Установление присутствия вредного вещества на данной территории и возможности его влияния на здоровье населения

Для определения характера и спектра химических токсикантов окружающей среды необходимо собрать сведения по всем источникам загрязнения. Например, важную информацию по этому вопросу можно получить из данных ежегодной инвентаризации промышленных отходов.

Временное и постоянное присутствие тех или иных веществ в воде, воздухе или пище может привести к развитию неблагоприятных эффектов (снижение иммунного статуса, функциональные расстройства нервной системы, сердечнососудистой и других органов и систем, рост числа общих заболеваний и т.д.). Поэтому идентификация опасности включает сбор и оценку данных о состоянии здоровья и заболеваемости населения. Важна также информация об условиях, провоцирующих развитие патологических и функциональных изменений.

На данном этапе определяется, случайно ли какое-либо вещество, воздействующее на население в данном месте, ассоциируется с определенным влиянием на здоровье этой популяции. С этой целью в начале проводится оценка выбросов вредных веществ по всем источникам загрязнения окружающей среды изучаемого региона, города.

Для оценки источников вредных воздействий и выбросов (см. рис. 2.1) могут быть использованы 4 типа количественных методов:

• мониторирование,

• исследование аварий/катастроф и тестирование поведения аварийных объектов,

• статистические методы,

• моделирование.

Мониторинг окружающей среды как элемент общей оценки воздействия загрязнения окружающей среды позволяет получить, представление о составе химических веществ в изучаемом регионе, об их свойствах и потенциальной опасности. Данные мониторирования могут быть использованы для оценки прошлых и текущих эмиссий или выбросов. Они также важны для калибровки моделей технологических и природных систем. Однако на практике мониторирование иногда трудно из-за финансовых ограничений. Кроме того, мониторирование бесполезно применять в населенных местах, где выбросы носят ограниченный характер, а измерения проводятся через большой промежуток времени. В таких случаях приходится прибегать к использованию различных математических моделей рассеивания атмосферных выбросов, их оседания на почве, диффузии и разбавления загрязнителей в воде водоемов и др.

На основе результатов социально-гигиенического мониторинга окружающей среды, проводимого с учетом местных географических, метеорологических и гидрологических условий, строятся общие модели. Они предназначены в основном для быстрого определения суммарного воздействия химических веществ. Полученные на основе этих моделей данные носят относительный характер. Для получения точных оценок необходимо проводить измерения концентраций химических веществ и коэффициентов их распределения в реальных условиях исследуемых экосистем.

Важную информацию по характеристике источников загрязнения можно получить из данных ежегодной инвентаризации промышленных отходов.

Исследование аварий/катастроф и тестирование поведения объектов включает интерпретацию причин и последовательности событий после поломки технологического оборудования в системе. Наблюдая и измеряя важные характеристики технологического процесса во время проведения теста, можно предсказать поведение технологического оборудования при разнообразных условиях работы.

Статистические методы используются, чтобы проанализировать предварительно собранные данные об источниках рисков. Они могут быть получены с помощью мониторирования либо на основе материалов записей об авариях. Достоверность результатов статистического анализа сильно зависит от качества данных, которые взяты для исследования. Чем меньше данных, тем больше неопределенностей. Даже если какие-то данные имеются, они могут оказаться нерепрезентативными.

Моделирование поведения и распространения химических веществ в различных средах (воде, воздухе, почве и др.) ставит задачу количественного определения концентраций. Математические модели успешно применяются для прогнозирования возможных концентраций токсикантов на изучаемой территории. С помощью моделей можно рассчитать количество поступления вредного вещества в организм. С этой целью необходимо установить величину и пути воздействия для каждого ингредиента. Величиной, отражающей количество вещества, поступившего (количество токсиканта, полученное организмом в течении определенного времени воздействия, с учетом массы тела). Доза учитывается на следующем этапе оценки риска — на этапе оценки зависимости «доза—эффект».

Важной задачей первого этапа оценки рисков является определение контингентов, подвергающихся воздействию различных уровней химических загрязнителей. При ее решении необходимо располагать информацией о месте и условиях проживании, о профессиональной деятельности, характере питания, о времени и месте отдыха, о продолжительности контакта химическими загрязнителями и т.д. При этом особый интерес представляют контингенты лиц, временно или постоянно проживающих в изучаемом районе. Как правило, оценка воздействия проводится на относительно небольших группах населения. При анализе этих данных необходимо учитывать состав и характер воздействия загрязнителей по месту проживания и месту работы (учебы).

При выборе групп населения, подвергавшихся воздействию вредных химических веществ, следует в первую очередь ориентироваться на лица, наиболее чувствительные к токсиканту. Отмечено, что наиболее чувствительные индикаторы реакции на химическое воздействие детей, пожилых и хронически больных. Как установлено многими исследованиями, именно эти контингенты являются критерием оценки влияния загрязнения окружающей среды на здоровье. При этом необходимо учитывать соотношение различных возрастных групп в популяции, поскольку чувствительность их различна. Например, для установления влияния свинца необходимо отбирать детей дошкольного возраста, в то время как для исследования четыреххлористого углерода следует ориентироваться на лиц пожилого возраста как наиболее чувствительных к данному токсиканту.

На чувствительность к воздействию химических веществ влияет не только возраст, но и такие факторы, как питание, потребление алкоголя, индивидуальная чувствительность, курение и т.д. Так установлено, что недостаточное потребление витамина С усиливает токсическое действие мышьяка, а дефицит железа в продуктах питания и питьевой воде увеличивает поглощение марганца и, возможно, свинца. При белковом голодании возрастает чувствительность к воздействию тяжелых металлов, пестицидов, углеводородов. Потребление алкоголя усиливает действие токсикантов, влияющих на печень.

На данном этапе осуществляется отбор проб продуктов питания, образцов воздуха, питьевой воды для лабораторного исследования. Объектами изучения могут быть и биологические материалы – такие, как кровь, слюна, моча, волосы и др. Санитарно-химические исследования проводятся в соответствии с утвержденными методиками.

В настоящее время лаборатории располагают техникой, позволяющей определять содержание химических веществ в тканях, жидкостях организма, в клетках, а также определить и измерить величину молекулярных и биохимических изменений, возникших при контакте с токсикантами. Речь идет о биологических маркерах (индикаторах), под которыми понимаются различные показатели, характеризующие взаимодействие между биологической системой и потенциально опасным агентом, который может иметь физическую, химическую или биологическую природу. Так, важную информацию могут дать результаты биоиндикации грудного молока, в котором можно выделить хлорорганические соединения, диоксины и другие вредные вещества.

Выделяют три вида биомаркеров: биомаркеры воздействия, биомаркеры эффекта и биомаркеры восприимчивости.

Биомаркеры воздействия представляют собой экзогенное химическое вещество или его метаболит или продукт взаимодействия между ксенобиотиком и какой-либо молекулой или клеткой, являющейся мишенью, количество которого определяется в тканях организма. Одним из наиболее известных маркеров воздействия являются содержание в крови свинца и карбоксигемоглобина.

Биомаркеры эффекта показывают количественное биохимическое, физиологическое или иное изменение в организме, степень которого предопределяет фактическое или потенциальное нарушение здоровья после воздействия токсического химического вещества. Маркеры этого типа могут быть полезными для оценки воздействия при условии прямой связи между маркером и воздействием, вызывающим изучаемый эффект.

Биомаркеры восприимчивости представляют собой показатели приобретенной или свойственной организму неспособности адекватно реагировать на воздействие того или иного ксенобиотика. Они дают возможность выделить из популяции в целом группы лиц, обладающих повышенной чувствительностью к воздействию изучаемых токсикантов. Это может быть обусловлено как врожденными особенностями обмена веществ в следствии, например, отсутствия какого-либо фермента, так и возникшими при жизни изменениями в организме. Наиболее характерным примером маркера восприимчивости является реактивность дыхательных путей при вдыхании токсикантов, обусловливающих сужение бронхов.

Биомаркеры успешно применяются при определении таких химических веществ, как мышьяк, кадмий, свинец, хром, ртуть, а также органических соединений: хлорбензола, бензола, анилина, стирола, хлорированных алифытических углеводородов и др. Весьма ценную информацию можно получить при исследовании мочи на свинец, ртуть, мышьяк, хром, кобальт, фтор, никель, селен, таллий, ванадий, фенол и др. Большая группа химических веществ может быть идентифици­рована в крови (ртуть, свинец, кадмий, трихлорэтилен и др.). В этих же биологических средах могут быть обнаружены не только исходные вещества, но и продукты метаболизма. Особую ценность имеют неинвазивные методы исследования таких биологических компонентов организма как моча, слюна, смывы с носоглотки, волосы, женское молоко.

При выборе биомаркера следует руководствоваться следующими критериями:

- воспроизводимость, специфичность и чувствительность;

- наличие связи с воздействием;

- ясность механизма фармакокинетики;

- наличие данных о «фоновых» уровнях;

-практическая осуществимость.

Недостающие сведения по тем или иным химическим веществам можно получить в краткосрочных досрочных опытах на животных или «in vitro» (в пробирке) на специальных бактериях или клетках органов. В этих опытах можно, например, оценить мутагенные или канцерогенные свойства химического вещества. В последние годы разработаны биомаркеры нового типа, в частности, используются аддукты ДНК и белка. Идентифицировать эти продукты можно с помощью методов газовой хроматографии масс-спектрометрии, а также иммунологических методов.

Важно подчеркнуть, что идентификация потенциальной опасности химических веществ на первом этапе оценки риска носит в основ­ном качественный характер. Опасность химических веществ рассматривается как их потенциальное свойство, которое может проявляться в конкретных условиях, т. е. по существу как признак взаимодействия ингредиента с организмом.

Непосредственная количественная оценка риска происходит на последующих этапах и является результатом оценки фактического воздействия токсиканта в конкретных условиях. При этом учитывается то, что для реализации токсических свойств химического вещества необходимо, чтобы оно некоторое время воздействовало на человека, без чего не будет риска, какой бы опасностью не обладал данный компонент.

Следовательно, данный этап оценки риска можно рассматривать как подготовительный для последующих этапов. Здесь осуществляется отбор химических веществ, определяются источники воздействия на изучаемой территории с учетом степени потенциального риска.

На основании проведенной работы по идентификации опасности формулируются задачи, пути реализации всей программы по оценке и управлению рисками, ранжируются проблемные области, определяется состав специалистов, необходимый для реализации программы.

2. Оценка воздействия (2-й этап)

Оценка воздействия состоит в измерении или определении величины экспозиции, ее частоты и продолжительности для каждого из компонентов окружающей среды. Кроме того она включает определение размера и характера популяции, подвергшейся воздействию.

Оценка риска на данном этапе носит интегральный характер, так как отражает распространение загрязнителей окружающей среды и диагностику заболеваний химической этиологии.

Для проведения оценки воздействия необходимо иметь информацию по таким вопросам, как:

— скорость и количество выбросов химических веществ в окружающую среду, место, время и продолжительность выбросов;

— путь химического вещества в окружающей среде после выброса, включая его перемещение, устойчивость и трансформацию;

— пути поступления в организм загрязненного носителя (воздух, вода, пища и др.).

А. Характеристика физической среды. Оценка воздействия включает в себя анализ таких свойств и показателей окружающей среды, как климат, метеорологические условия, тип почвы гидрология и другие характеристики, дающие возможность представить заключение о природных условиях, на фоне которых отмечается вредное воздействие факторов среды. Информация о характеристике поверхностных и подземных вод, воздушной среде, почве, растительном покрове может дать ответ о возможных путях перемещения вредных веществ из одной среды в другую.

