Фрагмент документа "СОСТОЯНИЕ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ В СВЯЗИ С СОСТОЯНИЕМ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ И УСЛОВИЯМИ ПРОЖИВАНИЯ НАСЕЛЕНИЯ. КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ РИСКА ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ ПРИОРИТЕТНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ, ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ".
2. Критерии оценки риска для здоровья населения
Оценка риска воздействия факторов окружающей среды на здоровье
населения основана на выявлении, прогнозировании и характеристике
вредных эффектов у человека. В соответствии с определением ВОЗ вредные
эффекты - это любые эффекты, приводящие к нарушению функций и/или
патологическим изменениям, которые могут понизить способность
организма реагировать на дополнительные стрессорные воздействия или
повысить чувствительность к вредным воздействиям других факторов
окружающей среды. Вредный эффект характеризуется наличием
морфологических или физиологических нарушений, изменений роста,
развития или продолжительности жизни.
При оценке риска развития неканцерогенных эффектов обычно исходят
из предположения о наличии порога вредного действия, ниже которого
вредные эффекты не развиваются. В методологии оценки риска широко
используются следующие понятия:
- уровень необнаружения вредных эффектов (NOAEL) - наивысшая доза
или концентрация, при которой современными методами исследований не
удается выявить вредных для здоровья эффектов (в отечественной
литературе аналогом этого термина является термин "максимальная
недействующая доза", или "концентрация");
- наименьший уровень экспозиции, при которой наблюдается вредный
эффект (LOAEL, или пороговая доза/концентрация).
Безопасный для здоровья человека уровень воздействия химических
веществ устанавливается путем деления NOAEL на величину фактора
неопределенности (коэффициента запаса). В случае отсутствия NOAEL для
расчета безопасного уровня используется LOAEL. Величина коэффициента
неопределенности (UF) устанавливается с учетом возможного влияния на
достоверность оценки безопасного уровня целого ряда факторов (табл.
2.1).
Таблица 2.1
КОМПОНЕНТЫ ФАКТОРА НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ
ДЛЯ УСТАНОВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНЫХ УРОВНЕЙ ВОЗДЕЙСТВИЯ
ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
---------------------------------------------------------------------
|N | Фактор | Величина UF |
|--|--------------------------------|-------------------------------|
|1 | Экстраполяция результатов, | Расчет с использованием |
| | полученных при нестандартном | средневзвешенных по времени |
| | режиме воздействия, на | величин (с учетом пересчетных |
| | реальные условия воздействия | коэффициентов) |
| | на человека | |
|--|--------------------------------|-------------------------------|
|2 | Экстраполяция на эквивалентную | Применение дозиметрических |
| | концентрацию для человека | моделей ингаляционного |
| | (НЕС): | воздействия |
| | дополнительный учет | |
| | особенностей абсорбции и | |
| | отложения газов или аэрозолей | |
| | в органах дыхания животных и | |
| | человека | |
|--|--------------------------------|-------------------------------|
|3 | Экстраполяция с | 1 - если продолжительность |
| | субхронического на | воздействия больше 12% от |
| | хроническое, пожизненное | средней продолжительности |
| | воздействие | жизни; |
| | | 3-8 - 12% от средней |
| | | продолжительности жизни; |
| | | 10 - менее 8% от средней |
| | | продолжительности жизни |
|--|--------------------------------|-------------------------------|
|4 | Экстраполяция с LOAEL на NOAEL | 3-10 |
|--|--------------------------------|-------------------------------|
|5 | Межвидовая экстраполяция | 1 - наблюдения на людях; |
| | | 3 - наблюдения на животных |
| | | (если не используется расчет |
| | | НЕС); |
| | | 10 - наблюдения на животных |
| | | при отсутствии сведений о |
| | | видовой чувствительности |
|--|--------------------------------|-------------------------------|
|6 | Экстраполяция со среднего | 1 - исследования на наиболее |
| | индивидуума на наиболее | чувствительной субпопуляции; |
| | чувствительные подгруппы | 10 - обычная (средняя) |
| | (внутривидовая экстраполяция) | субпопуляция |
|--|--------------------------------|-------------------------------|
|7 | Экстраполяция с одного пути | 3,5 мг/куб. м на 1 мг/кг |
| | воздействия на другой (с | (масса тела - 70 кг, суточное |
| | учетом различий в токсичности | поступление воздуха - 20 куб. |
| | при разных путях поступления) | м, воды - 2 л) |
|--|--------------------------------|-------------------------------|
|9 | Влияние вещества на | 1-10 |
| | развивающийся организм (плод, | |
| | новорожденный, ребенок) | |
|--|--------------------------------|-------------------------------|
|10| От минимальной к полной базе | Менее или равно 10 |
| | данных | |
|--|--------------------------------|-------------------------------|
|11| От более тяжелых эффектов к | С учетом выраженности |
| | менее тяжелым | наблюдаемых изменений |
|--|--------------------------------|-------------------------------|
|12| Модифицирующий фактор | 1-10 |
---------------------------------------------------------------------
Расчет итоговой величины коэффициента неопределенности
осуществляется путем перемножения выбранных компонентов и
модифицирующего фактора (MF), отражающего суммарное экспертное мнение
о полноте и достоверности всей совокупности данных, использованных для
обоснования UF (рис. 2.1 - не приводится).
