Uit: Proceedings NVVA symposium - maart 2003  

Chroom in urine van slijpers en polijsters van een roestvast staal bewerkend bedrijf

Frans Jongeneelen, IndusTox Consult.  

Tijdschr toegep Arbowetenschap 2003-01 supplement, pp 9-11.

Abstract - Roestvast staal (RVS) is een legering met chroom (Cr) en nikkel (Ni). De blootstelling aan chroom van constructiebankwerkers, algemene productiemedewerkers, slijpers en polijsters van een bedrijf dat RVS-beslag vervaardigd, is onderzocht middels biologische metingen. Het onderzoek wijst uit dat de opname van oplosbaar chroom bij de productiemedewerkers van dit bedrijf aantoonbaar, maar beperkt is. Aangezien Cr in lasrook voor een groot deel uit oplosbaar Cr(6+) bestaat, is de blootstelling van Cr(6+) in lasrook onder controle. Slijpers en polijsters hebben een nauwelijks verhoogde spiegel van Cr in urine. Het is echter niet bekend in welke mate het Cr in slijpstof onoplosbaar is. Het aandeel Cr(6+) in slijpstof is zeer klein. Het kan niet worden uitgesloten dat deze medewerkers aan onoplosbaar Cr {metallisch Cr of onoplosbaar Cr(3+)} worden blootgesteld. Deze blootstelling kan niet middels biomonitoring worden gedetecteerd.

Inleiding

Een bedrijf uit de metaalsector maakt hoogwaardig afgewerkt roestvast staal (RVS) beslag in opdracht van jachtwerven, binnenhuisarchitecten en civiele aannemingsbedrijven. Producten worden op ambachtelijke wijze en op maat vervaardigd. Bewerkingstechnieken als lassen, slijpen en polijsten van roestvast staal worden veel gedaan. Roestvast staal is chroom-nikkel staal. Bij bewerking van RVS is blootstelling aan diverse chroomverbindingen mogelijk. Het is bekend dat RVS-lasrook o.a. Cr (6+) bevat. Cr (6+) is een kankerverwekkend bestanddeel.

De vraag is wat de mate van blootstelling van de werknemers aan chroom(6+) is. De beroepsmatige blootstelling aan de chroomverbindingen kan vastgesteld worden door de meting van chroom(6+) in inhaleerbaar stof van de werkatmosfeer. In de praktijk blijkt het meten van chroom (6+) in de werkatmosfeer zeer gevoelig voor meetfouten. Bovendien zijn de bronnen van Cr(6+) in het bedrijf zijn niet precies bekend.

Omdat eveneens andere blootstellingroutes dan inhalatie aanwezig waren (inslikken van met handen in de mond gebracht stof en huidopna­me via verontreinigde werkkle­ding), is ervoor gekozen om aan de hand van de concentratie chroom in urine de blootstelling te toetsen.

Achtergrondinformatie over biomonitoring van chroom

De urinemetingen geven een beeld van de opname van oplosbaar Cr van de laatste 2-5 dagen. Er is een achtergrond van chroom in urine. De gemiddelde concentratie chroom in urine van niet-beroepsmatig blootgestelde personen is 0,2 - 1,0 μg/g creatinine. De bovengrens van niet-beroepsmatig blootgestelden is 3,0 μg/g creatinine rokers (als 95-percentiel in WHO, 1996). Bij gebrek aan een Nederlandse biologische grenswaarde voor chroom zijn in tabel 1 de Duitse en de Amerikaanse grenswaarden voor werkplekblootstelling gegeven. De Amerikaanse grenswaarde van 30 μg/g creatinine is geldig bij een luchtconcentratie van 0,05 mg/m³ Cr(6+) bij MMA-lassen van RVS (ACGIH, 2000). Aangezien de huidige Nederlandse MAC-waarde voor Cr(6+) lager is, namelijk 0,025 mg/m³ is het beter om in de Nederlandse situatie de proportioneel verlaagde urineconcentratie als grens te hanteren. De grenswaarde van chroom in urine bij blootstelling van RVS-MMA lassers ter hoogte van de huidige MAC-waarde van Cr (6+) komt dan uit op 15 μg/g creatinine. Deze waarde is daarom als bedrijfsgrenswaarde genomen. 

