DOHSBase

TOX, TIX en RAS-score: de methodiek achter DOHSBase Compare

Hoe DOHSBase Compare stoffen rangordent op gezondheidsrisico — peer-published in de NVvA Nieuwsbrief van april 2006, en in 2026 nog altijd de rekenkern

Theo Scheffers
Op deze pagina

Dit artikel veronderstelt dat u de basisbegrippen kent: blootstellingsbeoordeling, grenswaarden voor beroepsmatige blootstelling en GHS/CLP-gevarenclassificatie via H-zinnen. Voor de basis: zie Grenswaarden voor gevaarlijke stoffen op de werkplek. Dit artikel beantwoordt de vraag: hoe vergelijkt DOHSBase Compare stoffen onderling op gezondheidsrisico, en welke wiskunde zit daarachter?

Samenvatting: DOHSBase Compare rangordent stoffen op gezondheidsrisico met drie samenhangende indices, oorspronkelijk gepubliceerd door Geert Wieling en Theo Scheffers in de NVvA Nieuwsbrief van april 2006. De TOX-index is een uniforme klasse-indeling op basis van H-zinnen, met keuze tussen COSHH Essentials, TRGS 440 (default), ECETOC en SOMS. De TIX-index (“Threshold exceedance Index”) meet de “ability to become airborne”: de logaritme van de ratio tussen de verzadigingsdampconcentratie (Cmax) en de gekozen grenswaarde (MAC), genormeerd op een 0–4-schaal. De RAS-score (Risk Assessment Score) is het product TIX × TOX op een 0–16-schaal en levert een persoonsonafhankelijke rangorde. De methodiek is opgezet als bureau-screening om de combinatie van toxiciteit en blootstellingspotentieel reproduceerbaar in beeld te brengen — niet als vervanging voor werkplekmetingen of een stof-specifieke risicobeoordeling.

Wat probeert DOHSBase Compare op te lossen

Een arbeidshygiënist die in een productieproces met meerdere chemische stoffen tegelijk te maken krijgt, krijgt regelmatig de vraag “welke van deze stoffen heeft vanuit de Arbo het laagste risico, en welke moeten we als eerste aanpakken?”. Het antwoord vraagt om een afweging van factoren die elk apart relevant zijn: de toxiciteit, de gebruikte hoeveelheden, de duur van het contact, de fysische verschijningsvorm, de dampspanning, de relevante grenswaarden en de aanwezigheid van bijzondere eindpunten zoals carcinogeniteit of reprotoxiciteit.

Voor 2005 bestond geen gestandaardiseerde manier om die afweging reproduceerbaar te maken. Twee arbeidshygiënisten konden dezelfde stoffenlijst verschillend rangordenen, met als gevolg dat de uitkomst van de risicobeoordeling sterk afhing van wie de beoordeling uitvoerde. Wieling en Scheffers benoemden dit fenomeen in 2006 als “arbeidshygiënische alchemie” — positief geformuleerd professional judgement, negatief geformuleerd een black box. Het gebrek aan reproduceerbaarheid maakte de acceptatie van de uitkomst kwetsbaar voor discussie met opdrachtgevers en toezichthouders.

DOHSBase Compare is opgezet om die rangordening te objectiveren. De methodiek grijpt aan op twee onafhankelijk bekende grootheden:

  1. De intrinsieke gevareigenschappen van de stof — toxiciteit, indelingssystemen en grenswaarden.
  2. De vluchtigheid en daarmee de maximaal optredende concentratie van de stof in de lucht.

De combinatie van die twee levert een gestandaardiseerde rangorde op die voor elke gebruiker dezelfde uitkomst geeft, voor dezelfde input.

