VDI 2310 Blatt 35-2009 Maximum immission values - Maximum arsenic intake values for the protection of livestock and foods derived from them.pdf

1、ICS 13.040.20, 65.020.30 VDI-RICHTLINIEN Dezember 2009December 2009VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Maximale Immissions-Werte Maximale Immissions-Werte fr Arsen zum Schutz der landwirtschaftlichen Nutztiere und der von ihnen stammenden Lebensmittel Maximum immission values Maximum arsenic intake values f

2、or the protection of livestock and foods derived from them VDI 2310 Blatt 35 / Part 35 Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Der Entwurf dieser Richtlinie wurde mit Ankndigung im Bundesanzeiger einem ffentlichen Einspruchverfahren unterworfen. Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbind

3、lich. The draft of this guideline has been subject to public scrutinity after announcement in the Bundesanzeiger (Federal Gazette).The German version of this guideline shall be taken as authori-tative. No guarantee can be given with respect to the English translation. Kommission Reinhaltung der Luft

4、 im VDI und DIN Normenausschuss KRdL Fachbereich Umweltqualitt VDI-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 1a: Maximale Immissions-Werte VDI-Handbuch Landwirtschaft/Landtechnik Vervielfltigung auch fr innerbetriebliche Zwecke nicht gestattet / Reproduction even for internal use not permittedFrhere Ausga

5、be: 09.08Entwurf, deutsch Former edition: 09/08 Draft, inGerman only Zu beziehen durch / Available atBeuthVerlagGmbH, 10772 BerlinAlleRechtevorbehalten/ All rights reserved VereinDeutscherIngenieuree.V., Dsseldorf 2009 Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 Einleitung. 2 1 Anwendungsbereich. 3

6、2 Maximale Immissions-Konzentration (MIK). 3 3 Maximale Immissions-Dosis (MID) 3 3.1 Wege der Wertfindung. 3 3.2 Wirkungen . 4 3.3 Festsetzung der MID-Werte. 6 4 Begrndung. 7 5 Bestehende Rechtsvorschriften 7 Schrifttum 8 Preliminary note .2 Introduction 2 1 Scope .3 2 Maximum immission concentratio

7、n (MIC) .3 3 Maximum immission dose (MID)3 3.1 Evaluation methods3 3.2 Effects 4 3.3 Setting the MID values.6 4 Explanatory statement7 5 Acts and Regulations7 Bibliography.8 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04 2 VDI 2310 Blatt 35 / Part 35 Alle Rechte vorbehalten Ver

8、ein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2009 Vorbemerkung Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unterBeachtung der Vorgaben und Empfehlungen derRichtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, derFotokopie, der elektronischen Verwendung und derbersetzung, jeweils auszugsweis

9、e oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wah-rung des Urheberrechts und unter Beachtung derLizenzbedingungen (www.vdi-richtlinien.de), diein den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieserVDI-Richtlinie mitgewirkt

10、haben, sei gedankt. Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieserRichtlinienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/2310. Preliminary note The content of this guideline has been developed in strict accordance with the requirements and rec-ommendations of the guideline VDI 1000. All rights

11、are reserved, including those of reprint-ing, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or of extracts. The use of this guideline without infringement of copyright is permitted subject to the licensing con-ditions specifie

12、d in the VDI notices (www.vdi-richtlinien.de). We wish to express our gratitude to all honorary contributors to this guideline. A catalogue of all available parts of this guidelineseries can be accessed on the internet at www.vdi.de/2310. Einleitung Die nachfolgend aufgefhrten Maximalen Immis-sionsw

13、erte (MI) fr Arsen dienen dem Schutz derlandwirtschaftlichen Nutztiere und der von ihnenstammenden Lebensmittel. Die Ableitung vonmaximalen Immissionswerten erfolgt aus langfris-tigen Versuchen zur Ermittlung von Dosis-Zeit-Wirkungsbeziehungen. Es knnen somit Immissi-onswerte fr Arsen nur bei solche

14、n Nutztierenfestgelegt werden, bei denen entsprechende Unter-suchungen durchgefhrt wurden. Unter den bli-chen Ftterungs- und Haltungsbedingungen sindbesonders diejenigen Nutztiere von einer Gefhr-dung durch Arsen betroffen, die zeitweise oderganzjhrig auerhalb von Stallungen gehalten wer-den. Neben

15、der Immission von Arsen kann eine zustz-liche Exposition durch native Gehalte von Arsen inden Futtermitteln und im Trnkwasser erfolgen.Von Bedeutung ist in einigen Fllen auch die Ar-senaufnahme ber Stube und erdige Verunreini-gungen. Weitere Eintragsquellen waren bislangarsenhaltige Holzschutzmittel

16、 und in frheren Jah-ren arsenhaltige Pestizide. In verschiedenen Ln-dern (USA, Kanada) sind noch arsenhaltige Futter-additive und Tierarzneimittel im Einsatz. Nach dem gegenwrtigen Stand der Erkenntnissefhren die nachfolgend genannten Arsenmengenauch nach langfristiger Aufnahme nicht zur Be-eintrcht

