VDI 3857 Blatt 2-2014 Assessment values for accumulation of substances in grass cultures caused by ambient air pollution - Orientation values for maximum background levels of selec.pdf

1、ICS 13.040.01 VDI-RICHTLINIEN Februar 2014 February 2014 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Beurteilungswerte fr immissionsbedingte Stoffanreicherungen in standardisierten Graskulturen Orientierungswerte fr maximale Hintergrundgehalte ausgewhlter anorganischer Luftverunreinigungen Assessment values for acc

2、umulation of substances in grass cultures caused by ambient air pollution Orientation values for maximum background levels of selected inorganic air pollutants VDI 3857 Blatt 2 / Part 2 Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Der Entwurf dieser Richtlinie wurde mit Ankndigung im Bundesanzeiger e

3、inem ffentlichen Einspruchsverfahren unterworfen. Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The draft of this standard has been subject to public scrutiny after announcement in the Bundesanzeiger (Federal Gazette). The German version of this standard shall be taken as authori-tative. N

4、o guarantee can be given with respect to the English translation. Kommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN Normenausschuss KRdL Fachbereich Umweltqualitt VDI/DIN-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 1a: Maximale Immissions-Werte Vervielfltigungauchfrinnerbetriebliche Zwecke nicht gestattet /Rep

5、roductionevenforinternalusenot permittedFrhere Ausgabe:02.11 Entwurf,deutschFormeredition:02/11Draft,in German onlyZu beziehen durch /Available atBeuth Verlag GmbH,10772 BerlinAlle Rechte vorbehalten /AllrightsreservedVerein DeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2014Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkun

6、g . 2 Einleitung . 2 1 Anwendungsbereich . 3 2 Normative Verweise 4 3 Begriffe 4 4 Grundlage des Verfahrens . 5 4.1 Bewertungsstrategie . 5 4.2 Charakterisierung der Ausgangsdaten 5 4.3 Vorgehensweise . 6 5 Ermittlung regionaler OmH 9 6 berregionale OmH fr anorganische Luftverunreinigungen . 10 7 Qu

7、alittssicherung . 12 Anhang Modellhafte Ableitung des 25. Perzentils 13 Schrifttum 19 Preliminary note . 2 Introduction 2 1 Scope . 3 2 Normative Verweise 4 3 Terms and definitions 4 4 Principles of the method 5 4.1 Rating strategy . 5 4.2 Characterisation of input data 5 4.3 Procedure . 6 5 Derivat

8、ion of regional OMBs . 9 6 Supra-regional OMBs for inorganic air pollutants 10 7 Quality assurance . 12 Annex Exemplary derivation of the 25thpercentile . 13 Bibliography 19 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF8CD9NormCD - Stand 2014-02 2 VDI 3857 Blatt 2 / Part 2 Alle Rechte vorbehalten Verei

9、n Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 Vorbemerkung Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Beachtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugswe

10、ise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wah-rung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenzbedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-Richtlinie mitgew

11、irkt haben, sei gedankt. Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtlinienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/3857. Preliminary note The content of this standard has been developed in strict accordance with the requirements and rec-ommendations of the standard VDI 1000. All rig

12、hts 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 standard without infringement of copyright is permitted subject to the licensing con-ditions speci

13、fied in the VDI Notices (www.vdi.de/ richtlinien). We wish to express our gratitude to all honorary contributors to this standard. A catalogue of all available parts of this series of standards can be accessed on the internet at www.vdi.de/3857. Einleitung Mit der Methode der standardisierten Grasku

14、ltur nach VDI 3957 Blatt 2 knnen immissionsbedingte Anreicherungen von anorganischen Elementen (Metalle, Schwefel, Fluor usw.) und organischen Verbindungen (polyzyklische aromatische Koh-lenwasserstoffe PAK, polychlorierte Biphenyle PCB, polychlorierte Dibenzo-p-dioxine und Di-benzofurane PCDD/F usw

15、.) in Pflanzen als Im-missionswirkungen quantitativ erfasst werden. Beurteilungswerte, die aus reprsentativen Unter-suchungsergebnissen unter definierten Umge-bungsbedingungen abgeleitet werden, liefern einen Mastab, um Stoffgehalte in standardisierten Gras-kulturen einordnen und bewerten zu knnen.