De drie indices

TOX-index — uniforme toxiciteitsklassen

De TOX-index is geen nieuw classificatiesysteem maar een uniforme naam voor de bestaande hazard-banding-systemen. Verschillende organisaties hebben in de jaren negentig en tweeduizend classificatieschema’s ontwikkeld die stoffen op basis van hun H-zinnen (oorspronkelijk: R-zinnen) in 3 tot 5 klassen indelen voor gezondheidsschade:

  • COSHH Essentials (Britse Health & Safety Executive) — 5 klassen (A tot E)
  • TRGS 440 (Duitse Technische Regeln für Gefahrstoffe) — 4 klassen (1 gering tot 4 sehr hoch); in DOHSBase de standaardkeuze omdat de indeling op een meer recente aanpassing van Annex I is gebaseerd
  • ECETOC (European Centre for Ecotoxicology and Toxicology of Chemicals)
  • SOMS (Strategie Omgaan Met Stoffen, Nederlandse overheid)
  • ILO (International Labour Organization)

Alle gaan uit van een indeling in 3 tot 5 klassen op basis van de H- of R-zinnen voor gezondheidsschade. De DOHSBase Compare-gebruiker kan zelf het schema kiezen waarmee gewerkt wordt; de TOX-index pakt het juiste schema en vertaalt de H-zinnen van de stof naar de bijbehorende klasse-nummering. Onderstaande tabel toont de mapping zoals gepubliceerd in 2006 (R-zin nummering destijds; het principe is identiek voor de huidige H-zinnen):

Klasse COSHH TRGS ECETOC SOMS
4 Carc123, Mut123, ASen Carc12, Mut12, T+, T48 ASen, T+, T48 Carc12, Mut123, Rep60,61, T+, T48
3 T+, T48, DSen, Rep T+, T48, Sen, Mut3, Carc3, Rep60,61 Rep62+, DSen, T, Xn48, C, Xi41 Rep62+, T, C, Sen, Carc3, Narc67
2 T, Xn48, C, Xi37,41 Xn, Xi41, Rep62+ — Xn, Xi41, Dry66
1 Xn Xi36-38, Other Xn, Xi36-38, Other Xi36-38
0 Xi36, 38, Other — — —

Bron: Wieling & Scheffers, NVvA Nieuwsbrief 2006-01, tabel 1.

TIX-index — ability to become airborne

De TIX-index (Threshold exceedance Index) drukt uit hoe waarschijnlijk het is dat een stof zijn grenswaarde overschrijdt door enkel te verdampen. De uitgangsvraag: als de stof onbeperkt zou kunnen verdampen tot zijn verzadigingsdampspanning, hoe ver zit die maximale luchtconcentratie dan boven de grenswaarde?

De berekening verloopt in twee stappen.

Stap 1: bereken de maximale luchtconcentratie Cmax. Vanuit de dampspanning bij kamertemperatuur volgt:

Cmax = M / 22,4 × 273 / T × PT / 760 × 10⁶   [mg/m³]

waarin:

  • M = molecuulmassa van de stof
  • M / 22,4 = conversiefactor van ppm naar mg/m³ bij 273 K
  • T = temperatuur in graden K
  • PT = dampspanning in mm Hg
  • PT / 760 = relatieve dampdruk; voor een ideaal gas gelijk aan de molaire verhouding van de stof in de omringende lucht, en daarmee aan de concentratie in ppm of vol %

De formule kan worden vereenvoudigd tot:

Cmax = 16036 × M × PT / T   [mg/m³]

Bij deze berekening wordt geen rekening gehouden met aanvullende blootstelling door verneveling, beroering van de vloeistofgrenslaag of stoffigheid van vaste stoffen. Voor vloeistoffen is de formule een redelijke bovengrens. Voor vaste stoffen heeft TIX een beperkte betekenis, omdat de stoffigheid een dominantere rol speelt en niet in DOHSBase wordt gemodelleerd. Er bestaat ook geen algemeen geaccepteerde maat voor stoffigheid, laat staan dat daar databasegegevens voor beschikbaar zijn.

Stap 2: schaal de ratio naar een 0–4 index. De ratio Cmax / MAC, waarbij MAC de gekozen grenswaarde is, levert voor de meeste stoffen een waarde onder 10⁷ op. Om die ratio in een werkbare schaal te krijgen, wordt de logaritme genomen en geschaald:

TIX = ¹⁰log(Cmax / MAC) × 4 / 7

Waarden boven 4 worden afgekapt op 4. TIX wordt 0 zodra Cmax / MAC kleiner is dan 1 — een stof die in dampvorm zijn grenswaarde sowieso niet kan halen, krijgt geen vluchtigheidspunten.

De Cmax / MAC-ratio zelf is identiek aan de historische RIR-index (Risico Index Ratio) zoals voorgesteld door Mutgeert in 1979 (De Veiligheid nr. 55, pp. 355–361). DOHSBase voegt aan die historische ratio de logaritmische schaling en de begrenzing op 0–4 toe, zodat TIX direct vermenigvuldigd kan worden met TOX.

RAS-score — Risk Assessment Score

De daadwerkelijke rangorde wordt gemaakt door TIX en TOX te vermenigvuldigen:

RAS = TIX × TOX

De RAS kan waarden aannemen tussen 0 en 16. Uit waarnemingen op de DOHSBase-database is gebleken dat alle drie indices een goed onderscheidend vermogen hebben — de verdeling van de scores spreidt voldoende over de schaal om in de typische arbeidshygiënische praktijk een betekenisvolle rangorde op te leveren.

In DOHSBase Compare wordt de uitkomst gepresenteerd als een tabel gesorteerd op afnemende RAS-score. Stoffen waarvoor de berekening niet mogelijk is — bijvoorbeeld omdat de grenswaarde ontbreekt — worden in een aparte sectie getoond. Voor die stoffen levert DOHSBase een kick-off waarde als de stof tenminste één H-zin voor gezondheidsschade draagt, zodat de RAS-berekening alsnog kan worden uitgevoerd met een conservatieve referentiewaarde.

Een uitgewerkt voorbeeld: fenol, methanol en tolueen

Een klein chemisch bedrijf bereidt enkele honderden ton van een product op basis van een mengsel van ongeveer gelijke hoeveelheden fenol, methanol en tolueen. Het werk gebeurt onder normale druk en temperatuur. Nevels en huidcontact zijn via het heersende beheersregime uitgesloten. Damp emissie is niet uit te sluiten bij het vullen van vaten, een handeling van 15 minuten die om de twee uur plaatsvindt. De directeur vraagt: welke stof moet als eerste worden aangepakt?

Een professional judgement-benadering levert verschillende mogelijke antwoorden:

  • Tolueen, omdat het als enige een reprotox-indeling heeft?
  • Fenol, omdat het als enige een direct effect (corrosief) geeft, waardoor het effect van maatregelen snel zichtbaar zal zijn?
  • Methanol en tolueen, omdat dat de licht ontvlambare stoffen zijn?

Drie verdedigbare antwoorden, drie verschillende werkprioriteiten — en daarmee precies de “alchemie” die de Compare-methodiek wil voorkomen.

De input voor de drie stoffen:

Fenol Methanol Tolueen
CAS# 108-95-2 67-56-1 108-88-3
Fysische staat Vast Vloeistof Vloeistof
Cmax (mg/m³) 401 21 × 10⁴ 14 × 10⁴
EU-indeling & gevaarsymbool T (vergiftig), C (corrosief), Mut.Cat.3 F (licht ontvlambaar), T (vergiftig) F (licht ontvlambaar), Xn (schadelijk), Repr.Cat.3
R-zinnen 23/24/25; 34; 48/20/21/22; 68 11; 24/2325; 39/23/24/25 11; 38; 48/20; 63; 65; 67
Grenswaarde 15 min (mg/m³) 16 (SCOEL) 520 (MAC) 9 (Zweden); bestuurlijke MAC ingetrokken
H-notitie H H H

Toegepast op de TRGS-indeling, met de 15-minutengrenswaarde (passend bij de 15-minuten vulhandeling uit het voorbeeld), levert dat de volgende RAS-rangorde op:

TOX TIX RAS Rangorde
Fenol 3 (R23/24/25, 68, 48/20/21/22) 0,8 2,4 3
Methanol 3 (R23/24/25) 1,5 4,5 1
Tolueen 2 (R63) 1,5 3,0 2

Bron: Wieling & Scheffers, NVvA Nieuwsbrief 2006-01, voorbeeld + tabel 2.

