UPRAVLJANJE RIZIKOM I NJEGOVA PROCENAhelix.chem.bg.ac.rs/~grzetic/predavanja/Hemija zivotne sredine II... · - Upoređivanju postojećeg rizika pre i očekivanog rizika nakon obnavljanja

Gržetić 1

UPRAVLJANJE RIZIKOM UPRAVLJANJE RIZIKOM U U ŽŽIVOTNOJ SREDINI I IVOTNOJ SREDINI I

NJEGOVA PROCENANJEGOVA PROCENA

Prof. dr Ivan Gržetić, - Hemijski fakultet, Univerzitet u Beogradu -

[email protected] & www.chem.bg.ac.yu

Beleške za predavanja: http://helix.chem.bg.ac.yu/~grzetic/predavanja/

Gržetić 2

SADRSADRŽŽAJAJ

• O RIZIKU• GENERALNI PRINCIPI PROCENE RIZIKA• UPRAVLJANJE RIZIKOM• MONITORING• PROCENA I IZRAČUNAVANJE RIZIKA• AKTIVNOSTI TOKOM ANALIZE I PROCENE

RIZIKA• IZRAČUNAVANJE RIZIKA• KANCEROGENE SUPSTANCE – PRIMER:

BENZEN U PIJAĆOJ VODI• NEKANCEROGENE SUPSTANCE – PRIMER:

METANOL U SOKU OD POMORANDŽE• ZAKLJUČAK

Gržetić 3

O riziku

Razne su vrste rizika poznate:• Finansijski• Tehnološki

• ...• Zdravstveni• Ekotoksikološki

Rizik može biti:• Nepredvidiv i predvidiv

Gržetić 4

Generalni principi procene rizikaProcena rizika bili da se radi ljudskom zdravlju ili o

životnoj sredini obihvata niz akcija:(1) Procena efekata, što obuhvata:• (a) Identifikaciju opasnosti (hazarda),

identifikaciju negativnih efekata koje zagađujućasusptanca generalno može da izazove i

• (b) Određivanje doze (primljenu koncentraciju zagađivača) i proceba očekivanih efekata (odgovora na intoksikaciju) što obuhvata odnos unete doze koja je u funkciji od izloženosti (ekspozicije) i pojave, odnosno ozbiljnosti, negativnih efekata.

Gržetić 5

Generalni principi procene rizika

(2) Procena izloženosti što obuhvata određivanje koncentracije /doze zagađivača kojoj su bili izloženi ljudi (radnici, stanovnici, vulnerabilne kategorije u ljudskoj populaciji) ili koja je dospela u neki medij životne sredine (voda, vazduh, zemljište)

Gržetić 6

Generalni principi procene rizika

(3) Karakterizacija rizika što obuhvata određivanje učestalost izlaganja i ozbiljnost negativnih efekata koji mogu da nastupe kod ljudi ili među biljkama i životinjama u zavisnosti od izmerene ili procenjene veličine zagađenja. Na ovo se obično nadovezuje i kvantifikacija rizika – određuje se obim i verovatnoća pojavljivanja negativnih efekata.

Gržetić 7

Zdravstveni rizik u funkciji od zagađenja

• Rizik po ljudsko zdravlje se najčešće definiše kao verovatnoća koja opisuje stepen ugroženosti zdravlja jedinke izložene dejstvu određenog zagađivača ili grupe zagađivača.

• Količina štetne supstance – zagađivača kojase unosi na mestu izlaganja nazuva se DOZA.

Gržetić 8

Ekotoksikološki rizik u funkciji od zagađenja

Šta je to ekološka procena rizika?• Ekološka procena rizika obuhvata utvrđivanje

prirode efekata i verovatnoće pojavljivanja negativnih efekata među biljkama, životinjama, odnosno u životnoj sredini, a što je posledica dejstva neke zagađujuće supstance.

Gržetić 9


Procena ekotoksikološkog rizika sastoji se od dva osnovna elementa:

• Određivanje izloženosti (ekspozicije) koja opisuje interakciju zagađujuće supstance (stresora) i receptora (npr. biljke ili životinje). Mera izloženosti može se opisati koncentracijomzagađujuće supstance u nekom od medija životne sredine, ili fizičkim promenama u mestu življenja (staništu, habitatu).

• Analizom efekata procenjuje se promena nastala u prirodi kao i veličina te promene nastala usled izloženosti datoj zagađujućoj supstanci (stresoru).