Рис. 2.1. Зависимость "доза - ответ"
для неканцерогенных химических веществ
----------------------------------------------------------------------
Не приводится.
Для большинства ранее исследованных за рубежом веществ значение
UF колеблется в пределах от 1 (данные получены в исследованиях
чувствительных подгрупп населения) до 3000 (результаты эксперимента на
лабораторных животных при нестандартных условиях воздействия) и в
среднем составляет около 200.
В последние годы при обосновании безопасных уровней воздействия
используется расчет так называемой реперной дозы или концентрации
(BMD, BMC). Данный подход основан на анализе зависимости частоты
исследуемого вредного эффекта от уровня воздействия химического
вещества. В качестве реперного эффекта (BME) обычно выбирается
величина 1-10%, характеризующая возрастание вероятности развития
вредного эффекта на 1-10% по сравнению с фоном или параллельным
контролем. Реперная доза/концентрация соответствует верхней 95%
доверительной границе того уровня воздействия, который связан с BME.
Последующий переход от реперной дозы к безопасному уровню
осуществляется также, как и при установлении референтной (безопасной)
дозы:
RfD = BMD / (UF x MF).
Характеристика риска по неканцерогенным эффектам, как правило,
осуществляется путем сопоставления уровней экспозиции с референтными
(безопасными) для здоровья человека дозами или концентрациями.
В отечественной и зарубежной литературе для обозначения
безопасного уровня воздействия используются такие термины, как
"референтная доза/концентрация" (RfD, RfC - США), "переносимое
суточное поступление" (TDI - ВОЗ, Канада), "допустимое суточное
поступление" (ADI - ФАО/ВОЗ), "переносимая концентрация" (ТС - ВОЗ,
Канада), "уровень минимального риска" (MRL - США), "референтный
уровень воздействия" (REL - США) и др. По своей сути все эти величины
аналогичны применяемым в России ПДК и допустимым суточным дозам (ДСД),
установленным по токсикологическому (резорбтивному) критерию
вредности. Различия состоят в статусе этих величин - все они в отличие
от ПДК являются рекомендательными критериями и используются
исключительно для целей оценки возможного влияния химических веществ
на здоровье населения.
Характеристика риска развития неканцерогенных эффектов проводится
на основе расчета коэффициента опасности:
HQ = AD / RfD или HQ = AC / RfC,
где:
HQ - коэффициент опасности;
AD - средняя доза, мг/кг;
AD - средняя концентрация, мг/куб. м;
RfD - референтная (безопасная) доза, мг/кг;
RfC - референтная (безопасная) концентрация, мг/куб. м.
При HQ равном или меньшем 1,0 риск вредных эффектов
рассматривается как пренебрежимо малый. С увеличением HQ вероятность
развития вредных эффектов возрастает, однако точно указать величину
этой вероятности невозможно.
Коэффициент опасности рассчитывается раздельно для условий
кратковременных (острых), подострых и длительных воздействий
химических веществ. При этом период усреднения экспозиций и
соответствующих безопасных уровней воздействия должен быть
аналогичным.
К острым воздействиям обычно относят экспозиции с
продолжительностью не более 24 часов. Агентство США по регистрации
токсических соединений и заболеваний (ATSDR) при установлении уровней
минимального риска для острых воздействий использует временной
интервал 1-14 суток. Максимальная длительность подострых экспозиций
составляет 10-12% средней продолжительности жизни, что соответствует
для человека 8 годам, для крыс и мышей - 13 неделям. Более длительные
воздействия, превышающие 10-12% средней продолжительности жизни,
рассматриваются как хронические.
Применение референтных уровней для оценки риска при острых и
хронических экспозициях более подробно рассмотрено в разделах 2.1.1 -
2.1.2.
