Indicator voor: benzeen (CAS: 71-43-2) Tegenwoordig wordt benzeen voornamelijk gebruikt voor het vervaardigen van andere chemicaliën die nodig zijn voor de productie van plastic, rubber, verven, lijmen, was, nylon en andere synthetische vezels, detergenten en pesticiden. Natuurlijke bronnen van benzeen zijn vulkanen en bosbranden. komt ook voor in ruwe olie, benzine en sigarettenrook (ATSDR, 2007). Productievolume: Hoog productievolume (o.a. België, Nederland, Duitsland, Frankrijk, UK, Spanje, Italië Portugal, Finland, Zweden, Oostenrijk) Productievolume: 1 000 000 10 000 000 /jaar (EU) (ECHA). In 2011 werd 388 ton benzeen uitgestoten in Vlaanderen. Ter vergelijking: in 1995 werd nog 2 700 ton benzeen uitgestoten. De belangrijkste emissiebron is het wegverkeer (266 ton) gevolgd door de industrie (74 ton) (VMM, MIRA, update 2012). Wetgevend kader: 2012: Verordening (EU) 231/2012: bepaalt dat het gehalte van benzeen in hexaan gebruikt voor de extractie van plantaardige carotenen maximaal 0,05 volumeprocent mag bedragen. 2008: VLAREBO 2008: Streefdoel benzeen in bodem 0,1 mg/kg droge stof; in grondwater 0,5 µg/l. Richtlijn 2008/105/EC: benzeennorm voor alle oppervlaktewateren: 50 µg/l. Deze normen mogen worden overschreden in mengzones in de directe omgeving van puntbronnen, zolang de rest van het oppervlaktewaterlichaam de norm haalt. Richtlijn 2008/50/EG: bepalingen in verband met monitoring van benzeen in lucht. 2007: materialen bestemd om met levensmiddelen in aanraking te komen (Richtlijn 2007/19/EG) 2005: op de markt brengen en gebruik van bepaalde gevaarlijke stoffen (Richtlijn 2005/90/EG) 1
materialen bestemd om met levensmiddelen in aanraking te komen (Richtlijn 2005/72/EG) 2000: grenswaarden voor benzeen en CO in de lucht (Richtlijn 2000/69/EG) 1998: kwaliteit diesel en benzine (Richtlijn 98/70/EG) Richtlijn 1998/83/EC: Maximum toegelaten concentratie van benzeen in drinkwater is 1 µg/l. 1997: op de markt brengen en gebruik van gevaarlijke stoffen (Richtlijn 97/56/EG) bescherming werknemers tegen carcinogene agentia op het werk (Richtlijn 97/42/EG) Grenswaarde beroepsblootstelling België (8-uur TWA): 1 ppm of 3.25 mg/m³ (www.gevaarlijkestoffen.be; KB, 2002) Drinkwaternorm Vlaanderen: 1 µg/l (Vlaamse regering, 2002) Classificatie ECHA Carc. Cat.1A (mogelijk carcinogeen), STOT RE 1, Muta 1B, Eye Irr.2, Skin Irr. 2, Asp. Tox.1, Flam. Liq. 2 Hazard: H225 (hoog ontvlambaar als vloeistof en gas), H304 (schadelijk, kan longschade veroorzaken bij inslikken), H315, H319 (irriterend voor ogen en huid),h340 (kan erfelijke genetische schade veroorzaken), (H350 (kan kanker veroorzaken), H372 (toxisch, gevaar voor ernstige gezondheidschade bij langdurige orale blootstelling), Pictogrammen en gevaarcodes: GHS07, GHS02, GHS08, Dgr Verwachte blootstellingswegen naar de mens: Inademing van benzeen aanwezig in sigarettenrook, uitlaatgassen, verven, lijmen en de omgevingslucht en opname via de voeding. De blootstelling is verhoogd bij het tanken, bij drukke kruispunten of binnenshuis door het inademen van tabaksrook 2
