ANALÝZA RIZIK. RNDr. Klára Kobetičová, Ph.D. ENVIRONMENTÁLNÍ TOXIKOLOGIE

Transkript

1 ENVIRONMENTÁLNÍ TOXIKOLOGIE ANALÝZA RIZIK RNDr. Klára Kobetičová, Ph.D. Laboratoř ekotoxikologie a LCA, Ústav chemie ochrany prostředí, Fakulta technologie ochrany prostředí, VŠCHT Praha

2 OSNOVA Analýza rizik úvod do problematiky, humánní rizika, ekologická rizika Legislativa REACH, CLP, Zdroj informací 2

3 ANALÝZA RIZIK - ZÁKLADNÍ POJMY Riziko součin velikosti následků určité události a pravděpodobnosti, že k této události dojde v určitém časovém období. Riziko kvantitativní pojem vyjadřující pravděpodobnost, že nějaký činitel způsobí za daných definovaných podmínek expozice určitou číselně vyjádřitelnou újmu. Vyjádření rizika poměr mezi počtem individuí, které za určitých expozičních podmínek utrpí újmu k celkovému počtu individuí vystavených stejnému činiteli za stejných expozičních podmínek. 3

4 ANALÝZA RIZIK - ZÁKLADNÍ POJMY Expozice proces, při kterém organismus přichází do styku s látkou. Účinek přímý či nepřímý vliv činitele na organismus Toxicita schopnost látky poškozovat živý organismus, je dána fyzikálně-chemickými vlastnostmi. 4

5 ANALÝZA RIZIK - ZÁKLADNÍ POJMY Rizika: A) přírodní záplavy, sopky, zemětřesení B) antropogenní úmyslná - pesticidy, léky - neúmyslná požáry, doprava, havárie - dobrovolná kouření, pití alkoholu - nedobrovolná pití chlorované vody 5

6 ANALÝZA RIZIK - ZÁKLADNÍ KROKY Identifikace nebezpečnosti Hodnocení účinku Hodnocení expozice Charakterizace rizika Interpretace 6

7 ANALÝZA RIZIK - ZÁKLADNÍ KROKY Identifikace nebezpečnosti - Týmová záležitost, extrapolace výsledků 7

8 ANALÝZA RIZIK - ZÁKLADNÍ KROKY Identifikace účinku - Vztah mezi dávkou a odpovědí - Extrapolace, reálné environmentální koncentrace, - Prahový účinek - NOAEL, LOAEL - Referenční dávka 8

9 ANALÝZA RIZIK - ZÁKLADNÍ KROKY Hodnocení expozice - Expozice skončená, trvající,.. - Dotazníky, šetření - Výstup odhad celoživotní expoziční dávky 9

10 ANALÝZA RIZIK - ZÁKLADNÍ KROKY Charakterizace rizika - Syntéza dat z předchozích kroků vedoucí k určení pravděpodobnosti Interpretace dat - Nutné interdisciplinární znalosti 10

11 HUMÁNNÍ RIZIKA Sběr a hodnocení dat vzorky abiotické a biotické Meze detekce, meze stanovitelnosti Chemické látky - výpočet rizikového faktoru R: - R = C x T - Směs: - Součet R Karcinogenní x nekarcinogenní látky 11

12 HUMÁNNÍ RIZIKA Expozice - určení doby, velikosti, četnosti, expoziční cesty, koncentrace, dávky Data z monitoringu, modelování Dávka je množství látky přijaté organismem a dostupné v tkáních, závisí na koncentraci látky v prostředí, frekvencí expozice, rychlosti kontaktu s médiem, délce trvání expozice, na průměrné hmotnosti v průběhu expozice. 12

13 HUMÁNNÍ RIZIKA Expoziční koncentrace max. změřené nebo modelované Rozsah kontaktu množství média Četnost jak často Trvání celková doba Tělesná hmotnost průměrná hodnota, různé věkové skupiny, 13

14 HUMÁNNÍ RIZIKA Toxicita hodnocení dose-response A) Účinek prahový (nekarcinogenní látky) B) Účinek bezprahový (karcinogenní látky) 14

15 NEKARCINOGENNÍ LÁTKY Nekarcinogenní látky používáme tzv. referenčních dávek (RfD). Chronická RfD doba expozice 7 let až doživotí Subchronická RfD doba expozice 14 dní až 7 let. Vývojová RfD jednorázová expozice, vliv na vyvíjející se organismus (před početím, prenatální i postnatální vývoj). 15

16 NEKARCINOGENNÍ LÁTKY Zjištění LOAEL humánní data, data z testů se zvířaty NOAEL nutný pro výpočet referenční dávky RfD = NOAEL (LOAEL)/(UF 1 x Uf n x MF) mg/kg.den UF faktor nejistoty MF modifikační faktor LOAEL hladina expozice, při které dojde k statisticky nebo biologicky významnému vzrůstu četností nebo intenzity nepříznivých vlivů mezi exponovanou populací a vhodnou kontrolní skupinou NOAEL hladina expozice, při které nejsou zaznamenán statisticky nebo biologicky významný vzrůst četností nebo intenzity nepříznivých vlivů mezi exponovanou populací a vhodnou kontrolní skupinou. 16

17 NEKARCINOGENNÍ LÁTKY ZAHRNUTÍ FAKTORŮ DO VÝPOČTU UF 10 - Pro zachycení variability populace s cílem ochránit citlivé subpopulace - Extrapolace - NOAEL subchronický test místo chronického - LOAEL místo NOAEL Modifikační faktor MF = Vyjadřuje další nejistoty 17

18 KARCINOGENNÍ LÁTKY - Bezprahový účinek každá expozice zvyšuje P, že se rakovina vyvine. - Hodnocení karcinogenních vlivů závisí na: - 1. určení závaznosti důkazu - 2. směrnice karcinogenního rizika - Ad 1. určuje pravděpodobnost, zda se jedná o potenciální karcinogen pro animální a humánní studie zvlášť: od důkazu neexistence vlivu až po dostatečný důkaz. 18

19 KLASIFIKAČNÍ SYSTÉM Třída A B B1 B2 C D E Popis Lidský karcinogen Pravděpodobný lidský karcinogen Pouze omezená humánní data Dostatečný důkaz pro zvířata, ne pro lidi Možný lidský karcinogen Nelze kvalifikovat jako lidský karcinogen Důkaz, že není lidský karcinogen 19

20 HUMÁNNÍ RIZIKA Skupiny A, B - Ad 2. Slope factor = přijatelná horní hranice odhadu P odpovědi na jednotku přijaté chemické látky během celého života (mg/kg.den). - Testy vyšší než environmentální koncentrace extrapolace modely na nižší hladiny. - Databáze RfD a Slope faktorů lze najít v EPA IRIS. 20

21 CHARAKTERIZACE RIZIKA Výpočet rizika: Karcinogeny obecně R = CDI x SF* CDI = chronický denní příjem, průměr za 70 let (mg/kg.den) SF = slope factor (mg/kg.den) * Pro místa s vysokým rizikem (více než 0,01) je rovnice jiná 21

22 CHARAKTERIZACE RIZIKA Výpočet rizika: Nekarcinogeny - Hazardní quocient (HD) HD = I/RfD I = příjem (dávka) RfD = referenční dávka Pokud I/RfD > 1, mohou se projevit nekarcinogenní vlivy. Není to pravděpodobnost. Výpočet rizika pro směsi: Sčítání hazardních qocientů (aditivní účinek) 22

23 KARCINOGENY Výpočet rizika - karcinogeny: celoživotní vzestup pravděpodobnosti počtu nádorových onemocnění nad všeobecný průměr v populaci pro jednotlivce (CVRK) nebo pro populaci (CVRP): CVRK = 1 exp(sf nebo LADD) CVRP = CVRK x velikost populace SF = slope factor LADD = průměrná celoživotní denní expozice Směsi R = suma CVRK 23

24 HUMÁNNÍ RIZIKA ZISK DAT Humánní data: málo (havárie, pracovní expozice), - epidemiologické studie - studie na obratlovcích - alternativní metody výzkumu. 24

25 SCHÉMA TESTOVÁNÍ - Sběr dat - Testy in vitro (buňky) - Testy mutagenity (např. Amesův test, test chromozomových aberací) - Testy na obratlovcích (akutní) - Testy dlouhodobé (kinetika, reprodukční, vícegenerační, karcinogeneze) - Člověk? léky dobrovolníci nemocní, zdraví 25

26 EKOLOGICKÁ RIZIKA 1) Sběr informací a dat - literární rešerše - terénní studie - testování toxicity - osud látek v prostředí, relevantní koncentrace v prostředí (modely, měření) 1) Provedení testů ekotoxicity 2) Vyhodnocení ekotoxikologických dat 3) Výpočet rizika 4) Interpretace výsledků na základě dostupných informací. 26

27 EKOLOGICKÁ RIZIKA - Různé matrice (voda, půda, sediment) - Jednotlivé látky nebo jejich skupiny (např. POPs, PAHs) - Evropa: - Analýza rizik (HQ) kvantitativně: - HQ = PEC/PNEC nebo - PEC/LOAEL - PEC prediktivní environmentální koncentrace - PNEC predikovaná koncentrace, která ještě není riziko - LOAEL nejnižší hladina látky, která nezpůsobuje statisticky nebo biologicky významný negativní efekt v porovnání s kontrolou. 27

28 EKOLOGICKÁ RIZIKA Rychlá, screeningová metoda HQ < 1 akceptovatelné riziko HQ > 1 neakceptovatelné riziko, vyžaduje další hodnocení 28

29 EKOLOGICKÁ RIZIKA Hodnocení závisí na mnoha faktorech např. délka expozice, vlastnosti látky, citlivost organismu, interakce s jinými stresory. Laboratorní testy: Vlastnosti prostředí (ph, T, salinita, ) Akutní-chronické-reprodukční testy Testování - čisté látky, směsi, výluhy, přírodní vzorky Endpointy enzymy, DNA poškození, histopatologie 29

30 LEGISLATIVA REACH (předchozí přednáška) CLP 30

31 LEGISLATIVA - RIZIKA Označování látek starý systém x nový systém (GHS), nahrazení do cca poloviny roku 2015 Nařízení 1272/2008 CLP novela 286/2011 (od ) Stanovení nebezpečnosti Povinnost klasifikace, balení a označování Odpovědnost v rámci dodavatelského řetězce uvádět na trh pouze správně označené a zabalené přípravky. 31

32 LEGISLATIVA - CLP Jednotlivé látky i směsi Vyjádření nebezpečnosti výstražné symboly, standardní věty na výstražných štítcích a v bezpečnostních listech. 32

33 CLP- KLASIFIKACE Tento proces se často týká nejnebezpečnějších látek. Obvykle se jedná o látky karcinogenní, mutagenní, toxické pro reprodukci či látky senzibilizující dýchací cesty. Cílem harmonizace klasifikací je ochrana lidského zdraví a životního prostředí a současně i zvyšování konkurenceschopnosti a podpora inovací. 33

34 CLP - OZNAČOVÁNÍ Dodavatelé musí látku či směs zabalenou v obalu podle nařízení CLP před jejím uvedením na trh označit v případě, že: látka je klasifikována jako nebezpečná, směs obsahuje jednu nebo více látek klasifikovaných jako nebezpečné nad určitou prahovou hodnotou. 34

35 BEZPEČNOSTNÍ LISTY Bezpečnostní listy obsahují informace o vlastnostech látky a o její nebezpečnosti a pokyny pro manipulaci, odstraňování a přepravu a rovněž opatření první pomoci, protipožární opatření a opatření kontroly expozice. Vydávají se (dodavatel): - Klasifikovaná dle CLP jako nebezpečná - REACH PBTs, vpvb - u látky, která je zapsána na seznamu látek vzbuzujících mimořádné obavy (pro případné zahrnutí do přílohy XIV. 35

36 BEZPEČNOSTNÍ LIST (REACH) IDENTIFIKACE LÁTKY NEBO PŘÍPRAVKU A SPOLEČNOSTI NEBO PODNIKU IDENTIFIKACE NEBEZPEČNOSTI SLOŽENÍ /INFORMACE O SLOŽKÁCH POKYNY PRO PRVNÍ POMOC OPATŘENÍ PRO HAŠENÍ POŽÁRU OPATŘENÍ V PŘÍPADĚ NÁHODNÉHO ÚNIKU ZACHÁZENÍ A SKLADOVÁNÍ OMEZOVÁNÍ EXPOZICE / OSOBNÍ OCHRANNÉ PROSTŘEDKY FYZIKÁLNÍ A CHEMICKÉ VLASTNOSTI STÁLOST A REAKTIVITA TOXIKOLOGICKÉ INFORMACE EKOLOGICKÉ INFORMACE POKYNY PRO ODSTRAŇOVÁNÍ INFORMACE PRO PŘEPRAVU INFORMACE O PŘEDPISECH DALŠÍ INFORMACE 36

37 BEZPEČNOSTNÍ LIST příklad 37

38 EXPOZIČNÍ SCÉNÁŘE Expoziční Scénář - nástroj k řízení rizik a expozice nebezpečných chemických látek a směsí na člověka a životní prostředí. Zahrnuje LCA Základní princip při tvorbě ES: - expozice nesmí překročit přípustné limity. Jedná se o koncentrační limity pro expozici na člověka ( DNEL) a pro ŽP (PNEC), které byly stanoveny dle předepsaných testovacích zkušebních metod. 38