Характеристика риска при комбинированном и комплексном
воздействии химических соединений проводится на основе расчета индекса
опасности (HI). Индекс опасности для условий одновременного
поступления нескольких веществ одним и тем же путем (например,
ингаляционным или пероральным) рассчитывается по формуле:
HI = SUM HQ ,
i
где:
HQ - коэффициенты опасности для отдельных компонентов смеси
i
воздействующих веществ.
При комплексном поступлении химического вещества в организм
человека из окружающей среды одновременно несколькими путями, а также
при многосредовом и многомаршрутном воздействии критерием риска
является суммарный индекс опасности (THI):
THI = SUM HIj,
где:
HIj - индексы опасности для отдельных путей поступления или
отдельных маршрутов воздействия. Например, при одновременном
поступлении вещества А ингаляционно и перорально индекс опасности
будет равен:
THI = Ca / RfC + Do / RfD,
где:
Ca - оцениваемая концентрация вещества в воздухе (мг/куб. м);
Do - доза, получаемая пероральным путем (мг/кг).
Оценка опасности при комбинированном и комплексном поступлении
осуществляется без учета коэффициентов поглощения веществ в органах
дыхания и желудочно-кишечном тракте, т.е. на основе воздействующих доз
и концентраций. Это обусловлено тем, что величины безопасных уровней
воздействия химических веществ (RfD, RfC) всегда устанавливаются как
экспозиционные (воздействующие), а не поглощенные дозы.
При накожном воздействии химических веществ, как правило,
оценивается величина поглощенной дозы, методы расчета которой
приведены в подготовленных методических рекомендациях "Расчет доз при
оценке риска многосредового воздействия химических веществ", а также
работе С.М. Новикова (1999 г.). В связи с отсутствием данных о
безопасных уровнях при накожном воздействии для большинства
приоритетных химических веществ в качестве ориентировочной меры
допустимого накожного воздействия (RfDd) используется величина
поглощенной дозы, рассчитанной исходя из референтной дозы (RfDo) при
пероральном пути поступления:
RfDd = RfDo / GIABS,
где:
GIABS - коэффициент абсорбции в желудочно-кишечном тракте.
Значения GIABS для приоритетных химических веществ, загрязняющих
окружающую среду, обобщены в созданной нами компьютерной базе TOXVAL.
Расчет индексов опасности, как правило, проводится с учетом
критических органов/систем, поражаемых исследуемыми веществами. Как
свидетельствуют результаты научных исследований, при воздействии
компонентов смеси на одни и те же органы или системы организма
наиболее вероятным типом их комбинированного действия является
суммация (аддитивность). Данное правило далеко не универсально, так
как не учитывает возможных различий в тонких механизмах специфического
действия компонентов смеси, а также локальных вредных реакций в месте
первичного контакта вещества с организмом (например, на слизистых
оболочках дыхательных путей или желудка). Вместе с тем, по мнению
международных и зарубежных экспертов, подобный подход хотя и
достаточно консервативен, так как может преувеличивать опасность для
здоровья, однако является более предпочтительным по сравнению с
раздельной, независимой оценкой каждого из компонентов или признанием
всех компонентов аддитивно действующими. Применение рассматриваемого
подхода в системе социально-гигиенического мониторинга существенно
расширяет возможности для прогноза возможных изменений в состоянии
здоровья населения, а также поиска связей между качеством окружающей
среды и показателями здоровья.
В качестве примера в таблице 2.2 приведены результаты оценки
риска воздействия четырех гипотетических веществ.
Таблица 2.2
ОЦЕНКА НЕКАНЦЕРОГЕННОГО РИСКА
---------------------------------------
|Вещество|Доза, |RfD, мг/кг|HQ |Орган |
| |мг/кг | | | |
|--------|------|----------|---|------|
|А | 0,005|0,05 |0,1|Почки |
|--------|------|----------|---|------|
|Б |16,0 |4,0 |4,0|Печень|
|--------|------|----------|---|------|
|С | 0,12 |0,4 |0,3|Почки |
|--------|------|----------|---|------|
|Д | 0,08 |0,2 |0,4|Печень|
|---------------|----------|---|------|
|Суммарный риск |HI общий |4,8| |
|---------------|----------|---|------|
| |HI почки |0,4| |
|---------------|----------|---|------|
| |HI печень |4,4| |
---------------------------------------
Как видно из данной таблицы, наибольший вклад как в суммарную
величину HI, так и в риск воздействия на почки вносит вещество Б.
Наименее значимую роль в формировании риска играет вещество А.
В таблице 2.3 приведена укрупненная классификация критических
органов / систем, рекомендуемая для использования при оценке риска
воздействия химических веществ на здоровье населения.