(Hoog) blootgestelde groep: Algemene bevolking, mensen die veel tijd door brengen in het verkeer of in de buurt van uitlaatgassen. Vrouwen nemen meer benzeen op per kg lichaamsgewicht dan mannen (ATSDR, 2005). Voor kinderen is binnenhuislucht de voornaamste bron van benzeen blootstelling (Duarte-Davidson, 2001). Verwachte gezondheidseffecten: Bloedarmoede: uit dierenstudies en humane studies is gebleken dat herhaalde blootstelling aan benzeen schadelijk is voor de cellen van het beendermerg en het haematopoietisch systeem (ECB, 2003; IARC, 1998). Immuunverstorend: herhaalde blootstelling aan hoge benzeenconcentraties werkt bij muizen immunosuppresief en in enkele gevallen werden bij lage dosis immunostimulatieve effecten waargenomen (ECB, 2003). Carcinogeen: er bestaat een statistisch significant verband tussen blootstelling aan benzeen en leukemie. wordt beschouwd als kankerverwekkend voor de mens (IARC, 1998). Genotoxisch, carcinogeen: in vivo is aangetoond dat benzeen chromosomale afwijkingen en micronucleï induceert bij zoogdieren (ECB, 2003). heeft ook potentieel voor het induceren van transplacentale mutagene effecten. Ook wordt gerapporteerd dat benzeenblootstelling in vivo genotoxische effecten induceert in humane lymfocyten (ECB, 2003). Bij proefdieren veroorzaakt benzeen tal van verschillende soorten kanker (Maltoni et al., 1989). Het is waarschijnlijk dat dit ook bij de mens het geval is, zij het dat de impact op het risico op andere kankers relatief geringer is dan de impact op het risico op leukemie. Er is aanzienlijke controverse over het carcinogeen vermogen van benzeen. Her Amerikaans petroleum instituut schatte dit in als verwaarloosbaar, terwijl realistische worst case berekeningen oplopen tot 52 gevallen van lymfoïde en hematologische kankers per miljoen personen blootgesteld gedurende 75 jaar, 24 uur per dag, aan 1 µg/m3 (van Larebeke in een rapport aan de VMM). Irriterend: Bij de mens zijn hoge concentraties benzeendampen irriterend voor de slijmvliezen van de ogen, neus en ademhalingsstelsel (Gerarde, 1960). Bij dieren is benzeen irriterend voor de huid (Jacobs, 1986) en de ogen (Smyth et al., 1962). Reproductie: bij dierenstudies werd een foetale groeiachterstand waargenomen na maternale toxiciteit (ECB, 2003). 3
In de Vlaamse humane biomonitoringsstudies FLEHS I, II en III werden dosis-effect relaties gevonden met DNA schade bij jongeren, kortetermijngeheugen en immunologische merkers (Steunpunt milieu en gezondheid). Laagste niveau waarbij schadelijke effecten waargenomen werden: NOAEL algemene benzeeneffecten repeated dose toxicity: 3.2 mg/m³ (ECB, 2003) NOAEC verlaging bloedcellen mens: 3.2 mg/m³ (ECB, 2003) Mutageniciteit: kan geen veilig blootstellingsniveau opgesteld worden (ECB, 2003) Carcinogeniciteit: kan geen veilig blootstellingsniveau opgesteld worden (ECB, 2003) NOAEL vruchtbaarheid (veranderingen in de reproductieve organen bij muizen): 96 mg/m³ (ECB, 2003) NOAEL ontwikkelingstoxiciteit (foetale groeiachterstand bij ratten): 31.9 mg/m³ (ECB, 2003) Geschatte externe blootstelling (dagelijkse inname) Algemene bevolking consumenten (ECB, 2003) Blootstelling van passieve rokers door sigarettenrook: 0.007mg/m³ Blootstelling afkomstig van verven: 0.017 mg/m³ Blootstelling door tanken aan een benzinestation: 1.3 mg/m³ Blootstelling afkomstig van interieuraccessoires in de auto: 0.012 mg/m³ Indirecte blootstelling via de omgeving: Gemiddelde dagelijkse dosis: 0.34 µg/kg bw/dag Dagelijkse dosis bij een concentratie in de lucht van 20 µg/m³: 4.3 µg/kg bw/dag concentratie nabij een puntbron wordt geschat op 890 µg/m³ Regionale benzeenblootstelling wordt geschat op 1.54 µg/m³ Verkeersblootstelling wordt geschat op 20 µg/m³ In Antwerpen werd een aantal jaren geleden een jaargemiddelde concentratie aan gemeten van 7,2 µg/m3, met 9µg/m 3 nabij de hoofdverkeerswegen. In gesloten ruimten zoals tunnels en parkeergarages kunnen de concentraties enkele grootte-orden hoger liggen dan in omgevingslucht. In sommige industriële omgevingen werden maximale 24-uursgemiddelde concentraties gemeten van de orde van 65 µg/m3. De benzeenconcentratie daalde vooral tussen 1997 en 2000 en steeg daarna licht tot 2003 (in industriegebied tot 2006). Nadien nam de concentratie terug af tot gemiddeld 0,82 µg/m 3 in 2012 (VMM, MIRA, update 2012). 4
