12 czerwca 2015

Podstawy metodologiczne oceny ryzyka zdrowotnego

W oprogramowaniu HRA2 wykorzystano podstawy metodologiczne oceny ryzyka zdrowotnego opracowane przez Agencję Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych (US EPA).

Według tej metodologii proces oceny ryzyka zdrowotnego składa się z dwóch głównych etapów:

• Podstawowej oceny ryzyka zdrowotnego
• Wyznaczania lokalnych, bezpiecznych dla zdrowia zawartości  substancji zanieczyszczających w mediach środowiskowych (gleba, woda podziemna), czyli lokalnych kryteriów remediacyjnych (RBRL)

Podstawowa ocena ryzyka zdrowotnego

Podstawowa ocena ryzyka zdrowotnego jest analizą potencjalnych negatywnych skutków zdrowotnych, które mogą wystąpić w wyniku narażenia na szkodliwe substancje obecne w mediach środowiskowych na danym terenie, w sytuacji gdy nie są podejmowane żadne działania kontrolne lub ograniczające narażenie (tzn. w przypadku braku działań naprawczych).

 Proces podstawowej oceny ryzyka zdrowotnego składa się z następujących faz:

• opracowanie zestawu danych
• oceny narażenia
• oceny toksyczności substancji
• charakterystyki ryzyka.

Opracowanie zestawu danych

Etap ten obejmuje:

• przegląd istniejących danych o zanieczyszczonym terenie
• określenie listy substancji zanieczyszczających
• wstępną identyfikację receptorów i szlaków narażenia
• opracowanie strategii poboru prób
• ocenę jakości danych pomiarowych
• zebranie aktualnych danych o właściwościach fizykochemicznych substancji zanieczyszczających
• przygotowanie danych wejściowych.

Ocena narażenia

Ocena narażenia obejmuje określenie wielkości, częstotliwości, czasu trwania i dróg narażenia.

Ocena narażenia ludzi składa się z trzech etapów:

• charakterystyki zanieczyszczonego środowiska (opis środowiska fizycznego i potencjalnie narażonych populacji/receptorów)
• identyfikacji szlaków narażenia (określenie źródeł i mechanizmu uwalniania się zanieczyszczeń, miejsc kontaktu i dróg narażenia - pokarmowej, absorpcji przez skórę, oddechowej)
• oszacowania wielkości narażenia (obliczenie dawek pobranych)

W zależności od obecnego lub/i przyszłego sposobu użytkowania terenu, istnieje możliwość opracowywania odpowiednich scenariuszy narażenia, które uwzględniają rodzaj receptora (dzieci, osoby dorosłe) i sposób narażenia (szlaki narażenia).

Aplikacja in2in-HRA2 umożliwia prowadzenie analiz ryzyka zdrowotnego w ramach trzech, typowych dla obszarów miejskich, sposobów użytkowania terenu: mieszkaniowego, przemysłowego i rekreacyjnego.

W ramach tych scenariuszy możliwe jest prowadzenie analiz dla czterech szlaków narażenia odnoszących się do gleby i trzech – do wód podziemnych użytkowanych w gospodarstwach domowych.

Ocena toksyczności

Ocena toksyczności polega na zebraniu ilościowych i jakościowych danych dotyczących toksyczności substancji, w tym informacji o miarach toksyczności. Miarą toksyczności substancji rakotwórczych jest współczynnik nachylenia (SF) lub ryzyko jednostkowe (UR), a substancji nierakotwórczych – dawka referencyjna (RfD) lub stężenie referencyjne (RfC).

Charakterystyka ryzyka zdrowotnego

Charakterystyka ryzyka występującego na danym terenie polega na integracji wyników oceny toksyczności i oceny narażenia. Ryzyko jest charakteryzowane oddzielnie dla substancji o działaniu rakotwórczym i nierakotwórczym w ramach opracowanych scenariuszy narażenia.

Ryzyko nierakotwórcze charakteryzowane jest przez porównanie obliczonych dawek substancji zanieczyszczających pobranych poszczególnymi drogami  narażenia z odpowiednimi dawkami referencyjnymi (RfD). Wynik przedstawiany jest w postaci ilorazu zagrożenia (HQ)

gdzie:

CDI – dawka substancji nie rakotwórczej pobrana daną drogą narażenia (mg/kg/dzień)

RfD – dawka referencyjna (mg/kg/dzień).

