Неканцерогенные вещества
|
Референтные концентрации RfC, мг/м3
|
Критические органы/системы
|
Взвешенные
|
0,075
|
органы дыхания, смертность.
|
Сера диоксид
|
0,05
|
органы дыхания, смертность
|
Углерод оксид
|
3
|
кровь, серд.-сос. сист., развитие, ЦНС
|
Азот диоксид
|
0,04
|
органы дыхания, кровь (образование MetHb)
|
Азот оксид
|
0,06
|
органы дыхания, кровь (образование MetHb)
|
Фенол
|
0,006
|
серд.-сос. сист., почки, ЦНС, печень, органы дыхания
|
Хлорбензол
|
0,06
|
печень, почки, репрод.сист., кровь
|
Хлороформ
|
0,098
|
печень, развитие, почки, ЦНС
|
Железо
|
0,6
|
органы дыхания
|
Марганец
|
5,00E-05
|
ЦНС, нервная система, органы дыхания
|
Медь
|
2,00E-05
|
органы дыхания, системн.
|
Цинк
|
0,0009
|
органы дыхания, иммун. (сенс.), кровь
|
Ртуть
|
0,0003
|
ЦНС, гормон., почки
|
Таблица 9 - Референтные дозы при хроническом пероральном поступлении
Неканцерогенные вещества
|
Референтные дозы RfD, мг/м3
|
Поражаемые органы и системы
|
Хлороформ
|
0,01
|
печень, почки, ЦНС, гормон., кровь
|
Железо
|
0,3
|
слизистые, кожа, кровь, иммун.
|
Марганец
|
0,14
|
ЦНС, кровь
|
Медь
|
0,019
|
жел.-киш. тракт, печень
|
Цинк
|
0,3
|
кровь, биохим. (супероксид-дисмутаза)
|
Фенол
|
0,3
|
развитие, почки, ЦНС, жел.-киш. тракт
|
Ксилол
|
0,2
|
масса тела, ЦНС, печень, кровь, смерт-ность, почки
|
Фтор
|
0,06
|
зубы, костная сист.
|
Ртуть
|
0,0003
|
иммун., почки, ЦНС, репрод., гормон.
|
Хлорбензол
|
0,02
|
печень, почки, кровь, жел.-киш. тракт
|
3.1 Расчет канцерогенных ингаляционных рисков
Канцерогенный риск для i-го вещества в j-ой среде определяют по выражению (1), суммарный канцерогенный риск для каждой исследуемой среды по выражению (2), суммарный канцерогенный риск по всем веществам и всем средам – по выражению (3).
Алгоритм расчета следующий:
Выбрать среду, рассчитать канцерогенный риск по каждому веществу в этой среде по (1);
Провести суммирование для всех канцерогенов, выявленных в этой среде по (2);
Повторить эти расчеты для следующей среды;
Провести суммирование рисков по всем средам по выражению (3).
где SFij – фактор канцерогенного потенциала i-го вещества в j-той среде;
j - среда (воздух ОС, воздух ПС, питьевая вода, продукты питания);
LADDi - пожизненная среднесуточная доза канцерогена.
Пожизненная суточная доза ( LADD ) рассчитывается, как средневзвешенная доза для трех периодов жизни по формуле:
где ADD06, ADD6-18, ADD18-30 – дозы за соответствующие интервалы лет от 0 до 6, от 6 до 18 и от 18 до 30;
ED06, ED6-18, ED18-30 – длительность временных интервалов (6, 12 и 12 лет);
АТ – период осреднения. Для канцерогенов принимают АТ=70 лет для неканцерогенов АТ=30 лет.
Значения факторов экспозиции, используемые при расчетах, приведены в таблице 10.
Таблица 10 - Факторы экспозиции для окружающей среды
Возрастные периоды, лет
|
Длительность периода действия ЕD, лет
|
Вес BW, кг
|
Скорость ингаляции V, м3/день
|
0-6
|
6
|
15
|
4
|
6-18
|
12
|
42
|
20
|
18-70
|
52
|
70
|
20
|
EF = 365 дней
|
|
|
|
АТ =70 лет
|
|
|
|
Если подставить значения факторов экспозиции в формулу расчета риска, можно привести ее к выражению, которое поможет легко автоматизировать расчет и представить его в форме выражения:
CRiИ = SFiИ*Сi*КСЦ,
где CRiИ – ингаляционный канцерогенный риск;
SFiИ – фактор канцерогенного потенциала при ингаляционном поступлении вещества (из воздуха при вдыхании);
Сi – концентрация i – го канцерогена;
КСЦ – числовой коэффициент, определенный принятый сценарием, одинаковый для всех веществ.
Получим выражение КСЦ:
CRiИ = SFiИ × LADDiИ = SFiИ × (ADD0-6 × ED0-6 + ADD6-18 × ED6-18 + ADD18-30 × ED18-30) / AT = SFiИ × [(Сi×V0-6 × t ) / BW0-6) × (EF / 365) × ED0-6 + (Сi × V6-18× t ) / BW6-18) × (EF / 365) ×ED6-18 + (Сi×V18-30× t ) / BW18-30) × (EF / 365) ×ED18-30] / AT = SFiИ × Сi× [(V0-6× t ) / BW0-6) × (EF / 365) ×ED0-6 + (V6-18× t ) / BW6-18) × (EF / 365)×ED6- 18 + (V18-70× t ) / BW18-70) × (EF18-70 / 365) ×ED18-70] / AT = SFiИ × Сi× [A]/АТ
То есть КСЦ = [A]/АТ, т.е. равен величине, стоящей в квадратных скобках, де- ленной на АТ. Если подставить все значения факторов экспозиции, то получим просто число. Этот коэффициент определен сценарием и одинаков для всех веществ.
Для сценария, принятого в работе, когда учитывается изменение веса тела, скорость ингаляции по периодам жизни от 0 до 6 лет, от 6 до 18 лет, от 18 до 30 лет, после подстановки всех факторов экспозиции, примет вид:
CRiИ = SFiИ × Сi × [(4×6)/15)×(365/365) + (20×12) / 42) × (365/365) + (20× 12) / 70)× (365/365)] / 70 = SFiИ × Сi × [(4×6)/15) + (20×12) / 42) + (20× 52 ) / 70)] / 70 = SFiИ× Сi × [1,6 + 5,7 + 14,857] / 70 = SFiИ × Сi × 0,316
Таким образом конечная формула для расчетов ингаляционного риска, связанного с загрязнением городской среды, приобретает вид:
CRА= 0,316 × SFIi × Сi
Рассчитаем ингаляционный канцерогенный риск для всех канцерогенов по данному выражению. Результаты представим в таблице 11.
Таблица 11 - Ингаляционный канцерогенный риск CRiИ
Вещество
|
КСЦ
|
SFIi
|
Сi
|
CRАi × 10-4
|
Бенз(а)пирен
|
0,316
|
3,9
|
0,000004,4
|
0,0542256
|
Формальдегид
|
0,316
|
0,046
|
0,0429
|
6,235944
|
Свинец
|
0,316
|
0,042
|
0,000384
|
0,05096448
|
Хром
|
0,316
|
42
|
0,000078
|
10,35216
|
Бензол
|
0,316
|
0,027
|
0,002
|
0,17064
|
Суммарный ингаляционный риск CRА = ∑ CRАi
|
16,86393408
|
Таким образом, величина суммарного канцерогенного ингаляционного риска составляет 16,86×10-4, что в 16,86 раза выше величины сигнального риска.
Рисунок 1 – Вклад канцерогенов воздуха в величину суммарного ингаляционного риска
Из диаграммы 1 видно, что наибольший вклад в величину суммарного ингаляционного канцерогенного риска вносят хром и формальдегид
Необходимо отметить, что концентрация формальдегида в воздухе превышает ПДК, а хрома – не превышает. Однако хром обладает гораздо большим канцерогенным потенциалом при ингаляционном воздействии по сравнению с другими веществами, вследствие чего его вклад так велик.