16、In dieser Richtlinie wird eine geeignete statistische Methodik vorgestellt, um robuste Obergrenzen fr Stoffgehalte in standardisierten Graskulturen auf regionaler Ebene zu ermitteln, die fr Hintergrund-situationen charakteristisch sind. Die so ermittelten Stoffgehalte spiegeln die verfahrensbedingte

17、n Grundgehalte einschlielich ihrer Schwankungen wider, die durch die Aufnahme z. B. aus dem Sub-strat und Bewsserungswasser sowie durch die Hin-tergrundimmission, die Probenaufbereitung und spurenanalytische Methoden bedingt sind. Sie wer-den als Orientierungswert fr den maximalen Hin-tergrundgehalt

18、“, abgekrzt OmH, bezeichnet 1. Die hier dargestellte Vorgehensweise zur Ableitung des OmH wird unter anderem zur Ermittlung von Beurteilungswerten fr Akkumulation und Deposi-tion von Metallen und Organika in Bayern 1 sowie von Metallgehalten in Nadeln von Waldbumen im Rahmen landesweiter Bioindikato

19、rnetze in ster-reich angewandt 2. Introduction The method of the standardised grass culture according to VDI 3957 Part 2 can quantitatively assess immission-related accumulation of inor-ganic elements (metals, sulphur, fluorine, etc.) and organic compounds (polycyclic aromatic hydro-carbons PAK, pol

20、ychlorinated biphenyls PCB, polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzo furans PCDD/F, etc.) in plants as immission impacts. Assessment values that are derived from results of representative studies with standardised environ-mental conditions provide a reference for assessing and rating substance

21、contents in standardised grass cultures. This standard presents an appropriate statistical method for deriving upper thresholds of substance contents in standardised grass cultures at regional level that are characteristic for background situations. The substance contents derived in this way reflect

22、 the background concentrations caused by the procedure including their variations, that may be caused by uptake from, e.g. the substrate and irrigation water or by background immissions, the preparation of samples, and the methods of trace analysis. They are called “Orientation values for maximum ba

23、ckground levels”, abbreviated OMB 1. The procedure for deriving the OMB shown here is being used amongst others for defining assessment values for accumulation and deposition of metals and organic compounds in Bavaria 1 and metal concentrations in needles of forest trees within the scope of country-

24、wide bioindicator networks in Austria 2. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF8CD9NormCD - Stand 2014-02All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 VDI 3857 Blatt 2 / Part 2 3 Darber hinaus werden Hintergrunddaten aus meh-reren Regionen Mitteleuropas vorgestellt, auf de

25、-ren gemeinsamer Grundlage OmH-Werte abgelei-tet werden, die eine berregionale Beurteilung von Stoffgehalten in Graskulturen erlauben. Diese do-kumentierten Beurteilungswerte sollen eine Bewer-tung aktueller Messergebnisse von Graskulturen in Relation zu berregionalen Hintergrundsituationen auch dan

26、n ermglichen, wenn die Datenbasis einer konkreten lokalen oder regionalen Einzeluntersu-chung zur Ermittlung aktueller OmH nicht aus-reicht (siehe Abschnitt 6). Die OmH ermglichen eine Beurteilung, ob eine ber die Hintergrundbelastung hinausgehende Im-missionswirkung vorliegt. Eine weitergehende Beu

27、rteilung hinsichtlich mglicher Gefhrdungen fr Pflanzen, Tiere oder Menschen kann auf der Basis von Maximalen Immissions-Dosiswerten (siehe VDI 2310 Blatt 26 bis Blatt 46) sowie der jeweils gltigen Fassung der Futtermittelverord-nung (FuttMV) und aktueller EU-Richtlinien (z. B. 2006/13/EG, 2005/87/EG

28、, 2002/32/EG) und EU-Verordnungen (z. B. (EG) 1881/2006, (EG) 629/2008, (EU) 420/211) zum Futtermittel- und Lebensmittelrecht. 1 Anwendungsbereich Orientierungswerte fr den maximalen Hinter-grundgehalt (OmH) gelten fr standardisierte Graskulturen, die gem VDI 3957 Blatt 2 fr die Dauer von 28 Tagen u

29、nd ber mehrere Expositi-onsabschnitte/Jahr exponiert waren. Fr eine Reihe von Elementen werden in der vorliegenden Richt-linie berregionale OmH dargestellt. Fr weitere Elemente und Stoffgruppen werden, wenn ausreichend umfangreiche und abgesicherte Daten vorliegen, ebenfalls berregionale OmH ermitte

30、lt. Elemente, fr die in der vorliegenden Richtlinie berregionale OmH festgelegt werden, sind: Arsen (As) Barium (Ba) Bismut (Bi) Cadmium (Cd) Chrom (Cr) Kupfer (Cu) Quecksilber (Hg) Blei (Pb) Antimon (Sb) Vanadium (V) Zink (Zn) In addition, the standard presents background concentrations from severa

31、l regions in central Europe that are jointly used to derive OMB values that allow the rating of substance contents in grass cultures at greater than regional scales. The aim of the documentation of these assessment values is to allow the rating of current measurement results of grass cultures with r

32、espect to supra-regional background situations when the database of a particular local or regional individual study for deriving current OMBs is not sufficient (see Section 6). Using OMBs one can assess whether there is an immission impact beyond the background pollution. An assessment whether plant

33、s, animals or humans may be endangered can be based on maximum immission values (see VDI 2310 Part 26 to Part 46) and the current version of the Futtermittelver-ordnung (FuttMV, Regulation on feedstuff) and current EU Regulations (e.g. 2006/13/EG, 2005/87/EG, 2005/32/EG) and EU Directives (e.g. (EC)