Jeżeli HQ przekracza wartość 1 oznacza to, że w wyniku narażenia na daną substancję mogą wystąpić szkodliwe efekty zdrowotne.

W przypadku występowania narażenia na więcej niż jedną substancję nierakotwórczą  i/lub drogę narażenia, ilorazy zagrożenia (HQ) obliczone dla każdej substancji i drogi narażenia sumuje się i wyraża w postaci odpowiednich indeksów zagrożenia (HI).

Całkowity HI oblicza się jako sumę indeksów zagrożenia (HI), obliczonych dla poszczególnych szlaków narażenia i danego receptora w ramach danego scenariusza narażenia. Całkowity HI przekraczający wartość 1 oznacza, że przy danej wielkości narażenia mogą powstać szkodliwe efekty zdrowotne.

Ryzyko rakotwórcze jest szacowane jako prawdopodobieństwo zachorowania na raka w okresie całego życia, jako wynik narażenia na daną substancję rakotwórczą daną drogą narażenia. Do tego celu wykorzystuje się następujący wzór:

gdzie:

CDI – dawka substancji rakotwórczej pobrana daną drogą narażeni, uśredniona dla 70 lat życia człowieka (mg/kg/dzień)

SF – współczynnik nachylenia odpowiedni dla danej drogi narażenia (mg/kg/dzień)^-1.

W przypadku występowania narażenia na daną substancję kilkoma drogami narażenia, ryzyko rakotwórcze obliczone dla wszystkich dróg narażenia sumuje się i wyraża w postaci ryzyka rakotwórczego dla substancji.

Całkowite ryzyko rakotwórcze oblicza się sumując ryzyka obliczone dla poszczególnych kancerogenów, a następnie porównuje z poziomem ryzyka akceptowalnego (dopuszczalnego). Jako poziom ryzyka akceptowalnego przyjmuje się najczęściej wartości z zakresu od 1x10^-6 do 1x10^-4 . 

Jeżeli całkowite ryzyko rakotwórcze, wynikające z zanieczyszczenia danego medium środowiskowego (gleba, woda podziemna), jest większe od 1x10^-4  lub całkowity indeks zagrożenia przekracza wartość 1, wtedy wyznacza się lokalne, bezpieczne dla zdrowia zwartości substancji zanieczyszczających (RBRL), czyli lokalne kryteria remediacyjne.

Wyznaczania lokalnych, bezpiecznych dla zdrowia zawartości  substancji zanieczyszczających (RBRL)

RBRL to zawartości substancji zanieczyszczających w danym medium środowiskowym (gleba woda podziemna), obliczone w oparciu o ustaloną wartość ryzyka docelowego (TR), przy uwzględnieniu lokalnych warunków środowiskowych i warunków narażenia w ramach określonego scenariusza narażenia (lokalne kryteria remediacyjne).

TR dla substancji rakotwórczych wynosi na przykład 1x10^-6, a dla substancji nierakotwórczych jest to iloraz zagrożenia lub indeks zagrożenia (np. HQ lub HI mniejszy lub równy 1).

Do obliczania RBRL wykorzystuje się dane pochodzące z ocenianego terenu:

C – zawartość substancji zanieczyszczającej w danym medium (glebie lub wodzie podziemnej), (mg/kg lub mg/l)

TR – ryzyko docelowe – rakotwórcze lub nierakotwórcze

Ryzyko obliczone – ryzyko rakotwórcze (CR) lub nierakotwórcze (HQ) obliczone dla danej substancji zanieczyszczającej w danym medium (glebie lub wodzie podziemnej).

RBRL oblicza się oddzielnie dla substancji rakotwórczych i nierakotwórczych, oddzielnie dla narażenia drogą pokarmową/dermalną i drogą oddechową ze względu na potencjalnie różne efekty szkodliwe powodowane tymi drogami narażenia.

Wartości wszystkich rodzajów RBRL obliczonych dla danej substancji są następnie porównywane, a wartość najniższa jest proponowana jako lokalne kryterium remediacyjne.

Poniżej tabela przedstawiająca scenariusze oraz szlaki narażenia: