Gesundheitlicher Orientierungswert - GOW

Die unüberschaubar gro?e Menge an organischen und anorganischen Substanzen in Produktion und Anwendung führt dazu, dass sich ein nicht unerheblicher Teil in nahezu allen Umweltkompartimenten nachweisen l?sst. Hinzukommen die Metaboliten und ⁠Transformationsprodukte⁠, wodurch sich die Anzahl der Substanzen weiter erh?hen kann. Die bestehenden europ?ischen und nationalen gesetzlichen Regelungen (insbesondere ⁠REACH⁠) verhindern nicht v?llig, dass auch nicht-bewertete Substanzen in die Umwelt gelangen, darunter Stoffe, die nur langsam abgebaut werden, gut wasserl?slich sind und durch Sedimentpassage und/oder Trinkwasseraufbereitung nicht oder kaum zurückgehalten werden. Zudem erlauben die modernen Analysemethoden eine zunehmende Anzahl an Stoffen und Stoffklassen hoch sensitiv im Bereich von Nano- und Pikogramm pro Liter zu erfassen.

Internationale Institutionen wie die WHO oder nationale Beh?rden wie das ⁠UBA⁠ k?nnen bisher nur einen vergleichsweise kleinen Anteil der in die Umwelt, respektive in Gew?sser, gelangten Stoffe vollst?ndig toxikologisch bewerten. Dies ist dem gro?en zeitlichen und finanziellen Aufwand von Toxizit?tsstudien geschuldet. Bislang erfordert der Prozess zur vollst?ndigen toxikologischen Untersuchung und Bewertung einer Substanz in der Regel abschlie?end einen Langzeit-Tierversuch über mindestens zwei Jahre und eine Untersuchung zur Gentoxizit?t. Idealerweise führen solche Studien zu einem Leitwert, der dann u. a. bei der Bewertung der Trinkwasserqualit?t herangezogen werden kann. Finden diese toxikologisch abgeleiteten Werte Eingang in (deutsche) Gesetze oder Verordnungen, werden sie meist als Grenzwerte oder Anforderungen festgelegt.

Es bleibt nicht aus, dass immer wieder Stoffe – meist in geringen Konzentrationen, zeitlich beschr?nkt und nur an manchen Orten – im Trinkwasser gefunden werden, für die es keine Grenzwerte oder Leitwerte gibt, die aber eine zeitnahe toxikologische Bewertung verlangen. Daher ist ein Bewertungskonzept erforderlich, mit dem auch bei lückenhafter oder sogar fehlender toxikologischer Datenlage eine Aussage getroffen werden kann, ob bei der vorgefundenen Konzentration eines Stoffes im Trinkwasser die Besorgnis einer Gesundheitsgef?hrdung besteht, oder ob diese ausgeschlossen oder als sehr unwahrscheinlich angenommen werden kann.

Für die Bewertung von bisher nicht oder nur teilbewerteter Stoffe in Trinkw?ssern hat das Umweltbundesamt daher das Konzept der ?Gesundheitlichen Orientierungswerte“ (GOW) entwickelt.?

Basis dieses Konzepts ist der allgemeine Vorsorgewert von 0,1 μg/l (GOW1). Dieser basiert auf Studien von Dieter (2014), wonach für 50 toxische und vollst?ndig bewertete (Referenz-) Stoffe insgesamt 140 international abgeleitete Trinkwassergrenz- und Leitwerte stets h?her lagen. Ausgenommen davon sind bislang nur wenige trinkwasserrelevante, extrem gentoxische Stoffe mit humanrelevantem Metabolismus, für die ein niedrigerer GOW0 von 0,01 μg/l festgelegt wird. Einen Hinweis auf m?gliche Gentoxizit?t geben auch bestimmte strukturelle Eigenschaften der zu untersuchenden Stoffe. Beispiele für diese Stoffe sind aromatische Amine oder Nitrosoverbindungen. Eine ausführlichere Abhandlung dieser so genannten Strukturalerte findet sich im Leitfaden “Gef?hrdungsbasiertes Risikomanagement für anthropogene Spurenstoffe zur Sicherung der Trinkwasserversorgung (Tox Box)”.?