Детально анализируются жилая, производственная, административно-транспортная и рекреационные зоны, а в случае необходимости в оценку включают и сельскохозяйственную зону. Для жилых районов на данном этапе оценки рисков необходимо учитывать воздействие на детей от рождения и до 5 лет, на детей от 6 и до 17 лет включительно и взрослых от 18 лет и старше, в том числе беременных женщин. Численность экспонированной части населения является одним из важнейших факторов для решения вопроса о приоритетности в системе охранных мероприятий.

При проведении идентификации воздействия и потенциальных путей распространения весьма важно определить маршрут воздействия, т. е. путь физического, химического, биологического вещества от источника до экспонируемого организма. Путь воздействия, как правило, состоит из источника выделения химического вещества, механизмов перехода между средами и точки воздействия. Среда, загрязненная в результате поступления химических веществ из источника загрязнения, может сама стать источником загрязнения для другой среды. Перечень основных источников поступления химических веществ в окружающую среду представлен в табл. 2.1.

Б. Характеристика популяций населения. При оценке воздействия особое внимание уделяется анализу контингента населения, подверженного воздействию химического загрязнения. Изучается его демографический состав, профессиональная деятельность, подробно анализируется санитарно-гигиеническое состояние районов проживания населения. Выясняется группа риска населения, которая имеет повышенную чувствительность к химическому воздействию (новорожденные, дети, дети младшего

Таблица 2.1

Основные источники поступления химических веществ в окружающую среду (По С. М. Новикову, С. Л. Авалиани и др., 1998)

Восприимчивая среда	Механизм поступления	Источник поступления
Воздух	Испарение     Образование витающей пыли	Загрязненная вода поверхностных водоемов, загрязненная почва, места проливов и др.   Загрязнение поверхностных слоев почвы, складированные отходы
Вода поверхностных водоемов	Осадки     Периодическое затапливание суши   Просачивание грунтовой воды	Загрязнение поверхностных слоев почвы   Места проливов, загрязненные лагуны, утечки из контейнеров   Загрязненная грунтовая вода
Грунтовая вода	Выщелачивание	Поверхностные или захороненные отходы, загрязненная почва
Почва	Выщелачивание     Поверхностные осадки     Эпизодическое затапливание суши   Образование витающей пыли	Поверхностные или захороненные отходы   Загрязненные поверхностные слои почвы   Места проливов, утечки из контейнеров и др. Загрязненные поверхностные слои почвы, складированные отходы
Осадки	Поверхностные осадки     Эпизодическое затапливание суши   Выщелачивание	Поверхностные отбросы, лагуны, пруды, места проливов   Загрязненные поверхностные слои почвы   Загрязненная грунтовая вода. Поверхностные или захороненные отходы, загрязненная почва
Биота	Прямой контакт, заглатывание, ингаляция	Загрязненная почва, вода поверхностных водоемов, осадки, грунтовая вода, воздух, другие виды биоты

возраста, беременные и кормящие женщины, лица, страдающие хроническими заболеваниями и т.д.). Большое внимание уделяется определению времени в течение которого потенциально экспонируемая группа населения находится в зоне воздействия вредного фактора. Путем анкетирования выясняется продолжительность рабочего дня, время пребывания в жилой зоне, в помещении и вне его, в загрязненной зоне и другие моменты, отражающие влияние временного фактора. На данном этапе выявляются пути, по которым осуществляется воздействие на выделенные группы населения (группы риска). Для каждого маршрута воздействия определяют точки воздействия, т. е. точки потен­циального контакта человека с химическими веществами, а также пути поступления токсиканта в организм (пероральный, ингаляционный, перкутанный). Численность экспонированной популяции является одним из важнейших факторов для решения вопроса о приоритетности в системе охранных мероприятий.

При оценке рисков следует учитывать три типа воздействия: острое – при продолжительности воздействия менее 2 недель; подострое – при продолжительности от 2 до 7 лет; хроническое — при продолжительности от 7 до 70 лет.

