1,3-Butadien, ein farbloses Gas, das als Nebenprodukt bei der Herstellung von Ethylen entsteht, wird weitgehend als Ausgangsmaterial bei der Herstellung von Synthesekautschuk (z. B. Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) und Polybutadien-Kautschuk) und thermoplastischen Harzen verwendet .
Auswirkungen auf die Gesundheit
Tierversuche. Inhaliertes Butadien ist bei Ratten und Mäusen an mehreren Organstellen krebserregend. Bei Ratten, die 0 Jahre lang 1,000, 8,000 oder 2 ppm Butadien ausgesetzt waren, wurden erhöhte Tumorinzidenzen und/oder Dosis-Wirkungs-Trends in der exokrinen Bauchspeicheldrüse, den Hoden und dem Gehirn männlicher Tiere sowie in der Brustdrüse, der Schilddrüse, dem Uterus und Zymbal beobachtet Drüse der Weibchen. Inhalationsstudien mit Butadien an Mäusen wurden bei Expositionen im Bereich von 6.25 bis 1,250 ppm durchgeführt. Besonders bemerkenswert bei Mäusen war die Induktion früher maligner Lymphome und seltener Hämangiosarkome des Herzens. Bei allen Expositionskonzentrationen wurden bösartige Lungentumoren induziert. Andere Orte der Tumorinduktion bei Mäusen umfassten die Leber, den Vormagen, die Hardersche Drüse, das Ovar, die Brustdrüse und die Präputialdrüse. Zu den nicht-neoplastischen Wirkungen der Butadien-Exposition bei Mäusen gehörten Knochenmarktoxizität, Hodenatrophie, Ovaratrophie und Entwicklungstoxizität.
Butadien ist genotoxisch für Knochenmarkzellen von Mäusen, aber nicht von Ratten, und führt zu einem Anstieg des Austauschs von Schwesterchromatiden, Mikrokernen und Chromosomenaberrationen. Butadien ist auch mutagen zu Salmonella typhimurium in Gegenwart von metabolischen Aktivierungssystemen. Die mutagene Wirkung von Butadien wurde auf seinen Metabolismus zu mutagenen (und karzinogenen) Epoxid-Zwischenprodukten zurückgeführt.
Humanstudien. Epidemiologische Studien haben durchweg eine erhöhte Sterblichkeit durch lymphatischen und hämatopoetischen Krebs im Zusammenhang mit der beruflichen Exposition gegenüber Butadien festgestellt. In der Butadien-Produktionsindustrie konzentrierte sich die Zunahme von Lymphosarkomen bei Produktionsarbeitern auf Männer, die erstmals vor 1946 beschäftigt wurden. Eine Fall-Kontroll-Studie zu lymphatischen und hämatopoetischen Krebserkrankungen in acht SBR-Einrichtungen identifizierte einen starken Zusammenhang zwischen der Leukämie-Mortalität und der Butadien-Exposition. Wichtige Merkmale der Leukämiefälle waren, dass die meisten vor 1960 eingestellt wurden, in drei der Betriebe arbeiteten und mindestens 10 Jahre in der Industrie beschäftigt waren. Die Internationale Agentur für Krebsforschung (IARC) hat 1,3-Butadien als wahrscheinlich krebserregend für den Menschen eingestuft (IARC 1992).
Eine neuere epidemiologische Studie hat Daten geliefert, die die erhöhte Leukämiemortalität unter Butadien-exponierten SBR-Arbeitern bestätigen (Delzell et al. 1996). Besonders bemerkenswert ist die Lokalisationskorrespondenz zwischen Lymphomen, die bei Butadien-exponierten Mäusen induziert wurden, und lymphatischen und hämatopoetischen Krebserkrankungen, die mit beruflicher Butadien-Exposition assoziiert sind. Darüber hinaus ähneln Schätzungen des menschlichen Krebsrisikos, die aus Daten von Butadien-induzierten Lymphomen bei Mäusen abgeleitet wurden, den Schätzungen des Leukämierisikos, die aus den neuen epidemiologischen Daten bestimmt wurden.
Industrielle Exposition und Kontrolle
Untersuchungen zur Exposition in Industrien, in denen Butadien hergestellt und verwendet wird, wurden Mitte der 1980er Jahre vom US-amerikanischen National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) durchgeführt. Bei 10 % der Proben betrug die Exposition mehr als 4 ppm und bei 1 % der Proben weniger als 81 ppm. Die Expositionen waren innerhalb bestimmter Berufsgruppen nicht homogen, und es wurden Abweichungen von bis zu 370 ppm gemessen. Die Exposition gegenüber Butadien war während des Zweiten Weltkriegs wahrscheinlich viel höher, als die Synthesekautschukindustrie ein schnelles Wachstum erlebte. Begrenzte Probenahmen aus Fabriken zur Herstellung von Gummireifen und -schläuchen lagen unter der Nachweisgrenze (0.005 ppm) (Fajen, Lunsford und Roberts 1993).
Die Exposition gegenüber Butadien kann reduziert werden, indem sichergestellt wird, dass Armaturen an Systemen mit geschlossenem Kreislauf nicht abgenutzt oder falsch angeschlossen sind. Weitere Maßnahmen zur Kontrolle potenzieller Expositionen umfassen: Verwendung von Systemen mit geschlossenem Kreislauf zur Probenentnahme aus Flaschen, Verwendung von doppelten Gleitringdichtungen zur Kontrolle der Freisetzung aus undichten Pumpen, Verwendung von Magnetmessgeräten zur Überwachung von Befüllvorgängen in Eisenbahnwaggons und Verwendung einer Laborhaube zur Flaschenentleerung .