Tekst: Bas de Barbanson - Biomonitoring Academy.

In Nederland staat biomonitoring meer en meer in de belangstelling. Denk daarbij aan bijvoorbeeld biomonitoring van Chroom-6, waarbij personen individueel worden gecontroleerd. Door urinestalen te analyseren kan met deze eenvoudige en werknemersvriendelijke test tijdig een te hoge blootstelling gesignaleerd worden.

Er is echter nog veel onduidelijkheid over hoe een en ander rond biomonitoring efficiënt aangepakt moet worden. In Nederland is men bezig hier ervaring mee op te doen en is bijvoorbeeld het EU-project ‘biomonitoring Choom-6’ begeleid door het Radboudumc (2019/2020). Maar ook op operationeel niveau komt er meer belangstelling voor biomonitoring. Zo is recentelijk de Biomonitoring Academy opgericht waarbij de eerste door hen ontwikkelde multidisciplinaire cursus is gericht op biomonitoring van Chroom-6.

Biomonitoring wat is dat?
Met biomonitoring wordt gemeten of iemand een stof heeft ingeademd en/of via de huid heeft opgenomen en/of oraal (door inslikken) heeft binnengekregen. Op deze manier kan snel worden gesignaleerd of en zo ja in welke mate, er opname aan chemische stoffen heeft plaatsgevonden. Biomonitoring is dan ook een goede methode om aan te tonen of er al dan niet veilig gewerkt is. Idealiter verlaten werknemers op het einde van de dag hun werk zonder dat er opname aan chemische stoffen door hun lichaam heeft plaatsgevonden. Indien biomonitoring gelijktijdig wordt gecombineerd met luchtmetingen en veegmonsters, ontstaat helemaal een goed en compleet beeld van de effectiviteit van de genomen beheersmaatregelen. Met een werknemersvriendelijke urinetest kan direct worden gesignaleerd of er al dan niet sprake is van een te hoge blootstelling. Zo niet, dan helpt biomonitoring ook om eventuele ongerustheid weg te nemen bij zowel werknemers als werkgevers. Voor werkgevers kan biomonitoring bovendien worden gehanteerd als benchmarking in de branche (via de branchevereniging). Hoe hoger de ‘state of the art’ van de toegepaste productiewijzen, hoe lager zal de blootstelling blijken te zijn na biomonitoring.

Testen van bloed, urine of uitademingslucht?
Elke automobilist kent wel de bekende alcohol blaastest waarbij de hoeveelheid alcohol in de uitademingslucht wordt gemeten. Maar het gehalte van alcohol en andere chemische stoffen kan ook worden bepaald door analyse van bloed- en/of urinemonsters. In de praktijk kan vaak worden gekozen tussen deze drie verschillende methoden om de opname van stoffen in het lichaam te testen. In het eerdergenoemde EU-project zijn alle drie de manieren gebruikt. Voor een indicatieve, regelmatige test, lijkt toepassing van urinetesten om verschillende redenen een prima keuze. Urinetesten zijn of worden:

  • Veel toegepast, er zijn goede referentiewaardes beschikbaar en er is jarenlang ervaring mee.
  • Werknemersvriendelijk (niet belastend zoals bloedonderzoek).
  • Makkelijk af te nemen en geheel zelfstandig uit te voeren.

Opname via de huid, longen of inslikken
Zoals gezegd kunnen schadelijke deeltjes in het lichaam komen via de longen, de huid en via inslikken. Met de juiste mond- en neusbescherming kan worden voorkomen dat schadelijke deeltjes in de longen terechtkomen. Opname via de huid heeft vaak te maken met een slechte handhygiëne. Bij mensen met eczeem gaat die opname bovendien veel sneller dan bij mensen met een gave huid. Door een slechte handhygiëne kunnen bijvoorbeeld metaalstof of andere schadelijke stoffen ongemerkt via de vingers in de mond terecht komen en vervolgens ingeslikt worden. Dit noemt men ook wel de ‘hand-mond shunt’. Rokers kunnen, als zij een slechte handhygiëne hebben, met hun vingers de sigaret besmetten met bijvoorbeeld nikkelzouten, die vervolgens kunnen worden ingeademd. Kortom, met name hygiënisch en zorgvuldig werken, maar ook zich goed bewust zijn van de risico’s, kan het gevaar van opname van schadelijke stoffen aanzienlijk beperken.

