1、 ICS 13.040.20, 65.020.30 VDI-RICHTLINIEN August 2011 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Maximale Immissions-Werte Maximale Immissions-Werte fr Chrom zum Schutz der landwirtschaftlichen Nutztiere und der von ihnen stammenden Lebensmittel Maximum immission values Maximum chromium intake values to protect fa
2、rm animals and the food derived from them VDI 2310 Blatt 39 / Part 39 Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Der Entwurf dieser Richtlinie wurde mit Ankndigung im Bundesanzeiger einem ffentlichen Einspruchsverfahren unterworfen. Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The draft
3、of this guideline has been subject to public scrutiny after announcement in the Bundesanzeiger (Federal Gazette). The German version of this guideline shall be taken as authori-tative. No guarantee can be given with respect to the English translation. Kommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN N
4、ormenausschuss KRdL Fachbereich Umweltqualitt VDI/DIN-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 1a: Maximale Immissions-Werte VDI-Handbuch Nutztierhaltung: Emissionen/Immissionen Vervielfltigungauchfrinnerbetriebliche Zwecke nicht gestattet /Reproductionevenforinternalusenot permittedFrhere Ausgabe:01.10
5、Entwurf,deutschFormeredition:01/10Draft,in German onlyZu beziehen durch /Available atBeuth Verlag GmbH,10772 BerlinAlle Rechte vorbehalten /Allrightsreserved Verein DeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2011Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 Einleitung . 2 1 Anwendungsbereich . 3 2 Maximale Immi
6、ssions-Konzentration (MIK) . 3 3 Maximale Immissions-Dosis (MID) 3 3.1 Wege der Wertfindung . 5 3.2 Wirkungen . 5 3.3 Festsetzung der MID-Werte . 9 4 Begrndung . 11 5 Bestehende Rechtsvorschriften 12 Schrifttum 13 Preliminary note . 2 Introduction 2 1 Scope . 3 2 Maximum immission concentration (MIC
7、) . 3 3 Maximum immission dose (MID) 3 3.1 Methods of value determination . 5 3.2 Effects 5 3.3 Setting the MID values . 9 4 Explanatory statement 11 5 Acts and regulations . 12 Bibliography . 13 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04 2 VDI 2310 Blatt 39 / Part 39 Alle
8、Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2011 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 berse
9、tzung, jeweils auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wah-rung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenzbedingungen (www.vdi-richtlinien.de), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dies
10、er VDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtlinienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/2310. Preliminary note The content of this guideline has been developed in strict accordance with the requirements and rec-ommendations of the g
11、uideline VDI 1000. All rights 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 guideline without infringement of copyright is permitted subject to the
12、licensing con-ditions specified in the VDI Notices (www.vdi-richtlinien.de). We wish to express our gratitude to all honorary contributors to this guideline. A catalogue of all available parts of this series of guideline can be accessed on the internet at www.vdi.de/2310. Einleitung Die aufgefhrten
13、Maximalen Immissions-Werte (MI-Werte) fr Chrom dienen dem Schutz landwirt-schaftlicher Nutztiere und der von ihnen stam-menden Lebensmittel. Die Ableitung von MI-Werten erfolgt aus langfristigen Chrom-Belastungs-versuchen zur Ermittlung von Dosis-Zeit-Wir-kungsbeziehungen bei diesen Tierarten. Es kn
14、nen somit Immissions-Werte fr Chrom nur bei solchen Nutztierarten festgelegt werden, bei denen entspre-chende Untersuchungen durchgefhrt wurden. Fr Pferde und Gehegewild liegen keine diesbezgli-chen Daten vor. Alle untersuchten Spezies reagier-ten in einheitlicher Weise auf nutritive Belastungen mit
15、 trivalenten (Cr3+)- bzw. hexavalenten Chrom (Cr6+)-Verbindungen, die sich aber hinsichtlich ihrer Toxizitt vor allem im hheren Dosierungsbereich unterschieden. Nach dem gegenwrtigen Erkennt-nisstand fhren die erarbeiteten und nachfolgend aufgefhrten MI-Werte auch nach langfristiger Aufnahme nicht z
16、u einer Beeintrchtigung der Ge-sundheit und Leistungsfhigkeit der Tiere sowie zu keiner bedenklichen Kontamination der erzeugten Lebensmittel, sodass Schdigungen der menschli-chen Gesundheit nach dem Verzehr dieser Lebens-mittel nicht zu befrchten sind. Die MI-Werte gelten fr die oben genannten Tier
17、-arten bei Ftterung und Haltung unter praxisbli-chen Bedingungen. Kombinationswirkungen mit anderen Futterbestandteilen oder Luftverunreini-gungen sind nicht restlos auszuschlieen, aber wahrscheinlich bedeutungslos. Introduction The maximum immission values (MI-values) for chromium listed below serv
18、e to protect farm ani-mals and the food derived from them. MI-values are established based on long-term chromium ex-posure tests for the determination of dose-time-response relationships in these animal species. Therefore, immission values for chromium can only be determined for those farm animal sp
19、ecies for which the required tests were carried out. For horses and game kept in enclosures, no relevant data are available. All examined species reacted in the same manner to nutritive exposure to trivalent (Cr3+) and hexavalent chromium (Cr6+) com-pounds, which, however, differed with regard to th
20、eir toxicity especially at a higher dose range. According to current knowledge, the determined MI-values listed below do not lead to any serious impairment of the health and the performance of the animals nor cause any serious contamination of the food derived from them. Thus there are no concerns t
21、hat the consumption of these food items will have detrimental effects on human health. The MI-values apply to the above-mentioned ani-mal species if they are fed and housed under the conditions common in practice. Combination ef-fects with other feed components or air contami-nants cannot entirely b
22、e excluded, but they are presumably insignificant. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2011 VDI 2310 Blatt 39 / Part 39 3 1 Anwendungsbereich Diese Richtlinie wendet sich insbesondere an alle Personen, di
23、e mittelbar und unmittelbar mit den hier aufgefhrten Nutztierarten und den von ihnen stammenden Lebensmitteln umgehen oder in Be-rhrung kommen. 1 Scope This guideline particularly applies to all people who directly or indirectly deal with the farm ani-mal species listed in this document and the food
24、 derived from them or who have contact with them. 2 Maximale Immissions-Konzentration (MIK) Eine Maximale Immissions-Konzentration fr Chrom ist nicht ermittelt worden, da Nutztiere Chrom zu mehr als 90 % mit dem Futter ein-schlielich Trnkwasser aufnehmen 1. 2 Maximum immission concentration (MIC) A
25、maximum immission concentration for chro-mium has not been determined because farm ani-mals ingest more than 90 % of their total chro-mium intake with their feed including drinking water 1. 3 Maximale Immissions-Dosis (MID) Die Ableitung der MID-Werte erfolgt objektbezo-gen nach VDI 2310 Blatt 1. Da
26、bei wird davon ausgegangen, dass sich chromhaltige Emissionen ber terrestrische und aquatische Verlagerungsvor-gnge auf oberirdische Pflanzenteile ablagern oder sich im Boden anreichern und ber diesen in oder auf die Pflanzenteile gelangen. Der natrliche Chromgehalt in der als Futter fr landwirtscha
27、ftli-che Nutztiere verwendeten Vegetation betrgt 300 g/kg TM bis 1000 g/kg TM (TM Tro-ckenmasse) 2. In Mitteleuropa findet sich auf landwirtschaftlich genutzten Verwitterungsbden des Serpentins und Basalts die natrlicherweise chromreichste Vegeta-tion. In Deutschland liefern die landwirtschaftli-che
28、n Nutzflchen des Rotliegenden reichlich Chrom in die Nahrungskette. Auch die Granit-, Porphyr- und Syenitverwitterungsbden erzeugen eine relativ chromreiche Vegetation, whrend Gneis-, Geschiebelehm-, Keuper- und Auenstand-orte etwa ein Viertel weniger Chrom an die Vege-tation weitergeben 2. Hinsicht
29、lich der Chromaufnahme landwirtschaftli-cher Nutztiere ist zu beachten, dass sich der Chromgehalt der annuellen Vegetation mit zuneh-mendem Alter nicht wie bei den meisten anderen Elementen vermindert, sondern gleich bleibt oder ansteigt 2. Landwirtschaftlich oder grtnerisch genutzte Bden sollten au
30、s phytotoxischen Grnden nicht mehr als 100 mg Chrom/kg Boden-TM enthalten. Durch-schnittlich weisen Bden 50 mg Chrom/kg TM auf 2 bis 6. Die Vorsorgewerte entsprechend der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung liegen je nach Bodenart zwischen 30 mg/kg TM und 100 mg/kg TM (Knigswasserextraktion)
31、. 3 Maximum immission dose (MID) In accordance with VDI 2310 Part 1, maximum immission dose (MID) values are specified in rela-tion to the object. It is assumed that emissions con-taining chromium form deposits on above-ground plant parts as a result of terrestrial and aquatic motion processes, or a
32、ccumulate in soil. From there, the chromium gets into or onto plant parts. The natural chromium content in the vegetation used as feed for farm animals ranges between 300 g/kg DM and 1000 g/kg DM (DM dry matter) 2. In Central Europe, the vegetation with the highest chromium content can be found on a
33、griculturally used residual serpentine and basalt soils. In Ger-many, large quantities of chromium in the food chain originate from the Rotliegend. The residual soils of granite, porphyry, and syenite also gener-ate vegetation relatively rich in chromium, while gneiss, till, keuper, and meadow sites