Gržetić 10


• Dok se u proceni rizika za čoveka govori o referentnoj, milimalnoj rizičnoj ili tolerantnoj dozi, u ekološkoj proceni rizikamože se govori i o takozvanomekotoksikološkom pragu (EtP) –koncentraciji određene zagađujućesupstance za koju se zna da izazivanegativne efekate kod određenih ekološkihreceptora (konkretnih predstavnika flore ilifaune).

Gržetić 11

UPRAVLJANJE RIZIKOMUpravljanje rizikom obuhvata poštovanje informacija i zahteva iz sledećih oblasti:

• inženjerstva i tehnologije; • prirodnih nauka kao što su fizička hemija ili hemija,

odnosno biologija; • ekonomskih nauka; • sociologije; • biomedicine; • zakonodavstva; • politike i informisanja.

Gržetić 12

Upravljanje rizikom sagledava se u ostvarivanju nekoliko sledećih ciljeva:

- Identifikaciji, raspodela i kretanje zagađujućih supstanci;- Oceni uticaja zagađujućih supstanci na čoveka tj. određivanju rizika po zdravlje čoveka;- Oceni uticaja zagađujućih supstanci na karakteristične ekološke receptore tj. određivanju ekološkog rizika i ekotoksičnih pragova;- Projektovanju i sprovođenju aktivnosti oko obnavljanja i prečišćavanja zagađene sredine;- Procenjivanju negativnog uticaja pojedinih zagađujućih supstanci na datu sredinu i za različite procese obnavljanja; - Upoređivanju postojećeg rizika pre i očekivanog rizika nakon obnavljanja.

Gržetić 13

Upravljanje rizikom zahteva timski rad

Najčešće se razvijaju sledeće radne grupe:• fizičkohemijska-moniriting-toksikološka grupa• ekonomsko-pravna grupa• grupa za procenu rizika i modelovanje sistema zaštite• inženjersko-tehnološka grupa• grupa za komunikacije i saradnju

Gržetić 14

Pregled aktivnosti značajnih za upravljanje rizikom

• Korak 1. Preliminarno ispitivanje potencijalno zagađenih područja uključujući i monitoring

• Korak 2. Planiranje aktivnosti• Korak 3. Dodatna ispitivanja i monitoring

zagađenog područja• Korak 4. Osnovna procena rizika• Korak 5. Postavljanje prioriteta i pronalaženje

najopasnijih zagađujućih supstanci• Korak 6. Traženje i projektovanje optimalnog

postupka za obnavljanje zagađenog područja

Gržetić 15

Pregled aktivnosti značajnih za upravljanje rizikom

• Korak 7. Izučavanje procesa zagađivanja: mobilizacije, transporta i depozicije zagađujućih supstanci

• Korak 8. Uporedna analiza rezultata procene rizika za različite zagađivače i alternativne postupke

• Korak 9. Opredeljivanje za konačan plan postupka obnavljanja i njegova primena

• Korak 10. Kontrola rezultata nakon završenog postupka za obnavljanje

Gržetić 16

MONITORING1. Monitoring je analitičko merenje i

odnosi se na specifičan oblik hemijske analitike koja se propisuje zakonom i podleže zakonskim, odnosno podzakonskim propisima.

2. Monitoring je kombinacija posmatranja i mera koje prate učinak prilikom izvođenja nekog programa, propisanih mera ili plana rada i njihovu usaglašenost sa zakonskom regulativom i politikom zaštite životne sredine

Gržetić 17

MONITORING• Parametri monitoringa se određuju na bazi

procesa koji se prati (proizvodni, uslužni...).• Monitoring se u funkciji od mogućeg rizika

tako uspostavlja: – da je u funkciji procene potencijalnih rizika,– da je u funkciji od veličine štete koja može da

nastane u životnoj sredini, i– da menja svoj režim u zavisnosti od

dostignutog stepena rizika.

Gržetić 18

MONITORING• Pri određivanju rizika osnovni parametar, ali ne i

jedini, je procena, odnosno verovatnoća da će propisana maksimalno dozvoljena koncentracija(MDK) biti prekoračena. Za svaki sistem moraju postojati iskustveno definisane vrednosti koje uspostavljaju: – Stanje povišene pripravnosti jer emisija prekoračuje

uobičajene vrednosti, – Stanje neodložne akcije da se spreči prekoračenje MDK jer

se emisija opasno približila graničnoj vrednosti i – Alarmantno stanje radi smanjenmja prekoračenja MDK i

vraćanja u okvire MDK.