3.2 Расчет канцерогенных рисков от действия веществ в питьевой воде
Риск перорального риска от действия веществ в питьевой воде равен:
CRПВi = SFOi × LADDПВi
Расчет средней суточной дозы при пероральном поступлении химических веществ с питьевой водой производится по формуле:
где LADD поступление веществ с питьевой водой, мг/(кг*день);
Сw - концентрация вещества в воде, мг/л;
V- величина водопотребления, л/сут. (таблица 12).
Таблица 12 - Факторы экспозиции при пероральном поступлении химических веществ с питьевой водой
Периоды жизни, рассматриваемой популяции населения города
|
Длительность пери- ода действия ЕDk, лет
|
Вес BWk,
кг
|
Водопотребление Vk, л/сутки
|
0-6 лет
|
6
|
15
|
1
|
6-18 лет
|
12
|
42
|
1,5
|
18-70 лет
|
52
|
70
|
2
|
С учетом периодов жизни с заданными значениями факторов экспозиции для выбранного сценария расчет можно проводить по выражению:
CRПВi = SFOi × CПВi × (365/365) × ((1/15) × (6/70) + (1,5/42) × (12/70) + (2/70)× (52/70)) = SFOi × CПВi × (0,0057 + 0,0061 + 0,0212) = SFOi × CПВi × 0,033, т.е. CRПВi = 0,033 × SFOi × CПВi
Расчет и анализ представим в виде таблицы 13.
Таблица 13 - Риск от действия веществ в питьевой воде CRПВ
Вещество
|
КСЦ
|
SFОi
|
Сi
|
CRАi × 10-4
|
Кадмий
|
0,0005
|
0,38
|
0,0005
|
0,00095
|
Никель
|
0,001
|
-
|
0,001
|
0
|
Свинец
|
0,005
|
0,047
|
0,005
|
0,01175
|
Бериллий
|
0,0001
|
4,3
|
0,0001
|
0,00043
|
Суммарный водный риск CRПВ = ∑ CRПВi
|
0,01313
|
Суммарный пероральный риск от действия веществ в питьевой воде не превышает величины сигнального риска.
Рисунок 2 – Вклад канцерогенов питьевой воды в величину суммарного
перорального водного риска
Наибольший вклад в величину суммарного перорального риска, обусловленного загрязнением питьевой воды, вносит свинец. У никеля при пероральном воздействии канцерогенный потенциал не установлен, поэтому его вклад равен нулю.
3.3 Расчет канцерогенных рисков в продуктах питания
Риск перорального риска от действия веществ в продуктах питания равен:
CRППi = SFOi×Di
Расчет средней суточной дозы Di при поступлении химических веществ с пищевыми продуктами (при использовании бюджетных методов потребления) осуществляется по формуле:
где D - поступление вещества с рационом питания, мг/кг массы тела в сутки; С1…Сn - концентрация вещества в конкретных пищевых продуктах, мг/кг продукта;
m1…mi - масса потребленного продукта в день, кг
Т - коэффициент пересчета на съедобную часть (таблица 14)
F - доля местных, потенциально загрязненных продуктов в суточном рационе, отн. ед., в расчетах принимается F = 1,0
№
|
Пищевые продукты
|
Коэффициент пере-
счета на съедобную часть Т
|
Размер потребления кг/день
|
Взрослые
|
Подростки
|
Дети
|
1
|
Хлебопродукты
|
0,99
|
0,37
|
0,295
|
0,22
|
2
|
Мясопродукты
|
0,82
|
0,16
|
0,14
|
0,12
|
3
|
Молочные продукты
|
0,975
|
0,59
|
0,79
|
0,99
|
4
|
Рыбные продукты
|
0,55
|
0,09
|
0,085
|
0,08
|
5
|
Овощи и бахчевые
|
0,253
|
0,32
|
0,32
|
0,32
|
Таблица 14 - Размеры потребления пищевых продуктов в среднем на душу населения Хабаровского края
Расчеты представлены в таблицах 15 – 17.
Таблица 15 - Расчет величины поступления свинца
Продукты
питания
|
Концентрация С, г/кг
|
0-6 лет
|
6-18
|
18-30
|
m
|
С·m·Т
|
m
|
С·m·Т
|
m
|
С·m·Т
|
Хлебо
про-ты
|
0,21
|
0,22
|
0,0457
|
0,295
|
0,0613
|
0,37
|
0,0769
|
Мясо
про-ты
|
0,331
|
0,12
|
0,0326
|
0,14
|
0,038
|
0,16
|
0,0434
|
Молочные
про-ты
|
0,081
|
0,99
|
0,0782
|
0,79
|
0,0624
|
0,59
|
0,0466
|
Рыбные
про-ты
|
0,678
|
0,08
|
0,0298
|
0,085
|
0,0317
|
0,09
|
0,0336
|
Овощи и
бахчевые
|
0,253
|
0,32
|
0,0205
|
0,32
|
0,0205
|
0,32
|
0,0205
|
|
|
D1 = (ΣСmТ)/ВW1 =
= 0,013787235
|
D2 = (ΣСmТ)/ВW2 = = 0,005092832
|
D3 = (ΣСmТ)/ВW3
=0,00315699
|
Канцерогенный риск:
R=0,047×(0,086×0,013787235 +0,17×0,005092832+0,74×0,00315699) =
=0,047×(0,001185702+ 0,000865781+0,002336173) = 0,00438766 = 43,8766×104
Таблица 17 - Расчет величины поступления мышьяка
Продукты
питания
|
Концентрация С, г/кг
|
0-6 лет
|
6-18
|
18-30
|
m
|
С·m·Т
|
m
|
С·m·Т
|
m
|
С·m·Т
|
Хлебо
про-ты
|
0,0078
|
0,22
|
0,00169884
|
0,295
|
0,00227799
|
0,37
|
0,0028571
|
Мясо
про-ты
|
0,0089
|
0,12
|
0,00087576
|
0,14
|
0,00102172
|
0,16
|
0,0011677
|
Молочные
про-ты
|
0,012
|
0,99
|
0,011583
|
0,79
|
0,009243
|
0,59
|
0,006903
|
Рыбные
про-ты
|
0,91
|
0,08
|
0,04004
|
0,085
|
0,0425425
|
0,09
|
0,045045
|
Овощи и
бахчевые
|
0,012
|
0,32
|
0,00097152
|
0,32
|
0,00097152
|
0,32
|
0,0009715
|
|
|
D1 = (ΣСmТ)/ВW1 = 0,003677941
|
D2 = (ΣСmТ)/ВW2 =0,001334684
|
D3 = (ΣСmТ)/ВW3 =0,000813491
|
Канцерогенный риск:
R = 1,5×(0,086×0,003677941 + 0,17×0,00133468 + 0,74×0,000813491) = 1,5×(0,000316303 + 0,000226896 + 0,000601983) = 0,001145182 = 11,45182266×10-4
Результаты расчетов обобщены в таблице 18.
Таблица 18 – Риск от действия канцерогенов в продуктах питания CRПР
Наименование примеси
|
CRПРi×10-4
|
Свинец
|
43,8766
|
Кадмий
|
6,2342
|
Мышьяк
|
11,4518
|
Суммарный риск CRПР = ∑CRПРi
|
61,5626
|
Из таблицы 18 видно, что суммарный пероральный риск, обусловленный присутствием канцерогенов в продуктах питания, составляет 61,56×10-4, что в 61,56 раза выше величины сигнального риска
Наибольший вклад в величину суммарного перорального риска, обусловленного загрязнением продуктов питания, вносит свинец. На втором месте по значимости мышьяк, на третьем – кадмий. Необходимо отметить, что большая величина перорального пищевого риска во многом обусловлена высокими концентрациями загрязняющих веществ в рыбных продуктах, превышающих допустимые уровни.
Поделитесь с Вашими друзьями: |