Задание к практической работе:

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