VDI 2310 Blatt 15-2001 Maximum immission values referring to human health - Maximum immission concentrations for ozone.pdf

1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREMaximale Immissions-Werte zum Schutzdes MenschenMaximale Immissions-Konzentrationen fr OzonMaximum immission values referringto human healthMaximum immission concentrations for ozoneVDI 2310Blatt 15 / Part 15Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishKommission Reinhaltung d

2、er Luft (KRdL) im VDI und DIN NormenausschussFachbereich UmweltqualittArbeitsgruppe Wirkung von Ozon auf den MenschenVDI/DIN-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 1aVDI-RICHTLINIENZu beziehen durch / Available from Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved Verein De

3、utscher Ingenieure, Dsseldorf 2001Vervielfltigung auchfr innerbetriebliche Zwecke nicht gestattet / Reproduction even for internal use not permittedDer Entwurf dieser Richtlinie wurde mit Ankndigung im Bundes-anzeiger einem ffentlichen Einspruchsverfahren unterworfen.Die deutsche Version dieser Rich

4、tlinie ist verbindlich.ICS 11.020;13.040.20; 71.060.01Dezember 2001December 2001The draft of this guideline has been subject to public scrutiny afterannouncement in the Bundesanzeiger (Federal Gazette).The German version of this guideline shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given w

5、ith respect to the English trans-lation. Inhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Stoffbezeichnung . . . . . . . . . . . . . . . 41.1 Chemische Bezeichnung . . . . . . . . . . 41.2 Formel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41.3 Umrechnung Volumenverhltnis Massenkonzen

6、tration . . . . . . . . . . . . 41.4 Physikalisch-chemische Eigenschaften. . . 42 Entstehung und Verbreitung von Ozonund anderen Photooxidantien . . . . . . . . . 52.1 Entstehung in der Umwelt . . . . . . . . . 52.2 Verbreitung in der Umwelt . . . . . . . . . 72.3 Expositionsmglichkeiten. . . . . .

7、. . . . 82.4 Exposition . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82.4.1 Wirkungsrelevante Faktoren. . . . . 82.4.2 Ozon als Expositionsindikator. . . . 93 Aufnahme und allgemeiner Wirkungs-charakter beim Menschen . . . . . . . . . . . 103.1 Aufnahme und Verteilung im Respirationstrakt. . . . . . . . . .

8、. . . . . 103.2 Wirkungsmechanismus . . . . . . . . . . . 113.3 Allgemeine Wirkungscharakteristik . . . . 124 Tierexperimentelle Beobachtungen . . . . . . 134.1 Lungenfunktion . . . . . . . . . . . . . . . 144.2 Biochemische Effekte, Gewebereaktionen,morphologische Vernderungen . . . . . . 154.2.1 B

9、iochemische Effekte . . . . . . . . 154.2.2 Wirkungen auf den Fremdstoff-metabolismus. . . . . . . . . . . . . 154.2.3 Permeabilittsnderungen und Entzndungsreaktionen . . . . . . . 164.2.4 Morphologische Vernderungen. . . 184.3 Immunologische Wirkungen . . . . . . . . 214.4 Sonstige Wirkungen. . . .

10、 . . . . . . . . . 23Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Substance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41.1 Name. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41.2 Formula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41.3 Conversion volume ratio to mass concentration. . .

11、. . . . . . . . . . . . . . 41.4 Physicochemical properties . . . . . . . . . 42 Origin and distribution of ozone and other photochemical oxidants. . . . . . . . . . . . . 52.1 Formation of ozone in the environment. . . 52.2 Distribution in the environment . . . . . . . 72.3 Exposure occurrence. . .

12、 . . . . . . . . . . 82.4 Exposure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82.4.1 Effect-related factors . . . . . . . . . 82.4.2 Ozone as indicator of an exposure . . 93 Uptake and general effect among humans . . 103.1 Uptake and distribution in the respiratorytract . . . . . . . . . . . . . . . . .

