PAK’s als voorbereiding op de ontwikkeling van richtlijnen - Luik I: Evaluatie van de blootstelling aan PAK’s.

Achtergrond & Doelstelling

Polyaromatische koolwaterstoffen (PAK’s) zijn een uitgebreide groep van organische verbindingen die ontstaan bij onvolledige verbranding van organisch materiaal zoals hout en plantaardig materiaal. Ze kunnen kankerverwekkend, mutageen en mogelijk endocrien verstorend zijn, ze behoren dan ook tot de groep van milieugevaarlijke stoffen met hoge prioriteit.  Mensen worden aan PAK’s blootgesteld door uitlaatgassen, sigarettenrook, uitstoot door industrie, verbranding van hout en ook door inname via voeding of via huidcontact met petroleumproducten.

Het inschatten van de gezondheidsrisico’s als gevolg van blootstelling aan PAK’s is momenteel zeer moeilijk.
Blootstelling aan PAK’s omvat namelijk een zeer complex mengsel van stoffen. Naargelang de bron van de vervuiling zal de samenstelling van het PAK’s-mengsel wijzigen, wat gevolgen heeft voor het inschatten van de invloed op de gezondheid en voor het bepalen van de beste meetmethode en indicator.

Door het gebrek aan gegevens wordt de wetenschappelijke basis voor kwantitatieve inschattingen van het kankerrisico momenteel als zwak beschouwd. Hierdoor bestaat ook geen stevige basis voor aanbevelingen voor grenswaarden en richtlijnen in de omgevingslucht.

Historisch wordt benzo(a)pyreen (B(a)P) gebruikt als indicator voor externe blootstelling aan carcinogene PAK’s, maar de relevantie van deze gidsstof voor het huidige patroon van luchtvervuiling kan in vraag gesteld worden. Het huidige spectrum van blootstelling aan PAK’s verschuift naar meer vluchtige PAK’s en naar nitroderivaten, waarvan het belang minder gekend is en de blootstelling vaak minder opgevolgd wordt. De nitro- en andere derivaten zijn in een aantal gevallen veel toxischer dan de niet-gesubstitueerde PAK’s. Ook de vraag of de gasfase schadelijker is dan de partikelfase blijft voorlopig onbeantwoord.

Dit onderzoek kadert in de groeiende bezorgdheid omtrent de gezondheidseffecten van polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK’s) in geïndustrialiseerde landen en de nood aan valide monitoring en degelijk onderbouwde grenswaarden voor deze stoffen.

Doelstelling van de opdracht is de kennis over de aard, de omvang en de gezondheidsimpact van de aanwezigheid van PAK’s en hun afgeleiden in Vlaanderen in de verschillende milieucompartimenten en biota te verhogen.

Mede door verschillen in regulering, geografie, gebruik van brandstoffen, enz. bestaan er in de westerse geïndustrialiseerde landen opmerkelijke verschillen in de samenstelling van de PAK’s aanwezig in de omgevingslucht.

Daarom dient in eerste instantie de aard en de omvang van de aanwezigheid van PAK’s specifiek voor Vlaanderen geïnventariseerd en geanalyseerd te worden voor de verschillende milieucompartimenten en biota.
In de studie wordt een inventarisatie van de emissie en verspreiding van PAK’s en van de aanwezigheid van PAK’s en hun afgeleiden beoogd.
Om zo te komen tot een evaluatie van de daadwerkelijke blootstelling aan PAK’s voor Vlaanderen.

Rekening houdend met de specifieke milieu- en blootstellingsgegevens verkregen in deze inventarisatiestudie, zullen verder de meest geschikte indicatoren in Vlaanderen – in het milieu én in de mens – bepaald worden, om de gezondheidsimpact van deze blootstelling in te schatten.
Zowel het kwantitatieve voorkomen als de schadelijkheid van een bepaalde component wordt bij de afweging in rekening gebracht.

Daartoe wordt in eerste instantie de toxiciteit van de relevante PAK’s nagegaan via literatuurstudie en het nodige aanvullende onderzoek.

Uiteindelijk moet dit leiden tot het aanduiden van de meest geschikte methode om op regelmatige basis de blootstelling aan PAK’s in Vlaanderen te evalueren via een selectie van indicatoren en aldus betere informatie te bekomen over de reële concentraties en trends in blootstelling aan PAK’s in Vlaanderen in termen van belangrijkheid voor de gezondheid van de mens.

Tenslotte wordt een specifieke risicoanalyse opgesteld voor Vlaanderen, waarop aanbevelingen voor opstellen en opvolgen van richtlijnen kunnen worden gebaseerd.

Resultaten

Eenentwintig PAK’s werden geselecteerd als mogelijke gidsstoffen voor het compartiment lucht o.a. op basis van de biologische relevantie van de componenten.

Van deze lijst van geselecteerde gidsstoffen wordt verder uitgegaan om te onderzoeken, voor welke van deze componenten zowel emissies, immissies en omzettingsreacties kunnen gemodelleerd worden.

Om de blootstelling te bepalen werd een conceptueel model opgesteld, dat de verschillende relevante milieucompartimenten oplijst en de relaties tussen deze compartimenten weergeeft. Op basis van dit conceptueel model wordt een vertaling gemaakt naar een wiskundig model dat toelaat de transfers tussen milieucompartimenten te berekenen en vervolgens de blootstelling van de mens te kwantificeren. De blootstelling via het milieu wordt besproken met betrekking tot dominante bronnen, onzekerheden en leemten. Tevens wordt een vergelijking gemaakt met niet-milieugerelateerde bronnen.

Het conceptueel model omvat volgende blootstellingswegen: 

• inhalatie via lucht, buitenmilieu en binnenmilieu
• inname via bodemdeeltjes (buitenmilieu) en stofdeeltjes (binnenmilieu)
• inname via voeding (groenten, vlees en melk; totale voeding)

De invloed van bereiding op de gehalten in groenten werd besproken. Wassen leidt tot significante reducties in gehalten; voor wortelgewassen leidt het schillen eveneens tot zeer belangrijke reducties; deze zijn belangrijker voor de hoogmoleculaire PAK’s. Ook de verdere bereiding reduceert de gehalten voor de hoger moleculaire PAK’s. Grillen, roken, roosteren, bakken en frituren leidt evenwel tot een stijging van concentraties in levensmiddelen.

Detailevaluatie van de resultaten toonde het belang aan van het binnenmilieu in de blootstelling. Ondanks de niet hoger veronderstelde concentraties, levert het binnenmilieu (vooral inademing, maar ook stofinname) een significante bijdrage omwille van de langere tijdsduur binnenshuis dan buitenshuis. Ook de blootstelling in voertuigen verdient aandacht, maar dan vooral omwille van de hoger veronderstelde concentraties ten opzichte van het buitenmilieu.

Niet-milieugerelateerde bronnen van PAK-blootstelling zijn o.a.:

• bereiding van voeding (zoals grillen, bakken, frituren)
• roken
• kookactiviteiten, verwarming, branden van wierookstokjes,…

De invloed van bereiding op de gehalten van PAK’s in levensmiddelen is moeilijk in te schatten. Enerzijds zijn er de effecten als gevolg van voorbehandeling van levensmiddelen vooraleer ze op de markt gebracht worden. De impact van roken van vlees en vis wordt bijvoorbeeld duidelijk weerspiegeld in de hogere gehalten. Anderzijds zijn er de bijkomende effecten van bakken, frituren en grillen bij de verdere bereiding. De invloed hiervan op de gehalten en bijgevolg de blootstelling kon niet ingeschat worden wegens het ontbreken van gegevens.

Er werd een analysemethode ontwikkeld voor de bepaling van zes nitroPAK in luchtstalen (filters, PUF’s en depositiekruiken). De prestatiekenmerken van de methode worden samengevat.

Rapporten

Download de samenvatting voor de studie "Evaluatie van de blootstelling aan PAK’s" (pdf, 55.9kB).

Download het eindrapport van de studie "Evaluatie van de blootstelling aan PAK's (pdf, 499kB)."