Таблица 2.3
КРИТИЧЕСКИЕ ОРГАНЫ И СИСТЕМЫ ОРГАНИЗМА
-------------------------------------------------------------
|Сокращенное |Характеристика |
|наименование | |
|--------------|--------------------------------------------|
|Биохим. |Изменения биохимических показателей (с |
| |идентификацией специфического фермента, |
| |например, ХЭ - холинэстераза) |
|--------------|--------------------------------------------|
|Волосы |Влияние на волосы, включая алопецию |
|--------------|--------------------------------------------|
|Глаза |Влияние на орган зрения |
|--------------|--------------------------------------------|
|Гормональные |Влияние на эндокринную систему |
|--------------|--------------------------------------------|
|Желудочно- |Влияние на желудочно-кишечный тракт, кроме |
|кишечный тракт|печени |
|--------------|--------------------------------------------|
|Зубы |Поражения зубов |
|--------------|--------------------------------------------|
|Иммунная |Влияние на иммунную систему, включая |
|система |развитие аллергических реакций (сенс.), |
| |иммунотоксическое действие (иммуноток.) |
|--------------|--------------------------------------------|
|Кожа |Изменения кожных покровов, например, |
| |хлоракне, аргирия и др. |
|--------------|--------------------------------------------|
|Костная |Влияние на костную систему |
|система | |
|--------------|--------------------------------------------|
|Костный мозг |Влияние на красный костный мозг |
|--------------|--------------------------------------------|
|Кровь |Влияние на кроветворную систему и показатели|
| |периферической крови |
|--------------|--------------------------------------------|
|Нервная |Влияние на периферическую и центральную |
|система |нервную систему, включая дегенерацию |
| |миелиновых оболочек |
|--------------|--------------------------------------------|
|Органы дыхания|Влияние на органы дыхания |
|--------------|--------------------------------------------|
|Печень |Влияние на печень, включая индукцию |
| |микросомальных ферментов |
|--------------|--------------------------------------------|
|Поджелудочная |Влияние на поджелудочную железу |
|железа | |
|--------------|--------------------------------------------|
|Почки |Влияние на почки |
|--------------|--------------------------------------------|
|Развитие |Влияние на процессы развития организма, |
| |включая эмбриотоксическое и тератогенное |
| |действие, нарушения интеллектуального |
| |развития и способности к обучению |
|--------------|--------------------------------------------|
|Репродуктивная|Влияние на репродуктивную систему |
|система | |
|--------------|--------------------------------------------|
|Селезенка |Влияние на селезенку |
|--------------|--------------------------------------------|
|Сердечно - |Влияние на сердечно-сосудистую систему |
|сосудистая | |
|система | |
|--------------|--------------------------------------------|
|Системн. |Системные эффекты, включая достоверные |
| |изменения динамики массы тела, множественные|
| |поражения органов, развитие явных |
| |клинических симптомов интоксикации, |
| |преждевременную смерть |
|--------------|--------------------------------------------|
|Слизистые |Раздражающее действие на слизистые оболочки |
| |глаз и дыхательных путей |
|--------------|--------------------------------------------|
|Тимус |Влияние на тимус |
|--------------|--------------------------------------------|
|ЦНС |Влияние на центральную нервную систему |
-------------------------------------------------------------
Под критическими в данном методическом документе понимаются те
органы или системы организма, в которых при возрастании уровня дозы
возникает первый вредный эффект или его известный предвестник.
Критические органы и системы, связанные с наиболее чувствительными и
специфическими вредными биологическими изменениями, могут различаться
в зависимости от пути поступления и продолжительности воздействия
химического вещества. Чаще всего в качестве критических
рассматриваются органы/системы, поражаемые на уровне пороговых доз
(концентраций) анализируемого химического соединения. С увеличением
уровня и продолжительности экспозиции обычно происходит генерализация
вредных эффектов с вовлечением новых органов и систем. Отобранные на
основе анализа многочисленных отечественных и зарубежных публикаций
критические органы/системы для приоритетных веществ, загрязняющих
окружающую среду крупных городов, приведены в приложениях 1-3.
Пропуски в графе "Критические органы/системы" обусловлены отсутствием
или противоречивостью данных о вредных эффектах некоторых химических
соединений.
