Biologische Wirkung Stickstoffdioxid

Hintergrund

Stickstoffoxide (NOX) entstehen als unerwünschte Nebenreaktionen bei Verbrennungsprozessen. Die Hauptquellen sind Verbrennungsmotoren und Feuerungsanlagen für Kohle, Öl, Gas, Holz und Abfälle. In Ballungsgebieten ist der Straßenverkehr die bedeutendste NOX-Quelle.

Stickstoffdioxid (NO2) gilt dabei als wesentliche Messgröße für den Einfluß des Verkehrs auf die Luftqualität. NO2 kann aber auch an bestimmten Arbeitsplätzen relevant sein. Aufgrund von Empfehlungen der WHO zum Schutz der menschlichen Gesundheit wurde europaweit für NO2 in der Umwelt ein 1-Stunden-Grenzwert von 200 µg/m3 festgelegt, der nicht öfter als 18-mal im Kalenderjahr überschritten werden darf. Der Jahresmittelwert für NO2 beträgt derzeit 40 µg/m3. Dies ist deutlich niedriger als der auf europäischer Ebene für den Arbeitsplatz empfohlene Grenzwert von 0,5 ppm (~ 940 µg/m³).

Dies gilt für die epidemiologischen Daten aus Beobachtungsstudien in der Bevölkerung, weil häufig keine eindeutige Expositionszuordnung erfolgt oder Einflüsse anderer Luftschadstoffe die Interpretation beeinträchtigen. Es gilt auch für experimentelle Expositionsstudien, in denen teils hohe Konzentrationen verwandt wurden, aber trotzdem widersprüchliche oder nicht reproduzierbare Befunde auftraten.

Die zurzeit vorliegenden Daten ergeben kein einheitliches Bild der Wirkung von Stickstoffdioxid (NO2) beim Menschen

Prof. Kraus, RWTH Aachen

Obwohl auch aus Tierversuchen keine eindeutigen Ergebnisse vorliegen, gibt es in diesen Studien Hinweise, dass bereits bei relativ niedrigen NO2-Konzentrationen funktionelle, entzündliche oder strukturelle Effekte auftreten können. Die Übertragung derartiger Daten auf die Situation beim Menschen ist mit erheblicher Unsicherheit behaftet. Daher lassen sich bislang keine abgesicherten Aussagen über das Gefahrenpotenzial von NO2 für Menschen bei niedrigen Umweltkonzentrationen treffen.

Beitrag EUGT

EUGT hat auf Empfehlung des Forschungsbeirates eine Kurzzeit-Inhalationsstudie mit NO2 bei gesunden Menschen gefördert, in der NO2-Konzentrationen genutzt wurden, die für arbeits- und umweltmedizinische Belange von Bedeutung sind. Als höchste experimentelle Konzentration wurde dabei der dreifache Arbeitsplatzgrenzwert eingesetzt.

Untersucht wurde die Wirkung unterschiedlicher NO2-Konzentrationen in der Atemluft auf 25 gesunde Probanden. Es konnten mehr als 100 funktionelle und biologische Parameter erfasst werden (z.B. durch Lungenfunktions-prüfungen, die Messung von Entzündung und Biomarkern im Blut etc). Neben einem Leerwert-versuch mit 0 ppm wurden drei verschiedene NO2-Konzentrationen zur Exposition der Probanden über jeweils 3 Stunden eingesetzt: 0.1 ppm (~ 180 µg/m³), 0.5 ppm (~ 940 µg/m³) und 1.5 ppm (~ 2800 µg/m³).

Ergebnis

Bei allen untersuchten Konzentrationen konnten bei den Probanden keine Reaktionen auf das inhalierte NO2 nachgewiesen werden.

 

Bewertung

In dieser toxikologischen Kurzzeitstudie konnten keine entzündlichen Wirkungen von NO2 an den Atemwegen festgestellt werden. Dies gilt unter Nutzung modernster und innovativster Untersuchungsmethoden.

Publikationen

Brand, P., Bertram, J., Chaker, A. et al.,Biological effects of inhaled nitrogen dioxide in healthy human subjects, Int Arch Occup Environ Health (2016) 89: 1017

Zur Publikation

Stickstoff in der Umwelt

Der Jahresmittelwert für NO2 beträgt derzeit 40 µg/m3.

Dies ist deutlich niedriger als der auf europäischer Ebene für den Arbeitsplatz empfohlene Grenzwert von 0,5 ppm (~ 940 µg/m³).