Asbestfibre i jordmiljøet
2 Introduktion
- 2.1 Asbest
- 2.2 Sundhedsmæssige effekter og grænseværdier
- 2.3 Identifikation og kvantificering af asbestfibre
- 2.4 Eksponering og risiko
2.1 Asbest
2.1.1 Definition og kemisk opbygning
Asbest er en fælles betegnelse for naturligt forekommende silikatbaserede mineraler, der danner lange, tynde, fleksible fibre. Dannelsen af asbestfibre kan ske i bjergarter, hvor de rette betingelser er til stede, herunder specielt tilstedeværelsen af årer og sprækker i bjergarten (HSE, 2005).
De silikatbaserede mineraler udgør hovedparten af mineralerne i jordens skorpe, og kan inddeles i en lang række grupper baseret på forskelle i struktur og kemiske sammensætning. Imidlertid er det kun indenfor to af disse grupper, at man finder mineraler med karakteristika som asbest.
Mineraler i Serpentin-gruppen er blad silikater og omfatter asbestmineralet chrysotil med den generelle strukturformel Mg3Si2O5(OH)4.
Mineraler i Amfibol-gruppen er dobbelt kædede silikater og omfatter asbestmineralerne crocidolit, amosit, anthophyllit, tremolit og actinolit. En forsimplet strukturformel for disse mineraler er XmYnSi8O22(OH)2, hvor X og Y omfatter de kemiske stoffer jern (Fe), magnesium (Mg), calcium (Ca) og natrium (Na).
En oversigt over asbestmineralerne er vist i figur 1.
Indenfor gruppen af bladsilikater finder man også lermineralerne som eksempelvis kaolinit med strukturformlen Al2Si2O5(OH)4, mens sand består af kvarts med strukturformlen SiO2 og tilhører gruppen af tectosilikater.
Asbest mineralerne betragtes generelt som uopløselige i vand, og reagerer ikke med luftens ilt. Tilsvarende for andre mineraler vil en vedvarende påvirkning af asbest med vand over tid medføre en langsomt fremadskridende udvaskning af både metal og silikat-komponenterne. Generelt er asbest mineralerne mest resistente overfor basiske opløsninger, mens sure opløsninger fremmer den mineralske opløsning og udvaskning (US Geological Survey, 2007)
Asbest mineralerne indeholder hydroxyl strukturer, der ved opvarmning til ca. 550 °C (chrysotil fibre) henholdsvis 400 – 600 °C (amphibole fibre) vil gennemgå en dehydroxylering og efterfølgende omkrystallisation til andre mineraler(US Geological Survey, 2007).
Figur 1 Oversigt over asbestmineraler (enHEALTH, 2005)
2.1.2 Forekomst og anvendelse
Asbestholdige mineraler findes udbredt i jordens skorpe. Væsentlige forekomster af Chrysotil (hvid asbest) findes i bl.a. Sydafrika, Canada, Kina og Rusland, og anvendelsen af dette mineral skønnes at udgøre mere end 95 % af verdens samlede forbrug af asbest (INCHEM, 1986). Crocidolite (blå asbest) er alene blevet brudt i miner i Sydafrika og Australien (Jones, 2004), ligesom Amosite (brun asbest) ligeledes er blevet brudt i Sydafrika.
Asbestfibre har været anvendt i en lang række af sammenhænge baseret på fibrenes egenskaber i form af stor fleksibilitet og høj styrke, lav termisk ledningsevne og høj kemisk resistens. Egenskaber der er ønskede i eksempelvis tagplader af cement, loft- og vægplader, bremsebelægninger og som isoleringsmateriale i ovne. En oversigt over materialer hvor asbestfibre er blevet anvendt findes i en vejledning fra Udvalget af Arbejdstilsynschefer (Europakommissionen, 2005).
De sundhedsmæssige risici ved indånding af asbestfibre har siden 1970’erne været i fokus som et stigende problem, og myndighederne i en lang række lande har som følge heraf indført forbud mod anvendelse af asbestfibre i de mest risikofyldte produkter og processer. I samfundet eksisterer der dog en stor pulje af materialer og produkter med indhold af asbestfibre, hvor bortskaffelsen er forbundet med krav til såvel uddannelse som håndtering og slutdeponering.
2.1.3 Definitioner
Der er i denne rapport anvendt en række definitioner og forkortelser for at få en mere letlæselig tekst. Anvendte definitioner og forkortelser er nærmere beskrevet herunder.
Regulerede fibre er et udtryk for asbestfibre omfattet af regelsættet i love, bekendtgørelser mv. Der tænkes her først og fremmest på B-værdien for asbestfibre (Miljøstyrelsen 2002), Arbejdstilsynets grænseværdi for asbestfibre (Arbejdstilsynet 2007), samt arbejdstilsynets bekendtgørelse om asbest (Arbejdstilsynet 2004) og vejledning om asbest (Arbejdstilsynet 2005). De regulerede fibre omfatter den andel af asbestfibre, der bestemmes analytisk med de anbefalede testmetoder, og omfatter asbestfibre med længder større end 5 µm, med gennemsnits bredde mindre end 3 µm og med et længde/bredde forhold større end 3:1.
Asbestholdigt materiale, ACM (Asbestos Containing Material). Asbestholdige materialer benævnes generelt ACM, og er der specifikt tale om asbest-cement materiale bruges forkortelsen AC.
Elutriator. Apparat til fysisk at adskille partikler med forskelle i masse og form.
2.2 Sundhedsmæssige effekter og grænseværdier
2.2.1 Sundhedsmæssige effekter
De sundhedsmæssige risici ved indånding af asbestfibre har været kendt siden 1970’erne. En stigende anvendelse af asbest op gennem 50’erne og 60’erne, og deraf følgende eksponering af mennesker for luftbårne asbestfibre, hovedsagelig i arbejdsmiljøet, resulterede i et stigende antal lungerelaterede sundhedsmæssige effekter (WHO 1973, WHO 1977, WHO 1987, INCHEM 1986).
De sundhedsmæssige effekter omfatter hovedsagelig følgende sygdomme:
- asbestose (dannelse af arvæv i lungerne),
- lungekræft,
- mesotheliom (kræft i lungehinderne).
Forløbet fra eksponering for luftbårne asbestfibre til konstatering af disse sygdomme er ofte langvarig.
De sundhedsmæssige risici ved indånding genfindes ikke ved eksponering gennem indtag (spisning) af asbestfibre. WHO (2003) konstaterer, at der trods flere studier ikke er fundet dokumentation for sundhedsmæssige effekter i mave-tarm systemet som følge af indtag af asbestfibre med drikkevand.
Der er ikke fundet specifikke indikationer på, at spisning af jord med asbest udgør en risiko for sundhedsmæssige effekter i mave/tarm systemet.
2.2.2 Effekter, fiberlængde og fibertype
De sundhedsmæssige effekter er tæt knyttet til fiberdimensionerne, herunder specifikt fiberlængde og –diameter. Det fremgår således af WHO’s rapport (INCHEM, 1986), at den kræftfremkaldende effekt er markant større for fibre længere end ca. 5 µm og med en diameter mindre end ca. 3 µm. Den kræftfremkaldende effekts variation med asbestfibrenes længde og diameter fremgår af figur 2.
Figur 2 Variation af den kræftfremkaldende faktor for asbestfibre med længde og diameter af fiberen (INCHEM, 1986).
Baseret på vurderinger af resultater fra sundhedsmæssige undersøgelser af asbestfibres kræftfremkaldende potentiale, er det generelt accepteret, at amphibole asbestfibre fremkalder mesothelioma, og at amphibole asbestfibres potentiale i forhold til mesothelioma er større end det tilsvarende potentiale fra chrysotile asbestfibre (ATSDR 2001). På denne baggrund fastsættes i Holland en ti gange større effekt fra amphibole fibre end fra chrysotil fibre (Swartjes et al. 2003).
2.2.3 Grænseværdier for asbestfibre i luft
WHO (2000) har fastsat en vejledende værdi baseret på konklusioner fra flere eksperter på 1.000 fibre/m³ (0,001 fiber/ml), idet værdien dog reguleres til 500 optisk bestemte fibre/m³ (0,0005 F*/ml) baseret på den anvendte analytiske metode.
