А.А. Касьяненко
Современные методы оценки рисков в экологии
Учебное пособие. – М.: Изд-во РУДН 2008. – 271 с.

Глава 5. Оценка опасностей и риска загрязнения окружающей среды по методикам, разработанным американским агентством по охране окружающей среды

5.4. Оценка экспозиции

5.4.3. Определение количества токсиканта, попадающего в организм в точке воздействия

Следующий шаг в определении риска заключается в определении количества каждого токсиканта, попадающего в организм человека в течение времени, когда он находится в точке воздействия по различным путям – воздушному, через поверхностные и подземные воды, через почву, с продуктами питания.

Для этих расчётов необходимы, прежде всего, данные о концентрации вредных веществ в точке воздействия. Эти данные могут быть получены путём измерений, или взяты из баз данных мониторинга, или из материалов отчётности по состоянию природной среды. Как правило, данных обычно не хватает и в каждом конкретном случае приходится проводить дополнительные измерения.

Большие затруднения могут встретиться при вычислении концентраций вредных веществ в будущем. Такие данные могут быть получены только на основе моделирования сложных процессов миграции вредных веществ в природных средах. Это требует применения законов гидрологии, геологии, физики и других наук.

При определении количества вещества, попадающего в организм человека, учитывают три главных пути его поступления:

– оральный – с пищей и водой;

– ингаляционный – с вдыхаемым воздухом;

– дермальный – через кожные покровы.

Основные факторы, которые влияют на поглощённую дозу вещества, представлены в табл. 5.5.

Таблица 5.5.

Факторы, влияющие на дозу вещества, попадающего в организм человека

Другими факторами риска, влияющими на степень воздействия, являются образ жизни, длительность контакта – хронических, субхронический или кратковременный, частота контакта, вес тела реципиента и др.

Вычисление количества токсиканта, поступившего в организм ведётся по империческим формулам.

Для общего случая количество вещества, поступившего в организм человека оральным путём определяется по формуле (5.3):

,                                                       (5.3)

где I – поступление вещества в организм за день определяют в мг на кг веса тела (мг/кг∙день); C – концентрация токсичного вещества в точке воздействия (мг/кг – для пищи, мг/дм³ для воды); CR – количество смеси, поступившей в организм за день (кг/день – для пищи, дм³/день – для воды); EF – частота поступления или контакта в течение года (дней/год); ED – продолжительность воздействия или экспозиции (лет); BW – вес тела (кг); AT – продолжительность воздействия токсиканта на организм (дней).

При расчётах количества токсиканта попадающего в организм используют стандартные параметры для веса тела, кожного покрова, количества поглощаемой пищи и воды, количества вдыхаемого воздуха. Стандартные параметры приведены в табл. 6.6. Там же приведены значения продолжительности AT воздействия токсиканта на организм для канцерогенных и неканцерогенных веществ.

Количество вещества, поступающего в организм ингаляционным путём, рассчитывают по формуле (5.4):

,                      (5.4)

где C – концентрация вещества в воздухе (мг/м³); CR – количество воздуха вдыхаемого за день (м³/день); RR  – коэффициент биосохранения и ABS коэффициент абсорбции. Эти два коэффициента могут иметь значения от 0 до 1,0. Если данные о величине коэффициента отсутствуют, то его значение принимают равным 1,0.

Концентрацию токсического вещества, входящего в состав пыли, определяют о формуле (5.5):

C = C_cd∙C_da,                                                      (5.5)

где C_cd – концентрация токсического вещества в пыли (мг/мг); C_da – концентрация летучей пыли в воздухе (мг/м³).

Полное число дней экспозиции или воздействия токсиканта на организм человека для неканцерогенных веществ принимают равным 30∙365 дням для взрослых, 6∙365 дням для детей в возрасте от 6 до 12 лет и 4∙365 дням для детей в возрасте от 2 до 6 лет. Для канцерогенных веществ эту величину принимают равной 70∙365 дням не зависимо от возраста человека, полагая, что отдалённые последствия могут проявиться на любом отрезке жизни.

Дневное поступление вещества в организм человека при дермальном контакте определяют по формуле (6.6):

,                             (5.6)

где  S – площадь открытого кожного покрова, на которую попадает пыль (см²); DA – количество пыли оседающей на одном квадратном сантиметре кожи (мг/см²); ABS=0.06 – коэффициент абсорбции вредного вещества кожным покровом; SM=0,15 – коэффициент эффективности, показывающий что только 15 % вредного вещества, содержащегося  пыли, воздействуют на кожный покров; k=кг/10⁶ мг – коэффициент приведения веса, вводимый для приведения размерности формулы к необходимому виду.

Таблица 5.6

Стандартные параметры для расчёта доз и поступления

токсичных веществ в организм человека

Другие формулы для различных случаев воздействия, а также более подробные значения стандартных параметров, учитывающие различные условия воздействия, характеристики продуктов питания и т.п при исследовании конкретных случаев, можно найти в «Руководстве по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду» (Руководство…, 2004), а также в монографии Г.Г. Онищенко, С.М. Новиков, Ю.А. Рахманин  и др. «Основы оценки риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду» (Онищенко Г.Г. и др., 2002)..