Презентация

Новиков С.М., Шашина Т.А., Скворцова Н.С.
Принципы оценки риска для здоровья
населения при воздействии соединений ртути
ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды
им. А.Н. Сысина РАМН
19.09.2014
1
Факторы, определяющие вероятность
развития нарушений состояния
здоровья человека
Генетические
факторы
Образ жизни
и поведение
Трудовая
деятельность
19.09.2014
Качество жизни
ЗДОРОВЬЕ
Экосистемы
Окружающая
среда
2
Риск для здоровья человека
Риск для здоровья человека (в контексте оценки
влияния факторов среды обитания) вероятность развития оцениваемых вредных
эффектов в результате воздействия изучаемых
факторов среды обитания человека на
конкретную группу людей при специфических
условиях экспозиции.
Risk
19.09.2014
f
C ,
E ,T
3
Применение методологии оценки
риска
1. Создание законодательных актов.
2. Установление стандартов, включая гигиенические
нормативы.
3. Оценка новых химических веществ, продуктов и
материалов.
4. Выявление приоритетных источников риска и
разработка эффективных способов управления
риском.
5. Характеристика риска для здоровья при острых,
подострых и пожизненных воздействиях.
6. Оценка ущерба для здоровья человека, связанного с
воздействием факторов окружающей среды
19.09.2014
4
Основные элементы оценки
риска:
Оценка
экспозиции
Идентификация
Характеристика
риска
опасности
Оценка
зависимости
экспозицияответ
19.09.2014
5
Идентификация опасности:
Выявление приоритетных химических веществ
для последующей риска, качественная оценка
их возможного вредного действия на
организм человека
19.09.2014
6
Критерии приоритетности
соединений ртути для оценки риска
1.Поступление в окружающую среду (25000-125000 т в год из
природных и 20000 т в год из антропогенных источников).
2.Персистентность, Т1/2 более 50дней (метилртуть 44-80 дней).
3.Биоаккумуляция, BCF для рыб более 500 (ртуть - 1000).
4.Способность вещества к межсредовому распределению и
транспорту, миграции из одной среды в другие среды.
Одновременное загрязнение нескольких сред.
5.Опасность для здоровья человека, включая отдаленные и
необратимые эффекты.
6. Токсичность для организмов в окружающей среде (водные и
наземные животные и растения).
7.Другие эффекты.
19.09.2014
7
Источники загрязнения окружающей
среды соединениями ртути
Природные источники:
- испарение из земной коры;
- испарение с поверхности океанов.
Антропогенные источники:
- сжигание ископаемого топлива;
- производство стали, цемента, фосфатов;
- выплавка металлов из сернистых руд;
- применение фунгицидов, содержащих ртуть.
Более 50 профессий связано с опасностью контакта человека с
соединениями ртути
19.09.2014
8
Трансформация ртути в биосфере
19.09.2014
9
Возможные пути поступления ртути
в организм человека
19.09.2014
10
Опасность для здоровья человека
1953-1966 гг. Япония (побережье залива Минамата
Бей). Пострадало 17 тысяч человек. Источник
поступления ртути в организм – потребление в
пищу рыбы и морепродуктов, загрязненных
хлоридом метилртути.
1971-1972 гг. Ирак. Госпитализировано 6 тыс.
человек, из них – 400 смертельных случаев.
Источник поступления ртути в организм –
потребление хлебопродуктов из семенного
зерна, обработанного фунгицидами,
содержащими метил ртуть.
1970- е годы. Канада и другие страны.
Обследовано более 100 человек. Источник
поступления ртути в организм – потребление в
пищу загрязненных рыбы и морепродуктов.
19.09.2014
11
Эпидемиологические признаки экологической
обусловленности болезни Минамата:
Почти все пострадавшие проживали в одной и той же области вблизи
залива Минамата;
болезнь наиболее часто встречалась у рыбаков и членов их семей;
заболевание наблюдалось у людей всех возрастных групп, кроме
новорожденных;
частота заболевания была одинакова у мальчиков и девочек, но среди
взрослых заболевание чаще встречалось у мужчин;
временной интервал между возникновением заболевания у членов
одной и той же семьи существенно различался и мог составлять от
нескольких дней до нескольких лет;
смертность была высокой;
наблюдавшиеся заболевания не были связаны с
сельскохозяйственными продуктами и питьевой водой;
все пострадавшие употребляли в пищу морские продукты (рыба,
устрицы), добытые в заливе Минамата;
в период вспышки заболеваний сходные признаки отравления
19.09.2014
12
наблюдались у кошек.
Экологическая обусловленность болезни
Минамата была подтверждена:
• эпидемиологическими признаками;
•клиническими наблюдениями:
исследованиями содержания ртути и
метилртути в объектах окружающей среды;
•результатами изучения содержания ртути в
биосубстратах пострадавших;
•сходством клинической картины заболевания
с клиникой отравлений органическими
соединениями ртути;
•результатами моделирования интоксикации у
лабораторных животных (кормление рыбой,
пойманной в заливе)
19.09.2014
13
Оценка достаточности и надежности
имеющихся данных об уровнях загрязнения
различных объектов окружающей среды
исследуемыми веществами
19.09.2014
14
Оценка зависимости
«доза-ответ»:
Установление количественных показателей
вредного влияния выбранных приоритетных
веществ на здоровье населения с учетом
уровней и продолжительности экспозиции
19.09.2014
15
Критерии оценки риска для здоровья
населения:
Референтные дозы и концентрации для
условий острых, подострых и хронических
воздействий;
Региональные уровни минимального риска;
Факторы канцерогенного потенциала;
Гигиенические нормативы, установленные по
прямым эффектам на здоровье человека;
Параметры зависимости “доза/концентрация ответ, полученные в эпидемиологических
исследованиях”
19.09.2014
16
Установление референтного уровня ртути на
основе пороговой концентрации
LOAEL - минимальная концентрация, при которой
наблюдается исследуемый биологический эффект
19.09.2014
(неврологические нарушения)
17
Установление референтной дозы для метилртути
Benchmark Dose - реперная (опорная) доза, соответствует величине 95%
дов.гр. ответа (частота вредных р-ций) на уровне 5-10 % от контроля или
19.09.2014
фона
18
Референтные уровни воздействия
соединений ртути
19.09.2014
19
Гигиенические и экологические нормативы
19.09.2014
20
Оценка экспозиции:
Установление количественного поступления
агента в организм в результате контакта с
различными объектами окружающей среды
(воздух, вода, почва, продукты питания)
19.09.2014
21
Оценка экспозиции:
Характеристика зоны воздействия с анализом климата,
растительности, почвы, гидрогеологических условий,
земельных ресурсов и их использование в хозяйственной
деятельности человека;
характеристика населения, потенциально подверженного
воздействию с анализом мест проживания, видов
деятельности, выявлением чувствительных подгрупп;
Пути распространения химических веществ в
окружающей среде и их воздействие на человека
Маршрут воздействия – путь химического вещества от
источника до экспонируемого организма.
19.09.2014
22
Полный маршрут воздействия
химического вещества
19.09.2014
23
Сценарий многосредового воздействия
ртути
Рецепторная точка:____
Популяция:___________
Среда
Путь поступления
ингаляция
перорально
накожно
Атмосферный
воздух
Водопроводная вода
+
-
-
+
+
+
Почва
+
+
+
Вода открытого
водоема (плавание)
+
+
+
Продукты питания
-
+
-
19.09.2014
24
Содержание соединений ртути в
окружающей среде
Среда
Фоновые уровни
Загрязненные территории
Атмосферный
воздух
2х10-5 – 5х10-5 мг/м3
1,5х10-3 мг/м3
Питьевая вода
5х10-5– 1х10-3 мг/л
3х10-4 – 7х10–4мг/ л
Почва
2х10-2 – 6,3х10-1 мг/кг
3,8 мг/кг
Донные отложения
2х10-2 – 1х10-1 мг/кг
0,27-893 мг/кг
Продукты питания
(обычный рацион)
4х10-2 – 6х10-2
мг/кг
Загрязненное зерно
3,7х10-3 – 14,9х-3 мг/кг
(Ирак, 1971-72 гг.)
Продукты питания
(рацион рыбаков)
1х10-1 – 2х10-1 мг/кг
Загрязненная рыба
11-20 мг/кг
(Минамата, 1953 - 66 гг.)
19.09.2014
25
Расчет суточных доз для разных путей
поступления ртути в организм из основных
объектов окружающей среды
Общая формула расчета поступления ХВ:
Атмосферный воздух (ингаляционное воздействие):
Расчет дозы ртути при ингаляционном воздействии:
19.09.2014
26
Сводная таблица для анализа
многосредовой экспозиции
Путь
поступления
Объекты окружающей среды
Воздух
Ингаляция
Питьевая
вода
Открытый
водоем
Dsi
Dwi
Dri
Перорально
Dso
Dwo
Dro
Накожно
Dsd
Dwd
Drd
Ds
Dw
Dr
Сумма
19.09.2014
Dai
Почва
Da
Продукты
Сумма
Di
Dfo
Do
Dd
Df
Dsum
27
Характеристика риска:
анализ всех полученных данных;
расчет рисков для популяции и ее отдельных подгрупп;
сравнение рисков с допустимыми (приемлемыми)
уровнями;
сравнительная оценка и ранжирование различных
рисков по степени их статистической, медикобиологической и социальной значимости;
установление медицинских приоритетов и тех рисков,
которые должны быть предотвращены или снижены до
приемлемого уровня.
19.09.2014
28
Характеристика риска развития
неканцерогенных эффектов, при острых
и хронических воздействиях ртути
Коэффициент опасности:
HQ = АD/RfD или HQ = АС/RfC
HQ < 1 – уровень приемлемого неканцерогенного риска
HQair=0,0015/0,0003 = 5,0
acuteHQair=0,0015/0,002=0,75
19.09.2014
29
Характеристика развития
неканцерогенных эффектов при
многосредовом воздействии ртути
Пример расчета индекса опасности (HI):
Путь
поступления
Объекты окружающей среды
Воздух
Почва
HQai
HQsi
HQwi
HQri
Перорально
HQso
HQwo
HQro
Накожно
HQsd
HQwd
HQrd
HQs
HQw
HQr
Ингаляция
Сумма
19.09.2014
HQa
Питьевая
вода
Открытый
водоем
Продукты
Сумма
HIi
HQfo
HIo
HId
HQf
HIsum
30
Расчет индекса опасности (HI):
Концентрация общей ртути в атмосферном воздухе – 0,002 *
Вещества
Концентрация, мг/м3
RfC, мг/м3
HQ
Hg0
0,0014
0,0003
4,67
Hg++
0,0001
0,0003
0,33
CH3Hg+
0,0004
0,0001
4,0
HI общий
9,0
* - Hg0 -7% , Hg++ - 5%, CH3Hg+ - 20% (Schroeder & Jackson, 1987)
19.09.2014
31
Ключевая информация для
надежной оценки риска
соединений ртути
• Физико-химические параметры, определяющие
распределение, поведение и трансформацию в
окружающей среде
• Механизмы и проявления вредного действия.
Параметры зависимости “экспозиция-ответ”.
• Уровни экспозиции
• Характеристики экспонируемой популяции
(факторы экспозиции)
19.09.2014
32
Получение и анализ такой обширной
информации требует специальных
углубленных научных исследований с
обязательным применением современных
компьютерных технологий.
В созданной нами компьютерной системе сосредоточена информация
о 9200 химических веществах , в том числе о 33 соединениях ртути
Физ-хим. свойства
Эпидемиологические
данные
Канцерогенность
Поведение в
окружающей среде
19.09.2014
Токсичность
Критические органы
и системы
Референтные уровни
Система расчетных и
прогнозирующих
33
программ
Показатели для соединений ртути,
содержащиеся в компьютерных
программах и базах данных
Физико-химические свойства – 30
Токсичность для млекопитающих – 16
Экотоксикологические показатели – 8
Гигиенические нормативы в атмосферном воздухе – 14
в воздухе рабочей зоны –18
в питьевой воде – 11
в почве – 3
Референтные дозы и концентрации - 5
при различных условиях воздействия на организм
Критические органы и системы - 5
при различных условиях воздействия на организм
19.09.2014
34
Компьютерная программа для прогноза
межсредового распределения химических веществ
Возможна оценка 27 соединений ртути: метилртуть
19.09.2014
35
Интегрированная компьютерная система
DOSE&RISK
19.09.2014
36
Внедрение методологии оценки риска отражает
объективную потребность органов управления
в добротной и научно-обоснованной
информации о прямых эффектах факторов
среды обитания человека на состояние
здоровья конкретных групп населения, а также
характере и степени выраженности возможного
ущерба.
19.09.2014
37