Richtwaarden voor externe/interne blootstelling: EPA RfD orale inname: 4.0x10-3 mg/kg/dag (IRIS, 2005) EPA RfD inademing: 3.0x10-2 mg/m³ EPA maximum contaminant level (MCL) drinkwater: 0.005 mg/l (EPA, 2002) WHO richtwaarde drinkwater: 0.01 mg/l (WHO, 2004) Drinkwaternorm Vlaanderen: 1 µg/l (Vlaamse regering, 2002) Het Binnenmilieubesluit geeft een richtwaarde van 2 µg/m 3 als kwaliteitsnorm voor benzeen in het binnenmilieu, om de gezondheidsrisico s voor bewoners of gebruikers maximaal te beperken. OSHA beroepsblootstelling Permissible exposure limit (PEL): 1 ppm (8-uur TWA) (OSHA, 2005) ACGIH grenswaarde beroepsblootstelling: 0.5 ppm (8-uur TWA) (ACGIH, 2004) NIOSH recommended exposure level (REL) beroepsblootstelling: 0.1 ppm (15-minuten ceiling limit) (NIOSH, 2005) Grenswaarde beroepsblootstelling België (8-uur TWA): 1 ppm of 3.25 mg/m³ (www.gevaarlijkestoffen.be; KB, 2002) De gemiddelde benzeenconcentratie in Vlaanderen ligt een stuk onder de doelstelling voor 2010 van 5 µg/m 3 van de Europese Richtlijn Luchtkwaliteit (2008/50/EG) (Bron:VMM, MIRA, 2012). Geschatte veiligheidsmarge t.o.v. LOAEL of TDI: berekening margin of safety (MOS) uit ECB (2003): passieve rokers (blootstelling 0.007 mg/m³): MOS = 460 (NOAEL vermindering bloedcellen: 3.2 mg/m³) MOS = 13700 (NOAEL vruchtbaarheid: 96 mg/m³) MOS = 4560 (NOAEL ontwikkelingstoxiciteit: 31.9 mg/m³) Gebruik van verf (blootstelling 0.017 mg/m³): MOS = 190 (NOAEL vermindering bloedcellen: 3.2 mg/m³) voldoende MOS = 5650 (NOAEL vruchtbaarheid: 96 mg/m³) voldoende MOS = 1880 (NOAEL ontwikkelingstoxiciteit: 31.9 mg/m³) voldoende Blootstelling door interieuraccessoires van de auto (0.012 mg/m³): MOS = 270 (NOAEL vermindering bloedcellen: 3.2 mg/m³) MOS = 8000 (NOAEL vruchtbaarheid: 96 mg/m³) voldoende MOS = 2660 (NOAEL ontwikkelingstoxiciteit: 31.2 mg/m³) voldoende Tanken aan een benzinestation (blootstelling: 1.3 mg/m³) MOS = 24 (NOAEL ontwikkeltoxiciteit: 31.2 mg/m³) voldoende gezien de foetale groeiachterstand bij de proefdieren omkeerbaar was. 5
Omgevingsblootstelling: Repeated dose toxicity Local inhalation exposure (puntbron): Margin of safety (MOS): 3.6 (niet voldoende) (NOAEL: 3.2 mg/m³; blootstelling bij puntbron: 890 µg/m³) Regional inhalation exposure: MOS: 2080 (voldoende) (NOAEL: 3.2 mg/m³; berekende regionale blootstelling: 1.54 µg/m³) Inhalation exposure van wegverkeer: MOS: 160 (niet voldoende, rekening houdend met de bovengrens van monitoring data (275 µg/m³) en de ernst van de effecten) (NOAEL: 3.2 mg/m³; geschatte verkeersblootstelling: 20 µg/m³) Vruchtbaarheid Lokale blootstelling (lokale bron): MOS: 108 (voldoende) (NOAEL: 96 mg/m³; berekende blootstelling puntbron: 890 µg/m³) Regionale blootstelling: MOS: 64000 (voldoende) (NOAEL: 96 mg/m³; berekende regionale blootstelling: 1.5 µg/m³) Wegverkeer: MOS: 4800 (voldoende) (NOAEL: 96 mg/m³; geschatte verkeersblootstelling: 20 µg/m³) Ontwikkelingstoxiciteit Lokale blootstelling: MOS: 36 (voldoende rekening houden met het omkeerbare effect van groeiachterstand