The accumulation of rare earth metals in plants. A literature study

This report summarizes literature data on the accumulation of rare earth metals (RE) in plants, as a part of the investigation of data on the transfer of rare earth metals in the chain artificial fertilizers - soil - crops - livestock and man. The concentration and accumulation in plants can differ as a consequence of both plant factors and soil factors. The concentrations in plants (dry weight) of RE are in general low: < 0.2 mg/kg for root- and leaf vegetables, < 0.05 mg/kg in most fruits and < 1 mg/kg in herbs/grasses. Bioconcentration factors (BCF) for RE are usually within the range of 0.001 to 0.1 for feed crops and 0.0001 to 0.01 for food crops, indicating a low accumulation potential, especially in food crops.Dit rapport bevat de resultaten van een literatuuronderzoek naar de accumulatie van zeldzame aardmetalen (ZA) in planten, als onderdeel van een inventariserend onderzoek naar de overdracht van ZA in de keten kunstmest - bodem - plant - vee en mens. De gehalten in planten kunnen sterk verschillen, waarbij zowel plantfactoren als bodemfactoren het gehalte bepalen. De gehalten (drooggewicht) van zeldzame aardmetalen in planten zijn over het algemeen laag: < 0,2 mg/kg voor wortel- en bladgroenten, < 0,05 mg/kg in de meeste vruchten en < 1 mg/kg in kruiden/grassen. Verder blijkt dat ZA in geringe mate worden geaccumuleerd in gewassen. De op grond van de gegevens voor (vee)voedergewassen bepaalde bioconcentratiefactoren (BCF) liggen meestal tussen de 0,001 en 0,1. Voor voedingsgewassen liggen de meeste BCF-waarden tussen de 0,0001 en 0,01, een factor 10 lager dan die voor voedergewassen

The accumulation of rare earth metals in plants. A literature study

Dit rapport bevat de resultaten van een literatuuronderzoek naar de accumulatie van zeldzame aardmetalen (ZA) in planten, als onderdeel van een inventariserend onderzoek naar de overdracht van ZA in de keten kunstmest - bodem - plant - vee en mens. De gehalten in planten kunnen sterk verschillen, waarbij zowel plantfactoren als bodemfactoren het gehalte bepalen. De gehalten (drooggewicht) van zeldzame aardmetalen in planten zijn over het algemeen laag: This report summarizes literature data on the accumulation of rare earth metals (RE) in plants, as a part of the investigation of data on the transfer of rare earth metals in the chain artificial fertilizers - soil - crops - livestock and man. The concentration and accumulation in plants can differ as a consequence of both plant factors and soil factors. The concentrations in plants (dry weight) of RE are in general low: DGM/SV

De accumulatie van zeldzame aardmetalen in planten. Een literatuurstudie

Dit rapport bevat de resultaten van een literatuuronderzoek naar de accumulatie van zeldzame aardmetalen (ZA) in planten, als onderdeel van een inventariserend onderzoek naar de overdracht van ZA in de keten kunstmest - bodem - plant - vee en mens. De gehalten in planten kunnen sterk verschillen, waarbij zowel plantfactoren als bodemfactoren het gehalte bepalen. De gehalten (drooggewicht) van zeldzame aardmetalen in planten zijn over het algemeen laag: < 0,2 mg/kg voor wortel- en bladgroenten, < 0,05 mg/kg in de meeste vruchten en < 1 mg/kg in kruiden/grassen. Verder blijkt dat ZA in geringe mate worden geaccumuleerd in gewassen. De op grond van de gegevens voor (vee)voedergewassen bepaalde bioconcentratiefactoren (BCF) liggen meestal tussen de 0,001 en 0,1. Voor voedingsgewassen liggen de meeste BCF-waarden tussen de 0,0001 en 0,01, een factor 10 lager dan die voor voedergewassen.<br

USES

Update to USES 2.0 ; USES 3.0 total package (=USES 2.0 + 3.0 update package), in binder 240 Euro&lt;br&gt;VROMVW

