Оценка воздействия

Оценка воздействия - это ветвь экологической науки и гигиены профессиональной гигиены , которая фокусируется на процессах, которые происходят на границе раздела между окружающей средой , содержащей загрязняющий вещество, и организм рассматриваемый . Это последние шаги в пути высвобождения загрязнения окружающей среды посредством транспортировки к его эффекту в биологической системе. Он пытается измерить, сколько загрязняющих веществ может быть поглощено открытым целевым организмом, в какой форме, с какой скоростью и какой из поглощенных количества на самом деле доступно для получения биологического эффекта . Хотя те же общие концепции применимы к другим организмам, подавляющее большинство применений оценки воздействия связано с здоровьем человека , что делает его важным инструментом в области здравоохранения . ^{[ 1 ]}

Определение

Оценка воздействия - это процесс оценки или измерения величины, частоты и продолжительности воздействия агента, вдоль с количеством и характеристиками населения, обнаруженной. В идеале он описывает источники, пути, маршруты и неопределенности в оценке. Это необходимая часть анализа риска и, следовательно, оценки риска . ^{[ Цитация необходима ]}

Анализ воздействия - это наука, которая описывает, как индивидуальное или население вступает в контакт с загрязнением, включая количественную оценку количества контактов по пространству и времени. «Оценка воздействия» и «анализ воздействия» часто используются в качестве синонимов во многих практических контекстах. Риск является функцией воздействия и опасности. Например, даже для чрезвычайно токсичного (с высокой опасностью) веществом риск неблагоприятного исхода маловероятен, если воздействие около нуля. И наоборот, умеренно токсичное вещество может представлять существенный риск, если индивидуальное или популяция подвержено высокопоставленной. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}

Приложения

Используются количественные показатели воздействия: в оценке риска , вместе с ресурсами из токсикологии , для определения риска от веществ, выпущенных в окружающую среду, установить защитные стандарты, в эпидемиологии , чтобы различить экспонированные и контрольные группы и защищать работников от профессиональных опасностей. Полем ^{[ Цитация необходима ]}

Рецепторный подход

Рецепторный подход используется в науке об экспозиции. Это начинается с того, что рассмотрит различные загрязняющие вещества и концентрации, которые достигают людей. Аналитик по воздействию может использовать прямые или косвенные измерения, чтобы определить, находился ли человек в контакте с конкретным загрязнением или подвергался конкретному риску (например, несчастный случай). Как только загрязняет, оказался охватом людей, аналитики экспозиции работают в обратном направлении, чтобы определить его источник. После идентификации источника важно выяснить наиболее эффективный способ снижения неблагоприятных последствий для здоровья . ^{[ 1 ]} Если загрязнитель достигает человека, очень трудно уменьшить связанные с ними побочные эффекты. ^{[ 4 ]} Следовательно, очень важно снизить воздействие, чтобы снизить риск неблагоприятных воздействий на здоровье. Очень важно использовать как регулирующие , так и нерегулирующие подходы, чтобы уменьшить воздействие на людей загрязняющих веществ. ^{[ 4 ]} Во многих случаях лучше изменить деятельность людей , чтобы уменьшить их воздействие, а не регулировать источник загрязняющих веществ. ^{[ 4 ]} Подход на основе рецепторов может быть против исходного подхода. Этот подход начинается с рассмотрения различных источников загрязняющих веществ, таких как отрасли и электростанции. Затем важно выяснить, достиг ли интересный загрязнящий ветер рецептор (обычно люди). При таком подходе очень трудно доказать, что загрязнитель из источника достиг цели. ^{[ Цитация необходима ]}

Контакт

В этом контексте экспозиция определяется как контакт между агентом и целью. Контакт происходит на поверхности экспозиции в течение периода экспозиции. Математически, экспозиция определяется как