Tabel 1. Te hanteren grenswaarden voor chroom in urine in de arbeidssituatie

Onderzoeksopzet

Elke medewerker heeft op twee momenten van een werkweek een urinemonster afgegeven, namelijk voor het begin van de werkweek (op de maandagochtend) en aan het eind van de werkweek (op donderdag- of vrijdagmiddag). Alle productiemedewerkers (algemeen productiemedewerker, constructiebankwerker, slijper, polijster), bedrijfsleiding en het administratieve kantoorpersoneel zijn gevraagd mee te doen aan het onderzoek. De constructiebankwerkers zijn de medewerkers die de laswerkzaamheden uitvoeren.  Elke deelnemer heeft een vragenlijst ingevuld met vragen over:           

            (i) roken;

            (ii) gebruik van geneesmiddelen;

            (iii) gebruik van alcohol;

Voorafgaand aan het vullen van de urinepotjes is de werkkleding uitgedaan en zijn de handen gewassen om directe verontrei­ni­ging van de urinemonsters te voorko­men. De urinemonsters zijn koel bewaard. De bepaling van chroom in urine is verricht met GF-AAS. Ook creatinine is bepaald om te kunnen corrigeren voor verdunning van urine. De concentraties chroom zijn uitgedrukt als μg/g creatinine. De concentraties chroom in urine zijn getoetst t.o.v de normaalwaarde en de grenswaarde. Als de waarde kleiner was dan de detectiegrens is 2/3 van de detectiegrens genomen.

Resultaten

Representativiteit onderzoek

De urinemonsters zijn verzameld in week 49 en 50 van 2001. Deze weken waren normale werkweken. Er zijn van 7 kantoormedewerkers (=  controlegroep) en van 18 productiemedewerkers urinemonsters verzameld. De gegevens van de controlegroep en de productiemedewerkers zijn in tabel 2 vermeld.

 Tabel 2. Kenmerken van onderzochte medewerkers.

Concentratie chroom in urine

In totaal werden 45 urinemonsters ingeleverd. Er was één monster met te zeer verdunde urine (namelijk met creatinine < 40 mg/L). Deze waarde is daarom niet meegenomen in verdere analyse van gegevens. De concentratie chroom in de urinemonsters ligt voor het overgrote deel in het normaalgebied. Twee medewerkers hebben verhoogde concentraties. Deze medewerkers zijn werkzaam als pijp- en plaatconstructeur, die beide laswerkzaamheden verrichten. De  waarden in de voor-werkweek versus na-werkweek urinemonsters van de pijpconstructeur en de plaatconstructeur zijn respectievelijk 2,60 - 3,40 en  3,20 - 3,40 μg/g creatinine.

De concentratie chroom van de productiewerknemers aan het einde van de werkweek is vergeleken met die van de controlegroep. De individuele toename over de werkweek is op dezelfde wijze getoetst. De resultaten staan in tabel 3. Het is duidelijk dat de eindwerkweek concentratie chroom in urine van de productiemedewerkers hoger is dan die van het kantoorpersoneel. Er bleek geen stijging van chroom in urine over de werkweek te zijn, noch in de groep productiemedewerkers, noch in de controlegroep. De 90%-betrouwbaarheids-interval van het gemiddelde bevat 0 (CI 5-95% = -0,13 tot  +0,32, resp. -0,29  tot  +0,11). Dit betekent dat er geen verhoging over de week meetbaar is.

 Tabel 3. Chroom in urine van de medewerkers van het onderzochte bedrijf.

** Wilcoxon-test, p=0,0025

 In figuur 1 is de concentratie chroom in de einde werkweek  urinemonsters van de controlegroep en van vier functiegroepen uitgezet als box-plots (met mediaan, 25- en 75 -percentielwaarden, de range en uitbijters). De twee eerder genoemde  constructiemedewerkers die o.a. laswerkzaamheden verrichten (= groep 4), zijn het hoogst blootgesteld.

