《健康风险评估》PPT课件.ppt

健康風險評估 /sundae_meng 1. 健康風險評估簡介 /sundae_meng 健康風險評估 n風險評估是以科學的步驟來解析一件事物可能造 成風險之形式、範圍及特性之過程。 n健康風險是因為人類暴露到物理性、化學性及生 物性等危害因子而導致傷害、疾病或死亡的可能 性。簡而言之，健康風險評估是對暴露於危害性 因子而造成危害的估計與描述。 /sundae_meng 健康風險評估制度(I) 國外 - 當代健康風險評估大約可追溯至1975年，美國現 行風險評估制度之建立係參考1983年美國國會公 布之風險評估之運用於聯邦政府相關事務報 告（National Research Council of the National Academy of Sciences, NAS-NRC）所發展出之評 估模式。 /sundae_meng 國內 - 土壤及地下水污染整治法（92.01.08）第 十七 條 : 地下水污染整治計畫之提出者，如因地質條件 、污染物特性或污 染整治技術等因素，無法整治 至污染物濃度低於地下水污染管制標準者， 得依 環境影響與健康風險評估結果，提出地下水污染 整治目標。 健康風險評估制度(II) /sundae_meng 健康風險評估之應用 n 職業安全與衛生 n 環境衛生及疾病管制 n 有害物質管理 n 環境保護與污染整治 n 食品衛生標準 n 醫療及藥物毒物管理 n 農業及畜牧用藥管理 n 輻射危害控制與保護 n 風險溝通及風險管理 /sundae_meng 環境保護與污染整治領域: n污染場址復育整治目標 n環境品質標準之訂定 n污染源排放標準之訂定 n公害鑑定及賠償 n污染管制策略之擬定 /sundae_meng 職業安全與衛生領域: n職業安全與衛生法規之訂定 n流行病學研究 n作業環境中有害物濃度標準之訂定 n作業環境工程控制設施 n風險溝通與風險管理 /sundae_meng 健康風險評估之主要步驟 n危害鑑識 (Hazard Identification) n毒性評估 (Toxicity Assessment) n暴露評估 (Exposure Assessment) n風險描述 (Risk Characterization) 風險之發生: 危害因子必須存在，暴露必須 發生，不同的暴露程度造成不同程度之健康 風險。 /sundae_meng 由污染源產生至健康影響之過程 /sundae_meng 風險評估與風險管理 經濟因素 社會經濟因素 社會正義與 技術可行性 工程控制 行政法規 危害鑑識 毒性評估 暴露評估 風險描述風險管理 /sundae_meng 2. 危害鑑識 -即探討某一特定危害性因子是否 與人體健康有關。 /sundae_meng 危害鑑識之目的 危害因子鑑定為健康風險評估之第一步驟，其工 作在於鑑定何種因子可引起人體健康影響。危害 因子的種類可以是物理性、化學性，或生物性， 並且當人體累積足夠的暴露時，會造成傷害、疾 病或死亡。 /sundae_meng 危害鑑識之方法 在危害鑑識程序上，其重點有二，一是危害因子 可能產生之健康損害;一是產生危害因子的暴露 資料。 在危害鑑定的程序中，化學物質之危害性是所 需的基本資料，目前許多毒性資料大都來自動物 實驗、非生體試驗 (in-vitro test) 流行病學研究及 化學物質分子結構等相關資訊。 /sundae_meng 危害鑑識之方法 n蒐集可能存在化學物質之相關資訊 採樣 現地訪視 模式推估 化學物質之環境宿命及傳輸 n判定化學物質是否有毒 n化學物質於環境傳輸及轉換之模式 /sundae_meng 概念危害模式 概念危害模式可做為危害點規劃工具、資料解釋輔助以及與 一般大眾溝通的工具，並做為呈現危害點已知資訊之工具。 概念危害 模式 誰會受到暴露 ? 如何暴露 ? 污染物如何到達受體? 暴露如何隨 時間而改變 ? 何種資料尚不齊全? /sundae_meng 危害鑑定主要工作項目 n鑑定標的污染物 n鑑定相關之暴露途徑 n鑑定毒性終點 /sundae_meng 化學物質基本特性 分子量 化學式 蒸氣壓 在水中之溶解性 在其它溶劑中之溶解性 感官偵測極限(味覺/嗅覺) 生物濃縮因子 辛醇 / 水之分布係數 土壤 / 沉降物之吸附係數 熔點 沸點 水中降解速率 土壤中降解速率 生物介質中降解速率 類似化合物(結構/反應性/ 其他) /sundae_meng 毒性資料摘要 n藥物動力學特性 n吸附作用 n分佈及貯存 n新陳代謝（傳輸） n排泄作用 n急毒性 n立即致死濃度 nLD50半致死劑量 nLC50半致死濃度 