VDI 2310 Blatt 28-2008 Maximum immission values - Maximum cadmium intake values for the protection of livestock.pdf

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1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREMaximale Immissions-WerteMaximale Immissions-Werte fr Cadmium zumSchutz der landwirtschaftlichen NutztiereMaximum immission valuesMaximum cadmium intake valuesfor the protection of livestockVDI 2310Blatt 28 / Part 28Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI/DIN-Handbuch

2、 Reinhaltung der Luft, Band 1A: Maximale Immissions-WerteVDI-Handbuch Landwirtschaft/LandtechnikVDI-RICHTLINIENICS 13.040.20, 65.020.30Oktober 2008 October 2008Vervielfltigung auchfr innerbetrieblicheZwecke nicht gestattet / Reproduction even for internal use not permittedDer Entwurf dieser Richtlin

3、ie wurde mit Ankndigung im Bundes-anzeiger einem ffentlichen Einspruchsverfahren unterworfen.Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich.The draft of this guideline has been subject to public scrutiny after announcement in the Bundesanzeiger (Federal Gazette).The German version of this gu

4、ideline shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to the English trans-lation.Frhere Ausgabe:03.96Formeredition: 03/96Zu beziehen durch / Available atBeuth VerlagGmbH, 10772 Berlin AlleRechtevorbehalten / Allrights reserved VereinDeutscher Ingenieuree.V.,Dsseldorf2008K

5、ommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN Normenausschuss KRdLArbeitsgruppe Wirkungen von Luftverunreinigungen auf landwirtschaftliche NutztiereInhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . 22 Maximale Immissions-Konzentration (MI

6、K) . . 33 Maximale Immissions-Dosis (MID) . . . . . . 33.1 Wege der Wertfindung . . . . . . . . . . . 33.2 Wirkungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . 33.2.1 Biologische Wirkungen am lebenden Tier . . . . . . . . . . . 33.2.2 Stoffverhalten und Kumulation in verzehrbaren Geweben . . . . . . . . 53.

7、3 Festsetzung der MID-Werte. . . . . . . . . 64 Begrndung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6Schrifttum. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Maximum ambient concentrati

8、on (MIK). . . . 33 Maximum intake dose (MID) . . . . . . . . . . 33.1 Determination of the values . . . . . . . . 33.2 Effects. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33.2.1 Biological effects in the live animal. . . . . . . . . . . 33.2.2 Properties and accumulation in consumable tissues. . . . . .

9、. . . . 53.3 Derived maximum intake doses . . . . . . 64 Explanation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 20

10、08 2 VDI 2310 Blatt 28 / Part 28VorbemerkungDer Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Be-achtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richt-linie VDI 1000.Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vol

11、lstndig, sind vorbehalten.Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wahrung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenz-bedingungen (www.vdi-richtlinien.de), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich.Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei

12、 gedankt.1 AnwendungsbereichDie nachfolgend aufgefhrten Maximalen Immissi-ons-Werte fr Cadmium dienen dem Schutz der land-wirtschaftlichen Nutztiere. Die Ableitung von Maxi-malen Immissions-Werten erfolgt aus langfristigen Versuchen zur Ermittlung von Dosis-Zeit-Wirkungs-beziehungen bei Nutztieren.

13、Es knnen somit Immis-sions-Werte fr Cadmium nur bei solchen Nutztieren festgelegt werden, bei denen entsprechende Unter-suchungen durchgefhrt wurden. Unter den blichen Haltungs- und Ftterungsbedingungen sind beson-ders diejenigen Nutztiere von einer Gefhrdung durch Cadmium betroffen, die zeitweise o

14、der ganzjhrig au-erhalb von Stallungen gehalten werden. Pflanzen-fresser wie Wiederkuer und Pferde sind hufiger be-troffen als Hhner und Schweine. Der Handel mit Cd-kontaminiertem Futter kann auch zu Belastungen auerhalb von Immissionsgebieten fhren.Nach dem gegenwrtigen Stand der Kenntnisse fhren d

15、ie nachfolgend genannten Cadmium-Mengen auch nach langfristiger Aufnahme nicht zu Beeintrchtigun-gen der Gesundheit und Leistungsfhigkeit der Tiere sowie zu keiner bedenklichen Kontamination der von diesen gewonnenen Lebensmittel, sodass Schdigun-gen der menschlichen Gesundheit nach dem Verzehr dies

16、er Lebensmittel nicht zu befrchten sind.Kombinationswirkungen von Cadmium mit anderen Schwermetallen oder anderen luftverunreinigenden Stoffen werden wegen unzureichender Kenntnisse nicht bercksichtigt. Die MI-Werte gelten fr die ge-nannten Tierarten bei Ftterung und Haltung unter den blichen Beding

17、ungen. Eine Unterversorgung mit Mineralstoffen, Spurenelementen, Vitaminen und sonstigen essenziellen Futterinhaltsstoffen kann die Empfindlichkeit gegenber Cadmium erhhen. Das gilt gleichermaen fr den allgemeinen gesundheitli-chen Status der Tiere.Preliminary noteThe content of this guideline has b

18、een developed in strict accordance with the requirements and recom-mendations of the guideline VDI 1000.All rights are reserved, including those of reprinting, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or of extracts.The u

19、se of this guideline without infringement of copy-right is permitted subject to the licensing conditions specified in the VDI notices (www.vdi-richtlinien.de). We wish to express our gratitude to all honorary con-tributors to this guideline.1ScopeThe maximum concentrations for cadmium which will be

20、presented below are intended to protect live-stock. Such limits are usually derived from long-term experiments studying dose-response relationships in these animals. Cadmium limits can be set only for those species for which such studies have been per-formed. Cadmium poses a health hazard particular

21、ly to those livestock species which are outdoors part of the year or throughout the year. Herbivores, such as ruminants and horses, are more affected than chick-ens and pigs. Trade in fodder contaminated with cad-mium may pose a hazard to livestock outside polluted areas. According to present knowle

22、dge the cadmium con-centrations mentioned in the following do not impair the health or performance of livestock nor do they cause a risky contamination of food so that health hazards after consumption of this food by humans need not to be feared. Combined effects of cadmium with other heavy met-als

23、or other air pollutants will be ignored because of a lack of knowledge. The presented maximum values are based on the conditions of livestock rearing that are typical for the various species. A deficiency in minerals, trace elements, vitamins, and other essen-tial fodder components may enhance the s

24、ensitivity to cadmium. This is also true for the general state of health of the animals. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2008 VDI 2310 Blatt 28 / Part 28 3 2 Maximale Immissions-Konzentration (MIK)Ein

25、e Maximale Immissions-Konzentration fr Cad-mium ist nicht ermittelt worden, da Nutztiere Cad-mium zu mehr als 90 % mit dem Futter aufnehmen 1; 2; 3; 20; 21.3 Maximale Immissions-Dosis (MID)Die Angabe der MID-Werte erfolgt nach Richtlinie VDI 2310 Blatt 1 objektbezogen. Dabei wird davon ausgegangen,

26、dass sich cadmiumhaltige Stube auf oberirdischen Pflanzenteilen niederschlagen sowie im Boden anreichern und von hier aus in oder auf die Pflanzenteile gelangen. Da hinsichtlich der Cad-mium-Aufnahme der Tiere auer der Immission, die eine Kontamination der Vegetation auf der jeweiligen Anbauflche be

27、wirkt, weitere Belastungsquellen zu bercksichtigen sind, erfolgt die Angabe der MID-Werte bezogen auf die Cadmium-Menge pro kg Fut-ter mit 88 % Trockenmasse in der Gesamtration oder mg Cadmium pro kg Krpermasse und Tag. Die Form der chemischen Bindung bleibt unbercksichtigt.3.1 Wege der WertfindungD

28、ie Herleitung der genannten Werte erfolgte anhand von Dosis-Zeit-Wirkungsbeziehungen. Als Kriterien fr die Wirkung von Cadmium wurden einerseits nachweisbare biologische Wirkungen am Tier im Sinne biochemischer Vernderungen sowie von Leis-tungsdepressionen und/oder nachteiligen Effekten auf die Gesu

29、ndheit der Tiere herangezogen. Anderer-seits erfolgte eine Ableitung im Hinblick auf den bergang von Cadmium aus dem Futter in vom Tier stammende Lebensmittel.3.2 Wirkungen3.2.1 Biologische Wirkungen am lebenden Tier3.2.1.1 Beeintrchtigung der Nierenfunktion und des BlutbildsDie Symptomatik einer Ca

30、dmium-Intoxikation ist re-lativ unspezifisch. Bei akuter oder subakuter Belas-tung kommt es zu einer Beeintrchtigung des Wachs-tums und/oder der Milch- oder Legeleistung sowie ei-ner Verschlechterung des Allgemeinzustands. Es wurden Vernderungen im Bereich der Haut sowie der Geschlechtsorgane beschr

31、ieben. Bei chronischer Exposition stehen vor allem Vernderungen des Blut-bilds sowie eine Beeintrchtigung des Knochenstoff-wechsels und der Nierenfunktion im Vordergrund. Darber hinaus kommt es zu Strungen des Stoff-wechsels bei Mineralstoffen und essenziellen Spu-renelementen, vor allem Zink, Kupfe

32、r und Eisen, und dadurch zu entsprechenden sekundren Mangeler-scheinungen. Histopathologische Vernderungen 2 Maximum ambient concentration (MIK)No maximum immission (i.e. ambient) concentration for cadmium has been determined since 90 % of the cadmium is ingested with the fodder 1; 2; 3; 20; 21. 3 M

33、aximum intake dose (MID)The maximum intake doses are, in accordance with guideline VDI 2310 Part 1, object oriented. They take into account that cadmium containing dusts are deposited on the aboveground plant parts and accu-mulated in the soil from where they are taken up by the plants. The maximum

34、intake doses are not solely based on the contamination of the vegetation on the respective acreages by ambient pollution. Cadmium is taken up by the animals from other sources as well. They are therefore based on the amounts of cadmium ingested per kg fodder with a dry mass of 88 % in the total rati