Effect van andere factoren

Vervolgens is de invloed van roken bekeken. In figuur 2 is de eindwerkweek concentratie van de rokende en niet-rokende productiemedewerkers weergegeven; Rokers hebben iets hogere concentraties, maar dit is niet statistisch significant (Wilcoxon-toets, p=0,22). De literatuur bevestigt dat rokende lassers vaker een hogere Cr spiegel in de urine hebben dan de niet-rokende collega's (WHO, 1996).

Het resultaat van regressie-analyse waarbij de eventuele invloed van de overige factoren (leeftijd, drankgebruik, medicijnen) op de concentratie chroom in urine is onderzocht, is negatief: geen van de overige factoren heeft een effect op de concentratie chroom in urine.

Toetsing aan de biologische grenswaarde

De internationale biologische grenswaarden worde bij lange na niet overschreden. De kans op overschrijding voor de medewerkers met laswerkzaamheden kan met 2 waarnemingen niet exact berekend worden, maar deze lijkt zeer veel kleiner dan 5%.

Discussie en Conclusie

Bij de meting van chroom in urine kan niet worden vastgesteld of een verhoging door opname van Cr (3+) of door opname van Cr (6+) is veroorzaakt; er wordt immers totaal chroom gemeten. Verder worden alleen oplosbare Cr-verbindingen opgenomen, dus alleen bij deze blootstelling is de Cr in urine een geschikte maat. Er zijn dus twee belangrijke factoren die bij de inzet van Cr-metingen in urine van RVS-bewerkers van belang zijn: oplosbaarheid en valentie. We weten van deze factoren het volgende, namelijk:

1)      In Amerikaans onderzoek naar de blootstelling van RVS-MMA-lassers is duidelijk aangetoond, dat RVS-lassers een verhoogde concentratie chroom in urine hebben. Ook is bekend dat RVS-lasrook ongeveer 60% oplosbaar Cr(6+) bevat (ACGIH, 2000). Door deze samenhang is de urine-test een geschikte, maar indirecte methode om de blootstelling aan Cr(6+) bij lassen van RVS te meten.

2)      Slijpstof van RVS bevat chroom, maar nauwelijks tot geen Cr(6+) (Karlsen et al 1992). Van polijststof van RVS is niet bekend of het stof Cr en/of Cr(6+) bevat, maar gezien de lagere bewerkingstemperaturen wordt de kans klein geacht. De licht verhoogde concentratie Cr bij de slijpers wijst erop dat een deel van het chroom in het slijpstof oplosbaar is. Het is echter mogelijk dat de oplosbaarheid van Cr in slijpstof minimaal is waardoor het niet tot uiting komt in de vorm van een verhoogde urine-concentratie.

Aangezien Cr in lasrook voor een groot deel uit oplosbaar Cr(6+) bestaat, is de blootstelling van de lassende contructiebankwerkers aan Cr(6+) onder controle. Dat lijkt ook het geval voor slijpers en polijsters, maar het kan niet worden utgesloten dat slijpen van RVS leidt tot een emissie van onoplosbaar Cr. Blootstelling aan onoplosbaar Cr kan alleen met luchtmetingen aangetoond worden.

Referenties

1. WHO. Biological monitoring of chemical exposure in de workplace. Chapter 4.2 Biological monitoring of chromium. Volume 1. WHO Geneva, 1996, pp 91 - 111.
2. ACGIH. Documentation of the BEI's. 7^th edition. 2001. ACGIH, Cincinnati (Oh) USA.
3. DFG, MAK-werte und BAT-Werte liste 2000. Wiley-VCH, Weinheim D.
4. MAC-waarden 2001.  AI-25. SDU, Den Haag.
5. Karlsen JT. Chemical composition and morphology of welding fume particles and grinding dusts. AIHA Journal 53; 290-297 (1992).