Задание к лабораторной работе №8: Расчет экологического риска при химическом загрязнении компонентов природных сред (воздуха, почв, питьевой воды) В настоящей работе требуется произвести анализ риска для здоровья человека, проживающего в населенном пункте (city) на протяжении всей его жизни, от воздействия вредных веществ. Примените общепринятую методологию, изложенную в лекциях. 1. Предполагается, что первая стадия – идентификация опасности – уже выполнена, и на ее основе выявлены приоритетные загрязнители в природных средах, по которым следует проводить оценку риска. На этом этапе необходимо описать, как проводится идентификация опасности, на основании каких критериев проводится выявление списка веществ, по которым следует проводить оценку риска, и описать их токсичные свойства. В базе данных найдите характеристики их токсичности. Предположите источники появления обнаруженных соединений в питьевой воде, или воздухе. 2. Вторая стадия – оценка риска. Выполните эти расчеты согласно теоретическому материалу, изложенному на лекции. Проведите оценку риска канцерогенных и/или неканцерогеннных эффектов при ингаляционном (вместе с воздухом) и/или пероральном (вместе с питьевой водой) поступлении загрязняющих веществ в организм человека при хроническом воздействии. Результаты этой части работы представляются в виде численных значений индивидуального канцерогенного риска и коэффициента опасности по всем веществам отдельно и суммарно. Суммарные риски рассчитываются простым суммированием значений, полученных как по разным природным средам, так и по разным веществам. Только канцерогенный и неканцерогенный риск ни в коем случае не суммируются! Справочные данные приведены в приложении. 2.1 Оценка канцерогенных эффектов – расчет индивидуального канцерогенного риска CR 2.1.1. - при ингаляционном воздействии проводится по формуле: CRинг= 1 – exp (-SF1 x LADD), где CRинг – индивидуальный канцерогенный риск; LADD инг- cреднесуточная доза в течение жизни, мг/(кгхдень); SF1 – фактор канцерогенного потенциала при ингаляционном воздействии (мг/(кгхдень))-1 (используются справочные данные табл.3-4) Среднесуточная доза в течение жизни при ингаляционном воздействии рассчитывается по формуле LADDинг = [ C x V x ED x EF] / [BW x AT x 365], где LADDинг - cреднесуточная доза в течение жизни, мг/(кгхдень); C возд - концентрация вещества в воздухе , мг/м3 ; V возд - скорость поступления воздуха 20 м3 / день; ED – продолжительность воздействия, 70 лет ; EF – частота воздействия – 365 дней в год; BW – масса тела человека, 70 кг; AT – период усреднения экспозиции – 70 лет (ожидаемая средняя продолжительность жизни человека); 365 – число дней в году Расчет проводится для каждого в-ва в отдельности, рез-ты суммируются 2.1.2 – при попадании канцерогенов с питьевой водой (пероральное воздействие) CRвода= 1 – exp (-SF0 x LADD), где CRвода – индивидуальный канцерогенный риск; LADDвода - cреднесуточная доза в течение жизни, мг/(кгхдень); SF0 – фактор канцерогенного потенциала при пероральном воздействии (мг/(кгхдень))-1 (используются справочные данные табл 3-4) Среднесуточная доза в течение жизни при поступлении с питьевой водой рассчитывается по формуле LADDвода = [ C x V x ED x EF] / [BW x AT x 365], где LADDвода - cреднесуточная доза в течение жизни, мг/(кгхдень); C в воде - концентрация вещества в питьевой воде , мг/л ; Vводы - величина водопотребления, 2 л / день; ED – продолжительность воздействия, 70 лет ; EF – частота воздействия – 365 дней в год; BW – масса тела человека, 70 кг; AT – период усреднения экспозиции – 70 лет (ожидаемая средняя продолжительность жизни человека); 365 – число дней в году Расчет проводится для каждого в-ва в отдельности, рез-ты суммируются 2.1.3 Суммарный индивидуальный канцерогенный риск CR = CRинг+ CRвода 2.2 Оценка неканцерогенных эффектов – расчет коэффициента опасности КО КОинг- коэффициент опасности при ингаляционном поступлении КОинг=C возд/ RFC, где C возд- концентрация вещества в воздухе , мг/м3 ; RFC - РЕФЕРЕНТНЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ДЛЯ ХРОНИЧЕСКОГО ИНГАЛЯЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ (табл.2) КОпер.- коэффициент опасности при пероральном поступлении с питьевой водой КОпер=C пер/ RFД, где C пер - концентрация вещества в питьевой воде , мг/м3 ; RFД - РЕФЕРЕНТНЫЕ ДОЗЫ ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ ПЕРОРАЛЬНОМ ПОСТУПЛЕНИИ (табл.1) 3. Характеристика риска проводится на основании сопоставления с критериями приемлемости риска (таблица). По таблице на основании результатов по оценке риска (по отдельности как канцерогенного так и неканцерогенного), определить уровень риска и сделать заключение о его приемлемости. Какое число дополнительных случаев канцерогенных заболеваний на 100 000 населения следует ожидать от воздействия исследуемых факторов в данном населенном пункте? Рассчитать коллективный (популяционный) риск. 4. Управление риском. Если необходимо, предложите меры по снижению уровня риска (организационные, правовые, научно-технические, политические, и т.д.) . Отчет должен содержать все необходимые разделы: титульный лист, цель работы, исходные данные, ход работы (последовательно излагается все методология анализа риска применительно к настоящей работе по пунктам 1 - 4, все расчеты, расшифровка всех обозначений обязательна), список использованной литературы. CAS 71-43-2 107-02-8 7440-43-9 7440-02-0 14797-55-8 7439-96-5 7440-38-2 7439-98-7 7439-92-1 РЕФЕРЕНТНЫЕ ДОЗЫ ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ ПЕРОРАЛЬНОМ ПОСТУПЛЕНИИ (табл.1) Вещество RfD, Поражаемые органы мг/кг и системы Бензол 0,003 кровь, ЦНС, гормон., рак Акролеин 0,0005 кровь, смертность Кадмий 0,0005 почки, гормон. Никель 0,02 печень, серд.-сос. сист., жел.-киш. тракт, кровь, масса тела Нитраты 1,6 кровь (MetHb),cepд.-coc. система Нитриты 0.165 Марганец 0,14 ЦНС, кровь Мышьяк 0,0003 кожа, ЦНС, нервная сист., серд.-сос. сист., иммун., гормон. (диабет), жел.-киш. тракт Молибден 0,005 почки Свинец 0,0035 ЦНС, нервная сист.,кровь, биохим., развитие, репрод.сист., гормон. 50-00-0 Формальдегид 0,2 7782-41-4 16984-48-8 Фтор Фториды неорганические хорошо растворимые Хлор Хром(VI) Хлороформ 0,06 0,06 7782-50-5 18540-29-9 67-66-3 0,1 0,003 0,01 жел.-киш. тракт, ЦНС, печень, почки зубы, костная сист. зубы, костная сист. слизистые, иммун. печень, почки, ЦНС, гормон., кровь 10102-44-0 РЕФЕРЕНТНЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ДЛЯ ХРОНИЧЕСКОГО ИНГАЛЯЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ (табл.2) Вещество RFC, Критические мг/куб. органы/системы м Азот диоксид 0,04 органы дыхания, кровь (образование MetHb) 10102-43-9 Азот оксид 0,06 органы дыхания, кровь (образование MetHb) 107-02-8 106-99-0 Акролеин 1,3-Бутадиен 2,00E-05 0,002 органы дыхания, глаза репрод., органы дыхания, серд.-сос. сист., кровь, рак 50-32-8 Бенз(а)пирен 1,00E-06 рак, риск 1E-5, 1 нг/куб. м, иммун., развитие 71-43-2 Бензол 0,03 развитие, кровь, красный костный мозг,ЦНС, иммун., серд.сос. сист., репрод. 7440-41-7 Бериллий 2,00E-05 органы дыхания, иммун. (сенсибил.) Взвешенные вещества 0,075 органы дыхания, смертн. Кобальт Нефть и нефтепродукты Никель 2,00E-05 0,071 органы дыхания почки 5,00E-05 органы дыхания, кровь, иммун., рак, ЦНС CAS 7440-48-4 2228840 7440-02-0 7439-96-5 Марганец 5,00E-05 ЦНС, нервная система,органы дыхания 10028-15-6 7439-97-6 22967-92-6 Озон Ртуть Ртуть(1+)метилион Ртуть(II)хлорид Сажа 0,03 0,0003 2,00E-05 органы дыхания ЦНС, гормон., почки 0,0003 0,05 органы дыхания; системн., зубы 7439-92-1 Свинец 0,0005 ЦНС, кровь, развитие,репрод. сист., гормон., почки 108-88-3 Толуол 0,4 ЦНС, развитие, органы дыхания 108-95-2 Фенол 0,006 серд.-сос. сист., почки, ЦНС, печень,органы дыхания 50-00-0 Формальдегид 0,003 органы дыхания, глаза, иммун. (сенсиб.) 