Systematiek van de Europese Gemeenschap voor de beoordeling van stoffen, versie 2.0 (EUSES 2.0); achtergrondrapport

Dit rapport beschrijft de tweede versie van het computerprogramma 'European Union System for the Evaluation of Substances, EUSES 2.0'. Dit programma vervangt EUSES 1.0 en de documentatie daarvan volledig. EUSES 2.0 is een beslissingsondersteunend systeem voor de evaluatie van risico's van stoffen voor de mens en het milieu. Het systeem is volledig gebaseerd op Europese 'Technical Guidance Documenten' voor de risicobeoordeling van nieuwe en bestaande stoffen en biociden. De documentatie en het programma kunnen worden verkregen bij het 'European Chemical Bureau' (Ispra, Italie). EUSES is het resultaat van een gezamenlijke inspanning van Europese lidstaten, de Europese Commissie en de Europese chemische industrie. Deze risicobeoordeling is transparant en eenvoudig uit te voeren; EUSES is goed gedocumenteerd en beschikbaar als een gebruikersvriendelijk computerprogramma. Risico's voor de mens betreffen consumenten, werkenden, en mensen blootgesteld via het milieu. Beschermingsdoelen in het milieu betreffen micro-organismen in waterzuiveringssituaties, aquatische, terrestrische en sediment ecosystemen en populaties van predatoren. Ook het marine milieu hoort bij deze risicobeoordeling. De stapsgewijze risicobeoordeling begint met de data invoer en inschatting en gaat verder in op de emissie schatting, de verdeling over milieu-compartimenten, de berekening van de blootstelling van de mens en van het milieu, de afleiding van de no-effect niveaus en de risicokarakterisering. Veel waarden van parameters kunnen worden aangepast en alle parameterwaarden en tussenresultaten kunnen worden overschreven door gemeten data. De schatting van de blootstelling omvat de gehele levenscyclus van stoffen en de verdeling over het milieu op drie ruimtelijk schaalniveaus: het persoonlijk niveau voor consumenten en werkenden, het locale niveau voor de mens en ecosystemen nabij puntbronnen en het regionale niveau voor mensen en ecosystemen blootgesteld aan emissies in een grotere regio. In de effecten module worden, indien nodig, no-effect niveaus afgeleid voor alle relevante ecosystemen en populaties. De effecten beoordeling van de mens betreft alle relevante eindpunten voor zowel drempelwaarde als niet-drempelwaarde stoffen. Het resultaat van EUSES is een kwantitatief vergelijk per stof van de beoordeling van de blootstelling en het effect. De risico karakterisatie ratio's (RCR's) kunnen gezien worden als de kans op het voorkomen van effecten.This report describes the second version of the PC-program 'European Union System for the Evaluation of Substances', EUSES 2.0. It completely replaces the EUSES 1.0 program and documentation. EUSES 2.0 is designed to be a decision-support system for the evaluation of the risks of substances to man and the environment. The system is fully based on the EU Technical Guidance Documents for the risk assessment of new and existing substances and biocides. The documentation and program can be obtained from the European Chemicals Bureau, Ispra, Italy. EUSES is the result of a co-ordinated effort of EU Member States, the European Commission and the Europe-an Chemical Industry. This risk assessment is transparent and easy to perform: EUSES is well documented and available as a user-friendly computer program. Risks to man pertain to consumers, workers and man exposed through the environment. Protection goals in the environment include sewage treatment plant populations of micro-organisms, aquatic, terrestrial and sediment ecosystems and populations of predators. This assessment includes the marine environment. The risk assessment is carried out in a stepwise procedure starting with data input and estimation and further involving the estimation of emissions, the prediction of environmental distribution, the calculation of human and environmental exposure, the derivation of no-effect levels and the risk characterisation. Virtually all default settings can be changed and all estimated parameter values and intermediate results can be overwritten by measured data. The exposure assessment in EUSES covers the whole life cycle of substances as well as their fate in all environmental compartments at three spatial scales: the personal scale for consumers and workers, the local scale for man and ecosystems near point sources and the regional scale for man and ecosystems exposed as a result of all releases in a larger region. Where appropriate, in the effects module no-effect levels are derived for all ecosystems and populations considered. The human effects assessment covers all relevant endpoints for both threshold and non-threshold substances. The end-point of EUSES is a quantitative comparison per substance of the results of the effects and the exposure assessment. The resulting risk characterisation ratios (RCRs) can be regarded as indicators for the likelihood of adverse effects occurring.EC

Systematiek van de Europese Gemeenschap voor de beoordeling van stoffen, versie 2.0 (EUSES 2.0); achtergrondrapport

This report describes the second version of the PC-program 'European Union System for the Evaluation of Substances', EUSES 2.0. It completely replaces the EUSES 1.0 program and documentation. EUSES 2.0 is designed to be a decision-support system for the evaluation of the risks of substances to man and the environment. The system is fully based on the EU Technical Guidance Documents for the risk assessment of new and existing substances and biocides. The documentation and program can be obtained from the European Chemicals Bureau, Ispra, Italy. EUSES is the result of a co-ordinated effort of EU Member States, the European Commission and the Europe-an Chemical Industry. This risk assessment is transparent and easy to perform: EUSES is well documented and available as a user-friendly computer program. Risks to man pertain to consumers, workers and man exposed through the environment. Protection goals in the environment include sewage treatment plant populations of micro-organisms, aquatic, terrestrial and sediment ecosystems and populations of predators. This assessment includes the marine environment. The risk assessment is carried out in a stepwise procedure starting with data input and estimation and further involving the estimation of emissions, the prediction of environmental distribution, the calculation of human and environmental exposure, the derivation of no-effect levels and the risk characterisation. Virtually all default settings can be changed and all estimated parameter values and intermediate results can be overwritten by measured data. The exposure assessment in EUSES covers the whole life cycle of substances as well as their fate in all environmental compartments at three spatial scales: the personal scale for consumers and workers, the local scale for man and ecosystems near point sources and the regional scale for man and ecosystems exposed as a result of all releases in a larger region. Where appropriate, in the effects module no-effect levels are derived for all ecosystems and populations considered. The human effects assessment covers all relevant endpoints for both threshold and non-threshold substances. The end-point of EUSES is a quantitative comparison per substance of the results of the effects and the exposure assessment. The resulting risk characterisation ratios (RCRs) can be regarded as indicators for the likelihood of adverse effects occurring.Dit rapport beschrijft de tweede versie van het computerprogramma 'European Union System for the Evaluation of Substances, EUSES 2.0'. Dit programma vervangt EUSES 1.0 en de documentatie daarvan volledig. EUSES 2.0 is een beslissingsondersteunend systeem voor de evaluatie van risico's van stoffen voor de mens en het milieu. Het systeem is volledig gebaseerd op Europese 'Technical Guidance Documenten' voor de risicobeoordeling van nieuwe en bestaande stoffen en biociden. De documentatie en het programma kunnen worden verkregen bij het 'European Chemical Bureau' (Ispra, Italie). EUSES is het resultaat van een gezamenlijke inspanning van Europese lidstaten, de Europese Commissie en de Europese chemische industrie. Deze risicobeoordeling is transparant en eenvoudig uit te voeren; EUSES is goed gedocumenteerd en beschikbaar als een gebruikersvriendelijk computerprogramma. Risico's voor de mens betreffen consumenten, werkenden, en mensen blootgesteld via het milieu. Beschermingsdoelen in het milieu betreffen micro-organismen in waterzuiveringssituaties, aquatische, terrestrische en sediment ecosystemen en populaties van predatoren. Ook het marine milieu hoort bij deze risicobeoordeling. De stapsgewijze risicobeoordeling begint met de data invoer en inschatting en gaat verder in op de emissie schatting, de verdeling over milieu-compartimenten, de berekening van de blootstelling van de mens en van het milieu, de afleiding van de no-effect niveaus en de risicokarakterisering. Veel waarden van parameters kunnen worden aangepast en alle parameterwaarden en tussenresultaten kunnen worden overschreven door gemeten data. De schatting van de blootstelling omvat de gehele levenscyclus van stoffen en de verdeling over het milieu op drie ruimtelijk schaalniveaus: het persoonlijk niveau voor consumenten en werkenden, het locale niveau voor de mens en ecosystemen nabij puntbronnen en het regionale niveau voor mensen en ecosystemen blootgesteld aan emissies in een grotere regio. In de effecten module worden, indien nodig, no-effect niveaus afgeleid voor alle relevante ecosystemen en populaties. De effecten beoordeling van de mens betreft alle relevante eindpunten voor zowel drempelwaarde als niet-drempelwaarde stoffen. Het resultaat van EUSES is een kwantitatief vergelijk per stof van de beoordeling van de blootstelling en het effect. De risico karakterisatie ratio's (RCR's) kunnen gezien worden als de kans op het voorkomen van effecten