De rangordening laat zien dat methanol de hoogste RAS-score heeft en daarmee — uit gezondheidsoogpunt, gegeven het beheersregime in dit voorbeeld — de eerste prioriteit verdient. Tolueen volgt als tweede, fenol als derde. Het op het oog plausibele alternatief van fenol-eerst (het corrosieve effect zou immers snel zichtbaar zijn) blijkt na uitwerking niet te kloppen: fenol heeft weliswaar een hogere TOX, maar zijn vaste fysische staat en lage dampspanning maken de TIX zo laag dat het uiteindelijke risico in dit blootstellingsscenario kleiner is dan bij methanol.

Dezelfde rangorde geldt — met andere absolute getallen — bij gebruik van de 8-uursgrenswaarden. Het resultaat is dus robuust voor de keuze van het tijdvenster.

Beperkingen van de RAS-rangorde

De RAS-score is uitdrukkelijk een screeningsindex, geen absolute risico-waarde. Drie kanttekeningen die in de oorspronkelijke 2006-publicatie expliciet zijn benoemd, en die in 2026 onverkort van toepassing blijven:

  1. De RAS heeft geen betekenis als absolute waarde. Een RAS-score van 6 betekent niet “twee keer zo riskant als 3”; het betekent dat de stof een hogere positie in de rangorde inneemt. De methodiek is bedoeld om alternatieven onderling te vergelijken en een eerste schifting aan te brengen, niet om een grenswaarde-overschrijdingskans te kwantificeren.
  2. Fysische staat en stoffigheid worden onvolledig gemodelleerd. Cmax beschrijft uitsluitend de damp-route. Voor poeders en granulaire materialen is het werkelijke blootstellingspotentieel sterk afhankelijk van stoffigheid, een eigenschap waarvoor geen algemeen geaccepteerde maat bestaat en die niet in DOHSBase wordt gemodelleerd. Voor deze stoffen is RAS een ondergrens-inschatting.
  3. Werkelijk risico moet op de werkplek worden bevestigd. De Compare-rangorde geeft een bureau-eerste indruk; de feitelijke beoordeling vraagt om luchtmetingen en een NEN-EN 689-conformiteitstoets of een gelijkwaardige analyse.

Het voordeel van de RAS, en de hoofdreden om hem boven losse professional judgement te verkiezen, is dat de rangordening persoonsonafhankelijk is. Zelfde input, zelfde uitkomst, ongeacht wie de beoordeling uitvoert. Voor opdrachtgevers en toezichthouders is dat een aanzienlijk sterker uitgangspunt dan een door één deskundige geformuleerde, niet-reproduceerbare zwart-witinschatting.

Bronpublicatie en historische lineage

De TOX/TIX/RAS-methodiek is voor het eerst gepubliceerd door Geert Wieling en Theo Scheffers in de NVvA Nieuwsbrief van april 2006 (NR1 2006, pp. 7–11), onder de titel “Rangordenen van chemische stoffen met DOHSBase”. Het volledige artikel is beschikbaar als lokale kopie.

De TIX-formule heeft een oudere voorouder: de RIR-index (Risico Index Ratio) zoals voorgesteld door B.J. Mutgeert in De Veiligheid nr. 55, 1979, pp. 355–361. Mutgeert introduceerde de Cmax / MAC-ratio als een dimensieloze maatstaf voor de mogelijkheid dat een damp zijn grenswaarde overschrijdt. Wieling en Scheffers behielden deze kern, voegden de logaritmische schaling toe (om de ratio in een werkbare 0–4-bandbreedte te brengen) en koppelden hem aan de TOX-index om een vermenigvuldigbare risicoscore te krijgen.

Sinds 2009 is de Compare-methodiek extern gevalideerd door het RIVM in het peer-review-rapport van het AWARE-project (RIVM 320023001, 2009). Het rapport gebruikt de DOHSBase Vergelijk-methodologie expliciet als referentiekader voor de beschrijving van de TIX-index — een van de vroegst gedocumenteerde externe evaluaties van de DOHSBase-rekenkern. De Arbokennisnet kennisdossiers en de sectorale Arbocatalogus Carrosserie Schadeherstel (2021, auteur Geert Wieling) gebruiken de RAS-score als gestandaardiseerde rangordeningsmethode in concrete werkprocessen. Zie DOHSBase in de literatuur voor het volledige overzicht.

Verder lezen