Приложение Г. Пример оценки неканцерогенного риска при воздействии химических веществ

Приложение Г

Пример оценки неканцерогенного риска при воздействии химических веществ

В качестве примера, для оценки неканцерогенного риска при воздействии химических веществ используются данные по санитарно-гигиенической характеристике условной территории, на которой проживает население, подвергающееся экспозиции конечного набора химических факторов.

1. Условия задачи

Оценка риска проводится для территории, характеризующейся воздействием на здоровье населения следующих химических факторов среды обитания:

- оксид углерода, поступающий из атмосферного воздуха;

- диоксид азота, поступающий из атмосферного воздуха;

- взвешенные вещества , поступающие из атмосферного воздуха;

- кадмий, поступающий из питьевой воды.

Недействующие уровни факторов среды обитания представлены в таблице Г1.

Таблица Г1

Недействующие уровни факторов

Фактор	Единицы измерения	Допустимый (референтный) уровень
вещества, поступающие из атмосферного воздуха:
- диоксид азота		0,04
- оксид углерода		3,0
- взвешенные вещества		0,025
- взвешенные вещества		0,04
- свинец		0,0005
вещества, поступающие из питьевой воды:
- кадмий		0,00002

Фактические уровни экспозиции факторов, принятых в рассмотрение для расчете неканцерогенного риска получены на основе систематических наблюдений в рамках социально-гигиенического мониторинга за 3 года. Диапазон значений уровня экспозиции факторов среды обитания представлен в таблице Г2 и на рисунке Г1.

Таблица Г2

Диапазон значений уровня экспозиции химических факторов среды обитания

Фактор	Единицы измерения	Параметры факторов
вещества, поступающие из атмосферного воздуха:
- диоксид азота		0,022-0,127
- оксид углерода		3,5-5,33
- взвешенные вещества		0,034-0,043
- взвешенные вещества		0,052-0,075
вещества, поступающие из питьевой воды:
- кадмий		0,00038-0,00041

а)

б) CO

в)

г)

е) Cd

Рисунок Г1. Динамика концентраций химических веществ.

Задача исследования сводится к оценке риска неканцерогенных эффектов при условии сохранения закономерностей изменения факторов во времени с учетом роста загрязнения диоксидом азота на 10% через 10 лет.

2. Сценарии экспозиции факторов среды обитания

Методика оценки неканцерогенных рисков предполагает проведение совместных расчетов базовых и исследуемых условий экспозиции с последующей обработкой результатов на основе построения эволюционных моделей.

Базовые условия экспозиции характеризуются допустимыми величинами воздействия на уровне референтных концентраций химических веществ в объектах окружающей среды, заданные в таблице Г1 в течение всей жизни.

Исследуемый сценарий предполагает воздействие на здоровье нескольких факторов при уровнях экспозиции, превышающих допустимые.

Формирование сценариев экспозиции факторов для проведения расчетов по оценке неканцерогенных рисков проводится на основе данных социально-гигиенического мониторинга с оценкой изменения факторов во времени.

Для экстраполяции данных мониторинговых наблюдений на условия пожизненной экспозиции установлены динамические закономерности изменения среднемесячных концентраций и выполнен расчет прогнозных оценок (рис. Г2).

а)

б)

в)

г)

е) Cd

Рисунок Г2. Аппроксимация динамики концентраций химических веществ в атмосферном воздухе

В соответствии с заданным условием, задаем увеличение уровня загрязнения воздуха окислами азота на 10% (рис Г3).

Рисунок Г3. Сценарий изменения загрязнения диоксида азота

3. Моделирование неканцерогенного риска

Моделирование неканцерогенного риска проводится согласно разделу IV, приложений А-В методических рекомендаций. Модель эволюции риска представляет собой систему рекуррентных соотношений по отдельным системам организма, в которые включены слагаемые, отражающие влияние отдельных факторов среды обитания на эволюцию риска функциональных нарушений критических систем.

Общая система уравнений, реализующая условия настоящего примера записывается соотношением (Г1).

(Г1)

где

- риск развития на момент t нарушений сердечно-сосудистой системы различной тяжести;

- риск развития на момент t нарушений дыхательной системы различной тяжести;

-риск развития на момент t нарушений мочеполовой системы различной тяжести;

- концентрация CO, ();

- концентрация , ();

- концентрация , ();

- концентрация , ();

- концентрация , ();

- концентрация Cd, ();

4. Оценка неканцерогенного риска

Оценка неканцерогенного риска проводится на основе реализации системы рекуррентных уравнений (Г1) в виде программного модуля, выполненного в MS Excel. Возможности модуля предусматривают проведение расчетов по двум вариантам. В качестве первого (базового) варианта используется положение об отсутствии действующих факторов (или при допустимых уровнях факторов).

На рисунке Г4 приведены результаты расчетов

а) модель накопления риска функциональных нарушений при базовых условиях

б) модель накопления риска функциональных нарушений при исследуемом сценарии

Рисунок Г4. Результаты расчетов

На основе проведения сравнительного анализа результатов расчетов произведена оценка дополнительного риска нарушений здоровья населения, связанного с анализируемыми факторами. Результаты расчетов дополнительного риска представлены на рисунке Г5 и в таблице Г3.

Рисунок Г5. Дополнительный неканцерогенный риск здоровью

Рисунок Г6. Приведенный индекс риска

Оценка величин дополнительного риска здоровью производится с использованием специального оценочного индекса риска (рис. Г6).

Таблица Г3

Результаты расчетов дополнительного риска здоровью

Возраст	Дополнительный риск здоровью	Приведенный индекс риска	Характеристика риска
10 лет	0,0021	0,001	Пренебрежимо малый
20 лет	0,0085	0,009	Пренебрежимо малый
40 лет	0,039	0,044	Пренебрежимо малый
60 лет	0,019	0,25	Умеренный
70 лет	0,32	0,49	Высокий

Дополнительный риск формируется в основном за счет воздействия анализируемых факторов на сердечно-сосудистую систему. Структура риска, который складывается из агрегированных рисков отдельных систем изменяется в зависимости от возраста и продолжительности воздействия факторов (рис. Г7).

а)

б)

Рисунок Г7. Структура дополнительного риска а) 20 лет, б) в 70 лет

Неканцерогенный риск здоровью оценивается до возраста 43 лет как пренебрежимо малый, до возраста 65 лет как умеренный, до возраста 72 лет как высокий, для старших возрастов как очень высокий. Критической системой является сердечно-сосудистая, которая является приоритетной для всех возрастов.

Наиболее значимыми факторами риска являются загрязнение диоксидом азота и кадмием, которые формируют дополнительный риск к 60 годам 0,00089 и 0,000031, соответственно.

По результатам прогнозирования критического времени полной утраты функций отдельных систем, проведен расчет изменения прогнозируемой продолжительности жизни (ППЖ). Сокращение ППЖ у экспонируемого населения при экспозиции исследуемых химических веществ в течение всей жизни составит 1,83 года.