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Zusammenfassung
  • Orale Exposition am Arbeitsplatz wird bislang in der europäischen Chemikalienregulierung unter der Annahme einer guten Arbeitshygiene vernachlässigt. Demgegenüber stehen wissenschaftliche Studien, die aus parallelen Erhebungen der dermalen, inhalativen und systemischen Exposition Hinweise auf die Relevanz einer oralen Aufnahme liefern. Um einen umfassenden Schutz der Beschäftigten zu gewährleisten, müssen alle relevanten Expositionswege in der Bewertung berücksichtigt werden. Deshalb war es das Ziel dieser Arbeit, die Relevanz von oraler Exposition am Arbeitsplatz systematisch zu untersuchen. Darüber hinaus wurde die Entwicklung eines Screening-Modells zur quantitativen Beschreibung von beruflicher oraler Exposition verfolgt, sodass eine Entscheidungsgrundlage über die Relevanz entsteht und eine Methode für die Bewertung vorliegt. Dazu erfolgten vier systematische Aufbereitungen dokumentierter Informationen, wobei die Relevanz beruflicher oraler Exposition, Verhaltensweisen und arbeitshygienische Praktiken, Entstehungsmechanismen sowie verfügbare Messdaten berücksichtigt wurden. Daran anschließend wurden weitere qualitative und quantitative Informationen zu relevantem Verhalten und arbeitshygienischen Praktiken anhand von Experteninterviews sowie Beobachtungen in Werkstätten und Laboren erhoben. Dokumentierte Transfereffizienzen, welche für die quantitative Beschreibung von oraler Exposition relevant sind, wurden statistisch ausgewertet und mittels darauf basierend identifizierter Einflussparameter aggregiert. Daran anschließend erfolgte die Entwicklung eines Modells zur Quantifizierung beruflicher oraler Exposition und dessen exemplarische Erprobung. Gemäß der in dieser Arbeit durchgeführten Literaturrecherche ist orale Exposition insbesondere bei Arbeiten im industriellen Kontext, in Innenräumen sowie beim Recycling relevant. Die zugrundeliegenden Mechanismen der Expositionsroute sind der Transfer von Chemikalien sowie das Verschlucken von Aerosolen. Kontakte wie zum Beispiel zwischen Hand und Mund wurden anhand von Experteninterviews als Hauptursache identifiziert und deren Häufigkeit in Beobachtungen als sechs Kontakte pro Stunde (75. Perzentil) ermittelt. Gemäß der statistischen Auswertung der Transfereffizienzen werden die Stoffkategorie, Start und Destination des Transferpfads, die Kontaktdauer sowie die Kontaktart als Einflussparameter unterschieden. Für alle Kombinationen dieser Parameter wurden aggregierte Transfereffizienzen zur weiteren Verwendung erstellt. Das hier entwickelte Gesamtmodell kombiniert modular Einträge durch Transfer und Aerosole. Zwölf Standard-Szenarien wurden entwickelt, welche die notwendigen Eingaben für das entwickelte Modell anwendungsfreundlich bereitstellen. Werden die Ergebnisse für die Standard-Szenarien mit Berechnungen basierend auf variierten Transfereffizienzen und Kontakthäufigkeiten verglichen, entsprechen die Modellergebnisse dem 78. bis 87. Perzentil. Auch aus der Literatur verfügbare Messdaten werden durch die Modellergebnisse überwiegend und verhältnismäßig überschätzt. Konkret liegt die Überschätzung von zu Mittelwerten aggregierten Messdaten bei einem Faktor von mindestens 1,9. Für das Modell steht eine Bedienoberfläche zur Verfügung, anhand derer Standard-Szenarien geladen, individuelle Eingaben gesetzt, die Berechnung durchgeführt und Ergebnisse ausgelesen werden können. Durch die umfassenden Literaturaufbereitungen sind dokumentierte Informationen für die weitere Verwendung verfügbar. Die Kombination aus Experteninterviews und Beobachtungen generierte anhand einer heterogenen Stichprobe qualitative und quantitative Informationen zu Verhaltensweisen und arbeitshygienischen Praktiken, welche gut mit den vorherigen Ergebnissen aus der Literatur übereinstimmen und diese ergänzen. Die anhand einer umfangreichen Datenbasis ermittelten Einflussparameter von Transfereffizienzen erlauben deren Gruppierung. Dadurch stehen Standard-Werte für Transfereffizienzen bereit, welche im Modell hinterlegt sind und anderweitig für Modellanwendende schwer verfügbar wären. Das entwickelte Modell benötigt somit nur wenige Eingabeparameter. In Kombination mit den Standard-Szenarien sowie der Bedienoberfläche ist es anwendungsfreundlich. Die Relevanz von oraler Exposition wurde insbesondere für einige Arbeitsbereiche aufgezeigt. Folglich ist künftig die Möglichkeit einer oralen Aufnahme im Arbeitskontext zu evaluieren. Die Einträge durch Transfer und Aerosole wurden umfassend beschrieben, weitere erforderliche Daten erhoben und letztendlich in einem Screening-Modell zusammengeführt. Dieses Modell ist zukünftig für Bewertungen der oralen Exposition am Arbeitsplatz verfügbar.
Abstract
  • Oral exposure in the workplace has so far been neglected in European chemicals regulation under the assumption of good occupational hygiene. This contrasts with scientific studies, which parallely monitor inhalation as well as dermal and systemic exposure and which thereby provide evidence of the relevance of oral uptake. In order to ensure comprehensive protection for workers, all relevant exposure pathways must be taken into account in the assessment. Thus, the aim of this work was to systematically evaluate the relevance of oral exposure in the workplace. In addition, the development of a screening model for the quantitative description of occupational oral exposure was pursued so that a basis for decision-making on relevance could be established and a method for evaluation could be provided. To this end, four systematic reviews of documented information were carried out, taking into account the relevance of occupational oral exposure, relevant behavior and occupational hygiene practices, mechanisms leading to oral exposure and available measurement data. Subsequently, additional qualitative and quantitative information on relevant behavior and occupational hygiene practices was collected in expert interviews and observations in workshops and laboratories. Documented transfer efficiencies, which are relevant for the quantitative description of oral exposure, were statistically evaluated and aggregated using the thereby identified influencing parameters. Based on that, a model for quantifying occupational oral exposure was developed and exemplary tested. According to the literature review conducted in this study, oral exposure is particularly relevant for work in industrial settings, in indoor areas as well as for recycling activities. The fundamental mechanisms of this exposure route are the transfer of chemicals and the ingestion of aerosols. Contacts between hands and mouth were identified as the main causes based on expert interviews, and their frequency in observations was determined as six contacts per hour (75th percentile). According to the statistic evaluation of transfer efficiencies, the substance category, start and destination of the transfer pathway, the contact duration as well as the type of contact are distinguished as influencing parameters. Transfer efficiencies were aggregated for further use for all combinations of these parameters. The overall model developed here modularly combines the contributions of transfer and aerosols. Twelve standard scenarios were developed, which provide the necessary inputs for the developed model in a user-friendly manner. If the results for the standard scenarios are compared with calculations based on varied transfer efficiencies and contact frequencies, the model results correspond to the 78th to 87th percentile. Measurement data available from the literature are also predominantly and proportionally overestimated. Specifically, the overestimation of measurement data aggregated to mean values is at least a factor of 1.9. A user interface is available for the model, which can be used to load standard scenarios, set individual inputs, perform the calculation and read out the results. The comprehensive literature reviews provide documented information for further use. The combination of expert interviews and observations generated qualitative and quantitative information on behavior and occupational hygiene practices based on a heterogeneous sample, which corresponds well with and supplements previous findings from the literature. The transfer efficiencies could be grouped because their influencing parameters were determined on the basis of an extensive database. Thereby, default values for transfer efficiencies are provided, which are stored in the model and would otherwise be difficult to obtain for model users. The developed model therefore requires only a few input parameters. In combination with the standard scenarios and the user interface, it is user-friendly. The relevance of oral exposure has been proven for at least specific workplaces. Consequently, the possibility of an oral uptake at work should be evaluated in the future. The contributions by transfer and aerosols were described in detail. Further necessary data was collected and finally merged into a screening model. This model will be available in the future for evaluations of occupational oral exposure.
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