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Feinstaub in Putenmastställen " Prüfung und Bewertung eines Messsystems unter Berücksichtigung umwelthygienischer und umweltrechtlicher Aspekte

PM 10 measurements in a turkey barn " testing and valuation of a specific aerosol sampler in consideration of aspects of environmental health and environmental law

  • Es wurden Staubmessungen in der Luft eines Putenmaststalls mit dem Ziel der Charakterisierung der Höhe und des Verlaufs besonders der Feinstaubfraktion PM 10 (Particulate Matter 10, Partikel, deren aerodynamischer Durchmesser kleiner als 10 -µm ist) und der einatembaren Staubfraktion (ID bzw. PM 100) im Laufe eines Mastdurchganges durchgeführt. Zur Erfassung von PM 10 wurde das für Emissionsmessungen bereits etablierte Messsystem DIGITEL HVS DHA-80 eingesetzt, um es auf Eignung unter Stallbedingungen zu testen. Die Ansaughöhe zur Probenahme betrug 2 m über Grund. Parallel dazu wurde die einatembare Staubfraktion mit einem in der Arbeitsmedizin gebräuchlichen, stationär positionierten Personal Sampler (IOM-SKC-Messsystem) erfasst. Anlass der Erfassung der Staubkonzentrationen war der unbefriedigende Kenntnisstand bezüglich der Zuordnung der Emissionen zur Quelle "Tierstall" und bezüglich der Quantitäten der Staubfrachten. Ein wesentlicher Grund für die bislang geringe Anzahl von Feinstaubmessungen in Tierhaltungen liegt in dem Fehlen standardisierter Messverfahren für diese Komponente, was zudem den Vergleich der bisherigen Messergebnisse erschwert. Der Wert der genauen Kenntnis der Konzentrationen der partikelförmigen Emissionen besonders Feinstaub (PM 10) in und aus landwirtschaftlicher Nutztierhaltung liegt in der Einschätzung des Gefährdungspotentials für den Menschen unter Berücksichtigung umwelthygienischer und umweltrechtlicher Aspekte. Letztere werden unter anderem durch das Vorsorgeprinzip im Bundes-Immissionsschutzgesetz dargestellt, wobei die Minderung der von Tierhaltungen ausgehenden Emissionen bereits wichtiger Bestandteil nationaler und europäischer Luftreinhaltepolitik ist. So beschäftigen sich Umwelt- und Arbeitsmediziner aufgrund des Verdachts erhöhter Prävalenz umweltbezogener Beschwerdebilder wie Störungen im Bereich der Atemwege in Regionen mit spezialisierter Tierhaltung und bezüglich des Auftretens als arbeitsschutzrelevanter Arbeitsstoff verstärkt mit diesem Feinstaub. Darüber hinaus werden die Daten von den Behörden als Entscheidungshilfe für die Bewilligung neuer Stallbauten benötigt, um Anwohner vor möglichen negativen Einflüssen zu bewahren. Derzeit wird davon ausgegangen, dass PM 10 aus Nutztierhaltungen, aufgrund der durch die Abstandsregelung der TA Luft (2002) greifenden Verdünnungseffekte keine negativen Auswirkungen auf die Gesundheit von Anwohnern hat. Diese Annahme ist allerdings bisher nicht durch ausreichende Messungen abgesichert. Die im Rahmen der Arbeit durchgeführten Messkampagnen haben zusammen mit der Literaturrecherche ergeben, dass das Messsystem DIGITEL HVS DAH-80 zur Erfassung von PM 10-Konzentrationen in Geflügelstallungen als geeignet bewertet werden kann. Die über 24 Stunden maximal erfasste mittlere PM 10-Konzentration beträgt 2,44 mg•m-3, der Durchschnitt liegt bei 1,27 mg•m-3, wobei die PM 10-Konzentrationen im Tagesverlauf tagesrhythmische Ereignisse widerspiegeln. Die ebenso über 24 Stunden erfassten ID-Konzentrationen liegen in Bereichen von 0,83 mg•m-3 bis 4,34 mg•m-3. Beide Staubfraktionen wurden im Hinblick auf bekannte Arbeitsplatz-Grenzwerte (AGW) sowie in Bezug auf umweltrechtliche Aspekte bewertet. Da bisher keine berufsbezogenen Grenzwerte existieren, wurden die beiden Staubkonzentrationen als arbeitsschutzrelevante Arbeitsstoffe mit den allgemein gültigen Grenzwerten der GefStoffV von E-Staub (einatembarer Staub) und A-Staub (Alveolengängiger Staub) mit einem AGW von 10 mg•m-3 bzw. 3 mg•m-3 verglichen. Selbst die bestimmten maximalen Tages-Konzentrationen liegen unterhalb dieser AGWs. Von ausgewählten Staubproben beider Fraktionen wurden die Aktivitäten der ebenso zu den umwelthygienisch bedeutenden Luftinhaltsstoffen zählenden Endotoxine ermittelt und mit bekannten Werten aus der Literatur verglichen. Für diese biologische Komponente besteht derzeit kein Grenzwert, sondern nur Orientierungswerte, die von 50 EU•m-3 bis 1.000 EU•m-3 reichen. Mehr als die Hälfte der ermittelten Endotoxinaktivitäten im E-Staub lagen unterhalb von 1.000 EU•m-3, die der analysierten PM 10-Teilfilter lagen im Bereich von 150 EU•m-3 bis 3.500 EU•m-3. Bei umwelthygienischen oder arbeitsmedizinischen Fragestellungen sollte die Qualität der Staubfraktionen zunehmend im Fokus der Messungen stehen, da diese aufgrund zahlreicher Einflussfaktoren eine erhebliche Variabilität aufweisen kann. Die weitere Bearbeitung des relativ neuen Arbeitsgebietes PM 10 im Bereich der landwirtschaftlichen Nutztierhaltung erfordert zudem eine verstärkte interdisziplinäre Zusammenarbeit und den Austausch von Erkenntnissen und Erfahrungen zwischen den beteiligten Disziplinen der Wissenschaft und Forschung aber auch mit Gesetzgebern und Genehmigungsbehörden.
  • The purpose of the measurements of airborne particles in a naturally ventilated turkey barn was the registration of emission data particulary with regard to PM 10 levels and progress throughout the term of mast. To collect PM 10 using a specific aerosol sampler, DIGITEL HVS DAH-80, designed for measuring PM 10 in ambient air. Parallel to the operation of the PM 10 sampler, 24 h measurements were also carried out with an IOM dust sampler (IOM-SKC-Sampling system) for inhalable dust (ID) particles. There is increasing concern, that air pollutants such as dust particles may have a negative effect on the respiratory health oft the German population. It was recognised in recent years that particularly fine particles of sizes lower 10 -µm can penetrate through into the deeper respiratory tract causing irritations and supporting inflammation. Therefore, more attention was paid to this particle fraction, which is called PM 10 (Particulate Matter 10). Reasons for these dust measurements are a lack of knowledge on the emission amounts of PM 10 from intensive livestock farming and up to now the only limited numbers of investigation in such barns for poultry. Some recent monitoring results in the north of Germany revealed high concentrations of PM 10 in areas with high livestock production. It is necessary to develop suitable measurement techniques for dust and their evaluation under field conditions. These data are necessary for the implementation of applicable European and German law and as well suited to estimate the health hazard living near or working in an intensive animal husbandry. The tested aerosol sampler seems to be suitable to measure PM 10 particles in naturally ventilated turkey barns which were littered with wood shavings. The maximum concentration of PM 10 (sampling over 24 hours) comes to 2,44 mg•m-3, it averages 1,27 mg•m-3. The time dependent of PM 10 is reflected in circadian events in turkey barn. The concentrations of ID run from 0,83 mg•m-3 to 4,34 mg•m-3. Both emission data were compared with threshold limit values of the GefStoffV. The concentrations of ID and PM 10 fall below the value of inhalable dust ("E-Staub") with 10 mg•m-3 and the value of respirable dust ("A-Staub") with 3 mg•m-3. One of conclusion of this project is the urgent need for more experiences in using appropriate measuring techniques. Another conclusion is to focus on the quality of dust of intensive animal husbandry. Further jobs in the new domain "PM 10" have especially to intent to collaborate and to exchanges experiences between the parties involved like research and sciences and of course legislator and regulatory authorities.

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Metadaten
Author:Andrea Schuetz
URN:urn:nbn:de:hbz:385-4699
Advisor:Dietmar, Schroeder
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of completion:2008/04/04
Publishing institution:Universität Trier
Granting institution:Universität Trier, Fachbereich 6
Date of final exam:2008/02/26
Release Date:2008/04/04
Tag:Digitel HVS DHA-80; HVS; PM 10; PM 100; Putenmaststall
PM 10; Particulate Matter; environmental law; naturally ventilated live stock house; poultry
GND Keyword:Emission; Feinstaub; Geflügelstall; Nutztierhaltung; Umwelthygiene; Umweltrecht
Institutes:Fachbereich 6 / Geographie und Geowissenschaften
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 55 Geowissenschaften, Geologie / 550 Geowissenschaften

$Rev: 13581 $