n影響之器官系統 n亞急性及亞慢性毒性 n短時間毒性研究 n標的器官 n長期毒性 n長期動物實驗研究 n長期人類暴露報告 n流行病學研究 n臨床研究及個案報告 n致突變物 n致畸胎物 n致癌性 n可取得的人體實驗資料 /sundae_meng 選擇標的污染物應考慮之因子(I) n平均 / 最大濃度較高者 n環境中之持久性 n生物濃縮因子 n非致癌毒性 n致癌性 n致畸胎性 n致突變性 n可取得的人體實驗資料 /sundae_meng 選擇標的污染物應考慮之因子(II) n臨床研究及個案報告 n流行病學研究 n較常被發現之化學物質 n環境之流布特性 n化合物結構及反應性 n民眾的認知程度 n污染地點與人類活動關聯性 n天然與人為背景值 /sundae_meng 3. 毒性評估 (Toxicity Assessment) - 探討暴露程度之高低與其產 生反應之機率與嚴重程度。 /sundae_meng 所有的物質都是有毒的； 沒有一種物質不是毒物； - Paracelsus (1493-1541) 而毒物與藥物的區別在於劑量是否用對。 毒理學基本觀念 /sundae_meng 毒理學基本觀念 即使有很好的流行病學研究，可信度高的人體毒 性數據也很罕見，因此須由動物質驗的數據來推估 人體劑量效應。 動物數據推估可能會有下列問題:(1)實驗動物通常 暴露在高劑量下,而低劑量效應必須由己知的理論模 式來預測。(2)動物與人類的感受度通常不同。(3)人 類族群具有相當大的特異性,某些族群可能比一般人 更為敏感。 /sundae_meng 非致癌物 n化學物質中的系統性毒物(systemic toxicant)或非 致癌物 (noncarcinogen) 會引起除了癌症以外的健 康影響。 n參考劑量(Reference Dose；RfD) 亦即每天的平均 劑量(mg/kg-day)，我們相信在此劑量之下不致對 人體產生不利的影響。 n不確定的參考劑量(RfD)可乘上10或更高的係數。 n參考劑量(RfD)的觀念包含了恕限值(threshold) /sundae_meng 非致癌物 參考劑量(RfD) 是一種不確定的估計值，其用來 估算一般人口每天暴露的水準(level)，終其一生沒 有可見的有害影響 LOAEL NOAEL RfD /sundae_meng 不確定因子及修正因子 nUFLOAEL-NOAEL 10 nUFINTERSPECIES (物種間) 10 nUFSUBCHRONIC-CHRONIC (亞慢性-慢性) 10 nUFHUMAN VARIABILITY (人體變異性) 10 nUFDATABASE INSUFFICIENCIES (資料庫不足) 10 nMF 1- 10 MF 是專家額外再加入的不確定係數 /sundae_meng 致癌物質 癌症又稱惡性腫瘤，是人體內一些不正常的細胞 ，因為生長速度快，而去影響及侵犯到正常的組 織器官，造成壓迫、潰爛、 感染或其他等原因， 導致出血、疼痛或器官功能喪失等症狀。會引起 癌症的化學物質稱為致癌物(Carcinogens) 。 /sundae_meng 致癌物 n化學物質引起癌症的可能性常以癌症斜率係數 (Cancer Slope Factor ；CSF)表示。 n癌症斜率係數的表示單位為風險/劑量(Risk / Dose) 或 Risk/(mg/kg-day) 。 n致癌物質沒有恕限值( Threshold)。 /sundae_meng 典型致癌物劑量-反應曲線 /sundae_meng 化學致癌物的不確定性(I) n由高劑量動物實驗結果外插至低劑量反應的風 險。 n慢毒性研究每個劑量需40-50 隻動物 最低可觀 察的致癌風險(the lowest cancer risk observable)是1/50 ，但是，風險評估需要的是 百萬分一致癌風險。 n由動物觀察的結果推算至人類劑量的潛在風險 。 /sundae_meng 不同物種(species)致癌物毒性之外插 n複雜因子 生命期 (以2年壽命的大鼠推論至相當70年壽命的人類) 體重 體表面積 給予劑量的途徑 化學致癌物的不確定性(II) /sundae_meng 致癌潛勢 Cancer Potency Factors: 致癌性食入潛勢 per mg/kg/d 吸入潛勢 per mg/kg/d ArsenicA1.850 BenzeneA2.9 x 10-22.9 x 10-2 Benzo(a)pyreneB2126.1 CadmiumB1-6.1 ChloroformB26.1 x 10-38.1 x 10-2 Chromium VIA-41 DioxinB21.6 x 10+5- 1,1-DichloroethyleneC0.581.2 1,1,1-TrichloroethaneD- /sundae_meng 毒物資料來源 n動物實驗(Laboratory Animal Studies) 急毒性研究(Acute toxicological studies) 慢毒性研究( Chronic toxicological studies) 基因毒性(Genotoxicity) 免疫毒性(Immunotoxicity) 發育毒性(Developmental Toxicity) 體外試驗(In vitro studies) n人體研究(Human Studies) 流行病學研究(Epidemiological Studies) 病例研究(Case Studies) /sundae_meng 毒性資料來源 nIRIS 綜合風險資訊系統 ( Integrated Risk Information System ), US EPA nHEAST 健康影響摘要表(Health Effects Summary Table), US EPA nProvisional Values from National Center for Environmental Assessment (NCEA) , US EPA n美國ATSDR(毒性物質與疾病登錄署) Chronic Minimum Risk Levels /sundae_meng 4. 暴露評估 (Exposure Assessment) - 探討人體是否有暴露於此污染環 境之機會，以及污染物質經由何途 徑而被人體吸收等問題。 /sundae_meng 暴露評估之目的 n暴露評估主要探討的是污染物的濃度、污染物進 入人體之途逕及暴露的時間長短及頻率等因子。 藉由不同的暴露情景(exposure scenarios)，推估 出人體暴露劑量之平均值及其分佈，暴露情景有 時必須考慮不同代表性之族群，分別推估其污染 物暴露量，並以最大暴露族群（Most Exposed population）作為評估健康風險是否達到基準值之 主要評估對象。 /sundae_meng 誰受到污染之暴露 ? 成人, 兒童, 職業暴露, 特殊族群 暴露途徑為何 ? 食入, 吸入, 皮膚接觸 暴露濃度為何 ? ppm , g/m3 暴露頻率及時間為何 ? 天/年, 暴露年數 /sundae_meng 空氣污染物暴露評估之步驟 暴露分析步驟 直接方法間接方法 個人採樣與偵測生物偵測 毒物動力模式 環境採樣模式推估問卷調查生活日誌 暴露模式 暴露量推估 /sundae_meng 暴露評估之方法-直接法 n 個人暴露量測 n 生物偵測 (Biological Monitoring) 測量及評估物質或該物質之代謝產物在組織 、分泌物、排泄物、呼出的氣體或結合以上這 些任何的結果，與適當的參考值比較，去評估 暴露及健康風險 /sundae_meng 暴露評估工作項目 n評估控制危害物質生產及釋放至環境中的各項因 子。 n評估危害物質釋放至環境中的數量、地區及時間 。控制危害物質釋放至環境後宿命動向的因子， 包括其移動、存積或衰減。 n評估人類與化學物質的接觸。 n評估人體攝入量資訊。 /sundae_meng - 污染源 - 污染物之傳輸與轉化 - 暴露地點 - 接受者與暴露途徑 暴露途徑 (Exposure Pathways) - 食入途徑 - 吸入途徑 - 皮膚接觸途徑 暴露劑量之推估 暴露評估需瞭解 /sundae_meng 吸入暴露途徑 每日吸入之暴露量DI (mg/kg-day)可以下式表示： DI =（Ca IH ET）/BW 其中 Ca = 吸入空氣中化學物質之濃度，mg/m3 IH = 呼吸通氣量，m3/hr ET = 每日暴露時間，hr/day BW = 體重，kg /sundae_meng 活動等級m3/hr 休息0.56 輕工作1.18 中度工作1.75 中度重工作2.63 重工作3.60 極粗重工作7.90 不同活動條件下之呼吸通氣量 NIOSH 1976 /sundae_meng 食入暴露途徑 每日食入之暴露量DI (daily intake ,mg/kg-day)可以 下式表示： DI =（Cw Iw）/BW 其中 Cw = 食入化學物質之濃度，mg/L 或 mg/kg Iw= 每日之食入量，L/day或kg/day BW = 體重，kg /sundae_meng 皮膚接觸暴露途徑- 水中化學物質 每日暴露量DI (mg/kg-day)可以下式表示： DI =（Cw SA PC ET 10-3）/BW 其中 Cw = 水中污染物濃度，mg/L SA = 暴露皮膚面積，cm2 PC = 皮膚穿透係數，cm/hr ET = 使用水時間，hr/day BW = 體重，kg /sundae_meng 穿透係數 Solventsg/m2hcm/h Butyl acetate1.90.0002 Dimethyl acetamide2170.0220 Dimethyl formamide1010.0107 Dimethyl sulfoxide2840.0258 Ethanol12.60.0016 Gamma-btyrolactone1.40.0001 Methyl ethyl ketone1280.0159 Methylene chloride460.0034 N-methyl-2-pyrrolidone3230.0296 Propylene carbonate1.70.0001 Sulfolane0.20.00002 Toluene2.60.0003 Water , heavy15.10.0004 常用有機溶劑之皮膚穿透係數 /sundae_meng 每日暴露量DI (mg/kg-day)可以下式表示： DI = ( CS AF ABS SA 10-6 ) / BW 其中 Cs = 土壤中污染物濃度，mg/kg AF = Adherence factor，mg/cm2 ABS = Absorption factor (無單位) SA = 暴露皮膚面積，cm2/day BW = 體重，kg 皮膚接觸暴露途徑-土壤中化學物質 /sundae_meng 長期暴露劑量 長期暴露（食入、吸入或皮膚接觸），其長期每日暴露劑量 CDI (chronic daily intake)之通式如下所示： 其中 C = 化學物質於介質中之濃度，mg/L or mg/kg CR= 介質接觸量，L/day or kg/day EF= 暴露頻率，days/year ED= 暴露年數，years BW= 體重，kg AT= 平均時間，days /sundae_meng 風險描述 (Risk Characterization) -風險描述綜合上述三項步驟進行 綜合性評估，估計該物質引發民眾 身體健康受影響之風險程度高低。 /sundae_meng 風險推估之工作項目 n綜合暴露及毒性評估資料 n量化單一污染物之風險，量化多重污染物之風險 ，合併不同暴露途徑之風險 n非致癌風險：健康效應嚴重性、危害指數、潛在 危害人口數 n致癌風險推估：個人致癌風險、致癌發生率、不 確定性推估 /sundae_meng 風險評估 風險評估為乃綜合上述三個步驟的分析來決定某 一化學物質與引起人類健康危害之相關性,風險通 常表示如下: n對非致癌物或致癌癒物之非致癌效應而言，暴露 臨界值 (margin of exposure)乃是以無效作用最高 劑量除以估算的暴露劑量來表示。 n 對致癌物而言，致癌風險乃是以人體實際暴露濃 度乘以單位致癌風險 (unit risk)，或以劑量乘以致 癌強度來表示，單位風險是由劑量效應模式推算 出來的。 /sundae_meng 非致癌健康風險之推估 (I) 個別毒物危害指數 (HI) = 其中 I = 暴露劑量， (mg/(kg-day) RfD = 參考劑量， (mg/(kg-day) /sundae_meng 非致癌健康風險之推估 (II) 慢性長期健康危害指數 = 其中 CDIi = 第i個化學物質之長期性每日暴露劑量，(mg/(kg-day) RfDi =第i個化學物質之長期性參考劑量，(mg/(kg-day) /sundae_meng 非致癌健康風險之推估(III) -總危害指數 總危害指數 (total exposure hazard index, THI) 為各暴露途徑危害指數之總合： THI = HI (pathway 1)HI (pathway 2). HI (pathway i) 總危害指數若小於1，則表示無明顯非致癌健康效 應；總危害指數若大於1，則表示可能產升非致癌 健康效應。 /sundae_meng Adapted from US EPA IRIS. 非致癌物之參考劑量 Reference Doses (RfDs): Reference Dose mg/kg/d Acetone0.1 Cadmium0.0005 Chloroform0.01 1,1-Dichloroethylene0.09 Methylene chloride0.06 Phenol0.04 Toluene0.3 X