Оценка потенциального риска здоровью в системе гигиенического мониторинга при оценке качества окружающей среды

a и b - эмпирические коэффициенты.

 

Фактически, выбор модели зависит  от той концептуальной системы, которая принята для оценки риска. На территории России применяются следующие:

• система гигиенического регламентирования (система предельно допустимых концентраций - ПДК);
• международный подход (разработанный EPA US);
• методы оценки риска, основанные на отечественных принципах гигиенического регламентирования вредных факторов окружающей  среды, частных моделях и результатах эпидемиологических исследований.

 

2.3.2.Система  ПДК:

 

• Принцип пороговости распространяется на все эффекты неблагоприятного воздействия;

 

• Соблюдение норматива (ПДК и  др.)  гарантирует  отсутствие неблагоприятных для здоровья эффектов;

 

• Превышение норматива  может  вызвать  неблагоприятные  для здоровья эффекты,  при этом до последнего времени отсутствовал практический механизм определения конкретных формы этих эффектов и их количественного выражения.

В качестве примера приведем подходы  к оценке загрязнения атмосферного воздуха, основываясь на "Санитарно-гигиенических  нормативах загрязняющих веществ в  атмосферном воздухе населенных мест и правилах их применения" М., 1990 г. Основные примеси, которые разрешены к использованию и выбросу в атмосферу обеспечены соответствующими медико-экологическими регламентами (ПДК). Если содержание вредных примесей не превышает указанные регламенты, то это расценивается как ситуацию, при которой риск неблагоприятных для здоровья эффектов отсутствует. В том случае, когда этот риск имеет место быть, то вычисляется суммарный показатель загрязнения (Р), а степень медико-экологического неблагополучия оценивается в соответствии со следующей таблицей.

 

Таблица 2.3.1

Оценка загрязнения  атмосферного воздуха

 

Оценка загрязнения	Величина индекса Р  при числе веществ, загрязняющих воздух
	2- 4	5- 9	10 - 20	> 20
Допустимая	<= 2	<= 3	<= 4	<= 5
Слабая	> 2 - 4	> 3 - 6	> 4 - 8	> 5 - 10
Умеренная	> 4 - 8	> 6 - 12	> 8 - 16	> 10 - 20
Сильная	> 8 - 16	> 12 - 24	> 16 - 32	> 20 - 40
Очень сильная	> 16	> 24	> 32	> 40

2.3.3 Международная практика (в соответствии с подходом EPA US - Американского Агентства по охране окружающей среды).

• Принцип  пороговости распространяется на все виды неканцерогенного воздействия, при этом нормирование качества среды осуществляется в соответствии со следующими регламентами

REL - Cal/EPA Reference Exposure Levels (Референтные экспозиционные уровни, утвержденные для Калифорнии или на уровне Американского Агентства по Охране Окружающей среды)

RfCc - Chronic Inhalation Reference Concentration (Референтная концентрация при хроническом ингаляционном воздействии)

RfCs - Subchronic Inhalation Reference Concentration (Референтная концентрация при субхроническом ингаляционном воздействии)

RfDco - Chronic Oral Reference Dose (Референтная доза при хроническом пероральном воздействии)

RfDso - Subchronic Oral Reference Dose (Референтная доза при субхроническом пероральном воздействии)

 

В качестве примера приведем оценку неканцерогенного риска, связанного с загрязнением воздуха медью. В официальных материалах ЕРА, которые, в частности, доступны в Интернете по адресу http://www.scorecard.org/, приводится следующая информация:

 

Chemical:	COPPER
CAS Number:	7440-50-8

Risk Assessment Values or Standards  

	Value	Units	Reference
Inhalation cancer risk value (potency)	Not a recognized or suspect carcinogen
Inhalation noncancer risk value (reference concentration)	0.02	ug/m3	OEHHA-REL

 

Соответственно в русском  переводе:

Название вещества:	МЕДЬ
Номер классификации CAS	7440-50-8

 

Значение  для оценки риска или Стандарты

	Значение	Единицы	Ссылка
Величина для расчета  потенциального канцерогенного ингаляционного риска	Не признан или не подозревается в качестве канцерогена
Величина для расчета  потенциального неканцерогенного ингаляционного риска (референтная концентрация)	0,02	мкг/м3	OEHHA-REL

Таким образом, концентрация меди в  воздухе на уровне 0,02 мкг/м³ расценивается как безопасная по риску неканцерогенного воздействия, а превышение ее опасно с точки зрения возникновения эффектов неканцерогенного (общетоксического) действия. Иными словами, с точки зрения американских подходов при концентрации меди в воздухе 0,01 мкг/м³ риск отсутствует, а при концентрации 0,04 мкг/м³ риск есть.

 

• Канцерогенные эффекты оцениваются по беспороговому принципу,  при этом нормирование осуществляется по уровню приемлемого  риска.  Сам же риск представляет собой вероятность  (или при другой интерпретации - количество дополнительных случаев) заболеваний  раком при воздействии оцениваемого фактора.

 

Для расчета этого типа риска  используются следующие величины:

 

SFi - Inhalation cancer slope factor (Фактор канцерогенного риска при ингаляционном воздействии)

SFo - Oral cancer slope factor (Фактор канцерогенного риска при пероральном воздействии)

SFse - External exposure slope factor to radionuclides in soil (Фактор канцерогенного риска внешней экспозиции для радионуклеидов в почве)

URFi - Unit Risk factor inhalation (Модуль канцерогенного риска при ингаляции)

 

В качестве примера приведем оценку канцерогенного риска, связанного с  загрязнением питьевой воды хлороформом. В официальных материалах ЕРА, которые, как указывалось выше, доступны в Интернете, приводится следующая информация:

 

Chemical:	CHLOROFORM
CAS Number:	67-66-3
Risk Assessment Values or Standards			Value	Units	Reference
Inhalation cancer risk value (potency)			0.019	kg-day/mg	CRICAR
Inhalation noncancer risk value (reference concentration)			300	ug/m3	OEHHA-REL
National ambient air quality standard			Gap in regulatory coverage
Ingestion cancer risk value (potency)			0.031	kg-day/mg	CRICAR
Ingestion noncancer risk value (reference dose)			0.01	mg/kg-day	IRIS-HEAST
National water quality standard			0.1	mg/L	SDWA-MCL

 

Вещество:	ХЛОРОФОРМ
Номер классификации CAS:	67-66-3

 

Значения  для оценки риска или Стандарты

	Значение	Единицы	Ссылка
Величина для расчета  потенциального канцерогенного ингаляционного риска	0.019	кг-день/мг	CRICAR
Величина для расчета  потенциального неканцерогенного ингаляционного риска (референтная концентрация)	300	мкг/м3	OEHHA-REL
Национальный стандарт на содержание в воздухе	Отсутствует
Величина для расчета  потенциального канцерогенного перорального риска	0.031	кг-день/мг	CRICAR
Величина для расчета потенциального неканцерогенного перорального риска (референтная доза)	0.01	мг/кг-день	IRIS-HEAST
Национальный стандарт в питьевой воде	0.1	мг/л	SDWA-MCL

 

Для примера, попробуем, используя  вышеприведенные данные, рассчитать канцерогенный риск при содержании хлороформа в питьевой воде на уровне 1 мг/л, используя методику Американского Агентства по охране окружающей среды [30]. В соответствии с этой методикой принимается во внимание следующее. Риск рассчитывается на условие ежедневного потребления данной воды на протяжении всей жизни человека. На этот же срок определен и норматив для расчета риска. Среднее количество ежедневно потребляемой внутрь воды примем как 3 л, средний вес человека - 70 кг. Таким образом, ежедневно в этих условиях человек потребляет с питьевой водой хлороформ в дозе (Lifetime daily average dose - ADD):

 

ADD =  3л ^х 1мг/л / 70кг = 0,043 мг/кг     (6)

 

Величина риска составляет, при  использовании линейной модели:

 

Risk = 0.031 ^x 0.043 = 0.00133     (7)

 

При использовании экспоненциальной модели значение аналогично:

 

Risk = 1 - exp(- 0.031 ^x 0.043) = 0.00133   (8)

 

Это равноценно 1330 дополнительным случаям  заболеваний раком на миллион  человек, постоянно потребляющих такую воду.

 

• Возможна оценка риска комплексного и комбинированного ( в случае воздействия однотипных ядов) действия.

