Оценка воздействия

Оценка воздействия — это раздел науки об окружающей среде и гигиене труда , который фокусируется на процессах, происходящих на границе между окружающей средой , содержащей загрязнитель интересующий организмом , и рассматриваемым . Это заключительные шаги на пути к высвобождению загрязнителя окружающей среды посредством транспорта к его воздействию на биологическую систему. Он пытается измерить, какое количество загрязнителя может быть поглощено подвергшимся воздействию организмом-мишенью, в какой форме, с какой скоростью и какая часть поглощенного количества действительно доступна для оказания биологического эффекта . Хотя те же общие концепции применимы и к другим организмам, подавляющее большинство применений оценки воздействия связано со здоровьем человека , что делает ее важным инструментом общественного здравоохранения . ^[1]

Определение

Оценка воздействия – это процесс оценки или измерения величины, частоты и продолжительности воздействия агента, а такжес количеством и характеристиками подвергшегося воздействию населения. В идеале он описывает источники, пути, маршруты и неопределенности в оценке. Это необходимая часть анализа рисков и, следовательно, оценки рисков . ^{[ нужна ссылка ]}

Анализ воздействия — это наука, которая описывает, как человек или популяция вступает в контакт с загрязнителем, включая количественную оценку количества контактов в пространстве и времени. «Оценка воздействия» и «анализ воздействия» часто используются как синонимы во многих практических контекстах. Риск является функцией воздействия и опасности. Например, даже для чрезвычайно токсичного (высокоопасного) вещества риск неблагоприятного исхода маловероятен, если воздействие близко к нулю. И наоборот, умеренно токсичное вещество может представлять существенный риск, если человек или популяция подвергаются сильному воздействию. ^[2]^[3]

Приложения

Количественные меры воздействия используются: при оценке риска вместе с данными токсикологии для определения риска от веществ, выбрасываемых в окружающую среду, для установления защитных стандартов, в эпидемиологии для различения подвергающихся воздействию и контрольных групп и для защиты работников от профессиональных опасностей. . ^{[ нужна ссылка ]}

Рецепторный подход

Рецепторный подход используется в науке о воздействии. Все начинается с рассмотрения различных загрязнителей и концентраций, которые достигают людей. Аналитик воздействия может использовать прямые или косвенные измерения, чтобы определить, находился ли человек в контакте с конкретным загрязнителем или подвергался определенному риску (например, несчастному случаю). Как только доказано, что загрязняющее вещество достигло людей, аналитики воздействия работают в обратном порядке, чтобы определить его источник. После идентификации источника важно найти наиболее эффективный способ снижения неблагоприятных последствий для здоровья . ^[1] Если загрязняющее вещество достигает человека, очень трудно уменьшить связанные с ним побочные эффекты. ^[4] Поэтому очень важно уменьшить воздействие, чтобы уменьшить риск неблагоприятных последствий для здоровья. Крайне важно использовать как нормативные , так и нерегулирующие подходы, чтобы снизить воздействие загрязнителей на людей. ^[4] Во многих случаях лучше изменить деятельность людей , чтобы уменьшить их воздействие, чем регулировать источник загрязняющих веществ. ^[4]Подход, основанный на рецепторах, можно противопоставить подходу, основанному на источнике. Этот подход начинается с рассмотрения различных источников загрязнения, таких как промышленность и электростанции. Затем важно выяснить, достигло ли интересующее загрязняющее вещество рецептора (обычно человека). При таком подходе очень сложно доказать, что загрязнитель из источника достиг цели. ^{[ нужна ссылка ]}

Контакт

В этом контексте воздействие определяется как контакт между агентом и целью. Контакт происходит на поверхности воздействия в течение периода воздействия.Математически воздействие определяется как

E=\int _{t_{1}}^{t_{2}}C(t)\,dt

где $E$ — воздействие, $C (t)$ — концентрация, которая меняется со временем между началом и окончанием воздействия. Его размеры равны массе, умноженной на время, разделенной на объем. Это количество связано с потенциальной дозой загрязняющего вещества путем умножения его на соответствующую скорость контакта, например, частоту дыхания , скорость приема пищи и т. д. Скорость контакта сама по себе может быть функцией времени. ^[4]

Пути воздействия

Контакт между загрязнителем и организмом может происходить любым путем. Возможные пути воздействия: вдыхание , если загрязняющее вещество присутствует в воздухе; проглатывание, через еду, питье или контакт из рук в рот; и абсорбция через кожу, если загрязняющее вещество может абсорбироваться через кожу.

Воздействие загрязняющего вещества может происходить и действительно происходит несколькими путями, одновременно или в разное время. Во многих случаях основной путь заражения неочевиден и требует тщательного изучения. Например, воздействие побочных продуктов хлорирования воды , очевидно, может происходить при питье, а также через кожу, во время плавания или мытья и даже при вдыхании капель, распыляемых во время принятия душа. Относительная доля воздействия этих различных путей не может быть определена заранее . Таким образом, уравнение в предыдущем разделе верно в строгом математическом смысле, но оно представляет собой сильное упрощение реальных воздействий, которые представляют собой сумму интегралов всех видов деятельности во всех микросредах. Например, уравнение должно быть рассчитано с учетом конкретной концентрации соединения в воздухе помещения в течение определенного интервала времени. Аналогичным образом, концентрация в окружающем воздухе будет применяться к времени, которое человек проводит на открытом воздухе, тогда как концентрация в пище, которую человек потребляет, будет добавлена. Интегралы концентрации по всем маршрутам будут добавляться для продолжительности воздействия, например, ежечасно, ежедневно или ежегодно, как

E=sum(\int _{t_{1}}^{t_{2}}C(t)\,dt...\int _{t_{y}}^{t_{z}}C(t)\,dt)

где $y$ — начальное время, а $z —$ время окончания последнего в серии периодов времени, проведенных в каждой микросреде в течение продолжительности воздействия. ^[5]

Измерение воздействия

Для количественной оценки воздействия на отдельных лиц или групп населения используются два подхода, основанные главным образом на практических соображениях:

Прямой подход

Видео об измерении содержания загрязняющих веществ в воздухе на рабочем месте в рамках NIOSH. программы оценки рисков для здоровья оценки воздействия

Видео об измерении загрязнений на коже рабочих и поверхностях рабочих мест в рамках оценки воздействия программы оценки рисков для здоровья NIOSH.

Прямой подход измеряет воздействие загрязняющих веществ путем мониторинга концентраций загрязняющих веществ, достигающих респондентов. Концентрации загрязняющих веществ контролируются непосредственно на человеке или внутри него через точку контакта, биологический мониторинг или биомаркеры . ^[6] На рабочем месте методы мониторинга воздействия на рабочем месте . используются ^{[ нужна ссылка ]}

Точка контакта указывает общую концентрацию, достигающую хозяина, тогда как биологический мониторинг и использование биомаркеров позволяют определить дозировку загрязнителя посредством определения нагрузки на организм. Респонденты часто записывают свою повседневную деятельность и местонахождение во время измерения загрязняющих веществ, чтобы определить потенциальные источники, микросреду или деятельность человека, способствующую воздействию загрязняющих веществ. ^[6] Преимущество прямого подхода заключается в том, что воздействие через несколько сред (воздух, почва, вода, пища и т. д.) учитывается с помощью одного метода исследования. К недостаткам относятся инвазивный характер сбора данных и связанные с этим затраты. Точка контакта — это непрерывная мера достижения загрязнителем цели по всем маршрутам. ^{[ нужна ссылка ]}

Биологический мониторинг – еще один подход к измерению воздействия. ^[7] измеряет количество загрязняющих веществ в тканях или жидкостях организма (таких как кровь или моча). Биологический мониторинг измеряет содержание загрязняющего вещества в организме, а не источник его поступления. Измеряемым веществом может быть либо само загрязняющее вещество, либо биомаркер, который является специфичным и указывает на воздействие загрязняющего вещества. Биомаркеры оценки воздействия представляют собой меру загрязнения или другой пропорционально связанной переменной в организме. ^{[ нужна ссылка ]}

Отбор проб воздуха измеряет содержание загрязняющих веществ в воздухе в единицах концентрации ppmv (частей на миллион по объему), мг/м. ³ (миллиграммы на кубический метр) или другая масса единицы объема воздуха. Пробоотборники могут носить рабочие или исследователи для оценки концентраций, обнаруженных в зоне дыхания (лично), или образцы, собранные в общих помещениях, могут использоваться для оценки воздействия на человека путем интеграции моделей времени и активности. Валидированные и полувалидированные методы отбора проб воздуха публикуются NIOSH , OSHA , ISO и другими организациями.

Поверхностные или кожные отборы проб загрязняющих веществ на поверхностях, к которым можно прикасаться, или на коже. Концентрации обычно указываются в массе на единицу площади поверхности, например мг/100 см. ².

В целом, прямые методы, как правило, более точны, но более затратны с точки зрения ресурсов и требований, предъявляемых к измеряемому субъекту, и не всегда могут быть осуществимы, особенно для исследования воздействия на население.Примеры прямых методов включают отбор проб воздуха с помощью личного портативного насоса, разделение проб пищи , ополаскивание рук, пробы дыхания или крови .

Косвенный подход

Косвенный подход измеряет концентрации загрязняющих веществ в различных местах или во время конкретной деятельности человека, чтобы спрогнозировать распределение воздействия среди населения. Косвенный подход фокусируется на концентрациях загрязняющих веществ в микросреде или деятельности, а не на концентрациях, непосредственно достигающих респондентов. Измеренные концентрации сопоставляются с крупномасштабными данными о характере деятельности, такими как Национальное исследование характера человеческой деятельности (NHAPS), для определения прогнозируемого воздействия путем умножения концентраций загрязняющих веществ на время, проведенное в каждой микросреде или деятельности путем умножения концентраций загрязняющих веществ. b уровень контактов с каждым СМИ. ^[6] Преимущество заключается в том, что процесс минимально инвазивн для населения и связан с меньшими затратами, чем прямой подход. Недостатком косвенного подхода является то, что результаты были определены независимо от каких-либо фактических воздействий, поэтому распределение воздействия подвержено ошибкам из-за любых неточностей в предположениях, сделанных во время исследования, данных о временной активности или измеренных концентрациях загрязняющих веществ. Примеры косвенных методов включают отбор проб воды, воздуха, пыли, почвы или потребительских товаров из окружающей среды в сочетании с такой информацией, как дневники деятельности/местонахождения.

Математические модели воздействия также могут использоваться для изучения гипотетических ситуаций облучения. ^[8]

Факторы воздействия

Косвенные методы часто позволяют использовать соответствующую статистику о деятельности, которая может привести к облучению, особенно при определении воздействия на популяцию, а не на отдельных лиц. Эти статистические данные называются факторами воздействия . Они обычно берутся из научной литературы или государственной статистики. Например, они могут сообщать такую информацию, как количество различной пищи, съеденной определенными группами населения, с разбивкой по местоположению. ^[9] или возраст, частота дыхания, время, потраченное на различные способы передвижения, ^[9] принятие душа или уборка пылесосом, а также информация о типах проживания. Такая информация может быть объединена с концентрациями загрязнителей, полученными в результате специальных исследований или сети мониторинга, для получения оценок воздействия на интересующую группу населения. Они особенно полезны при установлении защитных стандартов.

Значения коэффициента воздействия можно использовать для получения ряда оценок воздействия, таких как средние , верхние и граничные оценки. Например, для расчета средней суточной дозы в течение жизни можно использовать следующее уравнение:

LADD=(ContaminantConcentration)(IntakeRate)(ExposureDuration)/(BodyWeight)(AverageLifetime)

Все переменные в приведенном выше уравнении, за исключением концентрации загрязняющих веществ, считаются факторами воздействия. Каждый из факторов воздействия затрагивает людей либо с точки зрения их характеристик (например, массы тела), либо с точки зрения поведения (например, количества времени, проведенного в определенном месте, что влияет на продолжительность воздействия). Эти характеристики и поведение могут нести в себе большую изменчивость и неопределенность . В случае средней суточной дозы в течение жизни изменчивость связана с распределением и диапазоном LADD среди отдельных лиц в популяции. С другой стороны, неопределенность относится к незнанию аналитиком воздействия стандартного отклонения, среднего значения и общей формы при расчете LADD.