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

В тех случаях, когда $E$ является воздействием, $C (T)$ - это концентрация, которая варьируется в зависимости от времени между началом и концом воздействия. Он имеет размеры массового времени, разделенного на объем. Эта величина связана с потенциальной дозой загрязнения путем умножения ее на соответствующую скорость контакта, такую как частота дыхания , скорость потребления пищи и т. Д. Сама скорость контакта может быть функцией времени. ^{[ 4 ]}

Маршруты экспозиции

Контакт между загрязнением и организмом может происходить по любому маршруту. Возможные маршруты экспозиции: вдыхание , если загрязняет в воздухе; проглатывание, с помощью пищи, питья или поведения в руках; и кожное поглощение, если загрязняющий вещества можно поглощать через кожу.

Воздействие загрязнителя может и происходит через несколько маршрутов, одновременно или в разное время. Во многих случаях основной путь экспозиции не очевиден и должен тщательно исследовать. Например, воздействие побочных продуктов хлорирования воды , очевидно, может возникнуть путем питья, но также и через кожу, во время плавания или промывки, и даже при ингаляции из капель аэрозоля во время душа. Относительная доля воздействия по этим различным маршрутам не может быть определена априори . Следовательно, уравнение в предыдущем разделе является правильным в строгом математическом смысле, но это грубое упрощение фактических воздействий, которые являются суммой интегралов всех действий во всех микроокружениях. Например, уравнение должно быть рассчитано с конкретной концентрацией соединения в воздухе в комнате в течение интервала времени. Точно так же концентрация в окружающем воздухе будет применяться ко времени, когда человек проводит на открытом воздухе, тогда как концентрация в пище, которую будет добавлять человек. Интегралы концентрации через все маршруты будут добавлены для продолжительности воздействия, например, ежедневно, ежедневно или ежегодно, как

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

где $y$ - это начальное время и $z$ в течение последнего времени в серии периодов времени, проведенных в каждом микроокружении в течение продолжительности воздействия. ^{[ 5 ]}

Измерение экспозиции

Для количественной оценки воздействия конкретных людей или населения используются два подхода, в основном основанные на практических соображениях:

Прямой подход

Видео об измерении загрязняющих веществ в воздухе на рабочем месте в рамках NIOSH по оценке опасностей для здоровья оценки экспозиции

Видео об измерении загрязняющих веществ на поверхностях кожи и рабочих мест рабочих в рамках оценки экспозиции по оценке опасностей для здоровья NIOSH

Прямой подход измеряет воздействие на загрязняющие вещества путем мониторинга концентраций загрязняющих веществ, достигающих респондентов. Концентрации загрязняющих веществ напрямую контролируются на или внутри человека посредством точки контакта, биологического мониторинга или биомаркеров . ^{[ 6 ]} методы мониторинга экспозиции на рабочем месте . В условиях рабочего места используются ^{[ Цитация необходима ]}

Подход точки контакта указывает на общую концентрацию, достигающую хозяина, в то время как биологический мониторинг и использование биомаркеров выводит дозировку загрязняющего вещества посредством определения бремени тела. Респонденты часто регистрируют свою повседневную деятельность и местоположения во время измерения загрязняющих веществ для выявления потенциальных источников, микроокружения или деятельности человека, способствующих воздействию загрязняющих веществ. ^{[ 6 ]} Преимущество прямого подхода состоит в том, что воздействие через многочисленную среду (воздух, почва, вода, пища и т. Д.) Учитываются с помощью одной методики исследования. Недостатки включают инвазивный характер сбора данных и связанные с ними затраты. Точка контакта является непрерывной мерой загрязнения, достигающего цели по всем маршрутам. ^{[ Цитация необходима ]}

Биологический мониторинг - еще один подход к измерению воздействия ^{[ 7 ]} Измеряет количество загрязняющих веществ в тканях тела или жидкости (таких как кровь или моча). Биологический мониторинг измеряет бремя тела загрязняющего вещества, но не источник, откуда он пришел. Измеренное вещество может быть либо самим загрязнением, либо биомаркером, который специфичен для воздействия загрязнителя. Биомаркеры оценки воздействия являются мерой загрязнителя или другой пропорционально связанной переменной в организме. ^{[ Цитация необходима ]}