Gržetić 19

MONITORING

• Režim monitoringa: Različiti nivoi potencijalnog rizika po životnu sredinu definišu potrebu za različitim režimima monitoringa. Pri definisanju režima monitoringa (njegovog intenziteta) prate se osnovni elementi koji utiču na rizik:– Verovatnoća da se prekorači MDK, i– Posledice koje nastaju u životnoj sredini zbog

prekoračenja MDK.

Gržetić 20

PROCENA RIZIKA

Gržetić 21

AKTIVNOSTI TOKOM ANALIZE I PROCENE RIZIKA

• Korak 1. Sakupljanje podataka i njihova obrada

• Korak 2. Procena izloženosti• Korak 3. Ocena štetnosti i toksičnosti• Korak 4. Karakterizacija rizika• Korak 5. Upravljanje rizikom i sanacija

rizika

Gržetić 22

IZRAČUNAVANJE RIZIKA

Gržetić 23

IZRAČUNAVANJE DOZE

Jednačina za DOZU:

ATBWEDEFCRCI

∗∗∗

∗=

Gržetić 24

Promenljive:

• I = unos (ili doza) – količina štetne supstance koja se unosi na mestu izloženosti obično izražena u mg po kilogramu telesne težine jedinke na (mg/kg/dan),

Promenljive u funkciji zagađujuće supstance:• C = srednja koncentracija zagađujuće supstance u

vazduhu, vodi ili zemljište (voda: mg/dm3; vazduh: mg/m3, zemljište: mg/kg),

Promenljive u funkciji od izložene osobe/populacije:• CR = stepen izloženosti – izloženost određenoj

količini zagađujuće supstance u određenoj sredini u jedinici vremena (voda: dm3/dan; vazduh: m3/dan ...),

Gržetić 25

Promenljive:• EF = učestalost izlaganja – opisuje koliko je često

jedinka izložena dejstvu štetne supstance u danima na godinu (dana/godina)

• ED = trajanje izloženosti – opisuje koliko dugo je jedinka izložena dejstvu štetne supstance izraženo u godinama

• BW = telesna težina – srednja telesna težina izložene jedinke tokom perioda izlaganja izraženo u kilogramima

Promenljive u funkciji procene:• AT = srednje vreme izloženosti – vremenski period

na koji se odnosi izračunavanje izloženosti iskazano u danima

Gržetić 26

IZRAČUNAVANJE RIZIKA ZA KANCEROGENE SUPSTANCE

• R = izračunati rizik iskazan kao verovatnoća oboljevanja jedinke u okviru jedinične populacije (na primer: 1* 10-4

= 1 na 10.000 ili 1* 10-5 = 1 na 100.000),• I = doza koju jedinka hronično unosi u organizam

usrednjena na 70 godina (izračunato prema jednačini 3.1) izražena u mg/kg/dan,

• SF = faktor preračunavanja karakterističan za svaku kancerogenu supstancu izražen u (mg/(kg*dan))-1. Može se naći u literaturi ili na Internetu (Integrated RiskInformation System: www.epa.gov/iris/)

SFIR ∗=

Gržetić 27

IZRAČUNAVANJE RIZIKA ZA KANCEROGENE SUPSTANCE

Linearna zavisnost doze i odgovora tretiranih organizama na dozu za različitehemikalije: “A” i “B”

Gržetić 28

• Pretpostaviće se da određena populacija pije zagađenuvodu u kojoj se nalaze vrlo male količine benzena, koji jeinače kancerogen, tako da se njegovo prisustvo ne možeotkriti ni po boji, a ni po ukusu vode. Sa primenomodgovarajućih postupaka koji su za to propisani i analitičkih instrumentalnih metoda taj se benzen možeotkriti, i njegova koncentracija odrediti.

• Izmerena količina benzena u vodi bila je: 0.034 mg/dm3.• Maksimalna rastvorljivost benzena u vodi je 1750 mg/dm3.

PRIMER: BENZEN U PIJAĆOJ VODI

Gržetić 29


Izračunavanje doze I• C = 0.034 mg/dm3 u vodi,• CR = 2 dm3/dan (za odraslu osobu),• EF = 221 dan/god.,• ED = 30 godina,• BW = 70 kg (srednja težina za odrasle),• AT = 70 god. * 365 dana/god. = 1788500 danaUz pomoć jednačine za izračunavanje doze dobija se:

I = CDI = 2.5 * 10-4 mg/(kg*dan).

