По пяти химическим соединениям суммарные канцерогенные риски являются неприемлемыми для населения. Суммарный канцерогенный риск по всем веществам превышает допустимую величину в 159 раза.
На рисунке 4 приведено ранжирование веществ по величине канцерогенного риска.
Рисунок 5 - Распределение веществ по величине канцерогенного риска
Приоритетными веществами по степени канцерогенной опасности являются кадмий и свинец.
Приоритетными средами канцерогенного воздействия г. Комсомольска-на-Амуре являются почва и воздух (рисунок 6).
Рисунок 6 - Вклады сред поступления вредных веществ в формирование канцерогенного риска
Характеристика риска развития неканцерогенных эффектов для отдельных веществ проводится на основе расчета коэффициента опасности.
Коэффициент опасности (HQ) - отношение воздействующей дозы (или концентрации) химического вещества к его безопасному (референтному) уровню воздействия.
Если рассчитанный коэффициент опасности вещества не превышает единицу, то вероятность развития у человека вредных эффектов при ежедневном поступлении вещества в течение жизни несущественна и такое воздействие характеризуется как допустимое. Если коэффициент опасности превышает единицу, то вероятность возникновения вредных эффектов у человека возрастает пропорционально увеличению, однако точно указать величину этой вероятности невозможно [3].
Оценка неканцерогенных рисков при поступлении веществ из воздушной среды
При ингаляционном поступлении веществ в организм человека коэффициент опасности HQ рассчитывается по формуле
HQ = AC / RfC, (13)
где AC - средняя концентрация, мг/м3;
RfC - референтная (безопасная) концентрация, мг/м3 (таблица 20).
Характеристика риска развития неканцерогенных эффектов при комбинированном и комплексном воздействии химических соединений проводится на основе расчета индекса опасности.
Индекс опасности для условий одновременного поступления нескольких веществ одним и тем же путем рассчитывается по формуле
HI = ? HQi, (14)
где HQi - коэффициенты опасности для отдельных компонентов смеси воздействующих веществ [3].
Таблица 20 - Референтные концентрации и соответствующие им критические органы / системы
|
№ |
Наименование примеси |
АС, мг/м3 |
RfC, мг/м3 |
Критические органы / системы |
|
|
1 |
Взвешенные вещества |
0,29 |
0,075 |
органы дыхания, смертн. |
|
|
2 |
Сера диоксид |
0,02 |
0,05 |
органы дыхания, смертность |
|
|
3 |
Углерод оксид |
3 |
3 |
кровь, серд.-сос. сист., развитие, ЦНС |
|
|
4 |
Азот диоксид |
0,05 |
0,04 |
органы дыхания, кровь (образование MetHb) |
|
|
5 |
Азот оксид |
0,02 |
0,06 |
органы дыхания, кровь (образование MetHb) |
|
|
6 |
Бенз(а)пирен |
2,9 · 10-6 |
1 · 10-6 |
рак, риск 1Е-5, 1 нг/м , иммун., развитие |
|
|
7 |
Формальдегид |
0,0081 |
0,003 |
органы дыхания, глаза, иммун. (сенсиб.) |
|
|
8 |
Фенол (гидроксибензол) |
0,0024 |
0,006 |
серд.-сос. сист., почки, ЦНС, печень, органы ды-хания |
|
|
9 |
Свинец |
0,0018 |
0,0005 |
ЦНС, кровь, развитие, репрод. сист., гормон., почки |
Расчёты приведены в приложении Б. Результат расчёта общего неканцерогенного риска сведён в таблицу 21.
Таблица 21 - Результаты расчётов коэффициентов опасности для веществ, поступающих в организм человека из воздушной среды
|
№ |
Ранг |
Вещество |
АС, мг/м3 |
RfC, мг/м3 |
HQ |
HI |
Вклад, % |
|
|
1 |
1 |
Взвешенные вещества |
0,290 |
0,075 |
3,9 |
16,5 |
23,5 |
|
|
2 |
2 |
Свинец |
0,002 |
0,001 |
3,6 |
21,9 |
||
|
3 |
3 |
Бенз(а)пирен |
0,000 |
0,000 |
2,9 |
17,6 |
||
|
4 |
4 |
Формальдегид |
0,008 |
0,003 |
2,7 |
16,4 |
||
|
5 |
5 |
Азот диоксид |
0,050 |
0,040 |
1,3 |
7,6 |
||
|
6 |
6 |
Углерод оксид |
3,000 |
3,000 |
1,0 |
6,1 |
||
|
7 |
7 |
Сера диоксид |
0,020 |
0,050 |
0,4 |
2,4 |
||
|
8 |
7 |
Фенол (гидроксибензол) |
0,002 |
0,006 |
0,4 |
2,4 |
||
|
9 |
8 |
Азот оксид |
0,020 |
0,060 |
0,3 |
2,0 |
По пяти веществам из девяти коэффициент опасности превышает предельно допустимое значение. Индекс опасности, при одновременном поступлении веществ из воздушной среды, превышает допустимое значение в 16,5 раз. Наибольший вклад в формирование неканцерогенного риска вносят взвешенные вещества.
На рисунках 7 - 8 представлены риски для веществ с одинаковыми эффектами. Для анализа выбрано две критические системы органов: органы дыхания и кровь.
Рисунок 7 - Ранжирование неканцерогенных рисков заболевания органов дыхания при поступлении веществ в организм человека из воздушной среды
Индекс опасности нарушения здоровья со стороны органов дыхания превышает допустимое значение в 9 раз.
Рисунок 8 - Ранжирование неканцерогенных рисков заболевания крови дыхания при поступлении веществ в организм человека из воздушной среды
Индекс опасности заболевания крови превышает допустимое значение в 6,2 раза.
Оценка неканцерогенных рисков при поступлении веществ с питьевой водой
При пероральном поступлении веществ в организм человека коэффициент опасности HQ рассчитывается по формуле
HQ = AD / RfD, (15)
где AD - средняя доза, мг/кг. Рассчитывается аналогично средневзвешенной суточной дозе (LADD) канцерогенных веществ.
RfD - референтная (безопасная) доза, мг/кг (таблица 24).
Индекс опасности для условий одновременного поступления нескольких веществ одним и тем же путем рассчитывается по формуле (14).
Таблица 24 - Референтные дозы и соответствующие им критические органы / системы
|
№ |
Вещество |
АС., мг/м3 |
RfD, мг/кг |
Поражаемые органы и системы |
|
|
1 |
Бериллий |
0,0001 |
0,002 |
жел.-киш. тракт, масса тела |
|
|
2 |
Железо |
0,05 |
0,3 |
слизистые, кожа, кровь, им-мун. |
|
|
3 |
Кадмий |
0,0005 |
0,0005 |
почки, гормон. |
|
|
4 |
Ксилол |
0,073 |
0,2 |
масса тела, ЦНС, печень, кровь, смертность, почки |
|
|
5 |
Марганец |
0,036 |
0,14 |
ЦНС, кровь |
|
|
6 |
Медь |
0,01 |
0,019 |
жел.-киш. тракт, печень |
|
|
7 |
Никель |
0,001 |
0,02 |
кожа, ЦНС, нервная сист., серд.-сос. сист., иммун., гормон. (диабет), жел.-киш. тракт |
|
|
8 |
Свинец |
0,005 |
0,0035 |
печень, серд.-сос.сист., жел.-киш. тракт, кровь, масса тела |
|
|
9 |
Фенол (гидроксибензол) |
0,0005 |
0,3 |
иммун., почки, ЦНС, репрод., гормон. |
|
|
10 |
Фтор |
0,09 |
0,06 |
ЦНС, нервная сист., кровь, биохим., развитие, репрод. сист., гормон. |
|
|
11 |
Хлороформ |
0,04 |
0,01 |
развитие, почки, ЦНС, жел.-киш. тракт |
|
|
12 |
Цинк |
0,05 |
0,3 |
зубы, костная сист. |
Расчёт приведён в приложении Б. Результат расчёта общего неканцерогенного риска сведён в таблицу 25.
Таблица 25 - Результаты расчётов неканцерогенных рисков для веществ, поступающих в организм человека с питьевой водой
|
№ |
Ранг |
Вещество |
HQ |
HI |
Вклад, % |
|
|
1 |
1 |
Хлороформ |
0,314 |
0,75 |
42,05 |
|
|
2 |
2 |
Фтор |
0,118 |
15,77 |
||
|
3 |
3 |
Свинец |
0,112 |
15,02 |
||
|
4 |
4 |
Кадмий |
0,079 |
10,51 |
||
|
5 |
5 |
Медь |
0,041 |
5,53 |
||
|
6 |
6 |
Ксилол |
0,029 |
3,84 |
||
|
7 |
7 |
Марганец |
0,020 |
2,70 |
||
|
8 |
8 |
Железо |
0,013 |
1,75 |
||
|
9 |
8 |
Цинк |
0,013 |
1,75 |
||
|
10 |
9 |
Никель |
0,004 |
0,53 |
||
|
11 |
9 |
Бериллий |
0,004 |
0,53 |
||
|
12 |
10 |
Фенол |
0,0001 |
0,02 |
Коэффициенты опасности по всем веществам не превышают предел. Значение индекса опасности, при одновременном поступлении веществ с питьевой водой, так же не превышает предельно допустимое значение. Наибольший вклад в формирование неканцерогенного риска вносит хлороформ.