Отбор проб воздуха измеряет загрязняет в воздухе в качестве концентрационных единиц PPMV (части на миллион по объему), мг/м ³ (миллиграммы на кубический метр) или другая масса на единицу объема воздуха. Работники или исследователи могут носить пробоотборщики для оценки концентраций, обнаруженных в зоне дыхания (личная) или образцы, собранные в общих областях, могут использоваться для оценки воздействия на человека путем интеграции времени и моделей деятельности. Проверенные и полу-оцененные методы отбора проб воздуха публикуются NIOSH , OSHA , ISO и другими телами.

Поверхностные или кожные меры отбора проб загрязняющих веществ на охватываемых поверхностях или на коже. Концентрации обычно сообщаются в массе на единицу площади поверхности, такие как Mg/100 см. ².

В целом, прямые методы, как правило, являются более точными, но более дорогостоящими с точки зрения ресурсов и требований, предъявляемых к измерению предмета, и не всегда могут быть осуществимыми, особенно для исследования воздействия населения. Примеры прямых методов включают выборку воздуха, хотя личный портативный насос, образцы сплит -пищи , промывки рук, образцы дыхания или образцы крови .

Косвенный подход

Косвенное подход измеряет концентрации загрязняющих веществ в различных местах или во время конкретной деятельности человека, чтобы предсказать распределение воздействия среди населения. Косвенный подход фокусируется на концентрациях загрязняющих веществ в микроокружении или активности, а не на концентрациях, непосредственно достигающих респондентов. Измеренные концентрации коррелируют с крупномасштабными данными о схеме активности, такими как Национальный обследование схемы активности человека (NHAP), для определения прогнозируемого воздействия путем умножения концентраций загрязняющих веществ к моменту, проведенным в каждом микрорешенном среде или активности, для умножения концентрации загрязняющих веществ. b Скорость контакта с каждым носителем. ^{[ 6 ]} Преимущество заключается в том, что процесс минимально инвазивен для населения и связан с более низкими затратами, чем прямой подход. Недостатком косвенного подхода является то, что результаты были определены независимо от каких-либо фактических воздействий, поэтому распределение воздействия открыто для ошибок из-за любых неточностей в предположениях, сделанных во время исследования, данных о влиянии времени или измеренных концентрациях загрязняющих веществ. Примеры косвенных методов включают в себя воду окружающей среды, воздух, пыль, почву или потребительский отбор продукции в сочетании с информацией, такой как дневники активности/местоположения.

Модели математического воздействия также могут использоваться для изучения гипотетических ситуаций экспозиции. ^{[ 8 ]}

Факторы экспозиции

Особенно при определении воздействия населения, а не отдельных лиц, косвенные методы часто могут использовать соответствующую статистику о деятельности, которые могут привести к воздействию. Эти статистические данные называются факторами воздействия . Как правило, они взяты из научной литературы или государственной статистики. Например, они могут сообщать о информации, такой как количество различных продуктов питания, съеденных конкретными популяциями, разделенные по местоположению ^{[ 9 ]} или возраст, показатели дыхания, время, проведенное на различные способы поездок на работу, ^{[ 9 ]} душ или пылесотка, а также информация о типах резиденций. Такая информация может быть объединена с концентрациями загрязняющих веществ из специальных исследований или сети мониторинга, чтобы дать оценки воздействия в интересующей популяции. Они особенно полезны для установления защитных стандартов.