Herziening van risicobeoordelingsmodellen voor de indirecte humane blootstelling

Dit rapport beschrijft de evaluatie van indirecte humane blootstellingsmodellen, die worden gebruikt in de risicobeoordelingsinstrumenten EUSES en CSOIL. De validiteit van deze modellen is vaak onduidelijk en daarom worden alternatieve methoden voorgesteld. Het huidige gewasmodel blijkt geschikt te zijn om de route van lucht en bodem naar de plant te beschrijven. Het model kan nog wel worden verbeterd wanneer bijvoorbeeld het deeltjesgebonden transport vanuit de lucht naar het blad wordt toegevoegd. De twee vergelijkingen, die de bioconcentratie in vis beschrijven, schijnen voldoende valide te zijn. De meetgegevens zijn echter onzeker en voor hydrofobe stoffen worden ernstige afwijkingen berekend. Bij gebruik van het model dat de concentratie in vlees en melk schat moet rekening worden gehouden met grote onzekerheden, wat vooral van belang is voor hydrofobe stoffen. De methode om de zuiveringsfactoren te schatten voor het gebruik van drinkwater is behoorlijk slecht en schetsmatig. Er moeten meer Europese gegevens beschikbaar komen om de huidige benadering te actualiseren en te valideren. Het model voor de humane bodeminname zou ook de inname van huisstof moeten meenemen, omdat een gedeelte van huisstof afkomstig is uit de bodem. Naast de al genoemde verbeteringen, wordt verder nog nader onderzoek voorgesteld voor de verschillende blootstellingsroutes.This report describes the research into the methodology of the indirect human exposure models using two risk assessment tools, EUSES and CSOIL. Alternatives are proposed to the methodology of the indirect human exposure models, considering that their validity often remains unclear. The current plant model proved to function as an appropriate exposure route from air and soil to crops. However, improvements such as adding the particle-bound transport to leaves and using separate parameters for roots and leaves are recommended. The two equations describing the indirect exposure via fish seem sufficiently valid. Nevertheless, measured data is uncertain and the equation for hydrophobic substances leaves room for improvement. Large uncertainties for meat and milk are to be expected in the model, especially for hydrophobic chemicals. The method estimating the purification factors for the ingestion of drinking water can be seen as being rough and near worst case in its application. This method must also be updated, preferably with more European experimental data. The ingestion of soil should also include the ingestion of house dust, because part of this dust originates in the soil. In addition to the mentioned improvements, this report proposes further research for the different exposure routes.RIV

