For evaluation of internal exposure to harmful substances, the Human Biomonitoring Commission of the German Environment Agency (HBM Commission) develops toxicologically justified assessment values (HBM-I and HBMII). The HBM-I value corresponds to the concentration of a compound in human biological material below which no adverse health effects are expected to occur. Consequently, no action is required when the HBM-I value is not exceeded (HBM-Commission, 1996). In 2016, the HBM Commission developed HBM-I values of 2 ng PFOA/mL and 5 ng PFOS/mL in blood serum or plasma, respectively. A detailed delineation of supporting arguments was published in April 2018 (HBM-Commission, 2018). In contrast to the HBM-I, the HBM-II value corresponds to the concentration in human biological material which, when exceeded, may lead to health impairment which is considered as relevant to exposed individuals (HBM-Commission, 1996, HBM-Commission, 2014). HBM-II values for PFOA and PFOS: On September 17, 2019, the HBM Commission of the German Environment Agency established the following HBM-II values: Women at child-bearing age: 5 ng PFOA/mL blood plasma; 10 ng PFOS/mL blood plasma; All other population groups: 10 ng PFOA/mL blood plasma; 20 ng PFOS/mL blood plasma.

BackgroundThe German VegAS project (long title: Distribution-based analysis of the health effect of environmental stressors) deals with the health impact of environmental stressors in Germany, aiming for a comparative risk assessment (CRA) using the environmental burden-of-disease (EBD) approach developed by WHO.MethodsExtensive literature and data searches were conducted to determine the evidence-based environment–health relations of seven stressors (benzene, cadmium, noise [various types], ozone, particulate matter, perfluorinated compounds [PFC], and second-hand smoke) and their distribution of exposure in Germany. The EBD was expressed as lost disability-adjusted life-years (DALYs) attributable to these stressors. Uncertainties and limitations at different stages of the analysis were identified and discussed in detail. Moreover, an expert meeting was held to review the methods and data. The VegAS results were discussed regarding compatibility requirements of CRA.FindingsDALYs attributable to the seven environmental stressors were determined for 11 health outcomes, some of them attributed to more than one stressor. Five stressors could be associated with years of life lost. The quality of EBD quantification was restricted by missing sources of exposure data, lack of exposure–response functions, or incomplete knowledge on the outcome weighting. DALY estimates were reported for all stressors except PFC.InterpretationA full DALY calculation failed for several outcomes because of insufficient or missing data. CRAs building on this approach should therefore be interpreted with caution. The VegAS results provide evidence-based, stressor-specific EBD estimates that can support informed decision making in environmental health. These estimates, however, should be used against the background of a detailed uncertainty analysis that should also help close data gaps, as applied in VegAS.FundingThe VegAS project was funded by the Federal Ministry of Environment, Nature Conservation, and Nuclear Safety in context of the Environment Research Plan 2009. The corresponding author had full access to all the data in the study and final responsibility for the decision to submit for publication.

Background and Aims: Environmental stressors in Germany need to be examined regarding their health impact to develop suitable policies. The environmental burden of disease (EBD) concept combines aspects of morbidity and mortality of environmental stressors in the form of DALYs (disability-adjusted life years), which is useful for comparative risk assessment (CRA). The VegAS project [distribution-based analysis of health effects from environmental stressors] aims at providing a basis for policy-making. Methods: Seven environmental stressors – benzene, cadmium, noise, ozone, particulate matter, perfluorinated surfactants, and secondhand smoke – were considered because of their relevance to public health. Evidence levels of health effects were defined referring to international guidelines, reviews, meta-analyses, and epidemiological and toxicological studies. Exposure-response functions (ERFs) and population-based exposure data were evaluated to calculate the EBD. Parts of the DALY approach are discussed extensively and critically. Uncertainties are described and evaluated. Results: Up to ten health effects attributable to a single environmental stressor were identified with strong or moderate scientific evidence. Exemplary, cadmium causes different kinds of cancer, acute myeloid leukemia is attributable to benzene, and environmental noise induces myocardial infarction and sleep disturbance. Evidence differs strongly depending on the state of research of stressor and health outcome. Differences were also observed regarding availability (e.g., population-based registries, surveys), quality of ERFs and transferability to the general German population. Detailed uncertainty and sensitivity analyses are part of the project to enable reliable CRA results. Conclusions: Through high quality standards, the VegAS project will contribute to a realistic CRA by making use of the strengths of EBD analyses while carefully considering its limitations. A transparent application of the VegAS approach will substantially augment the options of policy-making. Final results are available in early 2012.

Einleitung/Hintergrund: Ca. 24% der globalen Krankheitslast und 23% aller Todesfälle gehen nach Schätzungen der WHO auf den Einfluss von Umwelt-Stressoren zurück (Prüss-Üstün & Corvalán 2006). Der Environmental Burden of Disease-Ansatz erlaubt eine vergleichende Beschreibung des Ausmaßes der gesundheitlichen Auswirkungen von umweltbedingten Risikofaktoren. Das VegAS-Vorhaben (Verteilungsbasierte Analyse gesundheitlicher Auswirkungen von Umwelt-Stressoren) vergleicht umweltbedingte Krankheitslasten für relevante Umwelt-Stressoren in Deutschland, um gesundheits- und umweltpolitische Entscheidungsprozesse zu unterstützen mit dem Ziel umweltbedingte Krankheitslasten zu reduzieren. Daten und Methoden: Nach systematischer Literaturrecherche zum Expositions-Wirkungs-Verhältnis von Umwelt-Stressoren und Gesundheitsendpunkten wird deren Übertragbarkeit auf die deutsche Allgemeinbevölkerung geprüft. Nationale Daten zur umweltbedingten Exposition und zum Morbiditäts- und Mortalitätsgeschehen stammen aus repräsentativen Erhebungen und epidemiologischen Registern. Fehlende epidemiologische Krankheitsparameter (Inzidenz, Krankheitsdauer) werden mit dem Modellierungsprogramm DisMod geschätzt. Durch die Attribuierung und Kombination der verteilungsbasiert stratifizierten Daten werden die verlorenen Lebensjahre durch erkrankungsbedingt eingeschränkte Lebensjahre und/oder vorzeitigen Tod (Disability-adjusted life years, DALYs) geschätzt. Ziel ist, potentielle Gesundheitsgewinne verschiedener Interventionsszenarien zu quantifizieren und zu vergleichen. Unsicherheits- und Sensitivitätsanalysen werden zur Ergebnisinterpretation herangezogen. Gewichtungsfaktoren werden von etablierten Burden of Disease-Studien verwendet. Ergebnisse: Die umweltbedingte Krankheitslast der Umwelt-Stressoren Benzol, Cadmium, Feinstaub, Lärm, Ozon, Passivrauch und perfluorierte Tenside wird für die deutsche Allgemeinbevölkerung ermittelt. Einschlusskriterien für assoziierte Gesundheitsendpunkte sind das Evidenzlevel sowie die Verfügbarkeit von Expositions-Wirkungs-Funktionen und Gewichtungsfaktoren. Die Anzahl assoziierter Gesundheitsendpunkte sowie Evidenzlevel variieren für die Umwelt-Stressoren. Während für Lärmexpositionen kein Gesundheitsendpunkt mit starker Evidenz, allerdings mehrere mit moderater Evidenz ermittelt werden konnten (z.B. Myokardinfarkt), konnte einigen gesundheitlichen Auswirkungen durch Passivrauch die Evidenz „stark„ zugeordnet werden (z.B. Asthma, Lungenkrebs). Diskussion/Schlussfolgerungen: Durch die Quantifizierung der Krankheitslast ausgewählter Umwelt-Stressoren wird das VegAS-Vorhaben dazu beitragen, in Deutschland gezielte Präventionsmaßnahmen zur Reduktion der Krankheitslast zu entwickeln. Zur Berechnung der attributablen DALYs werden im Sommer 2011 erste Schätzungen erwartet. Dieses Projekt wird gefördert vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit.

Hintergrund: Die Bestimmung der umweltbedingten Krankheitslast (engl. Environmental Burden of Disease, EBD) erfährt als Entscheidungsgrundlage in Politik und Gesundheitsforschung international wachsende Aufmerksamkeit. EBD-Studien erlauben eine vergleichende Beschreibung des Ausmaßes der gesundheitlichen Auswirkungen, die einem oder mehreren umweltbedingten Risikofaktoren zuzuschreiben sind. Sie können prognostisch eingesetzt werden, um durch Prävention erreichbare Verbesserungen der gesundheitlichen Lage abzuschätzen. Das Projekt VegAS untersucht die EBD für ausgewählte Umweltrisikofaktoren mit hoher gesundheitlicher Bedeutung. Im Fokus steht die Nutzbarkeit der für Deutschland verfügbaren Daten und die Abbildung der Variation der EBD innerhalb der Bevölkerung. Material und Methoden: Die Auswirkungen von umweltbezogenen Risikofaktoren werden auf Grundlage ausgewählter Expositions-Wirkungs-Funktionen (EWFs) geschätzt und als Disability Adjusted Life Years (DALY=Summenmaß aus verlorenen Lebensjahren durch erkrankungsbedingt eingeschränkte Lebensqualität oder vorzeitigen Tod) quantifiziert. Die Berechnung der DALYs basiert auf nationalen Daten zur umweltbedingten Exposition sowie zum Morbiditäts- bzw. zum Mortalitätsgeschehen. Unsicherheiten in den Expositionsszenarien, den Modellen und Parametern werden beschrieben. Ergebnisse: Als relevante Umweltrisikofaktoren wurden Feinstaub, Ozon und Benzol in der Atemluft, Lärm, Passivrauch sowie Cadmium identifiziert. Nach Durchsicht von über 750 aktuellen Literaturquellen inklusive Reviews können für über 35 Gesundheitsendpunkte EWFs beschrieben werden. Survey-Daten zur Expositionsschätzung sowie Sekundärdaten zur Morbidität und Mortalität werden einbezogen. Hierbei wurden Datenlücken, beispielsweise hinsichtlich gruppenspezifischer Expositionsverteilungen oder Prävalenz/Inzidenz, identifiziert. Schlussfolgerungen: Erste Analysen des VegAS-Projekts demonstrieren, dass in Deutschland umfangreiche, für EBD-Berechnungen prinzipiell geeignete Daten zur Verfügung stehen. Neben weiteren umweltepidemiologischen Untersuchungen könnten insbesondere Sekundärdaten, z.B. von Krankenversicherungen, die Qualität deutscher EBD-Schätzungen weiter erhöhen. In weiteren Analysen werden die Unsicherheiten zu dem erreichten Wissensstand hinsichtlich der prognostizierten Auswirkungen von Umweltrisiken beschrieben. Dieses Projekt wird gefördert vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit.