Материал: 1394
(LOAEL – «lowest-observed-adverse-effectlevel», т.е. наинизший уровень,
при котором наблюдаются неблагоприятные эффекты).
Все четыре величины измеряются количеством загрязнителя, поступающего в единицу времени в организм человека или животного и нормированного на единицу массы тела. Обычно количество токсиканта измеряется в миллиграммах, единицей времени служит день (сутки), а единицей массы тела – килограмм; следовательно, размерность перечисленных величин – мг/(кг·сут).
Оптимальное согласование экспериментальных данных и результатов наблюдений над группами риска означает, что имеется достаточная информация по всем перечисленным выше факторам. Однако на практике такое согласование обеспечить не удается. Поэтому приходится вводить коэффициенты неопределенности, которые играют роль своеобразного «запаса надежности» в процессе вычисления мощности дозы. Обычно используют три коэффициента: F1, F2и F3, на их произведение делят величину пороговой мощности дозы:
HD(i)
HD F1 F2 F3
где HD(i)- любое из представленных выше значений пороговой мощности дозы,
HD-ее скорректированное значение.
Коэффициент F1используется для учета возможных межвидовых вариаций в проявлении эффектов от одной и той же мощности дозы, т.е. он характеризует межвидовые различия в чувствительности к токсиканту. Если биокинетические особенности токсиканта и механизмы его токсичности у экспериментальных животных и людей различаются сильно, то коэффициенту F1приписывают максимальное значение, равное 10. Если биокинетика и механизмы токсичности у экспериментальных животных и людей схожи, то F1=1.
Коэффициент F2ответствен за внутривидовые различия в действии токсиканта, которые обусловлены индивидуальной чувствительностью. Его значения могут меняться от 1 до 10; также обычно полагают F2=1 (если существенные индивидуальные различия в чувствительности к данномутоксиканту не выявлены).
Коэффициент F3 повышает надежность расчетов, связанных с переходом от сравнительно кратковременных наблюдений к оценкам эффектов на значительно больший период времени. Значение этого коэффициента может варьировать от 10 до 100. Когда требуется оценить HN0ELили HNOAELдля всей жизни животного или человека, а имеются
данные только по кратковременным экспериментам, то полагают F3=10. Для оценки же HLOELили HLOAELпри тех же условиях используется максимальное значение F3=100.
Таким образом, введение коэффициентов неопределенности F1, F2и F3существенно снижает значение пороговой мощности дозы, что обусловлено влиянием ряда неопределенностей. Максимальное значение произведения коэффициентов
F1 · F2 ·F3= 10 · 100 · 10 = 10000.
Можно сказать, что эти коэффициенты выполняют роль факторов перестраховки, так как в расчеты риска будут входить намеренно заниженные значения пороговой мощности дозы. Например, для тетраэтилсвинца в результате опытов с животными было получено значение HLOAEL, равное 0,0012 мг/кг·сут. Но из-за несовершенства условий экспериментов коэффициентам неопределенности пришлось приписать наибольшие значения, поэтому скорректированное значение пороговой мощности дозы HDпри поступлении этого токсиканта с водой или пищей составило 0,0012 :10000 = 1,2·10-7 мг/кг·сут.
В случае другого токсиканта – фенола – выполненные эксперименты характеризовались существенно меньшей неопределенностью, произведение F1 · F2 ·F3оказалось равным 100. Поскольку значение HNOAELбыло при поступлении фенола с водой или пищей равно 60 мг/кг·сут, скорректированное значение пороговой мощности дозы HDсоставило 60:100 = 0,6 мг/кг·сут.
Единица мощности пороговой дозы (мг/кг·сут) – связана с зависимостью воздействия поступающего в организм токсиканта от массы тела. Перед тем, как зафиксировать значение этой дозы для людей, проводятся опыты на животных, причем используются, как правило, несколько групп животных, для каждой из них принимается средняя величина массы тела. Часто объектами таких опытов становятся мыши, крысы, морские свинки и кролики.
Значения пороговой мощности дозы HD при поступлении некоторых токсикантов-неканцерогенов с воздухом, водой и пищей приведены (в порядке убывания пороговой мощности дозы) в табл. 6…8.