Der GOW wird so niedrig angesetzt, dass auch bei einer sp?teren vollst?ndigen humantoxikologischen Bewertung bei lebenslanger t?glicher Aufnahme des betreffenden Stoffes über das Trinkwasser ausreichend sicher keine Gesundheitssch?digungen beim Menschen zu erwarten sind. Dieser Vorsorgeaspekt stellt sicher, dass eine zunehmende Vervollst?ndigung der toxikologischen Daten in der Regel zu demselben oder zu einem h?heren, aber nicht zu einem niedrigeren Wert führt. Der GOW f?llt umso niedriger aus, je weniger umfangreich die humantoxikologische Datenbasis ist.

Das UBA ermittelt einen GOW nur auf Antrag bzw. Anfrage und nur beim Nachweis der Substanz im Trinkwasser des Wasserversorgers. Hierzu kann das betroffene Wasserversorgungsunternehmen, das zust?ndige Gesundheitsamt oder, entsprechend landesspezifischer Meldewege, die zust?ndige Landesbeh?rde beim UBA die Ableitung eines GOW anfragen. Der Wasserversorger unterrichtet die jeweils zust?ndigen Vollzugsbeh?rden (Gesundheits?mter) über die Anfrage bzw. bezieht jene ein. Das gesamte Verfahren soll in einem Zeitraum von sechs Wochen abgeschlossen sein.

Die Vorgehensweise nach dem GOW-Konzept und die Aufgaben der beteiligten Akteure vermittelt das Flie?schema in Abb. 1.

Weisen Wasserversorger, Gesundheits?mter oder Landesbeh?rden Stoffe in Trinkwasser in Konzentrationen über dem allgemeinen Vorsorgewert (≥ 0,1 μg/l) nach, prüft das UBA zun?chst, ob die zu dem Stoff vorhandenen toxikologischen Daten ausreichen, um einen Leitwert abzuleiten. Kann kein Leitwert abgeleitet werden, wird das GOW-Konzept herangezogen.

Zuerst werden Daten zur Gentoxizit?t recherchiert bzw. bewertet. Weisen Studien eine gentoxische Wirkung nach oder liegen nicht genügend Daten vor, um Gentoxizit?t sicher auszuschlie?en, wird der GOW auf 0,1 μg/l (GOW1) festgelegt. Liegt zus?tzlich ein humanrelevanter Metabolismus vor, der die Substanz im K?rper stark gentoxisch wirksam aktiviert, wird der GOW auf 0,01 μg/l (GOW0) herabgesetzt.

Auf Grund von Ergebnissen aus dem Verbundprojekt RiSKWa werden endokrine Wirkungen in das GOW-Konzept einbezogen. Als Startpunkt im GOW System gilt aber weiterhin die Gentoxizit?t mit einem GOW von 0,1 μg/l. Nur beim Vorliegen von experimentellen Daten zur endokrinen Wirkung werden diese für die Einstufung herangezogen. Zeigt die zu bewertende Substanz eine estrogen-?hnliche Wirkung im humanzellbasierten Estrogenrezeptor(ER)-alpha-Reportergenassay (siehe auch Leitfaden zum gef?hrdungsbasierten Risikomanagement für anthropogene Spurenstoffe zur Sicherung der Trinkwasserversorgung), wird die Substanz mit einem GOW von 0,01 μg/l bezogen auf die 17beta-Estradiol-?quivalenz-Konzentrationen belegt. Das bedeutet, dass die GOW-relevante Konzentration dieser Substanz ermittelt wird, bei der ein Effekt entsprechend 0,010 μg/l 17beta-Estradiol im ER-alpha-Reportergenassay erreicht wird. Der Gro?teil der GOW-Werte auf der Grundlage von endokrinen Effekten wird über 0,1 μg/l liegen, da die relative Estrogene Potenz (REP) der meisten bisher bekannten estrogen-?hnlich wirksamen Stoffe deutlich niedriger ist, als die von 17beta-Estradiol selbst. Liegt diese Bestimmung der REP für die betreffende Substanz nicht vor, wird der GOW für die Substanz bis zum Vorliegen der REP vorsorglich auf 0,01 μg/l gesetzt.

Die Untersuchung auf endokrine Effekte wird sukzessive um weitere Endpunkte erweitert werden, sobald genormte Testverfahren (z.B. nach DIN) vorliegen.?