Herziening van risicobeoordelingsmodellen voor de indirecte humane blootstelling

This report describes the research into the methodology of the indirect human exposure models using two risk assessment tools, EUSES and CSOIL. Alternatives are proposed to the methodology of the indirect human exposure models, considering that their validity often remains unclear. The current plant model proved to function as an appropriate exposure route from air and soil to crops. However, improvements such as adding the particle-bound transport to leaves and using separate parameters for roots and leaves are recommended. The two equations describing the indirect exposure via fish seem sufficiently valid. Nevertheless, measured data is uncertain and the equation for hydrophobic substances leaves room for improvement. Large uncertainties for meat and milk are to be expected in the model, especially for hydrophobic chemicals. The method estimating the purification factors for the ingestion of drinking water can be seen as being rough and near worst case in its application. This method must also be updated, preferably with more European experimental data. The ingestion of soil should also include the ingestion of house dust, because part of this dust originates in the soil. In addition to the mentioned improvements, this report proposes further research for the different exposure routes.Dit rapport beschrijft de evaluatie van indirecte humane blootstellingsmodellen, die worden gebruikt in de risicobeoordelingsinstrumenten EUSES en CSOIL. De validiteit van deze modellen is vaak onduidelijk en daarom worden alternatieve methoden voorgesteld. Het huidige gewasmodel blijkt geschikt te zijn om de route van lucht en bodem naar de plant te beschrijven. Het model kan nog wel worden verbeterd wanneer bijvoorbeeld het deeltjesgebonden transport vanuit de lucht naar het blad wordt toegevoegd. De twee vergelijkingen, die de bioconcentratie in vis beschrijven, schijnen voldoende valide te zijn. De meetgegevens zijn echter onzeker en voor hydrofobe stoffen worden ernstige afwijkingen berekend. Bij gebruik van het model dat de concentratie in vlees en melk schat moet rekening worden gehouden met grote onzekerheden, wat vooral van belang is voor hydrofobe stoffen. De methode om de zuiveringsfactoren te schatten voor het gebruik van drinkwater is behoorlijk slecht en schetsmatig. Er moeten meer Europese gegevens beschikbaar komen om de huidige benadering te actualiseren en te valideren. Het model voor de humane bodeminname zou ook de inname van huisstof moeten meenemen, omdat een gedeelte van huisstof afkomstig is uit de bodem. Naast de al genoemde verbeteringen, wordt verder nog nader onderzoek voorgesteld voor de verschillende blootstellingsroutes

Evaluatie van modelconcepten voor humane blootstelling; voorstellen voor herziening van de meest relevante blootstellingsroutes in CSOIL

With the human exposure model CSOIL proposals for the Intervention Values are derived. The main purpose of the evaluation of model concepts is to obtain adjusted methods for deriving Intervention Values according to the most recent views on the human exposure assessment to soil contaminants. The research is limited to the concepts of the most relevant routes of CSOIL, i.e. the ingestion of soil particles, the indoor inhalation of volatile compounds and the consumption of crops. Concepts of other human exposure models have been selected which might be useful for improving CSOIL. For the soil ingestion route it is proposed to implement the deliberate soil ingestion for children and to introduce an exposure duration separate from the daily intake rate. Further, a distinction should be made between the oral and inhalative absorption. For the inhalation of volatile compounds the inclusion of a convective flux into the volatilisation module has been proposed. There is a recommendation to discuss the use of the respirable fraction for the inhalative route. Except for incorporating the influence of the soil pH, no further adjustments are proposed for the uptake of metals in roots and aboveground plant parts. For the uptake of organic compounds in roots and aboveground plant parts, the use of the model concepts of Trapp and Matthies is proposed, instead of the current relations of Briggs. For organic compounds, the proposal is to introduce the concept of soil and dust particles deposited by rainsplash on the different plant parts.Het humane blootstellingsmodel CSOIL wordt gebruikt voor het berekenen van de interventiewaarde voor bodemsanering. Het belangrijkste doel van de evaluatie van modelconcepten is om een systematiek te verkrijgen die overeenkomt met de meest recente inzichten betreffende het bepalen van de humane blootstelling aan bodemverontreinigingen. Het onderzoek is beperkt tot de concepten van de meest relevante routes van CSOIL, namelijk de ingestie van grond, de inhalatie van vluchtige verbindingen in binnenlucht en de consumptie van gewassen. Concepten van andere modellen zijn geselecteerd die bruikbaar kunnen zijn voor het verbeteren van het CSOIL. Voor de grondingestie route wordt voorgesteld om het concept van de opzettelijke ingestie door kinderen te implementeren. Verder wordt voorgesteld om de blootstellingsduur afzonderlijk van de dagelijkse inname te introduceren en om een onderscheid te maken tussen de orale en inhalatieve absorptie. Voor de inhalatie van vluchtige stoffen zal de convectieve flux worden toegevoegd aan de vervluchtigingsmodule van CSOIL, omdat hiermee flux van bodemlucht naar de binnenlucht beter wordt beschreven. Verder zal de evaporatieflux en grenslaagflux worden verwijderd. Aanbevolen wordt om het gebruik van de respirabele fractie te overwegen. Voor de opname van metalen in wortels en bovengrondse plantendelen wordt naast het implementeren van de bodem pH geen verdere aanpassingen voorgesteld. Voor de opname van organische stoffen in wortels en bovengrondse plantendelen wordt voorgesteld om het modelconcept van Trapp en Matthies te gebruiken in plaats van de relatie van Briggs. Voor organische stoffen wordt verder voorgesteld om het opspatten van bodemdeeltjes op bovengrondse plantendelen mee te nemen

