Модель оценки неканцерогенного риска беспороговым методом
В экспериментальных исследованиях, имеющих целью разработку регламентов предельного содержания вредных веществ в объектах окружающей среды в качестве пороговых концентраций, принимаются минимальные из них, вызывающие достоверный (P<0.05) эффект токсического действия. Как правило, достоверные изменения в исследуемой группе наблюдаются тогда, когда наблюдаемый эффект проявляется не менее чем у 16% испытуемых. Пороговые концентрации (Сlim.) связаны с максимальными недействующими (ПДК для веществ, регламентированных по токсикологическому признаку) в соответствии с уравнением:
ПДК = Сlim/Кз, (14)
где Кз - коэффициент запаса, принимаемый равным 100 у веществ с выраженной вероятность отдаленных последствий и 10 у остальных веществ. При принятии этого допущения уравнение (8) приобретает вид:
Risk = 1 – exp((ln(0.84)/(ПДК*Кз))*С) (15)
С – это средняя ежедневная концентрация вещества, поступающего в организм человека с питьевой водой в течение его жизни.
Таким образом, для оценки неканцерогенных эффектов следует использовать уравнение 15.
Пример. Требуется оценить неканцерогенный риск, связанный с присутствием в питьевой воде Бутан-1-ола в концентрации 0,2 мг/л. ПДК Бутан-1-ола составляет 0,1 мг/л, лимитирующий критерий - санитарно-токсикологический. Расчет показывает, что значение беспорогового неканцерогенного риска в данном случае составляет:
Risk = 1 – exp((ln(0,84)/(0,1*10))*0,2) = 0,03427.
Оценка суммарного беспорогового неканцерогенного риска осуществляется методом умножения вероятностей (формула 13), так как ожидаемое значение суммарного риска, как правило, превышает 0,001. При этом в соответствии с Руководством Р 2.1.10.1920-04 суммарный риск должен оцениваться только в группах однотипного токсического воздействия. Вместе с тем, на уровне малых доз и концентраций (значения менее 15 ПДК или RFD), характерных для современного качества питьевой воды, неканцерогенные эффекты для всех веществ проявляются однотипно неспецифически, что позволяет рассчитывать величины суммарного риска для всех веществ, входящих в группу оценки.
Эффект неспецифичности токсического действия на уровне малых доз и концентраций в токсикологических, гигиенических и эпидемиологических исследованиях упоминается довольно большим количеством отечественных и зарубежных исследователей, что позволило положить данный эффект в основу оценки комбинированного действия, изложенного в настоящих методических рекомендациях.
Пример. Неканцерогенный риск в питьевой воде для Бутан-1-ол – 0,03, для Бутан-2-ола – 0,04, для висмута – 0,02, для полиэтенамина – 0,07. Суммарный неканцерогенный беспороговый риск составляет величину:
Risksum = 1 – (1-0,03)*(1-0,04)*(1-0,02)*(1-0,07) = 0,15.
VIII. Порядок проведения оценки качества питьевой воды с применением методологии оценки риска
В соответствии с Руководством Р 2.1.10.1920-04 оценка риска включает этапы: идентификация опасности, оценка экспозиции, оценка зависимости доза-эффект, характеристика риска.
Идентификация опасности предполагает формирование 3-х групп веществ, анализируемых в питьевой воде, соответственно характеру воздействия: органолептическая (ольфакторно-рефлекторная), канцерогенная, неканцерогенная. Для веществ, обладающих разнонаправленным характером действия, оцениваются все эффекты воздействия.
Целью оценки экспозиции при анализе качества питьевой воды является расчет величин концентраций вредных веществ, требуемых периодов осреднения: максимальные концентрации 98%-ной вероятностной обеспеченности и средние (обычно среднегодовые или средние пожизненные) концентрации 95%-ной вероятностной обеспеченности. Первый вид концентраций используются для оценки органолептических свойств питьевой воды, а второй – для оценки ожидаемых неканцерогенных и канцерогенных эффектов. Применительно к статистической обработке лабораторных данных мониторинга алгоритм расчета состоит в следующей последовательности действий:
ü Расчет средней величины: Сср = SCi/n;
ü Расчет среднеквадратичного отклонения: s = Ö(S (Ci - Сср)2) / (n-1);
ü Расчет ошибки средней величины: m = s / Ö n;
ü Максимальная концентрация 98%-ной вероятностной обеспеченности: Смакс = Сср + (t × s);
ü Среднегодовая (осредненная) концентрация 95%-ной вероятностной обеспеченности: Ссред = Сср + (t × m);
где
• Ci - концентрация вещества последовательно в каждой из проб в ряду наблюдений;
• t - критерий Стьюдента, значение которого зависит от числа проб в ряду наблюдений;
• n - число проб в ряду наблюдений.
Для интегральной оценки питьевой воды по показателям химической безвредности этап оценки – «доза-эффект» предполагает расчет величин, характеризующих риск органолептических эффектов, а также канцерогенный и неканцерогенный риск в соответствии с методами, описанными выше, а также суммарный риск.
Этап характеристики риска предполагает обобщение результатов предыдущих этапов и включает, помимо количественных величин риска, анализ и характеристику неопределенностей, связанных с оценкой, и обобщение всей информации по оценке риска.