Vergleich der philosophischen Grundlagen des maximal Erlaubten Konzentrationen (MACs) und Schwellenwerte (TLVs)

Die rasante Entwicklung der Chemie und der breite Einsatz chemischer Produkte erfordern spezifische toxikologische Untersuchungen und Gefährdungsbeurteilungen im Hinblick auf Langzeit- und Kombinationswirkungen chemischer Stoffe. Die Festlegung von Standards für Chemikalien in der Arbeitsumgebung wird von Arbeitshygienikern in vielen Ländern der Welt durchgeführt. Erfahrungen zu diesem Thema wurden in internationalen und multilateralen Organisationen wie der Internationalen Arbeitsorganisation, der Weltgesundheitsorganisation, dem Umweltprogramm der Vereinten Nationen, der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation und der Europäischen Union gesammelt.

Auf diesem Gebiet ist von russischen und amerikanischen Wissenschaftlern viel getan worden. 1922 wurden in Russland Studien gestartet, um Standards für Chemikalien in der Luft von Innenarbeitsbereichen festzulegen, und der erste Wert für die maximal zulässige Konzentration (MAC) für schwefelhaltiges Gas wurde angenommen. Bis 1930 wurden nur 12 MAC-Werte ermittelt, während ihre Zahl bis 1960 181 erreichte.

Die American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) nahm ihre Arbeit 1938 auf, und die erste Grenzwertliste (TLVs) wurde 1946 für 144 Substanzen veröffentlicht. Die TLVs dürfen nur von Fachleuten auf diesem Gebiet interpretiert und verwendet werden. Wenn eine TLV in die Sicherheitsnormen (die sogenannten Normen des nationalen Konsens) und die Bundesnormen aufgenommen wurde, wird sie rechtsgültig.

Derzeit sind in Russland mehr als 1,500 MAK-Werte für die Luft am Arbeitsplatz angenommen. In den Vereinigten Staaten wurden mehr als 550 TLVs für chemische Substanzen empfohlen.

Eine Analyse der Hygienestandards aus den Jahren 1980–81 zeigte, dass 220 Chemikalien der MAC-Liste (Russland) und der TLV-Liste (USA) die folgenden Unterschiede aufwiesen: Bei 48 Substanzen (22 %) wurden zwei- bis fünffache Unterschiede festgestellt, 42 Substanzen wiesen fünf- bis zehnfache Unterschiede auf, und 69 % der Substanzen (31 %) wiesen mehr als zehnfache Unterschiede auf. Zehn Prozent der empfohlenen TLV-Werte waren 50-mal höher als die MAC-Werte für die gleichen Substanzen. Die MAK-Werte wiederum lagen bei 16 Stoffen über den TLVs.

Die größte Abweichung der Normen findet sich in der Klasse der chlorierten Kohlenwasserstoffe. Die Analyse der 1989–90 verabschiedeten TLV-Liste zeigte einen Trend zu einer Verringerung der früher empfohlenen TLV-Werte im Vergleich zu den MAC-Werten für chlorierte Kohlenwasserstoffe und einige Lösungsmittel. Die Unterschiede zwischen den TLVs und den MACs für die meisten Metallaerosole, Metalloide und ihre Verbindungen waren unbedeutend. Auch die Abweichungen für Reizgase waren gering. Die TLVs für Blei, Mangan und Tellur im Vergleich zu ihren MAC-Analoga stimmten 15-, 16- bzw. 10-mal nicht überein. Die Unterschiede für Essigaldehyd und Formaldehyd waren am extremsten – 36- bzw. 6-mal. Im Allgemeinen sind die in Russland angenommenen MAC-Werte niedriger als die in den Vereinigten Staaten empfohlenen TLVs.

Diese Unterschiede erklären sich aus den Grundsätzen, die bei der Entwicklung von Hygienestandards in den beiden Ländern verwendet werden und durch die diese Standards zum Schutz der Gesundheit der Arbeitnehmer angewendet werden.

Ein MAC ist ein Hygienestandard, der in Russland verwendet wird, um eine Konzentration einer schädlichen Substanz in der Luft am Arbeitsplatz zu bezeichnen, die während der Arbeit acht Stunden täglich oder für einen anderen Zeitraum (jedoch nicht mehr als 41 Stunden pro Woche während des gesamten Arbeitslebens einer Person), jede Krankheit oder Abweichung des Gesundheitszustands, die mit den verfügbaren Untersuchungsmethoden feststellbar ist, während des Arbeitslebens oder im späteren Leben der jetzigen und der nächsten Generation. Somit lässt das zur Definition des MAC verwendete Konzept keine nachteiligen Auswirkungen auf einen Arbeitnehmer oder seine Nachkommen zu. Die MAC ist eine sichere Konzentration.

Ein TLV ist die Konzentration (in Luft) eines Stoffes, zu der vor allem warme Arbeiter können täglich ohne nachteilige Auswirkungen ausgesetzt werden. Diese Werte werden vom ACGIH festgelegt (und jährlich überarbeitet) und sind zeitgewichtete Konzentrationen für einen 40- oder XNUMX-Stunden-Arbeitstag und eine XNUMX-Stunden-Woche. Bei den meisten Stoffen kann der Wert bis zu einem gewissen Grad überschritten werden, sofern Ausgleichszeiten unter dem Wert während des Arbeitstages (ggf. auch der Woche) vorhanden sind. Für einige Materialien (hauptsächlich solche, die eine schnelle Reaktion hervorrufen) wird der Grenzwert als Höchstkonzentration (dh eine maximal zulässige Konzentration) angegeben, die niemals überschritten werden sollte. Der ACGIH gibt an, dass TLVs als Richtwerte für die Kontrolle von Gesundheitsgefahren verwendet werden sollten und weder ein schmaler Grat zwischen sicheren und gefährlichen Konzentrationen noch ein relativer Toxizitätsindex sind.

Die TLV-Definition enthält auch den Grundsatz der Unzulässigkeit schädlicher Einwirkungen. Es deckt jedoch nicht die gesamte Erwerbsbevölkerung ab, und es wird zugegeben, dass ein kleiner Prozentsatz der Arbeitnehmer gesundheitliche Veränderungen oder sogar Berufskrankheiten aufweisen kann. Daher sind TLVs nicht für alle Arbeitnehmer sicher.

Nach Ansicht von Sachverständigen der IAO und der WHO sind diese Unterschiede das Ergebnis unterschiedlicher wissenschaftlicher Herangehensweisen an eine Reihe miteinander zusammenhängender Faktoren, einschließlich der Definition einer gesundheitsschädlichen Wirkung. Daher führen unterschiedliche Ausgangsansätze zur Beherrschung chemischer Gefahren zu unterschiedlichen methodischen Prinzipien, von denen im Folgenden wesentliche Punkte dargestellt werden.

Die wichtigsten Grundsätze für die Festlegung von Hygienestandards für gefährliche Stoffe in der Luft an Arbeitsplätzen in Russland im Vergleich zu denen in den Vereinigten Staaten sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Von besonderer Bedeutung ist das theoretische Konzept des Schwellenwerts, der grundlegende Unterschied zwischen dem russischen und dem amerikanischen Spezialisten, die ihren Herangehensweisen an das Setzen von Standards zugrunde liegt. Russland akzeptiert das Konzept eines Schwellenwerts für alle Arten gefährlicher Wirkungen chemischer Substanzen.

Tabelle 1. Ein Vergleich einiger ideologischer Grundlagen für russische und amerikanische Standards

Die Anerkennung eines Schwellenwerts für einige Arten von Wirkungen erfordert jedoch die Unterscheidung zwischen schädlichen und nicht schädlichen Wirkungen, die durch chemische Stoffe hervorgerufen werden. Folglich ist die in Russland festgelegte Schwelle für ungesunde Wirkungen die minimale Konzentration (Dosis) einer Chemikalie, die Veränderungen über die Grenzen physiologischer Anpassungsreaktionen hinaus verursacht oder latente (vorübergehend kompensierte) Pathologien hervorruft. Darüber hinaus werden verschiedene statistische, metabolische und toxikokinetische Kriterien von Chemikaliennebenwirkungen herangezogen, um zwischen den Prozessen der physiologischen Anpassung und der pathologischen Kompensation zu unterscheiden. Pathomorphologische Veränderungen und narkotische Symptome der frühesten Beeinträchtigung wurden in den Vereinigten Staaten zur Identifizierung von schädigenden und nicht schädigenden Wirkungen vorgeschlagen. Dies bedeutet, dass für die Toxizitätsbewertung in Russland empfindlichere Methoden gewählt wurden als in den Vereinigten Staaten. Dies erklärt daher die im Allgemeinen niedrigeren Niveaus von MACs im Vergleich zu TLVs. Wenn die Nachweiskriterien für schädliche und nicht schädliche Wirkungen von Chemikalien ähnlich sind oder praktisch zusammenfallen, wie im Fall von Reizgasen, sind die Unterschiede in den Standards nicht so signifikant.

Die Entwicklung der Toxikologie hat neue Methoden zur Identifizierung geringfügiger Gewebeveränderungen in die Praxis umgesetzt. Dies sind Enzyminduktion im glatten endoplastischen retikulären Lebergewebe und reversible Hypertrophie der Leber. Diese Veränderungen können nach Exposition gegenüber niedrigen Konzentrationen vieler chemischer Substanzen auftreten. Einige Forscher betrachten dies als Anpassungsreaktionen, während andere sie als frühe Beeinträchtigungen interpretieren. Heutzutage ist es eine der schwierigsten Aufgaben der Toxikologie, Daten zu erhalten, die zeigen, ob Enzymstörungen, Störungen des Nervensystems und Veränderungen in Verhaltensreaktionen das Ergebnis verschlechterter physiologischer Funktionen sind. Dadurch könnten schwerwiegendere und/oder irreversible Beeinträchtigungen bei längerfristiger Exposition gegenüber gefährlichen Stoffen vorhergesagt werden.

Besonderes Augenmerk wird auf die Unterschiede in der Sensitivität der verwendeten Verfahren zur Ermittlung von MACs und TLVs gelegt. Es wurde festgestellt, dass sehr empfindliche Methoden konditionierter Reflexe, die bei Studien des Nervensystems in Russland angewendet wurden, die Hauptursache für Abweichungen zwischen den MACs und den TLVs sind. Die Verwendung dieser Methode im Prozess der hygienischen Standardisierung ist jedoch nicht obligatorisch. Zur Entwicklung eines Hygienestandards werden in der Regel zahlreiche Methoden unterschiedlicher Empfindlichkeit eingesetzt.

Eine Vielzahl von Studien, die in den Vereinigten Staaten im Zusammenhang mit der Festlegung von Expositionsgrenzwerten durchgeführt wurden, zielen darauf ab, die Umwandlung industrieller Verbindungen im menschlichen Körper zu untersuchen (Expositionswege, Kreislauf, Stoffwechsel, Entfernung usw.). Auch die Methoden der chemischen Analyse, die zur Bestimmung der Werte von TLVs und MACs verwendet werden, verursachen aufgrund ihrer unterschiedlichen Selektivitäten, Genauigkeiten und Empfindlichkeiten Abweichungen. Ein wichtiges Element, das normalerweise von der OSHA im Normungsprozess in den Vereinigten Staaten berücksichtigt wird, ist die „technische Erreichbarkeit“ einer Norm durch die Industrie. Aus diesem Grund werden einige Standards auf der Grundlage der niedrigsten derzeit vorhandenen Konzentrationen empfohlen.

MAK-Werte werden in Russland anhand der Prävalenz medizinisch-biologischer Merkmale festgelegt, während die technologische Realisierbarkeit eines Standards praktisch ignoriert wird. Dies erklärt teilweise niedrigere MAK-Werte für einige chemische Substanzen.

In Russland werden MAC-Werte in toxikologischen Studien bewertet, bevor ein Stoff für die industrielle Verwendung zugelassen wird. Während der Laborsynthese einer Chemikalie wird ein vorläufiger sicherer Expositionswert festgelegt. Der MAK-Wert wird nach Tierversuchen in der Entwurfsphase des industriellen Prozesses festgelegt. Die Korrektur des MAK-Wertes erfolgt nach Bewertung der Arbeitsbedingungen und der Gesundheit der Arbeitnehmer, wenn der Stoff in der Industrie verwendet wird. Die meisten sicheren Expositionsniveaus in Russland wurden nach Tierversuchen empfohlen.

In den Vereinigten Staaten wird eine endgültige Norm festgelegt, nachdem eine chemische Substanz in die Industrie eingeführt wurde, da die Werte der zulässigen Expositionsniveaus auf der Bewertung der Gesundheit beruhen. Solange die prinzipiellen Unterschiede zwischen den MACs und den TLVs bestehen bleiben, ist in naher Zukunft nicht mit einer Konvergenz dieser Standards zu rechnen. Es gibt jedoch einen Trend zur Reduzierung einiger TLVs, der dies nicht so unmöglich macht, wie es scheinen mag.

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