34、 pass on ap-proximately 25 % less chromium to the vegetation 2. With regard to the chromium intake of farm ani-mals, one shall take into consideration that the chromium content of the annual vegetation does not diminish with increasing plant age like the content of most other elements. Instead, it r
35、emains at the same level or rises 2. For phytotoxic reasons, soils used for agriculture or horticulture should not contain more than 100 mg chromium/kg of soil DM. On average, soils contain 50 mg chromium/kg DM 2 to 6. The precautionary values of the Federal Soil Protec-tion and Contaminated Sites O
36、rdinance (Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung) range be-tween 30 mg/kg DM and 100 mg/kg DM (aqua regia extraction) depending on the type of soil. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04 4 VDI 2310 Blatt 39 / Part 39 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingeni
37、eure e.V., Dsseldorf 2011 Chromgehalte von 1 mg/kg TM bis 2 mg/kg TM in der Pflanze stellen die Grenze zur Phytotoxizitt dar 7. Bei der Festlegung der MID wurde beachtet, dass Chrom in der Umwelt und in der Nahrungskette zumeist als trivalentes Cr3+und als hexavalentes Cr6+vorkommt. Das sechswertige
38、 Chrom ist insbe-sondere wegen seiner oxidativen DNA-Schdigung hoch toxisch und stellt ein erhebliches Gesund-heitsrisiko dar 8. Umweltbelastungen mit hexa-valentem Chrom sind zytotoxisch und kanzerogen 9 bis 11. Im niedrigen Dosierungsbereich aufge-nommenes Cr6+wird im sauren Magenabschnitt zu Cr3+
39、reduziert 12; 13. Die biologisch relevante Form ist das dreiwertige Chrom, das offensichtlich eine wichtige Rolle im Kohlenhydrat-, Protein- und Lipidstoffwechsel der Sugetiere spielt 14; 15. Die essenzielle Bedeutung von Cr3+geht auf die Untersuchungen von Schwarz und Mertz 16 zu-rck. Bei verschied
40、enen Labortierarten (Ratte, Meerschwein, Maus) fhrte eine chromarme Er-nhrung, deren Umfang meist unbekannt blieb, zu einer verminderten Glukosetoleranz und andeu-tungsweise gedrosseltem Futterverzehr, verringer-tem Wachstum und eingeschrnkter Lebenserwar-tung 17. Bei landwirtschaftlichen Nutztieren
41、 liegen demgegenber kaum Untersuchungen zur Essenzialitt vor 18; 19. Daher sind keine Be-darfsnormen fr landwirtschaftliche Nutztiere fest-gelegt und derzeit auch keine chromhaltigen Fut-termittel-Zusatzstoffe zugelassen. An Ziegenbcken wurden Chrommangelversuche durchgefhrt, wobei die Tiere ber 20
42、Monate eine semisynthetische Ration mit 310 g Chrom/kg TM bzw. 355 g Chrom/kg TM erhielten. Die Chrom-mangelversuche mit 310 g Chrom/kg TM bzw. 355 g Chrom/kg TM vom 101. Lebenstag ohne vorangegangene intrauterine Chromverarmung bis zum Alter von 24 Monaten drosselten bei wach-senden und erwachsenen
43、 Ziegenbcken ihre Glu-kosetoleranz und Libido sexualis. Ihre Ejakulate enthielten Spermien mit signifikant eingeschrnk-ter Beweglichkeit 20; 21. Die Chromkonzentration im Futter der landwirt-schaftlichen Nutztiere (Rind, Schaf, Ziege, Schwein, Pferd, Huhn und Gehegewild) betrgt mehr als 350 g/kg TM
44、und ist zum Teil betrcht-lich grer als bei den zitierten Mangelversuchen 2; 19. Die Verabreichung von Chrom in Form von orga-nischen Chromverbindungen oder anorganischen trivalenten Chromverbindungen verminderte in einigen Fllen die Stressanflligkeit der Tiere, Chromium contents of 1 mg/kg DM to 2 m
45、g/kg DM in the plant mark the phytotoxicity limit 7. When the MID values were determined, it was taken into consideration that chromium generally occurs in the environment and the food chain as trivalent Cr3+and hexavalent Cr6+. Hexavalent chromium is highly toxic and constitutes a signifi-cant heal
46、th risk in particular due to the oxidative DNA damage caused by it 8. Environmental pol-lution with hexavalent chromium is cytotoxic and carcinogenic 9 to 11. Cr6+taken in at a low dose is reduced to Cr3+in the acidic part of the stomach 12; 13. The biologically relevant form is trivalent chro-mium,
47、 which apparently plays an important role in the carbohydrate, protein and lipid metabolism of mammals 14; 15. The relevance of Cr3+as an essential substance was discovered in studies by Schwarz and Mertz 16. In different laboratory animal species (rat, guinea pig, mouse), low-chromium nutrition, wh
48、ose inten-sity generally remained unknown, led to reduced glucose tolerance and slightly lower feed consump-tion, slower growth, and restricted life expectancy 17. For farm animals, however, virtually no stu-dies on essentiality are available 18; 19. There-fore, demand standards for farm animals are
49、 not laid down and feed additives containing chromium are currently not approved. He-goats were used to carry out chromium defi-ciency tests. During these tests, the animals re-ceived a semisynthetic ration containing 310 g chromium/kg DM and 355 g chromium/kg DM over 20 months. The chromium deficiency tests with 310 g chromium/kg DM and 355 g chro-mium/kg DM as of the 101stday of life until the age of 2
