Die Exposition und Belastung des Menschen mit Schadstoffen kann auf unterschiedlichen Wegen erfolgen. Beispielsweise über die orale Aufnahme (belastete Lebensmittel, Kleinkindspielzeug), über die Inhalation von Stoffen (belasteter Staub, Innenraumluft) oder auch über die Haut (Kosmetika, Kleidung).

Seit 2011 untersucht das Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz NRW (LANUV) im Auftrag des Umweltministeriums NRW in Abständen von drei Jahren die innere Schadstoffbelastung von Kindern aus NRW im Alter zwischen zwei und sechs Jahren. Untersucht wird der Urin der Kinder auf ausgewählte Schadstoffe, die in verbrauchernahen Produkten aber auch in Lebensmitteln vorkommen können. Dazu zählen bestimmte Weichmacher (z.B. Phthalate, DINCH), Konservierungsstoffe (z.B. Parabene, Isothiazolinone), Duftstoffe (z.B. Lysmeral) und aprotische Lösungsmittel (z.B. Pyrrolidone) sowie Pestizide (z.B. Pyrethroide, Glyphosat). Dabei werden nicht dieselben Kinder über einen Zeitraum untersucht, sondern jeweils andere Kinder derselben Altersgruppe.

Mit Hilfe dieser Human-Biomonitoring (HBM) Untersuchungen soll herausgefunden werden, ob und wie stark Kinder aus NRW mit Schadstoffen belastet sind und wie sich die Belastung im Laufe der Zeit entwickelt, z. B. durch Ersatz oder gesetzliche Regulierung von Stoffen. Bei Stoffen, für die es gesundheitliche Beurteilungskriterien gibt, wird darüber hinaus abgeschätzt, ob die festgestellten Belastungen gesundheitliche Bedeutung für die Kinder haben.
Die Ergebnisse von vier Querschnittsuntersuchungen (2011/12, 2014/15, 2017/18, 2020/21) liegen vor; aktuell läuft die fünfte Querschnittsuntersuchung 2023/24.
Da bei allen Querschnittsuntersuchungen Rückstellproben archiviert werden, können bei neuen, aktuellen Fragestellungen, Proben zeitnah auf neue Stoffe nachanalysiert werden. Diese Möglichkeit war auch Ende 2023 von großem Nutzen, als die Frage nach der Belastung der Bevölkerung mit dem bisher wenig bekannten und nicht untersuchten Weichmacher Di-n-hexyl-Phthalat aufgeworfen wurde.

Das HBM ist ein Werkzeug der gesundheitsbezogenen Umweltbeobachtung, mit dem Bevölkerungsgruppen auf ihre Belastung mit Schadstoffen aus der Umwelt untersucht werden. Dabei wird die Konzentration von Stoffen in Körperflüssigkeiten (v.a. Blut und Urin) oder anderen körpereigenen Materialien (Haare) bestimmt. Mittels HBM können die innere Exposition sowie biologische Effekte bei Einzelpersonen und Bevölkerungsgruppen beurteilt werden.