Значения коэффициента воздействия могут использоваться для получения диапазона оценок воздействия, таких как средние , высокие и ограничительные оценки. Например, для расчета средней ежедневной дозы в течение всего срока службы можно использовать приведенное ниже уравнение:

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

Все переменные в вышеуказанном уравнении, за исключением концентрации загрязняющих веществ, считаются факторами воздействия. Каждый из факторов воздействия вовлекает людей, либо с точки зрения их характеристик (например, масса тела) или поведения (например, количество времени, проведенного в определенном месте, которое влияет на продолжительность воздействия). Эти характеристики и поведение могут нести большую изменчивость и неопределенность . В случае средней ежедневной дозы в течение жизни изменчивость относится к распределению и диапазону LADD среди людей в населении. С другой стороны, неопределенность относится к отсутствию знаний аналитика экспозиции о стандартном отклонении, среднем и общей форме при работе с расчетом LADD.

Агентства охране окружающей среды США по Руководство по факторам воздействия ^{[ 4 ]} предоставляет решения при противодействии изменчивости и снижению неопределенности. Общие моменты приведены ниже:

Четыре стратегии для противодействия изменчивости ^{[ 4 ]}	Примеры
Дезагрегировать изменчивость	Разработать распределение массы тела для подгруппы
Игнорировать изменчивость	Предположим, что все взрослые весят 65 кг
Используйте максимальное или минимальное значение	Выберите высокое значение для распределения веса
Используйте среднее значение	Используйте среднюю массу тела для всех взрослых

Анализ неопределенности ^{[ 4 ]}	Описание
Классические статистические методы ( описательная статистика и логическая статистика )	Оценка распределения воздействия населения непосредственно на основе измеренных значений из репрезентативной выборки
Анализ чувствительности	Изменение одной входной переменной за раз, оставляя других постоянными, чтобы изучить влияние на вывод
Распространение неопределенности	Изучение того, как неопределенность в отдельных параметрах влияет на общую неопределенность оценки воздействия
Вероятностный анализ	Изменение каждой из входных переменных по различным значениям их соответствующих распределений вероятностей (то есть интеграция Монте -Карло )

Определение приемлемого воздействия для профессиональной среды

Пределы профессиональной экспозиции основаны на доступных данных о токсикологии и эпидемиологии для защиты почти всех работников в течение рабочего срока службы. Оценки воздействия в профессиональных условиях чаще всего выполняются профессионалами в области профессиональной/промышленной гигиены (OH/IH), которые собирают «основную характеристику», состоящую из всей соответствующей информации и данных, связанных с работниками, агентами, касающимися материалов, оборудования и доступных контролей воздействия. Оценка воздействия инициируется путем выбора соответствующего времени усреднения воздействия и «статистики решений» для агента. Как правило, статистика для решения приемлемого воздействия выбирается в качестве большинства (90%, 95%или 99%) всех воздействий, которые будут ниже выбранного лимита профессионального воздействия. Для ретроспективных оценок экспозиции, проведенных в профессиональной среде, «статистика решения», как правило, является центральной тенденцией, такой как среднее среднее значение арифметического или среднее геометрическое или медиана для каждого работника или группы работников. Методы выполнения оценки профессионального воздействия можно найти в «стратегии оценки и управления профессиональными воздействиями». ^{[ 10 ]}

Оценка воздействия - это непрерывный процесс, который обновляется по мере того, как становится доступной новой информации и данных. ^{[ Цитация необходима ]}

Системные ошибки

При оценке воздействия на человека химикатов окружающей среды, известно, что следующие системные ошибки возникают: ^{[ 11 ]}

Постоянное увеличение числа химических веществ, зарегистрированных для использования и сложности регулирующих органов для отслеживания. Многие производители используют термин «конфиденциальная бизнес -информация» для удержания информации, поэтому данные об экспозиции сами по себе недоступны, хотя в соответствии с TSCA , США, EPA May на как и 2016 год, рассмотрит и определяет, является ли требование компании действительным. ^{[ 12 ]}
Оценки трудно сохранить в курсе;
Недооценки воздействия возникают из-за неадекватных предположений о поведении человека и совместных извлечениях;
развивающиеся или недостаточные модели токсикокинетики

Смотрите также

Мониторинг экспозиции на рабочем месте
Рекомендуемый предел воздействия - предел воздействия химического вещества
Наука об экспозиции - Изучение контакта организма с химическими, физическими, биологическими агентами или другими рисками для здоровья, происходящих на
Здоровье окружающей среды - отдел общественного здравоохранения сосредоточен на воздействии на окружающую среду на здоровье человека
Профессиональная леса
Допустимый лимит воздействия - стандарт экологического места на рабочем месте
Прогнозирутельное моделирование потребления
Пороговое предельное значение - верхнее предел на приемлемой концентрации воздействия опасного вещества на рабочем месте
Радиационное воздействие - мера ионизации воздуха путем ионизирующего излучения

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^{беременный} Nieuwenhuijsen M, Paustenbach D, Duarte-Davidson R (декабрь 2006 г.). «Новые события в оценке воздействия: влияние на практику оценки риска здоровья и эпидемиологические исследования». Environment International . 32 (8): 996–1009. doi : 10.1016/j.envint.2006.06.015 . PMID 16875734 .
^ "Эксполас" . Агентство по охране окружающей среды США. Архивировано с оригинала 11 марта 2014 года.
^ Валлеро Д.А. (2004). Экологические загрязнители: оценка и контроль . Академическая пресса. ISBN 0127100571 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и ^фон ^глин «US EPA. Руководство по факторам воздействия» . Агентство по охране окружающей среды США. 1997. EPA/600/P-95/002F AC.
^ Vallero DA (2014). Основы загрязнения воздуха (5 -е изд.). Уолтем, Массачусетс: Elsevier Science. ISBN 978-0-12-404602-3 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Ott WR, Steinemann AC , Wallace LA (2006). «1,4 Общая концепция воздействия на человека. 1,5, ориентированный на рецептор подход» . Анализ экспозиции . CRC Press. С. 6–13. ISBN 978-1-4200-1263-7 .
^ Lioy P (1990). «Оценка общего воздействия на человека загрязняющих веществ». Экологическая наука и технология . 24 (7): 938–945. Bibcode : 1990enst ... 24..938L . doi : 10.1021/es00077a001 .
^ Vallero D, Isukapalli S, Zartarian V, McCurdy T, McKone T, Georgopoulos P, Dary C (2010). «Гл. 44: Моделирование и прогнозирование воздействия пестицидов» . В Krieger R (ред.). Справочник Хейса о токсикологии пестицидов . Тол. 1 (3 -е изд.). Академическая пресса. С. 995–1020. ISBN 978-0-08-092201-0 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Dons E, Panis L, Van Poppel M, Theunis J, Willems H, Torfs R, Wets G (2011). «Влияние моделей временной активности на личное воздействие черного углерода». Атмосферная среда . 45 (21): 3594–3602. Bibcode : 2011atmen..45.3594d . doi : 10.1016/j.atmosenv.2011.03.064 .
^ Bullock WH, Ignacio JS, Eds. (2006). Стратегия оценки и управления профессиональными воздействиями . Айха. ISBN 978-1-931504-69-0 .
^ Vandenberg LN, Rayasam SD, Axelrad DA, Bennett DH, Brown P, Carignan CC, et al. (Январь 2023 г.). «Решение системных проблем с оценкой воздействия для защиты здоровья общественности» . Здоровье окружающей среды . 21 (Suppl 1): 121. DOI : 10.1186/S12940-022-00917-0 . PMC 9835264 . PMID 36635700 .
^ US EPA, OCSPP (2015-04-22). «CBI претендует и отзывы в соответствии с TSCA» . www.epa.gov . Получено 2023-03-01 .