На рисунках 9 - 10 представлены риски для веществ с одинаковыми эффектами. Для оценки выбраны почки и органы желудочно-кишечного тракта.
Рисунок 9 - Распределение неканцерогенных рисков заболевания почек при поступлении веществ с питьевой водой
Рисунок 10 - Распределение неканцергенных рисков заболевания желудочно-кишечного тракта при поступлении веществ питьевой водой
По данным критическим органам и системам индексы опасности не превышают предельно-допустимое значение.
Оценка неканцерогенных рисков при поступлении веществ с продуктами питания
Коэффициент опасности рассчитывается по формуле (15). Индекс опасности для условий одновременного поступления нескольких веществ одним и тем же путем рассчитывается по формуле 14.
Таблица 28 - Референтные дозы и соответствующие им критические органы / системы
|
№ |
Вещество |
RfD, мг/кг |
Поражаемые органы и системы |
|
|
1 |
Кадмий |
0,0005 |
почки, гормон. |
|
|
2 |
Свинец |
0,0035 |
печень, серд.-сос.сист., жел.-киш. тракт, кровь, масса тела |
|
|
3 |
Мышьяк |
0,0003 |
кожа, ЦНС, нервная сист., серд.-сос. сист., иммун., гормон. (диабет), жел.-киш. тракт |
|
|
4 |
Ртуть |
0,0003 |
иммун., почки, ЦНС, репрод., гормон. |
Таблица 29 - Результаты расчётов неканцерогенных рисков для веществ, поступающих в организм человека с продуктами питания
|
Ранг |
Вещество |
AD = LADD |
RfD |
HQ |
HI |
Вклад, % |
|
|
1 |
Мышьяк |
0,0018619 |
0,0003 |
6,21 |
9,9 |
63 |
|
|
2 |
Свинец |
5,89E-03 |
0,0035 |
1,68 |
17 |
||
|
3 |
Кадмий |
0,000706 |
0,0005 |
1,41 |
14 |
||
|
4 |
Ртуть |
0,0001685 |
0,0003 |
0,56 |
6 |
Коэффициенты опасности по трём химическим соединениям превышают предельное значение. Индекс опасности, при одновременном поступлении веществ с пищевыми продуктами, превышает допустимое значение в 9,9 раз. Наибольший вклад в формирование неканцерогенного риска вносит мышьяк.
На рисунках 11 - 12 представлены риски для веществ с одинаковыми эффектами. Для оценки выбраны две системы органов: гормональная и желудочно-кишечный тракт.
Рисунок 11 - Распределение неканцерогенных рисков заболевания гормональной системы при поступлении веществ с продуктами питания
Индекс опасности превышает предельно допустимое значение в 8,2 раза.
Рисунок 12 - Распределение неканцерогенных рисков заболевания желудочно-кишечного тракта при поступлении веществ с питьевой водой
Индекс опасности превышает предельно допустимое значение в 8 раз.
Оценка неканцерогенных рисков при поступлении веществ с почвой
Расчёт коэффициентов опасности при ингаляционном поступлении веществ с почвой рассчитывается по формуле (13). При пероральном и накожном - по формуле (15). Индекс опасности определяется по формуле (14).
Таблица 32 - Референтные дозы и соответствующие им критические органы / системы
|
№ |
Вещество |
АС., мг/м3 |
RfC, мг/м3 |
RfD, мг/кг |
Поражаемые органы и системы |
||
|
при ингаляционном поступлении |
при пероральном поступлении |
||||||
|
1 |
Свинец |
0,005 |
0,0005 |
0,0035 |
ЦНС, кровь, развитие, ре-прод. сист., гормон., почки |
печень, серд.-сос.сист., жел.-киш. тракт, кровь, масса тела |
|
|
2 |
Медь |
0,01 |
2,00Е-05 |
0,019 |
органы дыхания, системн. |
жел.-киш. тракт, печень |
|
|
3 |
Цинк |
0,05 |
0,0009 |
0,3 |
органы дыхания, иммун. (сенс.), кровь |
зубы, костная сист. |
|
|
4 |
Кадмий |
0,0005 |
2,00Е-05 |
0,0005 |
почки, органы дыхания, гормон., рак |
почки, гормон. |
|
|
5 |
Никель |
0,001 |
5,00Е-05 |
0,02 |
органы дыхания, кровь, им-мун., рак, ЦНС |
кожа, ЦНС, нервная сист., серд.-сос. сист., иммун., гормон., жел.-киш. тракт |