmutzte Hände spielender Kinder, der Hauptbelastungspfad. Die orale Aufnahme schadstoffbelasteter Böden führt im Organismus jedoch nicht zwangsläufig zu einer der jeweiligen Schadstoffkonzentration entsprechender Schädigung. Dies ist vor allem auf die unterschiedliche Bioverfügbarkeit einzelner Schadstoffe in verschiedenen Matrizes zurückzuführen. Von grundlegendem Interesse ist deshalb die Frage, inwieweit oral aufgenommene matrixgebundene Schadstoffe den Verdauungstrakt passieren und ausgeschieden werden oder aber vom Körper resorbiert werden. Die Kenntnis der Resorptionsverfügbarkeit ist zur realistischen Beurteilung der von kontaminierten Böden auf altlastverdächtigen Flächen oder von vorhandenen Bodenverunreinigungen ausgehenden Risiken für die menschliche Gesundheit von großer Bedeutung.
Aus diesem Grunde wurde auf meine Veranlassung im Auftrag des Landesumweltamtes an der Ruhr.Universität Bochum ein zweistufiges Testsystem entwickelt, das die wesentlichen physikalischen, chemischen sowie physiologischen Vorgänge im Verdauungstrakt berücksichtigt und nachbildet. (...)
(Aus dem Vorwort von Bärbel Höhn, Ministerin für Umwelt, Raumordnung und Landwirtschaft in NRW)
(...) Idealerweise kann die Menge der inkorporierten Schadstoffe durch Bestimmen des toxikokinetischen Parameters "Bioverfügbarkeit" ermittelt werden, wozu aber aufwendige Tierversuche erforderlich sind. Eine praktische Alternative hierzu ist die Bestimmung der Schadstoffmenge, welche durch die Verdauungssäfte des oberen Verdauungstraktes aus den kontaminierten Partikeln mobilisiert werden kann. (...)
Mit Hilfe des Magen-Darmmodells kann eine realistischere Einschätzung der von kontaminierten Böden ausgehenden Gesundheitsgefahren vorgenommen werden, als es auf der Basis von Schadstoffgesamtgehalten möglich ist. (...)
(Aus der Zusammenfassung)
Bei der Überprüfung der Mobilisierung von Schadstoffen zeichnet sich das Magen-Darmmodell durch folgende Punkte aus:
  1. Die Mobilisierung erfolgt unter physiologienahen Bedingungen.
  2. Die Mobilisierung wird unter standardisierten Bedingungen vorgenommen.
  3. Die Methode ist universell einsetzbar, d.h. auf alle möglichen Materialien und sowohl für organische als auch für anorganische Schadstoffe anwendbar.
  4. Der Zeitaufwand für die Durchführung der Untersuchung beträgt nur wenige Tage ( 1 Tag Modell, 1 Tag Extraktgewinnung, 1-3 Tage Analytik).
  5. Die Untersuchungen sind relativ kostengünstig.
  6. Die Untersuchungen sind mit laborüblichen Geräten durchführbar.
  7. Die Reproduzierbarkeit der Mobilisierungsdaten ist im allgemeinen besser, als die Reproduzierbarkeit der Messungen des Schadstoffgehalts am Ausgangsmaterial.
  8. Eine Validierung der in vitro-Methode durch die Ermittlung der Bioverfügbarkeit aus dem gleichen kontaminierten Material im Tierversuch ist in Teilbereichen bereits erfolgt.
(S. 136)
Im Hinblick auf die Sanierung von kontaminierten Böden und Altlasten können physiologienah erhobene Mobilisierungsdaten als ein Kriterium, das sich auf den Menschen direkt bezieht, hilfreich sein, da im konkreten Einzelfall eine realistische Einschätzung der von belasteten Böden ausgehenden Gesundheitsgefahren vorgenommen werden kann, als es auf der Basis der Schadstoffgesamtgehalte des Bodenmaterials möglich ist. Grundsätzlich werden Methoden, welche physiologienah arbeiten und welche die üblichen Belastungspfade berücksichtigen, bessere Daten liefern als Modelle, welche sich unphysiologischer Mobilisierungsbedingungen bedienen, wie es z.B. bei Schwermetallen bei der Ermittlung der sogenannten Gesamtgehalte aus dem Königswasserextrakt der Fall ist.
(S. 137)

[Literatur] [Bioverfügbarkeitsuntersuchung] [Durchführung der Magen-Darm-Elution] [Startseite]