17、igung der Gesundheit und Leistungsfhig-keit der Tiere sowie zu einer bedenklichen Konta-mination der von diesen gewonnenen Lebensmit-tel, sodass Schdigungen der menschlichen Ge-sundheit nach dem Verzehr dieser Lebensmittelnicht zu befrchten sind. Introduction The maximum immission values (MI) for ar

18、senic listed below are designed to protect livestock and foods derived from them. They are derived from long-term experiments to determine dose-time-response relationships in domestic animals. Conse-quently immission values for arsenic can be deter-mined only for those animals for which experimen-ta

19、l data is available. Under standard conditions of feeding and husbandry, livestock which is kept outside periodically or throughout the year is par-ticularly at risk from arsenic exposure. Native concentrations of arsenic present in feed and drinking water are a further source of arsenic exposure, i

20、n addition to arsenic intake via air pol-lutants. The absorption of arsenic via dust and soil impurities is also significant in some cases. Until recently, wood preservatives and older-type pesti-cides containing arsenic were additional sources of arsenic exposure. Feed additives and veterinary medi

21、cines containing arsenic are still used in vari-ous countries (USA, Canada). According to current scientific evidence, the levels of arsenic listed below, even after long-term in-take, have no adverse effects on health and per-formance of livestock and do not lead to dangerous contamination of foods

22、 derived from these ani-mals. Therefore there are no concerns that the con-sumption of these foods will be harmful to human health. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2009 VDI 2310 Blatt 35 / Part 35 3 K

23、ombinationswirkungen von Arsen mit anderenElementen und luftverunreinigenden Stoffen wer-den wegen unzureichender Kenntnisse nicht be-rcksichtigt. Die MI-Werte gelten fr die genann-ten Tierarten bei Ftterung und Haltung unter guterlandwirtschaftlicher Praxis. The combined effects of arsenic with oth

24、er ele-ments and air pollutants will not be considered due to the lack of available data. The MI values are valid for the animal species specified, provided that good agricultural practice in animal husbandry has been followed. 1 Anwendungsbereich Diese Richtlinie wendet sich insbesondere an allePer

25、sonen, die mittelbar und unmittelbar mit denhier aufgefhrten Nutztierarten und den von ihnen stammenden Lebensmitteln umgehen. 1 Scope This guideline applies in particular to all people involved directly and indirectly with the domestic animals listed in this document and the food prod-ucts derived

26、from them. 2 Maximale Immissions-Konzentration (MIK) Eine maximale Immissions-Konzentration fr Ar-sen ist nicht ermittelt worden, da Nutztiere Arsen zu mehr als 90 % mit dem Futter aufnehmen 1.2 Maximum immission concentration (MIC) A maximum immission concentration for arsenic has not been determin

27、ed because livestock ingest more than 90 % of their total arsenic intake with their feed 1. 3 Maximale Immissions-Dosis (MID) Die Angabe der MID-Werte erfolgt nach Richtlinie VDI 2310 Blatt 1 objektbezogen. Dabei wird davon ausgegangen, dass sich arsenhal-tige Stube auf oberirdischen Pflanzenteilen

28、nie-derschlagen sowie im Boden anreichern und vonhieraus in oder auf Pflanzenteile gelangen. In der Luft tritt Arsen partikelgebunden auf. Frlndliche Gebiete werden Konzentrationen von ca.1 ng/m3bis 5 ng/m3angegeben, die jedoch inEmittentennhe um den Faktor zehn ansteigenknnen. Der Staubniederschlag

29、 in lndlichen Ru-men liegt bei unter 5 g/m2und Tag. TypischeBodengehalte liegen je nach geologischer Herkunftdes Ausgangsgesteins zwischen 0,2 mg/kg und120 mg/kg Boden 2. Hinsichtlich der Arsenaufnahme der Tiere sindauer der Immission, welche in der sieben Monate dauernden Vegetationszeit eine Konta

30、mination derVegetation auf der jeweiligen Anbauflche be-wirkt, weitere Belastungsquellen zu bercksichti-gen. Die Angabe der MID-Werte erfolgt daherbezogen auf die Arsenmenge, unabhngig von derArt der chemischen Bindung pro kg Futter der Gesamtration mit 88 % Trockenmasse. 3 Maximum immission dose (M

31、ID) In accordance with VDI 2310 Part 1, maximum immission doses are specified in relation to the object. It is assumed that dust containing arsenic is depos-ited on plant parts above ground and accumulates in the soil. From there it gets into or onto plant parts when dust is raised, following rainfa

32、ll or dry weather, for example. Particle-bound arsenic is present in the air. Con-centrations of approx. 1 ng/m3to 5 ng/m3are indi-cated for rural areas, although these can increase by a factor of ten in the vicinity of the emitters. Dust deposition in rural areas is below 5 g/m2and per day. Typical

33、 soil concentrations are between 0,2 mg/kg and 120 mg/kg soil, depending on the geological origin of the parent rock 2. With regard to arsenic intake by livestock, further sources of exposure are to be taken into account in addition to the airborne pollutants which contami-nate field crops during th

