- Vorwort
- Einsatz von Kühlschmierstoffen in der metallverarbeitenden Industrie - Anwendung von Kühlschmierstoffen
- Inhaltsstoffe von Kühlschmierstoffen
- Bedingungen für die Entstehung von Nitrosaminen in Kühlschmierstoffen - Toxizität von Nitrosaminen
- Aufnahme, Verteilung und Ausscheidung von Nitrosaminen - Biotransformation und Mechanismus der Toxizität
- Akute und chronische Toxizität - Reproduktionstoxizität
- Kanzerogenese durch Nitrosamine - Adduktbildung und Mutagenese - Reparatur von DNA-Schäden
- Entwicklung der Nitrosamin-Problematik
- Rechtliche Anforderungen zum Umgang mit Kühlschmierstoffen - NDELA-Messprogramm
- Bewertung
- Bewertung der derzeitigen Situation am Arbeitsplatz
- Vermeidung, Verminderung und Aufbereitung von Kühlschmierstoffen am Arbeitsplatz
- Zusammenfassung - Literaturverzeichnis Vorwort
Die vorliegende Arbeit entstand zum Abschluss des Postgradualstudiums
"Toxikologie und Umweltschutz" an der Universität Leipzig. Das Thema wurde auf Grund der Einblicke des Verfassers in Bereiche der metallverarbeitenden Industrie ausgewählt.
Es sei darauf hingewiesen, dass gemäß des Titels dieser Arbeit der Schwerpunkt ausschließlich auf die Nitrosaminbildung in Kühlschmierstoffen gelegt wurde. Auf andere gesundheitlich relevante Themen im Zusammenhang mit Kühlschmierstoffen wurde nicht eingegangen. Hierzu zählen unter anderem Hauterkrankungen durch direkten Hautkontakt des Arbeiters mit Kühlschmierstoffen oder Atemwegs- erkrankungen auf Grund der Inhalation von Kühlschmierstoffaerosolen und - dämpfen. Zu den auftretenden Krankheitsbildern trägt die mikrobielle Belastung der Kühlschmierstoffe einschließlich deren Toxine in großem Maße bei. Hinsichtlich der genannten Themen wird auf die einschlägige Fachliteratur sowie auf die Informationen der berufsgenossenschaftlichen Institutionen verwiesen.
Einsatz von Kühlschmierstoffen in der metallverarbeitenden Industrie:
Anwendung von Kühlschmierstoffen
Kühlschmierstoffe (KSS) werden bei mechanischen Bearbeitungsverfahren im Bereich der Metallverarbeitung eingesetzt. Nach DIN 51 385 ist ein
"Kühlschmierstoff" ein Stoff, der beim Trennen und teilweise beim Umformen von Werkstoffen zum Kühlen und Schmieren eingesetzt wird. Der Begriff bezeichnet eine Grundsubstanz aus flüssigen Kohlenwasserstoffen, die je nach Verwendung weitere Inhaltsstoffe aufweist.
Man unterscheidet "nichtwassermischbare" von "wassermischbaren" KSS. Der wassermischbare KSS wird im Gegensatz zum nichtwassermischbaren KSS für die Anwendung im Arbeitsgang mit Wasser versetzt, wobei entweder Emulsionen ("emulgierbarer" KSS) oder Lösungen ("wasserlöslicher" KSS) entstehen.
Hauptaufgaben dieser Stoffe sind gemäß ihrer Bezeichnung die Schmierung und Kühlung während des Arbeitsganges. Durch die Schmierung wird der Reibungswiderstand zwischen Werkzeug und Werkstück herabgesetzt. Dies hat zur Folge, dass der Verschleiß des Werkzeugs geringer und gleichzeitig die Oberflächengüte des Werkstücks verbessert wird. Die Kühleigenschaften der KSS bestehen darin, Reibungswärme am Ort der Bearbeitung aufzunehmen und abzuführen. Zusätzliche Nebenaufgaben der KSS sind die Späneabfuhr an der Bearbeitungsstelle und der Korrosionsschutz der Werkstücke. Da es viele verschiedene Verfahren der Metallbe- und -verarbeitung gibt und daher verschiedene Eigenschaften der KSS benötigt werden, gibt es dementsprechend zahlreiche KSS, die sich in ihren Inhaltsstoffen unterscheiden.
Zusammenfassung
Seit über zwanzig Jahren ist bekannt, dass bei dem Einsatz von Kühlschmierstoffen in der metallbearbeitenden Industrie unter bestimmten Temperatur- und pH-Wert- Bedingungen sowie der Gegenwart von nitrosierenden Agenzien und sekundären Aminen kanzerogene Nitrosamine entstehen können. Das für Kühlschmierstoffe typische N-Nitrosodiethanolamin (NDELA) ist nicht flüchtig und dringt bevorzugt durch die Haut in den Organismus der Metallarbeiter ein. Die Hauptwirkung des NDELA besteht in der Kanzerogenese, wobei die Substanz eine deutliche Organotropie zur Leber aufweist.
NDELA ist indirekt genotoxisch wirksam, da die metabolische Aktivierung durch ein Cytochrom-P450-lsoenzym in Form einer a-C-Hydroxylierung zur Auslösung des kanzerogenen Potentials erforderlich ist. Über diesen Weg der Biotransformation entstehen Carbeniumionen, die mit DNA-Basen reagieren können und sogenannte DNA-Addukte hervorrufen. Wird eine solche Basenveränderung durch die Reparatur- Enzyme vor einer DNA-Replikation nicht erkannt und behoben, so manifestiert sich dieser Schaden als Mutation in dem replizierten Basenstrang, indem eine falsche Base eingebaut wird. Hieraus entstehen in der Folge "falsche" Aminosäuren und Proteine, die letztlich Tumore auf Grund eines veränderten Verhaltens des Zellwachstums verursachen können.
Die Erkenntnisse hinsichtlich dieser Problematik wurden in gesetzliche Vorschriften umgesetzt und haben auf diese Weise zu einer erheblichen Situationsverbesserung hinsichtlich entstehender Nitrosamine beim Umgang mit Kühlschmierstoffen geführt.
Andererseits ist festzustellen, dass teilweise noch gravierende Mängel an den Arbeitsplätzen bestehen, und das Vermeidungs- und Minimierungsgebot hinsichtlich entstehender Nitrosamine nicht hundertprozentig umgesetzt ist. Die Einhaltung des TRK-Wertes für Nitrosamine in der Luft in Arbeitsbereichen stellt noch keine Gewähr für den Gesundheitsschutz der Arbeiter an derartigen Arbeitsplätzen dar. Bei Nitrosaminen handelt es sich um Stoffe, die keine Auslöseschwelle aufweisen und daher geringste Mengen dieser Substanz Tumore bewirken können. Zum Schutz der Arbeitnehmer muss hier weiterhin mit entsprechenden Maßnahmen die Vermeidung bzw. bestmögliche Verminderung der Nitrosamin-Exposition erreicht werden.