bij proefdieren) (NOAEL: 31.9 mg/m³; berekende blootstelling puntbron: 890 µg/m³) Regionale blootstelling: MOS: 20700 (voldoende) (NOAEL: 31.9 mg/m³; berekende regionale blootstelling: 1.54 µg/m³) Wegverkeer: MOS: 1600 (voldoende) (NOAEL: 31.9 mg/m³; geschatte verkeersblootstelling: 20 µg/m³) Persistentie (halfwaardetijd in de mens): wordt in het menselijk lichaam vrij snel afgebroken tot verschillende afvalproducten die uit het lichaam verwijderd worden via de urine. Omwille van de korte halfwaardetijd van t,t -muconzuur geeft een eenmalige meting van t,t -muconzuur een maat voor de blootstelling aan benzeen gedurende de voorbije uren Perinatale blootstelling (placenta/moedermelk): kan door de placentabarrière en wordt teruggevonden in navelstrengbloed in gehalten gelijk of groter dan deze in maternaal bloed (Dowty et al., 1976). Matrix: Niet-invasief: urine 6
Benodigd volume voor bioassay analyse: 2 ml Detectielimiet: 0.009 mg/l (VITO) Gevalideerde biomerker: Ringtest Aanbevolen doelgroepen en matrix: Volwassenen, adolescenten: individuele urinestalen Vergelijkende metingen: Reeds gemeten waarden in Vlaanderen: Leeftijdsgroep geslacht matrix waarde jaar 16-17 m/v urine 54 µg/g crt 1999 1 14-15 m/v urine 72 µg/g crt 03-04 2 50-65 m/v urine 85 µg/g crt 04-05 2 14-15 m/v urine 90 µg/l; 09-10 3 68 µg/ g crt 20-40 m/v urine 72 µg/l; 67 µg/ g crt 09-10 3 1 pilootstudie, 2 Steunpunt Milieu & Gezondheid FLEHS I, 2001-2006; 3 Steunpunt Milieu & Gezondheid FLEHS II, 2007-2011 Internationale vergelijking: leeftijdsgroep geslacht matrix waarde jaar land 6-11 m/v urine 80,5 µg/l 11-12 USA 1 12-19 m/v blood 71,3 µg/l 11-12 USA 1 >20 m/v blood 72,2 µg/l 11-12 USA 1 18-60 v urine 431 µg/g crt 11-12 Mexico 2 6-56 m/v urine 60 µg/g crt 2008? Tunesië 3 1 (Centers for Disease control and Prevention (CDC), 2015); 2 (Chakroun et al., 2009) ; 3 (Pruneda-Álvarez et al., 2012) 7
Referenties ACGIH. 2004. Benzene. Threshold limit values for chemical substances and physical agents and biological exposure indices. Cincinnati, OH: American Conference of Governmental Industrial Hygienists. ATSDR (2005) Draft toxicological profile for benzene http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp3.pdf ATSDR (2007) http://www.atsdr.cdc.gov/tfacts3.pdf Centers for Disease control and Prevention (CDC). (2015). Fourth National Report on Human Exposure to Environmental Chemicals, updated tables 2015. Chakroun, R., Faidi, F., Hedhili, A., Kolsi, M., Fehri, S., & Nouaigui, H. (2009). Determination of urinary trans, trans-muconic acid reference values in general Tunisian population. Annales de Biologie Clinique, 67(2), 163 9. Dowty, B.J., Laseter, J.L., Storer, J. (1976): The transplacental migration and accumulation in blood of volatile organic constituents. Pediatr. Res. 10: 696-701, cited from: Toxicological Profile for Benzene, Draft for Public Comment, U.S. Department of Health and Human Services, Public Health Service Duarte-Davidson R, Courage C, Rushton L, et al. 2001. Benzene in the environment: An assessment of the potential risks to the health of the population. Occup Environ Med 58(1):2-13. ECHA, information on Chemicals. http://echa.europa.eu/nl/information-on-chemicals (geraadpleegd op 21/01/2015). ECB (2003) Risk assessment benzene. R063_0303_hh, rapporteur: Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin Anmeldestelle Chemikaliengesetz (BAuA) EPA. 2002. National primary drinking water regulations. Washington, DC: U.S. Environmental Protection Agency, Office of Ground Water and Drinking Water. EPA816F02013. http://www.epa.gov/safewater/mcl.html. Gerarde, H.W. (1960): Toxicology and biochemistry of aromatic hydrocarbons. In: Elsevier Monographs on Toxic Agents. Elsevier Publishing Company, Amsterdam London New York 8-321 IARC (1998) IARC monographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans. Vol 29: Some industrial chemicals and dyestuffs. P93. 8