При оценке риска воздействия химических элементов, необходимых
для нормальной жизнедеятельности организма (например, фтор, йод,
марганец и др.), необходимо принимать во внимание наличие у них
U-образной зависимости "доза - эффект". Данный вид зависимости
характеризуется наличием зоны оптимума, отклонения от которой приводят
к увеличению риска нарушений состояния здоровья. Например, оптимальное
суточное поступление кальция оценивается в зависимости от пола и
возраста на уровне 1000-1500 мг/сутки, а при поступлении в количестве
более 2900 мг/кг возможно развитие поражений почек и метаболических
нарушений (алкалоз, гиперкальциемия). По данным международных и
зарубежных организаций общее суточное поступление некоторых элементов
должно составлять: магний - 400 мг, цинк - 15-27 мг, хром - 0,12-0,5
мг, селен - 0,07 мг, калий - 3500 мг, марганец - 2 мг, йод - 0,15 мг,
хлориды - 530 мг, натрий - 500 мг. На рис. 2.2 (не приводится)
приведена зависимость смертности от ишемической болезни сердца (на
100000 чел.) от концентрации магния в питьевой воде. Уравнение
регрессии, описывающее данную зависимость, имеет следующий вид:
ИБС (на 100000) = 489 - 8,48 x С.
Рис. 2.2. Зависимость смертности от ишемической болезни
сердца (на 100000 чел.) от концентрации магния
в питьевой воде
----------------------------------------------------------------------
Не приводится.
При отсутствии сведений о величине безопасного уровня воздействия
для ранжирования химических веществ по их сравнительной опасности в
качестве критерия вредного действия используется отношение NOAEL (или
LOAEL) к величине воздействующей дозы (концентрации):
MOE = NOAEL / D.
При величине MOE, рассчитанной на основе NOAEL, более 100
анализируемое вещество рассматривается как низкоприоритетное.
Аналогичной границей для MOE, основанной на LOAEL, является величина,
превышающая 1000.
В последние годы для оценки риска развития неканцерогенных
эффектов все шире стали использоваться параметры зависимости
"концентрация - ответ", полученные в эпидемиологических исследованиях.
Причем, как показали результаты многочисленных эпидемиологических
наблюдений, у некоторых распространенных "классических" веществ,
загрязняющих атмосферный воздух, порог вредного действия, по-видимому,
отсутствует. В качестве иллюстрации на рис. 2.3 (не приводится)
приведены зависимости "концентрация - ответ" для взвешенных веществ
(PM).
Рис. 2.3. Прирост суточной смертности (в %) как функция
концентрации взвешенных частиц (ВОЗ, 1999)
----------------------------------------------------------------------
Не приводится.
Большинство разработанных к настоящему времени эпидемиологических
критериев оценки риска отражают ожидаемый прирост частоты нарушений
состояния здоровья на единицу воздействующей концентрации. Несмотря на
то, что данные критерии, как правило, основаны на результатах
нескольких независимых эпидемиологических исследований, их
неправомерно использовать для предсказания изменений уровней
смертности или заболеваемости населения, проживающего на конкретной
территории. Как и все другие оценки риска, они являются относительными
величинами, характеризующими сравнительную приоритетность тех или иных
загрязняющих веществ, источников их поступления в окружающую среду и
др. Более подробно об эпидемиологических критериях оценки риска - в
разделе 2.2.
В идеале система оценки риска должна предусматривать возможность
характеристики опасности во всем спектре вредных эффектов, вызываемых
конкретным изучаемым веществом (Сидоренко Г.И.). Однако такая
возможность в настоящее время существует для ограниченного числа
химических веществ. В качестве примера подобного подхода на рис.
2.4-2.5 (не приводятся) приведены спектры вредных воздействий мышьяка
и свинца.
Рис. 2.4. Спектр вредных эффектов у детей
от воздействия свинца
----------------------------------------------------------------------
Не приводится.
Рис. 2.5. Спектр вредных эффектов от воздействия мышьяка
----------------------------------------------------------------------
Не приводится.
В настоящих методических рекомендациях этот подход подробно
рассмотрен в разделе применительно к оценке опасности воздействия
"классических" загрязнений атмосферного воздуха. Информация о спектрах
вредных воздействий других химических веществ может быть получена в
НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН
и в Российском регистре потенциально опасных химических и
биологических веществ (БД "Опасные вещества"). Кроме того, рекомендуем
использовать многотомное справочное издание "Вредные химические
вещества" под общей редакцией В.А. Филова, издаваемое начиная с 1988
г., публикации ВОЗ (серия "Гигиенические критерии"), а также
отечественные периодические гигиенические и токсикологические издания.
|
Фрагмент документа "СОСТОЯНИЕ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ В СВЯЗИ С СОСТОЯНИЕМ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ И УСЛОВИЯМИ ПРОЖИВАНИЯ НАСЕЛЕНИЯ. КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ РИСКА ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ ПРИОРИТЕТНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ, ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ".