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

Факторы, определяющие вероятность развития нарушений состояния здоровья человека Генетическиефакторы Качество жизни Образ жизни и поведение Трудоваядеятельность Экосистемы Окружающаясреда ЗДОРОВЬЕ

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.

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

Основные элементы оценки риска: Характеристика риска Оценка экспозиции Идентификацияопасности Оценказависимостиэкспозиция-ответ

Идентификация опасности: Выявление приоритетных химических веществ для последующей риска, качественная оценка их возможного вредного действия на организм человека

Критерии приоритетности соединений ртути для оценки риска 1.Поступление в окружающую среду ( т в год из природных и т в год из антропогенных источников). 2.Персистентность, Т1/2 более 50дней (метилртуть дней). 3.Биоаккумуляция, BCF для рыб более 500 (ртуть ). 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.

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

Трансформация ртути в биосфере

Возможные пути поступления ртути в организм человека

Опасность для здоровья человека гг. Япония (побережье залива Минамата Бей). Пострадало 17 тысяч человек. Источник поступления ртути в организм – потребление в пищу рыбы и морепродуктов, загрязненных хлоридом метилртути 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 е годы. Канада и другие страны. Обследовано более 100 человек. Источник поступления ртути в организм – потребление в пищу загрязненных рыбы и морепродуктов.

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 наблюдались у кошек.

Экологическая обусловленность болезни Минамата была подтверждена: эпидемиологическими признаками; эпидемиологическими признаками; клиническими наблюдениями: исследованиями содержания ртути и метилртути в объектах окружающей среды;клиническими наблюдениями: исследованиями содержания ртути и метилртути в объектах окружающей среды; результатами изучения содержания ртути в биосубстратах пострадавших;результатами изучения содержания ртути в биосубстратах пострадавших; сходством клинической картины заболевания с клиникой отравлений органическими соединениями ртути;сходством клинической картины заболевания с клиникой отравлений органическими соединениями ртути; результатами моделирования интоксикации у лабораторных животных (кормление рыбой, пойманной в заливе)результатами моделирования интоксикации у лабораторных животных (кормление рыбой, пойманной в заливе)

Оценка достаточности и надежности имеющихся данных об уровнях загрязнения различных объектов окружающей среды исследуемыми веществами

Оценка зависимости «доза-ответ»: Установление количественных показателей вредного влияния выбранных приоритетных веществ на здоровье населения с учетом уровней и продолжительности экспозиции

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

Установление референтного уровня ртути на основе пороговой концентрации Установление референтного уровня ртути на основе пороговой концентрации LOAEL - минимальная концентрация, при которой наблюдается исследуемый биологический эффект (неврологические нарушения)

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 фона

Референтные уровни воздействия соединений ртути

Гигиенические и экологические нормативы

Оценка экспозиции: Установление количественного поступления агента в организм в результате контакта с различными объектами окружающей среды (воздух, вода, почва, продукты питания)

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.

Полный маршрут воздействия химического вещества Полный маршрут воздействия химического вещества

Среда Путь поступления ингаляцияпероральнонакожно Атмосферный воздух +-- Водопроводная вода +++ Почва +++ Вода открытого водоема (плавание) +++ Продукты питания -+- Сценарий многосредового воздействия ртути Рецепторная точка:____ Популяция:___________

Содержание соединений ртути в окружающей среде СредаФоновые уровниЗагрязненные территории Атмосферный воздух 2х10 -5 – 5х10 -5 мг/м 3 1,5х10 -3 мг/м 3 Питьевая вода5х10 -5 – 1х10 -3 мг/л3х10 -4 – 7х10 –4 мг/ л Почва 2х10 -2 – 6,3х10 -1 мг/кг3,8 мг/кг Донные отложения2х10 -2 – 1х10 -1 мг/кг 0, мг/кг Продукты питания (обычный рацион) 4х10 -2 – 6х10 -2 мг/кг Загрязненное зерно 3,7х10 -3 – 14,9х -3 мг/кг (Ирак, гг.) Продукты питания (рацион рыбаков) 1х10 -1 – 2х10 -1 мг/кгЗагрязненная рыба мг/кг (Минамата, гг.)

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:

Сводная таблица для анализа многосредовой экспозиции Путь поступления Объекты окружающей среды Воздух ПочваПитьевая вода Открытый водоем Продукты Сумма Ингаляция DaiDsiDwiDri Di Перорально DsoDwo Dro Dfo Do Накожно DsdDwdDrd Dd СуммаDaDsDwDrDf Dsum

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, медико- биологической и социальной значимости; установление медицинских приоритетов и тех рисков, которые должны быть предотвращены или снижены до приемлемого уровня.

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

Характеристика развития неканцерогенных эффектов при многосредовом воздействии ртути Путь поступления Объекты окружающей среды Воздух ПочваПитьевая вода Открытый водоем Продукты Сумма Ингаляция HQaiHQsiHQwiHQri HIi Перорально HQsoHQwoHQroHQfoHIo Накожно HQ sd HQ wd HQrd HId Сумма HQ a HQsHQ w HQ r HQ f HIsum Пример расчета индекса опасности (HI):

Расчет индекса опасности (HI): ВеществаКонцентрация, мг/м3RfC, мг/м3HQ Hg 0 0,00140,00034,67 Hg ++ 0,00010,00030,33 CH3Hg + 0,00040,00014,0 HI общий9,0 Концентрация общей ртути в атмосферном воздухе – 0,002 * * - Hg 0 -7%, Hg %, CH3Hg % (Schroeder & Jackson, 1987)

Ключевая информация для надежной оценки риска соединений ртути Физико-химические параметры, определяющие распределение, поведение и трансформацию в окружающей среде Физико-химические параметры, определяющие распределение, поведение и трансформацию в окружающей среде Механизмы и проявления вредного действия. Параметры зависимости экспозиция-ответ. Механизмы и проявления вредного действия. Параметры зависимости экспозиция-ответ. Уровни экспозиции Уровни экспозиции Характеристики экспонируемой популяции (факторы экспозиции) Характеристики экспонируемой популяции (факторы экспозиции)

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 окружающейсреде Поведение в окружающей среде Токсичность Критические органы и системы и системы Референтные уровни Система расчетных и прогнозирующихпрограмм

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

Компьютерная программа для прогноза межсредового распределения химических веществ Возможна оценка 27 соединений ртути: метилртуть

Интегрированная компьютерная система DOSE&RISK

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.