13、. . . . 103.2 Mechanism of effect . . . . . . . . . . . . . 113.3 General effect characteristics . . . . . . . . 124 Observations in animal experiments . . . . . 134.1 Pulmonary function . . . . . . . . . . . . . 144.2 Biochemical effects, tissue reactions, morphological changes . . . . . . . . . .

14、. 154.2.1 Biochemical effects. . . . . . . . . . 154.2.2 Effects on the metabolism of foreign substances . . . . . . . . . . 154.2.3 Permeability changes and inflammatory reactions . . . . . . . . 164.2.4 Morphological changes. . . . . . . . 184.3 Immunological effects . . . . . . . . . . . . 214.4

15、Other effects . . . . . . . . . . . . . . . . . 23Frhere Ausgabe: 02.00 Entwurf,deutschFormer edition: 02/00 draft, in German onlyB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2001 2 VDI 2310 Blatt 15 / Part 15Seite5 Be

16、obachtungen am Menschen . . . . . . . . 245.1 Symptome und Reizwirkungen. . . . . . . 245.2 Lungenfunktion . . . . . . . . . . . . . . . 265.2.1 Inhalationskammer. . . . . . . . . . 265.2.2 Feldstudien. . . . . . . . . . . . . . 285.3 Bronchiale Reagibilitt . . . . . . . . . . . 325.4 Entzndliche Re

17、aktionen, Gewebe-schdigungen . . . . . . . . . . . . . . . . 345.5 Immunologische Wirkungen . . . . . . . . 375.6 Wirkung auf die Leistungsfhigkeit . . . . 385.7 Einfluss auf die Morbiditt . . . . . . . . . 385.8 Einfluss auf die Mortalitt . . . . . . . . . 425.9 Empfindliche Personen und Bevlkerung

18、sgruppen. . . . . . . . . . . . 446 Wirkungen nach wiederholter und chronischer Exposition. . . . . . . . . . . . . 476.1 Adaptation. . . . . . . . . . . . . . . . . . 476.2 Chronische Wirkungen . . . . . . . . . . . 507 Mutagene und kanzerogene Wirkung. . . . . 558 Kombinationswirkungen . . . . . .

19、 . . . . . . 589 Zusammenfassende Bewertung. . . . . . . . 6010 Begrndung von Ozon-MIK-Werten . . . . . 63Anhang Erklrung der verwendeten Abkrzungen 64Schrifttum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65VorbemerkungIn der Kommission Reinhaltung der Luft (KRdL) imVDI und DIN Normenausschuss erar

20、beiten Fach-leute aus Wissenschaft, Industrie und Verwaltung infreiwilliger Selbstverantwortung VDI-Richtlinienund DIN-Normen zum Umweltschutz. Diese be-schreiben den Stand der Technik bzw. den Stand derWissenschaft in der Bundesrepublik Deutschlandund dienen als Entscheidungshilfen bei der Erarbei-

21、tung und Anwendung von Rechts- und Verwaltungs-vorschriften. Im Gegensatz zu verbindlichen Grenz-werten, die umsetzbar und kontrollierbar sein ms-sen, unterliegen rechtlich nicht verbindliche Werte wie z.B. die Richtlinien der Reihe VDI 2310 derar-tigen Einschrnkungen nicht. Sie knnen daher ohneRcks

22、icht auf Machbarkeit und Kosten unter rein ge-sundheitsbezogenen Gesichtspunkten als wn-schenswerte Obergrenze der Belastung festgelegtwerden. Die Arbeitsergebnisse der KRdL flieen fer-ner als gemeinsamer deutscher Standpunkt in die eu-ropische technische Regelsetzung bei CEN (Euro-pisches Komitee f

23、r Normung) und in die internati-onale technische Regelsetzung bei ISO (Internatio-nale Organisation fr Normung) ein.Page5 Observations in humans . . . . . . . . . . . . 245.1 Symptoms and irritative effects . . . . . . . 245.2 Pulmonary function . . . . . . . . . . . . . 265.2.1 Exposure chamber stu

24、dies . . . . . . 265.2.2 Field studies. . . . . . . . . . . . . . 285.3 Bronchial reactivity . . . . . . . . . . . . . 325.4 Inflammatory reactions, tissue damages. . . 345.5 Immunological effects . . . . . . . . . . . . 375.6 Effects on physical capacity . . . . . . . . . 385.7 Influence on morbidi

25、ty. . . . . . . . . . . . 385.8 Influence on mortality . . . . . . . . . . . . 425.9 Susceptible persons and groups of the population . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446 Effects after repeated and chronic exposure . 476.1 Adaptation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 476.2 Chronic effects. . .

26、. . . . . . . . . . . . . 507 Mutagenic and carcinogenic effects. . . . . . 558 Combined effects . . . . . . . . . . . . . . . . 589 Summarizing assessment . . . . . . . . . . . 6010 Establishment of maximum immission (ambient) concentrations (MIK) for ozone . . 63Annex Explanation of abbreviations

27、. . . . . . . . 64Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65Preliminary noteIn the Commission on Air Pollution Prevention ofVDI and DIN Standards Committee (KRdL) ex-perts from science, industry and administration, act-ing on their own responsibility, establish VDI guide-lines and DIN

28、 standards in the field of environmentalprotection. These describe the state of the art in sci-ence and technology in the Federal Republic of Ger-many and serve as a decision-making aid in the pre-paratory stages of legislation and application of legalregulations and ordinances. Contrary to binding

29、lim-its which need to be practicable and controllable, le-gally non-binding values, such as those in e.g. theguidelines of the series VDI 2310 are not subjectedto such liitations. They can be set with the focusplaced solely on health matters disregarding practica-bility and costs to represent the de

30、sirable upper limitof exposure. KRdLs working results are also consid-ered as the common German point of view in the es-tablishment of technical rules on the European levelby CEN (European Committee for Standardization)and on the international level by ISO (InternationalOrganization for Standardizat

31、ion).B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2001 VDI 2310 Blatt 15 / Part 15 3 Folgende Themenschwerpunkte werden in vier Fach-bereichen behandelt:Fachbereich I Umweltschutztechnik“Produktionsintegrierter Umw

32、eltschutz; Verfahrenund Einrichtungen zur Emissionsminderung;ganzheitliche Betrachtung von Emissionsminde-rungsmanahmen unter Bercksichtigung vonLuft, Wasser und Boden; Emissionswerte frStube und Gase; anlagenbezogene messtechni-sche Anleitungen; Handhabung brennbarerStube; Minderung der Exposition

33、gegenber luft-fremden Stoffen am Arbeitsplatz; Umweltschutz-kostenrechnungFachbereich II Umweltmeteorologie“Ausbreitung von Luftverunreinigungen in der At-mosphre; strfallbedingte Freisetzungen; mikro-und mesoskalige Windfeldmodelle; Wechselwir-kung zwischen Atmosphre und Oberflchen; me-teorologisch

34、e Messungen; angewandte Klimatolo-gie; Lufthygienekarten; human-biometeorologi-sche Bewertung von Klima und Lufthygiene;bertragung meteorologischer DatenFachbereich III Umweltqualitt“Wirkung von Luftverunreinigungen auf Mensch,Tier, Pflanze, Boden, Werkstoffe und Atmosphre;wirkungsbezogene Mess- und

35、 Erhebungsverfah-ren; Erfassung und Wirkung mikrobieller Luftver-unreinigungen; Olfaktometrie; UmweltsimulationFachbereich IVUmweltmesstechnik“Emissions- und Immissionsmesstechnik fr anor-ganische und organische Gase sowie fr Partikel;optische Fernmessverfahren; Messen von Innen-raumluftverunreinigu

36、ngen; Messen von Boden-luftverunreinigungen; Verfahren zur Herstellungvon Referenzmaterialien; Prfplne fr Messge-rte; Validierungsverfahren; Messplanung; Aus-werteverfahren; QualittssicherungDie Richtlinien und Normen werden zunchst alsEntwurf verffentlicht. Durch Ankndigung im Bun-desanzeiger und i

37、n der Fachpresse erhalten alle inte-ressierten Kreise die Mglichkeit, sich an einem f-fentlichen Einspruchsverfahren zu beteiligen. Durchdieses Verfahren wird sichergestellt, dass unter-schiedliche Meinungen vor Verffentlichung derendgltigen Fassung bercksichtigt werden knnen.Die Richtlinien und Nor

38、men sind in sechs Bndendes VDI/DIN-Handbuches Reinhaltung der Luft zu-sammengefasst.The following topics are dealt with in four subdivi-sions: Subdivision I ”Environmental Protection Techniques“Integrated pollution prevention and control for in-stallations; procedures and installations for emis-sion

39、 control; overall consideration of measures foremission control with consideration given to theair, water and soil; emission limits for dusts andgases; plant-related measurement instructions; thesafe processing of combustible dusts; reduction ofexposure to air pollutants in the workplace atmo-sphere

40、, environmental industrial cost accountingSubdivision II ”Environmental Meteorology“Dispersion of pollutants in the atmosphere; emis-sions from accidental releases; micro- and meso-scale wind field models; interaction between theatmosphere and surfaces; meteorological measure-ments; applied climatol

41、ogy; air pollution maps;human-biometeorological evaluation of climateand air hygiene; transfer of meteorological dataSubdivision III ”Environmental Quality“Effects of air pollutants on man, farm animals, veg-etation, soil, materials, and the atmosphere; meth-ods for the measurement and evaluation of

42、 effects;determination of microbial air pollutants and theireffects; olfactometry; environmental simulation Subdivision IV”Environmental Measurement Techniques“Techniques for emission and ambient air measure-ments of inorganic and organic gases as well asparticulate matter; optical open-path measure

43、mentmethods; measurement of indoor air pollutants,measurement of soil air pollutants; procedures forestablishing reference material; test procedures formeasurement devices; validation procedures;measurement planning; evaluation methods; qual-ity assuranceThe guidelines and standards are first publis

44、hed asdrafts. These are announced in the Bundesanzeiger(Federal Gazette) and in professional publications inorder to give all interested parties the opportunity toparticipate in an official objection procedure. Thisprocedure ensures that differing opinions can be con-sidered before the final version

45、 is published.The guidelines and standards are published in the six-volume VDI/DIN Reinhaltung der Luft (Air Pollu-tion Prevention) manual.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2001 4 VDI 2310 Blatt 15 / Part 15

46、1 Stoffbezeichnung1.1 Chemische BezeichnungOzon1.2 FormelO31.3 Umrechnung Volumenverhltnis MassenkonzentrationBerechnet fr 1013 hPa und 293 K und unter der An-nahme idealen Verhaltens entspricht:1,0 ppb 2,0 g/m30,5 ppb 1,0 g/m3Ozonkonzentrationswerte in dieser Arbeit werden inder in Europa blichen W

47、eise in g/m3angegeben.Dort, wo die Originalangaben in ppb sind, wurden siein der hier angegebenen Weise umgerechnet und diesmit * gekennzeichnet.1.4 Physikalisch-chemische EigenschaftenMolare Masse: M = 48,0 g/molSchmelzpunkt: Fp = 192,7C (1013 hPa)Siedepunkt: Kp = 11,9C (1013 hPa)Dichte: = 2,14 g/l

48、 (0C, 1013 hPa)Wasserlslichkeit: 494 ml/l (0C, 1013 hPa)Ozon ist nach Fluor das strkste Oxidationsmittel undreagiert daher mit allen oxidierbaren Stoffen. Insbe-sondere organische Materialien werden angegriffen.Es ist deshalb und wegen seiner geringen Wasserls-lichkeit ein starker Reizstoff vor alle

49、m der tieferenAtemwege.Der Geruch von Ozon wird, mit einer Wahrneh-mungsschwelle um 20 g/m3(Hulpke et al., 1993),als heuhnlich oder hnlich Stickstoffoxiden be-schrieben. Die existierenden Angaben zur Geruchs-schwelle variieren jedoch stark, zum Beispiel 30 bis50 g/m3(Henschler et al., 1960) bis hin zur der An-nahme, dass Ozon selbst geruchlos sei und die beiseiner Bildung wahrgenommenen Gerche auf Stick-stoffoxide oder andere ebenfalls entstehende Kompo-