Miljøstyrelsen (2002) har fastsat en B-værdi for indhold af asbestfibre i luft. En B-værdi (bidragsværdi) er en grænseværdi for en virksomheds bidrag til luftforureningen i omgivelserne. B-værdien for asbestfibre er på 400 fibre/m³ svarende til 0,0004 fibre/ml.
Arbejdstilsynet (2007) har fastsat grænseværdier for støv i arbejdsmiljøet og angiver kravværdier til asbestfibre på 0,1 fiber/cm³ (fiber/ml).
2.2.4 Grænseværdier for asbestfibre i vand
Sundhedsstyrelsen (2000) har udtalt, at med den nuværende viden må indhold af asbestfibre i drikkevand betragtes som ufarlige. Denne udtalelse er baseret på retningslinierne om drikkevandskvalitet fra WHO, der konkluderer, at der ikke er behov for at fastsætte en grænseværdi for asbestfibre i drikkevand. I overensstemmelse hermed er der heller ikke i EU’s drikkevandsdirektiv fastsat en grænseværdi for asbestfibre i drikkevand.
Miljøstyrelsen har ikke udarbejdet egentlige kvalitetskriterier for asbestfibre i vand (Miljøstyrelsen 2005).
Verdenssundhedsorganisationen WHO (2003) har udarbejdet et teknisk baggrundsdokument for indhold af asbestfibre i drikkevand med henblik på eventuel fastsættelse af et sundhedsbaseret kvalitetskriterium. I baggrundsnotatet fastslår WHO, at der trods kendskabet til asbestfibres kræftfremkaldende egenskaber i mennesker ved indånding, ikke er nogen epidemiologiske studier der underbygger hypotesen om en tilsvarende kræftfremkaldende egenskab i mennesker ved indtag gennem mave/tarm systemet. På denne baggrund konkluderer WHO, at det ikke er nødvendigt at fastsætte et kvalitetskriterium for asbestfibre i drikkevand.
WHO (2003) konstaterer, at en lang række undersøgelser af drikkevand viser endog særdeles høje indhold af asbestfibre. Der er således refereret undersøgelser der viser, at indhold af asbestfibre i drikkevand kan være af størrelsesordenen 0,1 – 1 million fibre pr. liter (MFL), og med en median fiberlængde på 0,5 – 0,8 µm. Endvidere er der refereret oplysninger om indhold op til 2.000 MFL i drikkevand, mens der for øl er rapporteret mellem 4,3 – 6,6 MFL og for læskedrikke er rapporteret mellem 1,7 – 12,2 MFL.
Det bemærkes, at den angivne median fiberlængde er en faktor 10 mindre end størrelsen af de regulerede fibre.
2.2.5 Grænseværdier for asbestfibre i jord
Miljøstyrelsen (2005) har ikke tidligere udarbejdet egentlige kvalitetskriterier for asbest i jord.
Den gennemførte litteratursøgning har tilvejebragt oplysninger om kvalitetskriterier for asbest i jord fra en række andre lande.
I Storbritannien har ICRCL (1990) givet retningslinier for undersøgelser af grunde potentielt forurenede med ACM og asbestfibre. ICRCL anbefaler med reference til blandt andet undersøgelser af Addison et al. (1988), at indhold af asbestfibre i jord undersøges med egnede analysemetoder til et niveau for påvisning af asbestfibre, der svarer til 0,001 % (10 mg/kg TS (tørstof)), og at der på baggrund heraf gennemføres en specifik risikovurdering, hvor der dog skal tages hensyn til, at cement-bundne asbestfibre i mindre grad overføres til luften end ikke-cement-bundne asbestfibre.
Baseret på oplysninger i Swartjes et al. (2003) er der i Holland fastsat en interventionsværdi for asbest i jord på 100 mg/kg TS. Interventionsværdien udtrykker et koncentrationsniveau, hvor koncentrationer større end interventionsværdien medfører krav om afhjælpende foranstaltninger. Interventionsværdien er baseret på en vægtet værdi for indhold af serpentin-asbest (chrysotil eller hvid asbest) og amphibol-asbest (blå, brun og anden asbest). Den vægtede værdi udtrykker en ca. 10 gange højere carcinogen effekt af amphibol asbesttyper i forhold til chrysotil asbest, og beregnes som indholdet af chrysotil + 10 gange indholdet af amphibol asbest.
Konsekvensen af den vægtede værdi er, at jordkoncentrationen er lig interventionsværdien ved indhold af 10 mg/kg TS af amphibol-asbest eller 100 mg/kg TS chrysotil-asbest. Men også i tilfælde af eksempelvis 50 mg/kg TS chrysotil-asbest og 5 mg/kg TS amphibol-asbest (50 + 10 x 5 = 100), eller 10 mg/kg TS chrysotil-asbest og 9 mg/kg TS amphibol-asbest (10 + 10 x 9 = 100).
2.2.6 Grænseværdier for asbestfibre i ACM
Europakommissionen (2000) anbefaler i et arbejdsdokument en grænse for indhold af asbest på 10 mg/kg overholdt for blandede bygningsmaterialer til genanvendelse.
Den amerikanske miljøstyrelse US-EPA (2004) påpeger overfor de regionale kontorer, at den i 1973 udmeldte tærskelværdi for indhold af asbest på 1 % (10 g/kg TS) i asbestholdige materialer ikke nødvendigvis er et udtryk for, at niveauer under denne tærskelværdi ikke udgør en risiko for menneskers helbred. Tærskelværdien blev fastsat ud fra detektionsgrænser for de analytiske metoder tilgængelige på daværende tidspunkt, samt med det formål at prioritere US-EPA’s ressourcer på materialer med højere procentvis indhold af asbest.
2.3 Identifikation og kvantificering af asbestfibre
Asbestfibre er defineret ud fra en strukturmæssig beskrivelse, og identificeres på baggrund af visuelle metoder baseret på anvendelse af mikroskopteknikker.
Grundlæggende findes tre teknikker til identifikation og kvantificering af asbestfibre. Disse teknikker omfatter fasekontrastmikroskopi (PCM), scanning elektronmikroskopi (SEM) og transmissions elektronmikroskopi (TEM). I projektet ”Måling af asbestforurening i forbindelse med tagrenovering.” (Miljøstyrelsen, 2007a) er der anvendt indledende frasortering af fibre, der visuelt vurderes at minde om asbest, efterfulgt af SEM undersøgelse med røntgen-mikroanalyse (EDX) for identifikation af grundstofsammensætning.
De sundhedsmæssige effekter af asbestfibre er stærkt knyttet til antallet og størrelsen af fibrene. Metoder til kvantificering af asbestfibre er derfor baseret på identifikation af asbeststrukturer og kvantificering (optælling) af antal strukturer med bestemte dimensioner (længde og diameter).
Anvendelsen af mikroskopteknikker betyder, at mængden af den undersøgte prøve eller delprøve er meget lille. Det er derfor nødvendigt at foretage en standardiseret opkoncentrering eller opsamling af asbestfibre på et egnet medie forinden mikroskopering. For luftprøver og vandprøver sker opkoncentrering ved filtrering af prøven og kvantificering af asbestfiberstrukturer afsat på filteret, mens tilsvarende validerede metoder for opkoncentrering fra jordprøver ikke er umiddelbart tilgængelige.
2.4 Eksponering og risiko
Der er veldokumenterede sammenhænge mellem indånding af asbestfibre og tilfælde af asbestrelaterede sygdomme. Disse sammenhænge er hovedsagelig udledt fra studier af arbejdere eksponeret gennem årtier for meget høje koncentrationer i luften. Der er imidlertid ikke nogen mindste tærskelværdi relateret til eksponering for asbest, hvorunder der ingen risiko eksisterer, selvom risikoen minimeres ved faldende eksponering.
WHO (2000) anbefaler, at eksponeringen af mennesker for asbestfibre holdes så lav som muligt.
Version 1.0 Januar 2008, © Miljøstyrelsen.