34、e seven-month growing season. The given MID values therefore refer to the amount of arsenic expressed per kilogram of total fodder ration with 88 % dry mass, regardless of the type of chemical bonding. 3.1 Wege der Wertfindung Die Herleitung der genannten Werte erfolgte an-hand von Dosis-Zeit-Wirkun

35、gsbeziehungen. AlsKriterien fr die Wirkung wurden einerseits nach-weisbare biologische Wirkungen am Tier im Sinne biochemischer Vernderungen sowie Leistungsde-3.1 Evaluation methods The given values were derived partly on the basis of dose-time-response relationships. Detectable biological effects o

36、n the animal, such as biochemi-cal changes and reduced performance, and/or ad-verse affects on the health of the animal were taken B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04 4 VDI 2310 Blatt 35 / Part 35 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 20

37、09 pressionen und/oder nachteilige Effekte auf dieGesundheit der Tiere herangezogen. Andererseits erfolgte eine Ableitung im Hinblick auf den ber-gang von Arsen aus dem Futter in vom Tier stam-mende Lebensmittel. Als Basis fr die Wertefin-dung wurden bevorzugt Untersuchungen mit anor-ganischen Arsen

38、verbindungen herangezogen, da diese im Allgemeinen eine hhere Toxizitt auf-weisen. as response indicators. In addition, the values were derived on the basis of the transfer of arsenic from feed to foodstuffs derived from the animal. Studies with inorganic arsenic compounds formed the pre-ferred basi

39、s for evaluation, since they generally exhibit higher toxicity. 3.2 Wirkungen 3.2.1 Biologische Wirkungen am lebenden Tier In Untersuchungen an kleinen Labortieren, Minia-turschweinen, Hhnern und Ziegen konnte eineEssenzialitt von Arsen nachgewiesen werden. DerBedarf liegt wahrscheinlich im Bereich

40、von50 g/kg Futtertrockenmasse. Arsenmangel fhrtzu einer Beeintrchtigung der Lebendmasseent-wicklung, zu Reproduktionsstrungen, einer ver-minderten Milchleistung bei vernderter Milchzu-sammensetzung und zu nderungen der Mito-chondrienstruktur im Herzmuskel 3; 4. Aller-dings ist aufgrund der nativen G

41、ehalte in der Praxis nicht mit einem Arsenmangel zu rechnen. Toxi-sche Wirkungen treten erst bei einer Aufnahme von deutlich greren Mengen auf, z. B. von eini-gen mg/kg Futtertrockenmasse. 3.2 Effects 3.2.1 Biological effects in the living animal Arsenic was found to have an essential function in ex

42、periments on small laboratory animals, miniature pigs, hens and goats. The requirement probably lies in the region of 50 g/kg dry matter intake. Arsenic deficiency has an adverse affect on live weight gain and leads to reproductive disorders, reduced milk yields with modified milk composi-tion, and

43、changes to the mitochondrial structure in the heart muscle 3; 4. However, arsenic defi-ciency is unlikely to occur due to the native con-centrations found in practice. Toxic effects occur only when significantly greater quantities are in-gested, e.g. several mg/kg dry matter intake. 3.2.2 Stoffverha

44、lten und Kumulation in verzehrbaren Geweben Die Toxizitt ist sehr stark von der chemischenKonfiguration abhngig (Wertigkeit, anorganische oder organische Bindungsform). Im Allgemeinen besitzen die anorganischen Ar-senverbindungen eine strkere Toxizitt als organi-sche Verbindungen 5; 6. Dreiwertiges

45、Arsen istim akuten Versuch toxischer als fnfwertiges.Nach einer chronischen Belastung sind Gewh-nungseffekte beschrieben. Toxische Wirkungenvon Arsen sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Der toxische Wirkungsmechanismus des Arsensberuht vor allem auf einer Reaktion mit den SH-Gruppen von Enzymen. Es k

46、ommt zu Strungenim Bereich der Kapillargefe. Bei perakuten Be-lastungen wird ein starker Blutdruckabfall zumTeil verbunden mit einem Kreislaufkollaps sowiestarken wssrigen oder blutigen Diarrhen beob-achtet. Im chronischen Verlauf sind Appetitman-gel, Lebendmasseverluste, gastrointestinale St-rungen

47、 und Hautvernderungen beschrieben. Bei weiblichen Tieren wurden Fortpflanzungsstrun-gen und eine reduzierte Milchleistung beobachtet.3.2.2 Metabolism and accumulation in consumable tissue Toxicity depends to a very large extent on the chemical configuration (valency, anorganic or organic bonding). A

48、norganic arsenic compounds tend to exhibit greater toxicity than organic compounds 5; 6. Trivalent arsenic is more toxic than pentavalent arsenic in the acute experiment. Habituation effects are described following chronic exposure. The toxic effects of arsenic are summarised in Table 1. The toxic e

49、ffect mechanism of arsenic is based primarily on a reaction with the SH groups of en-zymes, which results in disorders in the capillary vessels. A pronounced loss of blood pressure asso-ciated in some cases with circulatory collapse and very watery or bloody diarrhoea is observed in cases of hyperacute exposure. Loss of appetite, live weight losses, gastrointestinal disturbances and skin changes are described for chronic exposure. Reproductive disorders