Wanneer wat meten?
Chroomverbindingen zoals Chroom-6 en Chroom-3 worden na inademing opgenomen in het lichaam. Chroom-6 kan daarbij makkelijker in het lichaam worden opgenomen dan chroom-3. Chroom-6 wordt in het lichaam omgezet in Chroom-3 wat vervolgens wordt uitgescheiden door de nieren. Biomonitoring van chroom in de urine is dan ook een goede en betrouwbare manier om blootstelling aan Chroom-6 of Chroom-3 aan te tonen. Het laboratorium meet daarbij alle chroomverbindingen in de urine en dat is dan doorgaans Chroom-3. Bepaling van chroom in de urine aan zowel het begin als aan het einde van de werkdag geeft een goed antwoord op de vraag of er die dag veilig is gewerkt. Als de chroomwaarde in de loop van de dag stijgt betekent dat waarschijnlijk dat er die dag sprake is geweest van blootstelling. Als iemand jaar in jaar uit een te hoge concentraties chroom heeft ingeademd, dan vindt zogeheten stapeling plaats in het lichaam en dan met name in de longen. Dit kan leiden tot een chronisch, jarenlange, verhoogde uitscheiding van chroom in de urine, ook al is de persoon gestopt met werken. De urinewaardes zijn in dit geval een maat voor de stapeling en langdurige blootstelling.

Hoe worden uitslagen van biomonitoring beoordeeld?
De uitslagen van urine- of bloedtests worden doorgaans getoetst aan specifieke achtergrondwaardes. Dit zijn de waardes die gemeten worden bij een populatie die niet tijdens het werk wordt blootgesteld aan de chemische stof. Deze waardes worden bepaald door opname van de chemische stof in de voeding, drinkwater en lucht. Zij kunnen dan ook verschillen van land tot land. Voor chroom varieert bijvoorbeeld de achtergrondwaarde in de urine tussen globaal <0,5-2 µg chroom/gram creatinine.

Zijn biologische grenswaardes achterhaald?
Naast toetsing van de uitslag aan de achtergrondwaarde, wordt de uitslag ook getoetst aan de zogenaamde biologische grenswaarde. Deze laatste is de waarde die niet overschreden mag worden gedurende het volledige arbeidsleven. Volgens het Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) komt een urinewaarde van 20 µg chroom/gram creatinine aan het einde van de dag (=biologische grenswaarde) overeen met de inademing van 50 µg chroom-6/m3 (=verouderde luchtgrenswaarde) gedurende 8 uur. En dat is maar liefst vijftig keer zo hoog als de huidige norm!
Kortom: toepassing van deze biologische grenswaardes van de DFG leidt er mogelijk toe dat geaccepteerd wordt dat werknemers worden blootgesteld aan te hoge concentraties en mogelijk schade oplopen op termijn!

Toepassing streefwaarde bij CMR-stoffen
Men dient conform de wet te streven naar een zo laag mogelijk blootstelling aan CMR-stoffen (Carcinogeen Mutageen Reprotoxisch). Dat betekent dat men bij biomonitoring moet streven naar een niveau van CMR-stoffen dat overeenkomt met de achtergrondwaarde. Op bedrijfsniveau is het dan ook aan te bevelen de achtergrondwaarde als streefwaarde te hanteren.

Plan van Aanpak bij afwijkende waardes: Driesporenbeleid
Bij afwijkende waardes, vastgesteld tijdens de biomonitoring, dient er een vervolgonderzoek plaats te vinden van een aantal factoren teneinde te achterhalen welke factoren de afwijking mogelijk hebben veroorzaakt. Onderstaand Plan van Aanpak geeft het ‘Driesporenbeleid’ aan met een aantal voorbeelden.

image 20

Biomonitoring is een waardevolle methode om op basis van de uitslagen vervolgens gericht werkplekonderzoek te kunnen doen, specifieke voorlichting te geven en eventueel verder medisch onderzoek te verrichten. Kort samengevat: biomonitoring signaleert onveilige situaties, waarna gericht gereageerd en zo nodig ingegrepen kan worden.