Дальнейшее чтение

Zartarian V, Bahadori T, McKone T (январь 2005 г.). «Принятие официального глоссария ISEA». Журнал анализа экспозиции и экологической эпидемиологии . 15 (1): 1–5. doi : 10.1038/sj.jea.7500411 . PMID 15562291 .
Национальный исследовательский совет; Разделение на землю и исследования жизни; Правление по экологическим исследованиям и токсикологии (2012). Наука об экспозиции в 21 -м веке: видение и стратегия . Национальная академическая пресса. ISBN 978-0-309-26468-6 .

Внешние ссылки

США Национальный институт безопасности и гигиены труда (NIOSH), Программа оценки воздействия .
США Национальный институт безопасности и гигиены труда , текущий разведывательный бюллетень 69: практика NIOSH в оценке профессиональных рисков .
AIHA EASC AIHA COMTERSE COMMETION
AIHA - Американская ассоциация промышленной гигиены (AIHA)
Ises - Международное общество науки об экспозиции
Справочник по факторам воздействия от EPA США
Программное обеспечение для оценки воздействия химикатов на человека с помощью программного обеспечения Creme Software

[Nieuwenhuijsen_2006-1] Jump up to: ^а ^{беременный} Nieuwenhuijsen M, Paustenbach D, Duarte-Davidson R (декабрь 2006 г.). «Новые события в оценке воздействия: влияние на практику оценки риска здоровья и эпидемиологические исследования». Environment International . 32 (8): 996–1009. doi : 10.1016/j.envint.2006.06.015 . PMID 16875734 .

[2] "Эксполас" . Агентство по охране окружающей среды США. Архивировано с оригинала 11 марта 2014 года.

[3] Валлеро Д.А. (2004). Экологические загрязнители: оценка и контроль . Академическая пресса. ISBN 0127100571 .

[EPA12464-4] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и ^фон ^глин «US EPA. Руководство по факторам воздействия» . Агентство по охране окружающей среды США. 1997. EPA/600/P-95/002F AC.

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

[Ott_2007-6] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Ott WR, Steinemann AC , Wallace LA (2006). «1,4 Общая концепция воздействия на человека. 1,5, ориентированный на рецептор подход» . Анализ экспозиции . CRC Press. С. 6–13. ISBN 978-1-4200-1263-7 .

[7] Lioy P (1990). «Оценка общего воздействия на человека загрязняющих веществ». Экологическая наука и технология . 24 (7): 938–945. Bibcode : 1990enst ... 24..938L . doi : 10.1021/es00077a001 .

[8] Vallero D, Isukapalli S, Zartarian V, McCurdy T, McKone T, Georgopoulos P, Dary C (2010). «Гл. 44: Моделирование и прогнозирование воздействия пестицидов» . В Krieger R (ред.). Справочник Хейса о токсикологии пестицидов . Тол. 1 (3 -е изд.). Академическая пресса. С. 995–1020. ISBN 978-0-08-092201-0 .

[Dons_2011-9] Jump up to: ^а ^{беременный} Dons E, Panis L, Van Poppel M, Theunis J, Willems H, Torfs R, Wets G (2011). «Влияние моделей временной активности на личное воздействие черного углерода». Атмосферная среда . 45 (21): 3594–3602. Bibcode : 2011atmen..45.3594d . doi : 10.1016/j.atmosenv.2011.03.064 .

[10] Bullock WH, Ignacio JS, Eds. (2006). Стратегия оценки и управления профессиональными воздействиями . Айха. ISBN 978-1-931504-69-0 .

[Vandenberg_2023-11] Vandenberg LN, Rayasam SD, Axelrad DA, Bennett DH, Brown P, Carignan CC, et al. (Январь 2023 г.). «Решение системных проблем с оценкой воздействия для защиты здоровья общественности» . Здоровье окружающей среды . 21 (Suppl 1): 121. DOI : 10.1186/S12940-022-00917-0 . PMC 9835264 . PMID 36635700 .

[12] US EPA, OCSPP (2015-04-22). «CBI претендует и отзывы в соответствии с TSCA» . www.epa.gov . Получено 2023-03-01 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]