При установлении маршрутов воздействия выявляются не только пути, по которым выделенные группы населения могут подвергаться воздействию, но и одновременно анализируются условия контакта человека с вредным фактором. При этом выявляются признаки взаимодействия фактора и организма, определяются ответные реакции организма на воздействие, устанавливается сходство и различие этих реакций у разных людей. При анализе воздействия оценивается не только его уровень и характер, но и фактор времени, то есть экспозиция. Это дает основание для косвенного представления о получаемой дозе, даже если она не может быть определена по тем или иным причинам непосредственно.

Для каждого маршрута воздействия должны быть определены свои точки, то есть места контакта человека с вредным фактором, а также пути поступления химического вещества в организм. Оценка маршрута воздействия должна отражать:

• источник и механизм попадания вредного фактора в окружающую среду;

• среду распространения вредного фактора;

• место потенциального контакта человека с фактором окружающей среды (точка воздействия);

• контакт с вредным фактором, например, с химическим веществом при потреблении воды, продуктов питания, дыхании.

Из всех выявленных путей воздействия в анализ включаются только те, которые имеют высокую вероятность контакта человека или окружающей среды с агентом и приводят к накоплению концентрации агента. Из анализа исключаются такие пути, воздействие по которым мало по сравнению с другими и риски не высоки.

При оценке воздействия пользуются и таким показателем, как полный путь воздействия. Он характеризует население, подвергающееся воздействию, пути распространения и точки воздействия химических веществ (табл. 2.2).

Оценка воздействия заключается в определении таких количественных характеристик, как величина, частота и продолжительность воздействия для каждого идентифицированного пути. При этом дается оценка воздействующим концентрациям и проводится расчет их поступления по различным путям.

На этом этапе определяется величина концентраций химических веществ, оказывающих воздействие на человека. Воздействующие концентрации представляют собой концентрации химического вещества в тех средах, с которыми человек контактирует, усредненные по времени его нахождения в этих средах. Исходной информацией о величине воздействующих концентраций могут служить данные мониторинга, проводимого ведомственными лабораториями или лабораториями центров Госсанэпиднадзора. Кроме того, они могут быть рассчитаны путем моделирования (эмпирических или теоретических вычислений) поведении и распространения химических веществ в окружающей среде. Такая необходимость возникает особенно в тех случаях, когда отсутствует возможность прямого определения концентрации в изучаемой среде.

Таблица 2.2

Общие данные о полном пути воздействия (по С. М. Новикову, С. Л. Авалиани и др., 1998)

Население, подвергающееся воздействию	Пути распространения, среда и точка воздействия	Выбран ли путь распространения для оценки	Причина выбора или исключения пути распространения
Использование участка в настоящее время
Жители	Потребление грунтовых вод из местного источника	Да	Жители используют для питья воду из местных колодцев
Жители	Вдыхание химических веществ после испарения грунтовых вод	Да	Некоторые вещества испаряются из грунтовых вод, жители используют грунтовые воды
Рабочие	Прямой контакт через почву с химическими веществами	Да	Рабочие соприкасаются с загрязненной почвой
Использование участка в будущем
Жители	Прямой контакт с химическими веществами	Да	Загрязненный участок в будущем может стать населенным пунктом
Жители	Потребление химических веществ, накапливающихся в рыбе в водоемах загрязненного участка	Нет	Вероятность распространения таким путем незначительна. Исследуемые химические вещества не способны к биокумуляции

При использовании данных мониторинга для оценки воздействующих концентраций необходимо ориентироваться в первую очередь на результаты, полученные непосредственно в точке воздействия, и на те материалы, которые отражают экспозицию, обусловленную прямым контактом человека с исследуемой средой. Например, мониторинг, отражающий концентрации химических веществ в почве, водопроводной воде, продуктах питания, когда имеет место прямой контакт с организмом человека. Значительно меньшую ценность, или вообще никакую, имеют результаты мониторинга, когда точки наблюдения существенно отдалены от точек воздействия.

При определении концентрации химического вещества в точке воздействия необходимо учитывать такой фактор, как пространственное распределение ингредиентов. С этой целью в анализ включают все пробы, взятые в изучаемой зоне. Если, например, это касается оценки воздействия концентраций веществ в воде централизованных и децентрализованных источников водоснабжения, то в анализ включаются все пробы, отобранные с разных глубин и точек зоны. При оценке воздействия концентраций веществ в почве в анализ включаются все пробы, отобранные на разной глубине (от 5,0 до 60,0 и более см от поверхности земли).

Для оценки воздействия загрязнений атмосферного воздуха населенных мест наряду с общим мониторингом все более широкое применение за рубежом находит индивидуальный мониторинг, основанный на прямых замерах концентраций воздушных примесей в зоне дыхания человека. Для этих целей разработаны специальные переносные пробоотборники, с помощью которых осуществляется регистрация повременный суммарных проб (или концентраций) определенных химических веществ, с которыми контактирует человек. Особенно ими удобно пользоваться при изучении производственных воздействий газовыделений.

В заключение на данном этапе оценки риска требуется определить дозу. Для этого необходимо дать подробное описание расчета концентрации в точке воздействия (КТВ) для каждого сценария и пути вредного воздействия. Концентрация в точке воздействия является концентрацией изучаемого вещества в среде обитания человека в мемте воздействия. В случае отсутствия возможностей определения всех параметров воздействия могут быть использованы их стандартизированные значения (табл. 2.3). Эти параметры могут характеризоваться как средними, так и максимальными значениями. Так, для массы тела, площади поверхности тела или экспонируемого участка используются их средние величины (табл. 2.3). Степень контакта, частота воздействия и длительность воздействия могут характеризоваться максимальными не величинами.

Таблица 2.3

Рекомендованные в США стандартные средние характеристики человека

Параметр	Стандартные средние значения
Средний вес тела, взрослый человек	70 кг
Средний вес тела, ребенок	10 кг
Количество питьевой воды в день, взрослый	2 литра
Количество питьевой воды в день, ребенок	1 литр
Количество вдыхаемого воздуха в день, взрослый	20
Количество вдыхаемого воздуха в день, ребенок
Количество рыбы, съедаемой в день, взрослый	6,5 г
Если воздействие происходит в течение всей жизни, то длительность жизни принимается за	70 лет

Распространение химических веществ в экосистемах можно описать с помощью концептуальных моделей. Они представляют собой диаграммы, в которых графически объединены источники загрязнения и обследуемые группы населения. Данная форма дает возможность определить пути воздействия токсикантов на людей через пищу, питьевую воду, кожные покровы, а также и при дыхании. Она удобна для количественной оценки процессов в экосистемах, влияющих на динамику концентраций химических веществ во времени.

Расчет поступления химического вещества предусматривает определение воздействия каждого химического вещества по конкретным путям с учетом его величины, частоты и продолжительности, а также массы тела и времени осреднения.

Наиболее точным доказательством наличия воздействия того или иного химического вещества на организм является обнаружение этого компонента в биологических тканях или жидкостях.

При расчете поступления химических веществ учитывают три категории переменных:

а) переменные, определяющие время осреднения;

б) переменные, связанные с химическим веществом (воздействующие концентрации);

в) переменные, описывающие экспонируемую популяцию — величину контакта, частоту и продолжительность воздействия, массу тела.

Значение переменных подбирают таким образом, чтобы итоговый результат соответствовал разумной максимальной оценке величины воздействия изучаемого пути воздействия в исследуемой зоне. Для оценки воздействующей концентрации принимается 95-98 % — верхняя доверительная граница средней арифметической.

При определении величины пожизненного воздействия необходимо предварительно рассчитать поступление ингредиента для каждого возрастного периода с учетом продолжительности периода и характерной средней массы тела. Так, для детского возраста учитывается средняя масса детей за все время воздействия. Для расчета доз обычно берут стандартные значения массы тела: для детей раннего возрастай (0-6 лет) — 14 кг; для детей старшего возраста (6-18 лет) — 42 кг. Для взрослого населения стандартными условиями (в США) считается масса тела 70 кг, величина скорости ингаляции 20 м³/день, потребление воды 2 л/день, продолжительность жизни 70 лет (см. табл. 2.3).

Выбор времени осреднения проводится с учетом вида оцениваемых токсических эффектов. Так, для веществ с острым характером действия поступление рассчитывается путем осреднения на очень короткие промежутки времени, при которых возможно развитие неблагоприятных эффектов (например, сутки). Если имеют место продолжительное (субхроническое или хроническое ежедневное воздействие) воздействие химических веществ, то осреднение проводится за весь период воздействия. Исключением из этого правила являются канцерогены, для которых расчет поступления проводят путем деления общей накопленной дозы на продолжительность жизни. Для веществ, оказывающих влияние на процессы развития, поступление рассчитывается путем осреднения на единицу события (на один случай воздействия или на число дней воздействия).

Для воздействия в условиях населенных мест стандартная продолжительность общего воздействия определяется временем проживания в изучаемом регионе. Причем стандартным значением продолжитель­ности воздействия в жилой сельскохозяйственной зоне (сельскохозяйственный сценарий) принимается общая продолжительность воздействия, равная 40 годам, в городских сценариях — 30 лет. Для производственных сценариев воздействия стандартные величины общей продолжительности воздействия соответствуют числу лет работы на данном предприятии (25 лет). Указанные стандартные величины находят при­менение в тех случаях оценки рисков, когда в изучаемом регионе отсутствует соответствующая информация для расчета местных показателей.

Стандартизованные оценки средней продолжительности воздействия для лиц разных возрастных групп имеют следующие величины: дети младшего возраста (от 0 до 6 лет) — 6 лет; дети старшего возраста (от 6 до 18 лет) — 12 лет; взрослые (18 лет и более) -12 лет.

Важной величиной для расчета острого, подострого, хронического и пожизненного воздействий является средняя дневная доза или среднесуточная доза на день воздействия — СДД (сут.). Она показывает дозу_, получаемую человеком в сутки, в течение которых происходит воздействие, независимо от способа воздействия. СДД (сут.) — доза, рассчитываемая для острых опытов. Для хронического неканцерогенного эффекта расчет СДД осуществляется за период воздействия, а для канцерогенных эффектов — СДД за время всей жизни.

Каждый путь поступления в организм химического вещества оценивается отдельно в каждой подгруппе населения. Полученные независимые оценки по тому или иному пути поступления суммируют и получают величину, характеризующую общее воздействие для каждой изучаемой подгруппы. В связи с тем, что методы суммарной оценки различных путей, как правило, не полностью стандартизованы, расчеты полной оценки воздействия должны учитывать все погрешности, обусловленные недостаточной информацией о механизмах действия и путях распространения химических веществ в окружающей среде.

Таким образом, на данном этапе оценка воздействия складывается из трех компонент:

• характеристика окружающей среды;

• идентификация маршрутов воздействия и потенциальных путей распространения;

• количественная характеристика экспозиции.

3. Установление зависимости «доза (концентрация) – ответ» (3-й этап)

На третьем этапе происходит оценка зависимости «доза-ответ». Оценка зависимости «доза-ответ» - это поиск количественных закономерностей, связывающих получаемую дозу веществ с распространенностью неблагоприятного для здоровья человека эффекта, т. е. с вероятностью его возникновения. Это — зависимость между дозой введенного химического вещества и выраженностью токсического повреждения. Под понятием «ответ» в данном случае понимается повреждение организма человека или доля популяции, в которой обнаружены какие-либо к нарушения.

Главной задачей данного этапа оценки рисков является выявление связи между воздействием и возможным неблагоприятным эффектом. С этой целью проводится анализ имеющихся материалов, определяющих способность воздействующих веществ вызывать вредный эффект у экспонируемых лиц.

Результаты изучения зависимости «доза—ответ» позволяют определить показатели токсичности (например, референтные дозы, факторы наклона), дать характеристику риска развития тех или иных заболева­ний и нарушений состояния здоровья в зависимости от величины воздействия химического фактора на население

Оценка зависимости «доза—ответ» осуществляется в несколько стадий:

— сбор информации о токсических свойствах исследуемых веществ;

— идентификация периодов воздействия и соответствующих показателей токсичности;

— определение значений показателей токсичности для канцерогенных эффектов;

— обобщение токсикологической информации.

Проведение оценки зависимости «доза—ответ» связано с определенными трудностями, обусловленными очень ограниченной базой данных экспериментальных исследований, а также неполнотой информации о ситуациях, в которых человек подвергается прямому воздействию конкретных веществ.

Оценка зависимости «доза—ответ» проводится путем количественной обработки данных, включающих:

• определение и количественное описание связи между воздействующей или поглощенной дозой вещества и частотой случаев негативных последствий для здоровья у контингента, испытавшего воздействие;

• установление с помощью математических моделей зависимости «доза—ответ», в частности, вероятности появления негативных последствий при воздействии данного вещества на человека.

Выделяют два основных типа вредных эффектов при оценке риска: канцерогенные и неканцерогенные. Для канцерогенных веществ предполагается, что их вредные эффекты могут возникать при любой дозе, вызывающей инициирование повреждений генетического аппарата. Как известно, к канцерогенам относятся вещества, которые способны индуцировать опухоли после длительного (при оценке риска в течение всей жизни) хронического воздействия. Химические вещества, обладающие канцерогенным эффектом, не имеют уровня, ниже которого они были бы безопасны для здоровья человека, т.е. эти вещества не обладают порогом действия.

Что касается другой группы — неканцерогенов, — то для них допускается существование пороговых уровней, ниже которых вредные эффекты возникать не должны. Эту группу представляет большое количество химических веществ, обладающих всеми другими биологическими эффектами: токсическим, аллергенным, эмбриотропным и т. д., за исключением канцерогенного. При этом биологические эффекты могут быть обусловлены как кратковременным (острым), так и длительным (хроническим) воздействием.

Между дозой и реакцией организма существуют определенные зависимости, которые необходимо учитывать при токсикологической оценке химических веществ:

• чем выше доза, тем более выражена реакция организма;

• чем выше доза, тем выше процент населения, реагирующего на химический фактор;

• неканцерогенные эффекты проявляются только после достижения предельных

(пороговых) доз;

• канцерогенные эффекты проявляются с самого начала воздействия

Основываясь на литературных данных и результатах экспериментальных исследований, проводится анализ по определению количественной величины воздействия токсического вещества. Дается определенние и количественное описание зависимости «доза—ответ», связывающей величину воздействующей дозы со степенью выраженности эффекта.

Источниками информации о биологической активности химических веществ могут быть результаты эпидемиологических наблюдений, клинических и экспериментальных исследований. Каждый из представленых методов имеет свои достоинства и недостатки. Так, эпидемиологические исследования имеют то преимущество перед другими методами, что они позволяют на реальной человеческой популяции исследовать реальные диапазоны ответов и концентрации загрязнителя и, кроме того, они не имеют проблем по экстраполяции. Вместе с тем, ценность экспериментальных исследований заключается в их возмож­ности моделировать условия эксперимента в соответствии с конкретными задачами. Они легко контролируемы, занимают существенно меньше времени и менее трудоемки. Отношение «доза—эффект» выводится главным образом на основании результатов экспериментальных исследований на животных. Такой подход в большинстве случаев явля­ется достаточно надежным.

Для составления моделей «доза—ответ», «время—ответ» требуется значительная информация о различных дозах, времени, экспозиции и ответах. Помимо указанных источников информации, эти данные можно получить из интегрированной информационной системы о рисках (Integrated Risk Information System – IRIS) и таблиц оценки эффектов на здоровье (Health Effects Assessment Summary Tables – HEAST). В указанных источниках приведены сведения о референтных дозах, факторах канцерогенного потенциала, а также сведения о ведущих токсических эффектах, в том числе отдаленных, важнейших химических веществ.