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UFP

Übersichtsbeiträge

Platin aus Automobilabgaskatalysatoren: Umweltmedizinische Bewertung auf Basis neuer Expositions- und Wirkungsdaten
Gerhard Rosner; Sabine Artelt; Inge Mangelsdorf; Rolf Merget
Korrespondenzautor: Dr. Gerhard Rosner, Consulting-Büro Toxikologie – Umwelt, Baechelhurst 39, D-79249 Merzhausen/Freiburg

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In einer differenzierten Aktualisierung früherer Expositionsabschätzungen werden anhand von Ausbreitungsmodellen und aktuellen Emissionsfaktoren aus Motorstandversuchen atmosphärische Immissionskonzentrationen für Gesamtplatin abgeleitet. Diese liegen im unteren pg/m 3 -Bereich und werden durch Luftmeßdaten bestätigt. Das aus Automobilabgaskatalysatoren freigesetzte Platin wird im ng/km-Bereich und überwiegend in elementarer Form emittiert. Die nanokristallinen Platinpartikel sind an µm-große Aluminiumoxid-Partikel gebunden. Ob freie ultrafeine Platinpartikel emittiert werden und biologische Effekte auslösen können, ist nicht ausreichend untersucht. Derzeit ist nur für die atemwegssensibilisierende Wirkung halogenhaltiger Platinverbindungen eine Risikoabschätzung möglich, wobei es sich hierbei um einen sehr sensitiven Endpunkt handelt. Die Anwesenheit solcher Verbindungen im löslichen Anteil der Gesamtplatinemissionen (£ 1%) oder deren sekundäre Bildung aus Platinpartikeln ist nicht grundsätzlich auszuschließen. Die Risikoabschätzung basiert auf neuen arbeitsmedizinischen Untersuchungen in einem Katalysatorfertigungsbetrieb, aus denen sich ein konservativer No Effect Level (NOEL) von 1,5 ng lösliches Pt/m 3 ableiten läßt. In einer (reasonable) worst case-Betrachtung wird der Anteil halogenhaltiger und damit potentiell sensibilisierender Platinsalze an den Gesamtplatinemissionen aus Automobilabgaskatalysatoren mit 1 (0,1)% zugrundegelegt. Demzufolge ergeben sich NOELs von 150 bzw. 1500 ng/m³. Bei Einbeziehung eines Unsicherheitsfaktors von 10 zur Berücksichtigung empfindlicher Personengruppen resultieren Beurteilungskonzentrationen von 15 bzw. 150 ng/m³. Die reale und die zu erwartende Exposition gegenüber luftgetragenen Platinimmissionen ist um mindestens zwei Größenordnungen unterhalb dieses "kritischen" Bereiches.



Platinum from Automotive Catalytic Converters: Environmental Health Evaluation Based on Recent Data on Exposure and Effects
Gerhard Rosner; Sabine Artelt; Inge Mangelsdorf; Rolf Merget
Corresponding author:: Dr. Gerhard Rosner, Consulting-Büro Toxikologie – Umwelt, Baechelhurst 39, D-79249 Merzhausen/Freiburg

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We estimated ambient air concentrations of platinum by applying dispersion models as well as recent emission factors that have been derived from engine test bench experiments with three-way, monolith-type catalytic converters. Predicted concentrations in various exposure scenarios range from 4 pg/m 3 (street canyon, typical conditions) up to 112 pg/m 3 (express-motorway, severe conditions). These values agree well with the few measurements of platinum ambient air concentrations. Platinum is emitted from catalytic converters in very small amounts (ng/km range) and is mainly in the oxidation state 0 (elemental platinum). The nanocrystalline platinum particles are attached to µm-sized aluminum oxide particles. Whether free ultrafine platinum particles may be emitted and result in biological effects has not been studied sufficiently. Hence, risk assessment can only be based on the respiratory sensitizing effects of halogenated platinum salts, although this can be considered a very sensitive endpoint. The presence of such compounds in the soluble fraction (£ 1%) of the total platinum emissions as well as their secondary formation from platinum particles cannot principally be excluded. Our risk assessment is based on recent occupational studies in a catalytic converter production plant, from which a conservative, no effect level (NOEL) of 1.5 ng/m³ can be derived for soluble platinum. In a (reasonable) worst case approach we assume that halogenated platinum salts comprise 1% (0.1%) of the total platinum emissions. Applying an unsafety factor of 10 to account for inter-individual variability, a guidance value of 150 (15) ng/m³ is derived for catalyst-borne platinum. The exposure to platinum in ambient air as measured or predicted is at least two orders of magnitude below this "critical" range.

3 UFP (6) 365-375 (1998)