Таблица 6
Значения пороговой мощности дозы HD при поступлении токсикантов-неканцерогенов с воздухом
Токсиканты, |
HD, мг/кг·сут |
поступающие с воздухом |
|
Бензол |
9∙10-3 |
Марганец |
1,4∙10-3 |
Ртуть (металл) |
8,6∙10-5 |
Бериллий |
5,8∙10-6 |
Тетраэтилсвинец |
5,7∙10-6 |
Таблица 7
Значения пороговой мощности дозы HD при поступлении токсикантов-неканцерогенов с водой и пищей
Токсиканты, |
HD, мг/кг∙сут |
|
Токсиканты, поступающие с |
HD, мг/кг·сут |
||||
поступающие с |
|
|
|
|
|
водой и пищей |
|
|
водой и пищей |
|
|
|
|
|
|
|
|
Нитраты |
1,6 |
|
|
Селен |
5∙10-3 |
|||
Хром (Сг3+) |
1,0 |
|
|
Молибден |
5∙10-3 |
|||
Цинк |
0,3 |
|
|
Серебро |
5∙10-3 |
|||
Барий |
0,2 |
|
|
Хром (VI) |
5∙10-3 |
|||
Бор |
0,2 |
|
|
Кадмий |
5∙10-4 |
|||
Марганец |
0,14 |
|
|
Сурьма |
4∙10-4 |
|||
Хлор |
0,1 |
|
|
Мышьяк |
3∙10-4 |
|||
Медь |
0,04 |
|
|
Ртуть (хлорид) |
3∙10-4 |
|||
Никель |
0,02 |
|
|
Таллий (хлорид, карбонат) |
8∙10-5 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 8 |
|
Значения пороговой мощности дозы HD при поступлении |
||||||||
|
токсикантов-неканцерогенов с водой |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||
Токсикант, поступающий |
|
HD, |
|
Токсикант, |
HD, |
|||
с водой |
|
|
мг/кг·сут |
поступающий с водой |
мг/кг·сут |
|
||
Этиленгликоль |
|
|
2 |
|
|
Бензол |
4∙10-3 |
|
Ацетон |
|
|
0,9 |
|
Винилхлорид |
3∙10-3 |
|
|
Нефтепродукты |
|
|
0,6 |
|
Нитробензол C6H5NO2 |
5∙10-4 |
|
|
Фенол |
|
|
0,6 |
|
ДДТ |
5∙10-4 |
|
|
Метанол |
|
|
0,5 |
|
МетилртутьHg(CH3)2 |
1∙10-4 |
|
|
Формальдегид |
|
|
0,2 |
|
Тетраэтилсвинец |
1,2∙10-7 |
|
|
Пентахлорфенол С6Сl5ОН |
|
3∙10-2 |
|
|
|
|||
По значению пороговой мощности дозы токсические вещества могут различаться в миллионы раз.
При решении задач, в которых рассматривается вдыхание токсиканта, среднесуточное его поступление т, отнесенное к 1 кг массы тела человека, рассчитывается по формуле:
m C V f TP P T
где С - концентрация токсиканта в в воздухе, мг/м3;
V- объем воздуха, поступающего в легкие, м3/сут (считается, что взрослый человек вдыхает 20 м3 воздуха ежесуточно);
f- количество дней в году, в течение которых происходит воздействие токсиканта:
Tp - количество лет, в течение которых происходит воздействие токсиканта;
Р - средняя масса тела взрослого человека, принимаемая равной
70кг;
Т- усредненное время воздействия токсиканта (или средняя продолжительность возможного воздействия токсиканта за время жизни человека), принимаемое равным 30 годам (10950 сут).
Вышеприведенное выражение для т базируется на формуле Габера, по которой вычисляют показатель токсичности вещества Кtox. Для токсиканта, поступающего с воздухом, эта формула имеет вид:
Ktox C V t
P
где С- концентрация токсиканта, V-объем легочной вентиляции, t- время воздействия токсиканта, Р- масса тела.
Если решаются задачи, связанные с потреблением питьевой воды, то среднесуточное поступление токсиканта с водой на 1 кг массы тела человека т определяется по несколько измененной формуле:
m C v f TP P T
где С - концентрация токсиканта в питьевой воде, мг/л;
v - скорость поступления воды в организм человека, л/сут (считается, что взрослый человек выпивает ежесуточно 2 литра воды);
f -количество дней в году, в течение которых происходит воздействие токсиканта;
Tр - количество лет, в течение которых потребляется рассматриваемая питьевая вода.
Величины Р и Т - такие же, как и в формуле для поступления токсиканта с воздухом. Размерность величины m- мг/л·сут.
Если решаются задачи, связанные с потреблением продуктов питания, то среднесуточное поступление токсиканта с пищей т, приведенное к 1 кг массы тела человека, вычисляют по формуле:
m C M TP P T
где С -концентрация токсиканта в рассматриваемом пищевом продукте; М -количество продукта, потребляемого за один год; Тр- количество лет, в течение которых потребляется
рассматриваемый продукт; Величины Р и Т -такие же, как и в формуле для поступления с
воздухом или водой. Величина mимеет размерность мг/кг·сут.
После того, как вычислено среднесуточное поступление токсиканта, отнесенное к 1 кг массы тела, рассчитывается величина, называемая индексом опасности. Ее обозначают через HQ(от слов HazardQuotient) и определяют выражением:
HQ m
HD
где HD-пороговая мощность дозы, значения которой приведены в табл. 6…8.
Если HQ< 1, то опасности нет; риска угрозы здоровью нет.
Если HQ> 1, то существует опасность отравления, которая тем больше, чем больше индекс HQпревышает единицу.
Если в воздухе, питьевой воде или в пище содержатся несколько токсикантов, то полный индекс опасности HQtравен сумме индексов опасности отдельных токсикантов:
HQt HQ1 HQ2 HQ3 ...
Если HQt< 1, то опасности нет, риск угрозы здоровью отсутствует.