Evaluatie van modelconcepten voor humane blootstelling; voorstellen voor herziening van de meest relevante blootstellingsroutes in CSOIL

Het humane blootstellingsmodel CSOIL wordt gebruikt voor het berekenen van de interventiewaarde voor bodemsanering. Het belangrijkste doel van de evaluatie van modelconcepten is om een systematiek te verkrijgen die overeenkomt met de meest recente inzichten betreffende het bepalen van de humane blootstelling aan bodemverontreinigingen. Het onderzoek is beperkt tot de concepten van de meest relevante routes van CSOIL, namelijk de ingestie van grond, de inhalatie van vluchtige verbindingen in binnenlucht en de consumptie van gewassen. Concepten van andere modellen zijn geselecteerd die bruikbaar kunnen zijn voor het verbeteren van het CSOIL. Voor de grondingestie route wordt voorgesteld om het concept van de opzettelijke ingestie door kinderen te implementeren. Verder wordt voorgesteld om de blootstellingsduur afzonderlijk van de dagelijkse inname te introduceren en om een onderscheid te maken tussen de orale en inhalatieve absorptie. Voor de inhalatie van vluchtige stoffen zal de convectieve flux worden toegevoegd aan de vervluchtigingsmodule van CSOIL, omdat hiermee flux van bodemlucht naar de binnenlucht beter wordt beschreven. Verder zal de evaporatieflux en grenslaagflux worden verwijderd. Aanbevolen wordt om het gebruik van de respirabele fractie te overwegen. Voor de opname van metalen in wortels en bovengrondse plantendelen wordt naast het implementeren van de bodem pH geen verdere aanpassingen voorgesteld. Voor de opname van organische stoffen in wortels en bovengrondse plantendelen wordt voorgesteld om het modelconcept van Trapp en Matthies te gebruiken in plaats van de relatie van Briggs. Voor organische stoffen wordt verder voorgesteld om het opspatten van bodemdeeltjes op bovengrondse plantendelen mee te nemen.With the human exposure model CSOIL proposals for the Intervention Values are derived. The main purpose of the evaluation of model concepts is to obtain adjusted methods for deriving Intervention Values according to the most recent views on the human exposure assessment to soil contaminants. The research is limited to the concepts of the most relevant routes of CSOIL, i.e. the ingestion of soil particles, the indoor inhalation of volatile compounds and the consumption of crops. Concepts of other human exposure models have been selected which might be useful for improving CSOIL. For the soil ingestion route it is proposed to implement the deliberate soil ingestion for children and to introduce an exposure duration separate from the daily intake rate. Further, a distinction should be made between the oral and inhalative absorption. For the inhalation of volatile compounds the inclusion of a convective flux into the volatilisation module has been proposed. There is a recommendation to discuss the use of the respirable fraction for the inhalative route. Except for incorporating the influence of the soil pH, no further adjustments are proposed for the uptake of metals in roots and aboveground plant parts. For the uptake of organic compounds in roots and aboveground plant parts, the use of the model concepts of Trapp and Matthies is proposed, instead of the current relations of Briggs. For organic compounds, the proposal is to introduce the concept of soil and dust particles deposited by rainsplash on the different plant parts.DGM-BW