Агентства охране окружающей среды США по Справочник по факторам воздействия ^[4] предлагает решения при столкновении с изменчивостью и уменьшении неопределенности. Общие моменты кратко изложены ниже:

Четыре стратегии противостояния изменчивости ^[4]	Примеры
Дезагрегировать изменчивость	Разработать распределение массы тела по подгруппам.
Не обращайте внимания на изменчивость	Предположим, что все взрослые весят 65 кг.
Используйте максимальное или минимальное значение	Выберите максимальное значение распределения веса
Используйте среднее значение	Используйте среднюю массу тела для всех взрослых.

Анализ неопределенности ^[4]	Описание
Классические статистические методы ( дескриптивная статистика и логическая статистика )	Непосредственная оценка распределения воздействия на население на основе измеренных значений из репрезентативной выборки.
Анализ чувствительности	Изменение одной входной переменной за раз, оставляя другие постоянными, чтобы изучить влияние на выход.
Распространение неопределенности	Изучение того, как неопределенность отдельных параметров влияет на общую неопределенность оценки воздействия.
Вероятностный анализ	Изменение каждой из входных переменных по различным значениям их соответствующих распределений вероятностей (т. е. интеграция Монте-Карло )

Определение приемлемого воздействия для профессиональной среды

Пределы профессионального воздействия основаны на имеющихся токсикологических и эпидемиологических данных и позволяют защитить почти всех работников на протяжении всей трудовой жизни. Оценки воздействия на профессиональных условиях чаще всего выполняются специалистами по профессиональной/производственной гигиене (OH/IH), которые собирают «базовую характеристику», состоящую из всей соответствующей информации и данных, касающихся работников, вызывающих беспокойство агентов, материалов, оборудования и доступных средств контроля воздействия. Оценка воздействия начинается с выбора соответствующего времени усреднения предела воздействия и «статистики принятия решений» для агента. Обычно статистика для принятия решения о приемлемом воздействии выбирается так, чтобы большинство (90%, 95% или 99%) всех воздействий были ниже выбранного предела профессионального воздействия. Для ретроспективных оценок воздействия, выполняемых в профессиональных условиях, «статистика принятия решения» обычно является центральной тенденцией, такой как среднее арифметическое или среднее геометрическое или медиана для каждого работника или группы работников. Методы проведения оценки профессионального воздействия можно найти в «Стратегии оценки и управления профессиональным облучением». ^[10]

Оценка воздействия представляет собой непрерывный процесс, который обновляется по мере поступления новой информации и данных. ^{[ нужна ссылка ]}

Системные ошибки

Известно, что при оценке воздействия на человека химических веществ из окружающей среды возникают следующие системные ошибки: ^[11]

постоянно растущее число химических веществ, зарегистрированных для использования, и сложность отслеживания регулирующими органами. Многие производители используют термин «конфиденциальная деловая информация» для сокрытия информации, поэтому данные о воздействии сами по себе недоступны, хотя в соответствии с TSCA Агентство по охране окружающей среды США может с 2016 года проверять и определять, является ли заявление компании обоснованным. ^[12]
оценки трудно поддерживать в актуальном состоянии;
недооценка воздействия происходит из-за неадекватных предположений о поведении человека и совместном воздействии;
развивающиеся или недостаточные модели токсикокинетики

См. также

Мониторинг воздействия на рабочем месте
Рекомендуемый предел воздействия – предел воздействия химического вещества.
Наука о воздействии - исследование контакта организма с химическими, физическими, биологическими агентами или другими рисками для здоровья, возникающими в окружающей среде.
Гигиена окружающей среды - отрасль общественного здравоохранения, сосредоточенная на влиянии окружающей среды на здоровье человека.
Диапазон профессионального воздействия
Допустимый предел воздействия – Экологический стандарт на рабочем месте
Прогнозирующее моделирование потребления
Пороговое предельное значение – верхний предел допустимой концентрации воздействия опасного вещества на рабочем месте.
Радиационное воздействие - мера ионизации воздуха ионизирующим излучением.

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б Ньювенхейсен М., Паустенбах Д., Дуарте-Дэвидсон Р. (декабрь 2006 г.). «Новые разработки в оценке воздействия: влияние на практику оценки риска для здоровья и эпидемиологические исследования». Интернационал окружающей среды . 32 (8): 996–1009. дои : 10.1016/j.envint.2006.06.015 . ПМИД 16875734 .
^ «ЭкспоКаст» . Агентство по охране окружающей среды США. Архивировано из оригинала 11 марта 2014 года.
^ Валлеро Д.А. (2004). Загрязнители окружающей среды: оценка и контроль . Академическая пресса. ISBN 0127100571 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г «Агентство по охране окружающей среды США. Справочник по факторам воздействия» . Агентство по охране окружающей среды США. 1997. EPA/600/P-95/002F ак.
^ Валлеро Д.А. (2014). Основы загрязнения воздуха (5-е изд.). Уолтем, Массачусетс: Elsevier Science. ISBN 978-0-12-404602-3 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Отт В.Р., Штайнеманн AC , Уоллес Л.А. (2006). «1.4 Концепция общего воздействия на человека. 1.5 Рецепторно-ориентированный подход» . Анализ воздействия . ЦРК Пресс. стр. 6–13. ISBN 978-1-4200-1263-7 .
^ Лиой П. (1990). «Оценка общего воздействия загрязнителей на человека». Экологические науки и технологии . 24 (7): 938–945. Бибкод : 1990EnST...24..938L . дои : 10.1021/es00077a001 .
^ Валлеро Д., Исукапалли С., Зартарян В., МакКарди Т., Макконе Т., Георгопулос П., Дэри С. (2010). «Глава 44: Моделирование и прогнозирование воздействия пестицидов» . В Кригер Р. (ред.). Справочник Хейса по токсикологии пестицидов . Том. 1 (3-е изд.). Академическая пресса. стр. 995–1020. ISBN 978-0-08-092201-0 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Донс Э., Панис Л., Ван Поппель М., Теунис Дж., Виллемс Х., Торфс Р., Уэтс Г. (2011). «Влияние моделей временной активности на личное воздействие черного углерода». Атмосферная среда . 45 (21): 3594–3602. Бибкод : 2011AtmEn..45.3594D . дои : 10.1016/j.atmosenv.2011.03.064 .
^ Буллок В.Х., Игнасио Дж.С., ред. (2006). Стратегия оценки и управления профессиональным облучением . АМСЗ. ISBN 978-1-931504-69-0 .
^ Ванденберг Л.Н., Райасам С.Д., Аксельрад Д.А., Беннетт Д.Х., Браун П., Кариньян CC и др. (январь 2023 г.). «Решение системных проблем с помощью оценок воздействия для защиты здоровья населения» . Экологическое здоровье . 21 (Приложение 1): 121. doi : 10.1186/s12940-022-00917-0 . ПМЦ 9835264 . ПМИД 36635700 .
^ Агентство по охране окружающей среды США, OCSPP (22 апреля 2015 г.). «Претензии и обзоры CBI в соответствии с TSCA» . www.epa.gov . Проверено 01 марта 2023 г.

Дальнейшее чтение

Зартарян В., Бахадори Т., Маккоун Т. (январь 2005 г.). «Принятие официального глоссария ISEA». Журнал анализа воздействия и экологической эпидемиологии . 15 (1): 1–5. doi : 10.1038/sj.jea.7500411 . ПМИД 15562291 .
Национальный исследовательский совет; Отдел исследований Земли и жизни; Совет по экологическим исследованиям и токсикологии (2012 г.). Наука об экспозиции в 21 веке: видение и стратегия . Пресса национальных академий. ISBN 978-0-309-26468-6 .

Внешние ссылки

США Национальный институт охраны труда (NIOSH), Программа оценки воздействия .
США Национальный институт безопасности и гигиены труда , Бюллетень текущих данных 69: Практика NIOSH в оценке профессиональных рисков .
АМСЗ EASC Комитет АМСЗ по стратегиям оценки воздействия
AIHA – Американская ассоциация промышленной гигиены (AIHA)
ISES – Международное общество науки о воздействии
Справочник по факторам воздействия Агентства по охране окружающей среды США
для оценки воздействия химических веществ на человека Программное обеспечение Creme Software

[Nieuwenhuijsen_2006-1] Перейти обратно: ^а ^б Ньювенхейсен М., Паустенбах Д., Дуарте-Дэвидсон Р. (декабрь 2006 г.). «Новые разработки в оценке воздействия: влияние на практику оценки риска для здоровья и эпидемиологические исследования». Интернационал окружающей среды . 32 (8): 996–1009. дои : 10.1016/j.envint.2006.06.015 . ПМИД 16875734 .

[2] «ЭкспоКаст» . Агентство по охране окружающей среды США. Архивировано из оригинала 11 марта 2014 года.

[3] Валлеро Д.А. (2004). Загрязнители окружающей среды: оценка и контроль . Академическая пресса. ISBN 0127100571 .

[EPA12464-4] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г «Агентство по охране окружающей среды США. Справочник по факторам воздействия» . Агентство по охране окружающей среды США. 1997. EPA/600/P-95/002F ак.

[Vallero_2014-5] Валлеро Д.А. (2014). Основы загрязнения воздуха (5-е изд.). Уолтем, Массачусетс: Elsevier Science. ISBN 978-0-12-404602-3 .

[Ott_2007-6] Перейти обратно: ^а ^б ^с Отт В.Р., Штайнеманн AC , Уоллес Л.А. (2006). «1.4 Концепция общего воздействия на человека. 1.5 Рецепторно-ориентированный подход» . Анализ воздействия . ЦРК Пресс. стр. 6–13. ISBN 978-1-4200-1263-7 .

[7] Лиой П. (1990). «Оценка общего воздействия загрязнителей на человека». Экологические науки и технологии . 24 (7): 938–945. Бибкод : 1990EnST...24..938L . дои : 10.1021/es00077a001 .

[8] Валлеро Д., Исукапалли С., Зартарян В., МакКарди Т., Макконе Т., Георгопулос П., Дэри С. (2010). «Глава 44: Моделирование и прогнозирование воздействия пестицидов» . В Кригер Р. (ред.). Справочник Хейса по токсикологии пестицидов . Том. 1 (3-е изд.). Академическая пресса. стр. 995–1020. ISBN 978-0-08-092201-0 .

[Dons_2011-9] Перейти обратно: ^а ^б Донс Э., Панис Л., Ван Поппель М., Теунис Дж., Виллемс Х., Торфс Р., Уэтс Г. (2011). «Влияние моделей временной активности на личное воздействие черного углерода». Атмосферная среда . 45 (21): 3594–3602. Бибкод : 2011AtmEn..45.3594D . дои : 10.1016/j.atmosenv.2011.03.064 .

[10] Буллок В.Х., Игнасио Дж.С., ред. (2006). Стратегия оценки и управления профессиональным облучением . АМСЗ. ISBN 978-1-931504-69-0 .

[Vandenberg_2023-11] Ванденберг Л.Н., Райасам С.Д., Аксельрад Д.А., Беннетт Д.Х., Браун П., Кариньян CC и др. (январь 2023 г.). «Решение системных проблем с помощью оценок воздействия для защиты здоровья населения» . Экологическое здоровье . 21 (Приложение 1): 121. doi : 10.1186/s12940-022-00917-0 . ПМЦ 9835264 . ПМИД 36635700 .

[12] Агентство по охране окружающей среды США, OCSPP (22 апреля 2015 г.). «Претензии и обзоры CBI в соответствии с TSCA» . www.epa.gov . Проверено 01 марта 2023 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]