 

В качестве примера приведем оценку канцерогенного риска, связанного с  загрязнением мышьяком атмосферного воздуха (0,0001 мг/м³) и питьевой воды (0,5 мг/л). В официальных материалах ЕРА по поводу мышьяка приводится следующая информация:

Chemical:	ARSENIC
CAS Number:	7440-38-2

 

Risk Assessment Values or Standards  

	Value	Units	Reference
Inhalation cancer risk value (potency)	12	Kg-day/mg	CRICAR
Inhalation noncancer risk value (reference concentration)	0.03	Ug/m3	OEHHA-REL
National ambient air quality standard	Gap in regulatory coverage
Ingestion cancer risk value (potency)	1.5	kg-day/mg	IRIS-HEAST
Ingestion noncancer risk value (reference dose)	0.0003	mg/kg-day	IRIS-HEAST
National water quality standard	0.05	mg/L	SDWA-MCL

 

 

 

Вещество:	МЫШЬЯК
Номер классификации CAS:	7440-38-2

 

Значения  для оценки риска или Стандарты	Значение	Единицы	Ссылка
Величина для расчета  потенциального канцерогенного ингаляционного риска	12	кг-день/мг	CRICAR
Величина для расчета  потенциального неканцерогенного ингаляционного риска (референтная концентрация)	0.03	мкг/m3	OEHHA-REL
Национальный стандарт на содержание в воздухе	Отсутствует
Величина для расчета  потенциального канцерогенного перорального риска	1.5	кг-день/мг	IRIS-HEAST
Величина для расчета потенциального неканцерогенного перорального риска (референтная доза)	0.0003	мг/кг-день	IRIS-HEAST
Национальный стандарт в питьевой воде	0.05	мг/л	SDWA-MCL

 

В соответствии с подходами американского  Агентства по охране окружающей среды  [30] определяем дозу мышьяка, поглощаемую из воздуха (ADDa): вес человека (BW)- 70 кг, средний объем ежедневно вдыхаемого воздуха (DAV) - 22 м³, концентрация мышьяка в воздухе ( C )- 0,0001 мг/м³.

 

ADDa = C ^x DAV / BW = 0.0001 ^x 22 / 70 = 0.0000314 мг/кг  (9)

 

Определяем дозу мышьяка, поглощаемую  с питьевой водой (ADDd) - вес человека (BW)- 70 кг, средний объем ежедневно потребляемой воды (DW) - 3 л, концентрация мышьяка в воде ( C )- 0,5 мг/л.

 

ADDd =  DW ^х C / BW  = 3л ^х 0,5мг/л / 70кг = 0,0214 мг/кг (10)

 

Определяем суммарную (Risk) величину канцерогенного риска при ингаляционном (RiskA) и пероральном (RiskW) путях поступления:

 

Risk = RiskA + RiskW = 0.0000314 x 12 + 0.0214 x 1.5 = 0.000377 + 0.0321 = 0.0325  (11)

 

Это равноценно 32500 дополнительным случаям заболеваний раком на миллион человек.

Аналогично осуществляется расчет и для комбинированного действия веществ (когда разные вещества поступают  из одного и того же объекта среды).

 

2.3.4 Методы оценки риска, основанные  на отечественных принципах гигиенического регламентирования вредных факторов окружающей  среды, частных моделях и результатах эпидемиологических исследований.

 

• Индекс относительного условного риска (Ri).

Данный подход разработан проф. С.М.Новиковым (НИИ ЭЧ и ГОС им. Сысина). 
Рассматриваемая методика основана на следующих исходных положениях:

• Опасность для здоровья, обусловленная превышением ПДК с.с. (среднесуточных), может быть оценена на основе анализа зависимости риска и тяжести эффектов от уровней воздействия во всем диапазоне эффективных концентраций: от смертельных до пороговых или максимальных недействующих. Мерой условного риска (R) является некоторая функция от вероятности появления эффекта определенной степени тяжести.
• Опасность для здоровья, вызванная воздействием i-го загрязнителя, имеет степенную (логарифмическую) зависимость от уровней воздействия или степени превышения ПДК с.с. :

Ri = b lg(Ci / ПДК  с.с.)

или

Ri=a + b lg(Ci),

где

Ci-фактическая концентрация i-го  загрязнителя,

a = - lg (ПДК с.с.),

b - показатель угла наклона зависимости "концентрация-условный риск", интегрально характеризующий опасность, связанную с превышением концентрацией ПДК.

• Степень возрастания опасности при превышении ПДК с.с. определяется углом наклона зависимости риска от уровней воздействия (т.е. величиной b).
• Опасность для здоровья, обусловленная превышением ПДК, не зависит от существующих классов опасности и должна оцениваться с учетом индивидуальных характеристик каждого вещества.
• С увеличением продолжительности воздействия риск и тяжесть эффектов либо возрастают, либо остаются на уровне, наблюдавшемся при исходном времени экспозиции данной концентрации.