7487-94-7 CAS 630-20-6 79-06-1 107-13-1 62-53-3 75-07-0 8006-61-9 71-43-2 50-00-0 7440-38-2 ФАКТОРЫ КАНЦЕРОГЕННОГО ПОТЕНЦИАЛА (табл.3) Вещество МАИ EPA SFO Р 1,1,1,2-Тетрахлорэтан 3 C 0,026 Акриламид 2A B2 4,5 Акрилонитрил 2B B1 0,54 Анилин 3 B2 0,0057 Ацетальдегид 2B B2 Бензин 2B B2 Бензол 1 A 0,055 Формальдегид 2A B1 Мышьяк 1 A 1,5 SFI 0,026 4,5 0,24 0,0057 0,0077 0,035 0,027 0,046 15 ФАКТОРЫ КАНЦЕРОГЕННОГО ПОТЕНЦИАЛА (табл.4) Вещество CAS SF1 (мг/(кгхдень) )-1 Источник SF0 (мг/(кгхдень) )-1 Источ ник анилин 0,0057 CalEPA 0,0057 IRIS Групп Группа канц канц согласн согласно о МАИР ЕРА B2 3 0,027 IRIS 0,055 IRIS A 1 8,4 IRIS 4,3 IRIS B1 1 6,3 IRIS B1 1 0,91 CalEPA 0,042 CalEPA 0,0085 42 IRIS 0, 42 62-533 бензол 71-432 бериллий 744041-7 кадмий 744043-9 никель 744002-0 свинец 743992-1 хром (VI) 18540 -29-9 . 2B CalEP A CalEP A B2 2B A 1 Уровень риска Rинд.* Чрезвычайно высокий Высокий Средний 10 -1 10 -1 -10 -3 10 -3 - 10 -4 Коэффиц иент опасност и больше 10 5-10 1-5 Низкий 10 -4-10 -6 0, 1- 1,0 Минимальный менее 10 -6 менее 0,1 Номер варианта Название населенного пункта (city) 1 Томск 2 Новокуйбышевск Самарская область 3 Куйбышевский район г. Самары 4 Город N Самарской обл. 5 г.Стрежевой Томской обл подземная вода ОбьТомского междуречья перед поступлением в распределительную сеть Актобе (Казахстан) 6 ХАРАКТЕРИСТИКА Неприемлем ни для населения, ни для профессионалов. Необходимо проведение экстренных оздоровительных и других мероприятий по снижению риска Приемлем для профессионалов и неприемлем для населения в целом; появление такого риска требует разработки и проведения плановых оздоровительных мероприятий в условиях населенных мест Соответствует зоне условно приемлемого (допустимого) риска; именно на этом уровне установлено большинство зарубежных и рекомендуемых международными организациями гигиенических нормативов для населения в целом. Соответствует одному дополнительному случаю серьезного заболевания или смерти на 1 млн лиц, подвергшихся воздействию.Такие риски воспринимаются людьми как пренебрежимо малые, не отличающиеся от обычных, повседневных. Не требуют дополнительных мероприятий по их снижению, подлежат только периодическому контролю Численность Концентрации приоритетных населения, загрязнителей в природных средах тыс. чел. Воздух, мг/м3 Вода питьевая, мг/л 620 Формальдегид – 0,0072 Толуол – 0,065 470 Мышьяк- 0,005 Хром – 0,03 Марганец – 0,28 780 Акролеин – 0, 000035 1,3 – бутадиен0,03 Сажа – 0,08 870 Свинец – 0,46 Кадмий – 0,013 Молибден – 0,08 Никель – 0,1 280 Нитрат -2,4 Фторид – 0,33 Марганец -0,09 Хлор остаточный0,72 760 Свинец -0,00377 Бензол – 0,074 Свинец -0,00053 Бензол – 0,074 7 Актобе (Казахстан) 760 8 Новосибирск 1100 Мышьяк – 0,0004 мг/л Свинец – 0,003 мг/л Трихлорэтилен– 0,03 мг/л 9 6000 Нитраты-0,26 Нитриты 0,42 Марганец – 0,52 10 с. Первомайское, скв.4, по данным Видяйкиной г.В. 11 г.В. 55 12 г. Томск 620 13 г. Томск 620 55 Бенз(а)пирен 9,4E-10 Никель 7,8E-08 Кадмий 1,4E-08 Свинец 2,4E-08 Мышьяк3,5E-09 Оксид углерода (II) 0,00061 Сера диоксид 0.097 Сажа 0.00748 Этилбензол 0.00284 Хлороформ 0.00285 Толуол 0.0397 Ксилол 0.0084 Марганец 0.0002 14 Томск 620 Бензол 0.0407 Азот диоксид 0.074 Марганец 0.0002 15 Томск 620 Формальдегид – 0,0072 Толуол – 0,065 16 Новокуйбышевск Самарская область 470 17 Куйбышевский район г. Самары 780 18 Город N Самарской обл. 870 19 г.Стрежевой Томской обл подземная вода ОбьТомского междуречья 280 Мышьяк- 0,005 Хром – 0,03 Марганец – 0,28 Акролеин – 0, 000035 1,3 – бутадиен0,03 Сажа – 0,08 Свинец – 0,46 Кадмий – 0,013 Молибден – 0,08 Никель – 0,1 Нитрат -2,4 Фторид – 0,33 Марганец -0,09 Хлор остаточный- 20 перед поступлением в распределительную сеть Актобе (Казахстан) 760 21 Томск 620 22 Актобе (Казахстан) 760 23 Новосибирск 1100 24 с. Первомайское, скв.4, по данным Видяйкиной г.В. 6000 25 0,72 55 Свинец -0,00377 Бензол – 0,074 Формальдегид – 0,0072 Толуол – 0,065 Свинец -0,00053 Бензол – 0,074 Мышьяк – 0,0004 мг/л Свинец – 0,003 мг/л Трихлорэтилен– 0,03 мг/л Нитраты-0,26 Нитриты 0,42 Марганец – 0,52 Бенз(а)пирен 9,4E-10 Никель 7,8E-08 Кадмий 1,4E-08