35、on or on mg cadmium per kg body mass per day regardless of the type of chemical bonding. 3.1 Determination of the valuesThe mentioned values were derived from dose-re-sponse relationships. Detectable biochemical changes as well as a decrease in production and/or detrimental effects on the health of

36、the animals caused by cadmium were used as response criteria. The transfer of cadmium into the foodstuff produced from livestock was taken into account. 3.2 Effects3.2.1 Biological effects in the live animal3.2.1.1 Impairment of renal function and blood countThe symptoms of cadmium intoxication are

37、rather unspecific. Acute or subacute concentrations inhibit growth and/or milk or egg output. In addition, they cause a deterioration of the general health. Changes of the skin and reproductive organs have been de-scribed. Chronic concentrations mainly alter the blood count and restrain bone metabol

38、ism and renal function. In addition, the metabolism of minerals and essential trace elements, primarily of zinc, copper, and iron, is affected, which leads to the correspond-ing deficiencies. Histopathological changes were found after relatively low cadmium doses among calves in the kidneys and amon

39、g broiler chicken in the small intestine, see Table 1. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2008 4 VDI 2310 Blatt 28 / Part 28wurden bei Klbern an den Nieren und bei Hhner-kken im Dnndarm bei bereits r

40、elativ niedrigen Cadmium-Dosierungen ermittelt, siehe Tabelle 1.3.2.1.2 Beeintrchtigung von Leistung und GesundheitCadmium fhrt bei erwachsenen Wiederkuern so-wie beim Schwein erst bei relativ hoher Dosierung zu einer Beeintrchtigung der Leistung und Gesundheit. Junge Wiederkuer, die ausschlielich o

41、der zu einem wesentlichen Anteil noch mit Milch oder Milchaus-tauschern ernhrt werden, sowie Geflgel reagieren dagegen wesentlich empfindlicher. Bei Legehennen wurde bei etwa 0,4 mg Cadmium je kg Krpermasse und Tag ein negativer Einfluss auf die Eischalenstabi-litt beobachtet. Eine getrennte Ableitu

42、ng ist fr die Wirkungsbereiche Leistung und Gesundheit aus den vorliegenden Untersuchungen nicht immer mglich. Bei den nachfolgend genannten Dosen (Tabelle 2) sind deshalb Kriterien eines oder beider Wirkungsbe-reiche betroffen.Tabelle 2. Cadmium-Dosen, oberhalb deren eine Beeintrchtigung von Gesund

43、heit und/oder Leistung auftrittTierart Cadmium-Dosisin mg/kgKrpermasse und TagLiteraturRind 6 bis 24 Monate 24 Monate0,81,54; 5; 15 22Schaf 6 Monate0,62,56; 7Schwein 1,5 3; 20Huhn Kken Legehenne0,040,416; 24; 253.2.1.2 Impairment of output and health In adult ruminants and in the pig impairment of o

44、ut-put and health starts only at relatively high cadmium doses. Young ruminants which are still exclusively or to a large extent fed on milk or milk substitutes as well as fowl react considerably more sensitive. At a dose of about 0,4 mg cadmium per kg body mass and day in laying hen a negative infl

45、uence on the stability of the eggshell was observed. The existing literature does not always allow to separate the responses into those affecting output and those affecting health. The doses presented below (Table 2) include one or both kinds of responses. Table 2. Cadmium doses above which health a

46、nd/or output is impaired Animal species Cadmium dosein mg/kgbody mass per dayLiteratureCattle 6 to 24 months 24 months0,81,54; 5; 15 22Sheep 6 months0,62,56; 7Pig 1,5 3; 20Fowl Broiler chicken Laying hen0,040,416; 24; 25Tabelle 1. Cadmium-Dosen (mg/kg Krpermasse und Tag), oberhalb deren Vernderungen

47、 des roten Blut-bilds bzw. Gewebevernderungen auftretenTable 1. Cadmium doses (mg/kg body mass per day) above which changes in the red blood count or histolo-gical changes occurTierart Vernde-rungendes rotenBlutbildsGewebe- vernderungenLite- raturRind 6 bis 24 Monate 24 Monate0,72,00,01 (Nieren)4; 5

48、; 22Schaf 0,1 0,1 (Nieren) 6; 7; 8Schwein 1,2 0,7 (Nieren) 20Huhn Kken Legehenne0,04 (Dnndarm) 1,0 (Knochen)16; 24Pferd 0,2 20Animal species Changesin the redbloodcountHistological changesLit- era- tureCattle 6 to 24 months 24 months0,72,00,01 (kidney)4; 5; 22Sheep 0,1 0,1 (kidney) 6; 7; 8Pig 1,2 0,

49、7 (kidney) 20Fowl Broiler chicken Laying hen0,04 (small intestine) 1,0 (bones)16; 24Horse 0,2 20B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2008 VDI 2310 Blatt 28 / Part 28 5 Todesflle traten bei Wiederkuern nach mehrwchi-gen Gaben von mehr als 6 mg Cd/kg Lebendmasse auf, entsprechend mehr als 250 mg/kg Futtertrocken-m