Praktijkvoorbeelden
In onderstaande praktijkvoorbeelden staat veilig werken voorop. Het punt is echter dat niet altijd bronaanpak mogelijk is en dat er sprake kan zijn van blootstelling aan bijvoorbeeld metaaldeeltjes die CMR-stoffen kunnen bevatten. Zoals bijvoorbeeld Chroom-6. In die situatie is biomonitoring een uitstekende test om te hoge blootstelling snel en betrouwbaar te signaleren.

Gezondheidsrisico’s metalen en zure verbindingen 
Bij een van de volgende praktijkvoorbeelden komen zeer fijne deeltjes vrij, deze stofdeeltjes kunnen diep in de longen dringen tot in de longblaasjes en daar ernstige tot soms dodelijke schade aanrichten. Vooral metalen zijn schadelijk voor de longen, maar ook zuren die in de galvanotechniek gebruikt worden. zoals waterstoffluoride, zwavelzuur en zoutzuur, zijn zeer schadelijk bij inademing.

Hoe check je veilig werken met metalen/metaalzouten/zuren? 
Om te controleren of alle beheersmaatregelen effectief zijn en of er veilig gewerkt is, kan biomonitoring toegepast worden. Afhankelijk van het proces worden gerichte tests uitgevoerd. Hieronder staat een aantal concrete voorbeelden van biomonitoring tests die ingezet kunnen worden om werknemers in verschillende situaties te controleren op blootstelling. 

Voorbeeld 1: Chroom in de urine na thermisch spuiten
Bij thermisch spuiten van chroomlagen kunnen Chroom-3 en Chroom-6 verbindingen vrijkomen. Als door middel van biomonitoring van chroom in de urine voor en na de werkdag blijkt dat de concentratie van chroom in de urine stijgt met een factor tien ten opzichte van de achtergrondwaarde, dan kan dit een serieuze aanwijzing zijn dat er niet veilig gewerkt is. 

Veelgebruikte metalen bij het thermisch spuiten zijn (mengsels van) aluminium, kobalt, nikkel en wolfraamcarbide. Bij alle vormen van thermisch spuiten kan net als bij het lassen metaalstapeling optreden bij langdurige blootstelling. Zo kan er bij blootstelling aan chroom, sprake zijn van chroomstapeling, bij nikkel van nikkelstapeling, enzovoort. Bij thermisch spuiten van aluminium (TSA) kan bij een te hoge blootstelling, schade aan het zenuwstelsel ontstaan door aluminiumstapeling in de hersenen. Dit risico is in de praktijk vaak niet bekend, omdat dat doorgaans niet vermeld wordt op de veiligheidsbladen.

Voorbeeld 2: Chroom in de urine na schuren en stralen van Chroom-6 houdende coatings 
Bij het schuren en stralen van Chroom-6 houdende lakken kunnen hoge concentraties Chroom-6 in de lucht terechtkomen. Blijkt door middel van biomonitoring van chroom in de urine voor en na de werkdag dat de concentratie van chroom in de urine is gestegen met een factor drie boven de achtergrondwaarde, dan is dit een aanwijzing dat er op die dag niet veilig is gewerkt. In de praktijk bevatten oude verfsystemen naast Chroom-6 vaak ook lood (loodchromaat houdende lakken). Daarom is het in zo’n situatie zinvol om de urine naast de aanwezigheid van chroom ook te testen op loodgehalte. Onderzoek van RWS/RVB/Prorail laat zien dat het aandeel Chroom-6 in Chroom-6 houdende lakken in veel gevallen beperkt is. Het verdient dus aanbeveling om het percentage Chroom-6 na te gaan en vervolgens de juiste procedure te volgen. Stof blijft in ieder geval een belangrijk aandachtspunt.

Voorbeeld 3: Chroom in de urine na incident met chroomzuur in galvano bad
Een industriële cleaner werkt aan een galvano bad waarin chroomzuur wordt toegepast. Door een lek in zijn laars komt hij in contact met chroomzuur. Hij verbrandt zijn grote teen en wordt medisch behandeld. Er is ongerustheid bij de medewerker of hij geen vergiftiging heeft opgelopen. Bij controle van de biomonitoring blijkt zijn chroomwaarde in de urine 5 keer boven de achtergrondwaarde. Wekelijks wordt de test herhaald en na 6 weken is de chroomwaarde uiteindelijk weer genormaliseerd, tot opluchting van de werknemer. Biomonitoring geeft in dit geval dus een goed inzicht in de ernst van de vergiftiging. Bij verbrandingen met chroomzuur van kleine oppervlakten (handgrootte, +/- 1% van lichaamsoppervlakte) kan ernstige schade optreden aan de nieren. Daarom is elke verbranding met chroomzuur een medisch noodgeval dat z.s.m. na optreden van het incident behandeld dient te worden.

Voorbeeld 4: Fluoride in de urine bij mogelijke blootstelling aan damp van waterstoffluoride (HF)
Huidcontact met HF is extreem gevaarlijk. Waterstoffluoride is een zeer giftig, bijtend product, zelfs bij lage concentraties tussen 1% en 7%. Waterstoffluoride verdampt bij kamertemperatuur (ca. 20°C), wat zeer snel kan leiden tot een voor de gezondheid gevaarlijke concentratie in de lucht. De stof werkt bijtend op de ogen, de huid en de slijmvliezen van mond- en keelholte. Bij huidcontact treedt voelbare beschadiging pas na enige vertraging op. Een deel van het product dringt namelijk diep door in de huid en het onderliggend weefsel en de weefselvernietigende werking van HF kan daarbij heel lang doorgaan. HF is één van de meest gevaarlijke zuren omdat het zeer snel kan leiden tot een ernstig calciumtekort in het bloed wat kan leiden tot een dodelijke hartritmestoornis. Hoe hoger de concentratie, hoe groter het blootstellingsoppervlak en des te langer gewacht wordt met eerste hulp, des te groter wordt de kans op een slechte afloop. Decontaminatie van de patiënt kan door het verwijderen van de besmette kleding.
De bepaling van fluorides in de urine is zinvol omdat dit een goede indicator is van blootstelling aan HF dampen. Fluorides kunnen namelijk stapelen in het lichaam en zo een chronische fluoridevergiftiging veroorzaken (zogenaamde fluorose). Werknemers die in contact kunnen komen met HF dampen kunnen eenvoudig gecontroleerd worden door bepaling van het fluoridegehalte in de urine. Zo kan direct geconstateerd worden of er al dan niet veilig gewerkt is. Symptomen van Chronische fluorvergiftiging door inademing van HF dampen (fluorose) zijn:

  • Pijnlijke en stijve gewrichten als gevolg van verkalkingen in ligamenten en gewrichten.
  • Misselijkheid, braken, verstoppingen of diarree.
  • Hoofdpijn.
  • Osteosclerose (minder elastisch worden en verzwakking van botten) van vooral de wervelkolom, toegenomen fracturen.
  • Compressie van zenuwen in de wervelkolom door verdikking van de wervels.
  • Verstoorde calciumstofwisseling.

Voorbeeld 5: Nikkel in de urine door blootstelling aan nikkelsulfaat bij galvaniseren
Meting van het nikkelgehalte in de urine is een goede methode om recente blootstelling aan nikkelsulfaat aan te tonen. Hoe hoger de nikkelwaardes in de urine hoe onveiliger er gewerkt is en hoe hoger de noodzaak voor een striktere hygiëne. Onderzoek in de galvano industrie in de UK toont aan dat naarmate de nikkelbesmetting van de omgeving stijgt, des te groter de kans wordt op nikkelbesmetting van de handen en des te groter is de kans dat bij biomonitoring verhoogde nikkelwaardes in de urine worden gevonden. Dit zegt overigens niets over de gezondheidseffecten op de lange termijn, maar is wel een prima graadmeter of er al dan niet veilig is gewerkt.

Mogelijke gezondheidseffecten na blootstelling aan nikkelverbindingen:

  • Irritatie van slijmvliezen/ogen.
  • Ontwikkeling van allergie: eczeem/astma.
  • Longkanker en kanker van de (neus) bijholten.

Resumé
Biomonitoring lijkt een goed bruikbare methode om te controleren of er veilig met SVHC-/CMR-stoffen wordt/is gewerkt. Voorwaarden daarbij zijn ten eerste dat biomonitoring moet worden uitgevoerd door specialisten op dit gebied. Ten tweede is het formuleren van streefwaardes in plaats van grenswaardes vanuit medisch-, arbeidshygiënisch- en veiligheidskundig-oogpunt bezien gewenst.