34、 1881/2006, (EC) 629/2008, (EU) 420/2011) concerning feedstuff and food. 1 Scope Orientation values for maximum background levels (OMBs) refer to standardised grass cultures that had been exposed as per VDI 3957 Part 2 for a period of 28 days and for several exposure periods per year. The present st

35、andard presents for several elements supra-regional OMBs. Supra-regional OMBs for further elements and groups of compounds will be established when sufficiently large and validated data sets become available. Elements for which the present standard defines supra-regional OMBs are: arsenic (As) bariu

36、m (Ba) bismuth (Bi) cadmium (Cd) chromium (Cr) copper (Cu) quicksilver (Hg) lead (Pb) antimony (Sb) vanadium (V) zinc (Zn) B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF8CD9NormCD - Stand 2014-02 4 VDI 3857 Blatt 2 / Part 2 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 2 Norma

37、tive Verweise Das folgende zitierte Dokument ist fr die Anwen-dung dieser Richtlinie erforderlich: VDI 3957 Blatt 1:1999-05 Biologische Messver-fahren zur Ermittlung und Beurteilung der Wir-kung von Luftverunreinigungen auf Pflanzen (Bioindikation); Grundlagen und Zielsetzung 3 Begriffe Fr die Anwen

38、dung dieser Richtlinie gelten die Begriffe nach VDI 3957 Blatt 1 sowie die folgen-den Begriffe: Ausreier Messwert aus einer Grundgesamtheit, der sich deutlich von der Verteilung der brigen Messwer-te unterscheidet (siehe auch Bild 1 in Ab-schnitt 4.3.1), potenziell verursacht durch Artefak-te oder b

39、ertragungsfehler. Anmerkung: Werte, die durch singulren Immissionseinfluss zustande kommen, werden in dieser Richtlinie ebenfalls als Ausreier behandelt. Expositionsabschnitt Zeitabschnitt, whrend dessen die standardisierte Graskultur am Expositionsort aufgestellt ist. Anmerkung 1: Dauer des Exposit

40、ionsabschnitts nach VDI 3957 Blatt 2: 28 2 Tage. Anmerkung 2: Whrend der Expositionsperiode (Vegetati-onsperiode) knnen fnf, bei gnstigen Klimavoraussetzungen auch sechs Expositionsabschnitte genutzt werden. Hintergrundgehalt Stoffgehalt (in Pflanzen), der unter den gegebenen klimatischen Bedingunge

41、n durch die Aufnahme aus dem Boden oder Substrat und aus der Hinter-grundimmission am Hintergrundstandort z u-stande kommt. Hintergrundstandort Standort ohne unmittelbaren Einfluss lokaler Emissionen, das heit auerhalb von Siedlungen und mit mindestens 50 m Abstand zu verkehrsrei-chen Straen oder um

42、 mindestens das 50-Fache der Quellhhe von emittierenden Anlagen entfernt. Hintergrundmesspunkt Konkret ausgewhlter Expositionsort an einem Hintergrundstandort. Messpunkt Konkret ausgewhlter Expositionsort an einem Standort. OmH (Orientierungswert fr den maximalen Hintergrundgehalt) Statistisch abgel

43、eiteter Wert, der die Obergrenze der Stoffgehalte in einem Akkumulationsindikator 2 Normative references The following referenced document is indispensa-ble for the application of this standard: VDI 3957 Part 1:1999-05 Biological measuring techniques for the determination und evaluation of effects o

44、f air pollutants on plants; Fundamen-tals and aims 3 Terms and definitions For the purposes of this standard, the terms and definitions as per VDI 3957 Part 1 and the follow-ing terms and definitions apply. Outliers Measuring value from a population of values that differs clearly from the distributi

45、on of the other measuring values (see also Figure 1 in Section 4.3.1) that may be caused by artefacts or transcription errors. Note: Values caused by singular immission effects are also considered outliers in this standard. Exposure period Period during which the standardised grass culture is expose

46、d at the exposure site. Note 1: Length of period according to VDI 3957 Part 2: 28 days 2. Note 2: During the exposure season (vegetation period) five exposure periods if the climate is favourable even six exposure periods can be used. Background level Substance content (in plants) that is caused by

47、uptake from the soil/substrate and from the back-ground immission for given climatic conditions at a background site. Background site Site without direct influence of local emissions, i.e. outside of built-up areas and with at least 50 m distance from roads with dense traffic or a distance of at lea

48、st 50 times the elevation of the mouth of emitting installations. Background measuring point Particular exposure point at a background site. Measuring point Particular exposure point at a site. OMB (orientation value for maximum background level) Statistically derived value describing the upper limi

49、t of the substance contents in a accumulation B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF8CD9NormCD - Stand 2014-02All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2014 VDI 3857 Blatt 2 / Part 2 5 an einem Hintergrundstandort, das heit ohne direkten Emittenteneinfluss beschreibt. Anmerkung: berschreitungen des OmH weisen auf Emitten-teneinflsse hin. Perzentil Statistisches Lagema, das durc