http://monographs.iarc.fr/eng/monographs/vol29/volume29.pdf IARC. 2004. Overall evaluations of carcinogenicity to humans: As evaluated in IARC Monographs volumes 1-82 (a total of 900 agents, mixtures and exposures). Lyon, France: International Agency for Research on Cancer. http://wwwcie.iarc.fr/monoeval/crthall.html. IRIS. 2005. Benzene. Integrated Risk Information System. Washington, DC: U.S. Environmental Protection Agency. http://www.epa.gov/iris/subst/index.html. Jacobs, G.A. (1992): Acute Toxicity Data 1, 188-189 KB (2002) Koninklijk Besluit van 11 maart 2002 betreffende de bescherming van de gezondheid en de veiligheid van de werknemers tegen de risico s van chemische agentia op het werk. (B.S. 14.3.2002, Ed. 2; erratum: B.S. 26.6.2002, Ed. 2) Maltoni-C; Ciliberti-A; Cotti-G; Conti-B; Belpoggi-F: Benzene, an experimental multipotential carcinogen: results of the long-term bioassays performed at the Bologna Institute of Oncology. Environ-Health-Perspect. 1989 Jul; 82: 109-24 NIOSH. 2005. Benzene. NIOSH pocket guide to chemical hazards. Atlanta, GA: National Institute for Occupational Safety and Health, Centers for Disease Control and Prevention. http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgdname.html. OSHA. 2005e. Limits for air contaminants. Occupational safety and health standards. Washington, DC: U.S. Department of Labor, Occupational Safety and Health Administration. Code of Federal Regulations. 29 CFR 1910.1000. http://www.osha.gov/comp-links.html. Pruneda-Álvarez, L. G., Pérez-Vázquez, F. J., Salgado-Bustamante, M., Martínez-Salinas, R. I., Pelallo-Martínez, N. A., & Pérez-Maldonado, I. N. (2012). Exposure to indoor air pollutants (polycyclic aromatic hydrocarbons, toluene, benzene) in Mexican indigenous women. Indoor Air, 22(2), 140 7. Smyth, H.F., Carpenter, C.P., Weil, C.S., Pozzani, U.C., Striegel, J.A. (1962): Rangefinding toxicity data: List VI., Ind. Hyg. J. 23: 95-107 Steunpunt Milieu en Gezondheid. Vlaams Humaan Biomonitoringprogramma Milieu en Gezondheid 2002-2006, 2007-2011, 2012-2015. http://www.milieu-en-gezondheid.be/ 9
Report on Carcinogens, 11th edition. Research Triangle Park, NC : U.S. Department of Health and Human Services, Public Health Service, National Toxicology Program. (2005). [MO-020358] (Site Web) http://ntp.niehs.nih.gov/index.cfm?objectid=32ba9724-f1f6-975e- 7FCE50709CB4C932 Vlaamse regering (2002) Besluit van de Vlaamse regering van 13 december 2002 houdende reglementering inzake de kwaliteit en levering van water bestemd voor menselijke consumptie (BS.28.I.2003). VMM, Milieurapport Vlaanderen (MIRA) update 2012. http://www.milieurapport.be/nl/feitencijfers/milieuthemas/verspreiding-van-nietmethaan-vluchtige-organische-stoffen-nmvos/nmvos-concentratie-inlucht/benzeenconcentratie-in-lucht/ geraadpleegd op 21/01/2014. WHO. 2004. Guidelines for drinking-water quality. 3rd ed. Geneva, Switzerland: World Health Organization. http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/gdwq3/en/. February 15, 2005. 10