39 EXPOZIČNÍ SCÉNÁŘE Člověk DNEL - úroveň expozice dané látce, pod níž se předpokládá že nedochází k žádným účinkům. Je to hodnota expozice látce, jež by pro člověka neměla být překročena. Prostředí PEC, PNEC Programy pro stanovení rizika ECETOC TRA, EUSES 1.Hladina modelová situace na základě nejhoršího expozičního scénáře 2.Hladina pro konkrétní data 39

40 EXPOZIČNÍ SCÉNÁŘE Výpočet rizika: Člověk: Expozice/DNEL < 1 Prostředí: PEC/PNEC < 1 40

41 POUŽITÍ EXPOZIČNÍHO SCÉNÁŘE 1. Délka trvání a frekvence používání Specifikovat pro pracovníky, spotřebitele, (případně) životní prostředí. 2. Fyzikální forma látky či přípravku, poměr povrch/objem předmětů Plyn, kapalina, práškové, granulované, celistvé tuhé látky; Plocha povrchu připadajícího na jednotku velikostí předmětu, který obsahuje látku (má-li se uvést). 3. Množství používané za časovou jednotku nebo na určitou činnost Specifikovat pro pracovníky, spotřebitele, životní prostředí 4. Další relevantní provozní podmínky použití Teplota, ph, přívod mechanické energie; kapacita přijímacího prostředí (objem místnosti x míra ventilace) přirozené opotřebování s ohledem na předměty; podmínky související s životností předmětů. 41

42 POUŽITÍ EXPOZIČNÍHO SCÉNÁŘE 5. Opatření k řízení rizik související s lidským zdravím (pracovníků nebo spotřebitelů) Způsob a účinnost jednotlivých nebo kombinovaných možností kvantifikace expozice [možnosti mají být formulovány jako instruktivní pokyny]; specifikovat pro orální, inhalační a dermální cestu. 6. Opatření k řízení rizik související s životním prostředím způsob a účinnost jednotlivých nebo kombinovaných možností kvantifikace; specifikovat opatření pro odpadní vodu, výfukové plyny, ochranu půdy. 7. Opatření k nakládání s odpady v různých fázích životního cyklu látky. 8. Odhad expozice a odkaz na jeho zdroj Odhad expozice, který vyplývá z výše popsaných podmínek a z vlastnosti látky; odkázat na použitý nástroj k odhadu expozice; specifikovat pro různé cesty expozice; specifikovat pro pracovníky, spotřebitele; životní prostředí) 42

43 DŮLEŽITÉ ZKRATKY A INDEXY TC(D)L 0 nejnižší koncentrace (dávka), při které dojde k projevům toxických vlastností látky u pokusného zvířete LC(D)L 0 nejnižší koncentrace (dávka), při které dojde k úhynu zvířete EC(D) 50 LC(D) 50 NOAEL expoziční úroveň, při které nejsou ještě pozorovány žádné nepříznivé projevy pro testovaný organismus LOAEL nejnižší expoziční úroveň, při které jsou pozorovány nepříznivé projevy pro testovaný organismus TWA časově vážený průměr průměrná koncentrace látky ve vzduchu v průběhu časového intervalu TL prahový limit časově vážená průměrná koncentrační hodnota, jejíž překročení již pravděpodobně nepříznivě ovlivní lidské zdraví LOD detekční limit nejnižší analyticky prokazatelná koncentrace látky LE celkové expoziční množství látky, které by člověk byl vystaven po celý život (70 let). 43

44 INFORMAČNÍ ZDROJE Informační zdroje: elektronické databáze, odborná literatura, katalogy firem a bezpečnostní listy chemických látek. Ekotoxikologické databáze Ecotox a Tox (EPA), ATSDR, IRIS OECD dokumenty www stránky knihovny VŠCHT Praha 44

45 DĚKUJI ZA POZORNOST Tento projekt (57/2013/B4: Inovace předmětu Environmentální toxikologie) je podporován ze zdrojů Fondu Rozvoje Vysokých Škol. Podklady pro tvorbu této přednášky tvoří: -Toxikologie Interakce škodlivých látek s živými organismy, jejich mechanismy, projevy a důsledky. I. Linhart, Úvod do toxikologie a ekologie pro chemiky. J. Horák, I. Linhart, P. Klusoň, Studijní materiály k předmětu Analýza rizik. Prof. Ing. I. Holoubka, CSc., PřF, MU, Brno. 45