Lassen sich gentoxische und endokrine Wirkungen ausschlie?en, wird im n?chsten Schritt nach Daten zu Immun- und Neurotoxizit?t gesucht. Kann mindestens eine davon ausreichend dokumentiert nachgewiesen werden bzw. nicht sicher ausgeschlossen werden, wird der GOW auf 0,3 μg/l (GOW2) festgelegt. Die abschlie?enden beiden Bewertungsstufen umfassen subchronische (GOW3 = 1,0 μg/l) und chronische (GOW4 = 3,0 μg/l) Toxizit?t. Bei unzureichenden bzw. fehlenden Daten für die Ableitung eines Leitwertes auf Basis der subchronischen oder chronischen Toxizit?t wird der gesundheitliche Orientierungswert auf 1,0 bzw. 3,0 μg/l festgelegt. Für die Festlegung der H?he der GOW-Kategorien wurden für jeden toxikologischen Endpunkt die jeweils niedrigsten Werte der potentesten Substanzen aus den Studien von Dieter (2014) betrachtet, so dass der zu ermittelnde GOW den gesetzten GOW für dessen Kategorie nicht unterschreitet.

Ein GOW schlie?t die Zeit-, Daten- und Rechtslücke zwischen dem analytischen Nachweis eines Stoffes im Trinkwasser oberhalb von 0,1 μg/l und dem Vorliegen eines Leit- oder Grenzwertes. Eine Unterschreitung des GOW bietet eine ausreichende humantoxikologische Sicherheit; eine überschreitung des GOW führt aufgrund des starken Vorsorgecharakters nicht unweigerlich zu einer gesundheitlichen Auswirkung oder Gef?hrdung.?

Bei einer (kurzzeitigen) überschreitung von maximal zehn Jahren bis zum 10-fachen des GOW sind keine gesundheitlichen Sch?digungen zu befürchten. Eine überschreitung in diesem Rahmen sollte daher in erster Linie als zwingender Anlass zur Erweiterung der Kenntnisse über die Eintragspfade ins bzw. das Vorkommen im Trinkwasser und des toxikologischen Profils des Stoffes sowie für eine Analyse m?glicher Minimierungsma?nahmen verstanden werden.

Bei Konzentrationen an nachgewiesenen Spurenstoffen über 0,1 μg/l sind nicht nur toxikologische Bewertungen vorzunehmen. Auch nach dem Verst?ndnis der Trinkwasserverordnung (Reinheit des Trinkwassers und Minimierungsgebot) sollten Pr?ventiv- und Minderungsma?nahmen u. a. bei Herstellern, Anwendern und Einleitern des auff?lligen Stoffes eingeleitet werden. über die Art der Ma?nahmen ist immer in Abh?ngigkeit der Gegebenheiten des jeweiligen Einzelfalls zu entscheiden.

Neben der Verringerung von Konzentrationen, zus?tzlichen Kontrollen und überprüfungen geh?rt selbstverst?ndlich auch das Schlie?en toxikologischer Datenlücken dazu, eine bessere hygienisch-toxikologische Bewertung zu erreichen. Sobald ausreichend humantoxikologische Daten vorliegen, wird der GOW durch einen Leitwert ersetzt. Der vom UBA ver?ffentlichte GOW hat Bestand bis zu einer Neubewertung der diesbezüglichen Substanz. L?sst sich dabei ein Leitwert ableiten, wird er in die Liste der Leitwerte aufgenommen. Das UBA streicht den bisherigen GOW für die Substanz aus der aktuellen GOW-Liste. Die toxikologischen Begründungen sind unter diesem Link abrufbar.

Gleichfalls nach dem oben beschriebenen GOW-Konzept werden die gesundheitlichen Orientierungswerte für nach der Pflanzenschutzmittel-Verordnung nicht relevante Metaboliten (nrM) von Pflanzenschutzmittel-Wirkstoffen hergeleitet. Das UBA führt diese GOW in einer gesonderten Liste, die hier einsehbar ist.

Literatur

Dieter, H. H. (2014). "Health related guide values for drinking-water since 1993 as guidance to assess presence of new analytes in drinking-water." International Journal of Hygiene and Environmental Health 217(2–3): 117-132.

Leitfaden “Gef?hrdungsbasiertes Risikomanagement für anthropogene Spurenstoffe zur Sicherung der Trinkwasserversorgung (Tox Box)”, herausgegeben von T. Grummt, T. Braunbeck, H. Hollert und M. Kramer, 2018

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Vorgehensweise nach dem GOW-Konzept und die Aufgaben der beteiligten Akteure
Vorgehensweise nach dem GOW-Konzept und die Aufgaben der beteiligten Akteure
Quelle: Umweltbundesamt abb1.pdf
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