ATBWEDEFCRCI

∗∗∗

∗=

Gržetić 30


• Kako je faktor preračunavanja SF određen i iznosi 0.030 (USEPA-IRIS), tada je:

R = 0.00025 mg/(kg*dan) * 0.030 (mg/(kg*dan))-1

RIZIK = 8 * 10-6

Dobijeni rezultati o riziku ukazuju da će 8 osoba u populaciji od 1.000.000 ljudi oboleti od raka

usled hroničnog unošenja vode zagađene sa benzenom u koncentracijama od 2.5 * 10-4

mg/(kg*dan).

Gržetić 31

IZRAČUNAVANJE RIZIKA ZA NEKANCEROGENE SUPSTANCE

• REFERENTNA DOZA (RfD) predstavljaveličinu doze za koju se zna da ne izazivanegativne zdravstvene efekte kod čovekatokom njegovog čitavog života.

• RfD se može naći u literaturi ili na Internetu (Integrated Risk Information System: www.epa.gov/iris/)

Gržetić 32

IZRAČUNAVANJE RIZIKA ZA NEKANCEROGENE SUPSTANCE

RfDINCHI /=• NCHI = nekancerogeni hazardni indeks,

ukoliko je NCHI < 0,1 smatra se da rizik pozdravlje čoveka ne postoji,

• I = doza izračunata prema ranije opisanoj jednačini

• RfD = referantna doza.

Gržetić 33

PRIMER: METANOL U SOKU OD POMORANDŽE

METANOL(mg/kg)

BROJUZORAKA

VRSTA UZORKA VREME ANALIZE

OD - DO SREDNJE

7 Svež đus Na dan nabavke 78 - 132 1027 Rukom ceđen Odmah posle ceđenja 7 - 92 499 Pasterizovan đus Na dan nabavke 1 - 30 716 Svež đus Na poslednji dan

upotrebljivosti18 - 205 146

16 Svež đus Na poslednji danupotrebljivosti + 5 dana

19 - 219 159

7 Svež đus Na poslednji danupotrebljivosti

+ 10 dana

35 - 193 134

Gržetić 34


• Ako pijete 1 litar soka od pomorandže (đusa) na dan onda je najviši mogući unos metanola oko 49 mg posle ceđenja ili oko 205 mg kada je đus bajat. Pretpostavimo da pijemo bajat sok.

• Letalna doza za metanol je oko 100ml (ili oko 80g) za odraslog čoveka (70 kg).

Gržetić 35


Izračunavanje doze I• C = 205 mg/dm3 u vodi,• CR = 1 dm3/dan (za odraslu osobu),• EF = 300 dan/god.,• ED = 30 godina,• BW = 70 kg (srednja težina za odrasle),• AT = 70 god. * 365 dana/god. = 1788500 danaUz pomoć jednačine za izračunavanje doze

dobija se:I = CDI = 0,015 mg/(kg*dan).

ATBWEDEFCRCI

∗∗∗

∗=

Gržetić 36


RfDINCHI /=• RfD za metanol (oralno): 0,5 mg/(kg*dan)

(USEPA-IRIS)• Doza = I = 0,015 mg/(kg*dan)

• NCHI = nekancerogeni hazardni indeks = 0,015/0,5 NCHI = 0,03

• Ukoliko je NCHI < 0,1 smatra se da rizik po zdravlječoveka ne postoji.

Gržetić 37

IZRAČUNAVANJE KUMULATIVNOG RIZIKA ZA KANCEROGENE SUPSTANCE

R RT i= ∑• RT = ukupni kancerogeni rizik; • Ri = izračunati individualni kancerogeni

rizik;

Gržetić 38

IZRAČUNAVANJE KUMULATIVNOG RIZIKA ZA

NEKANCEROGENE SUPSTANCE

HI E RfDi i= ∑ ( / )

• HI = ukupni hazardni indeks; • Ei/RfDi = individualni hazardni indeks.

Gržetić 39

Minimalna rizična doza

• Minimalna rizična doza je procenjenadnevna doza štetne supstance koju čovekmože da unese u organizam za koju se očekuje da neće izazvati nikakav negativannekacerogeni efekat za propisan period unošenja.

Gržetić 40

Minimalna rizična doza• Podaci o minimalnoj rizičnoj dozi se iskazuju na

nekoliko načina i to od načina unošenja zagađujućesupstance u organizam:

• oralno ili• udisanjem;

zatim od dužine vremena unošenja: • akutno (1-14 dana) , • srednje (15-364 dana) i • hronično (365 dana i više);

i konačno uz to je dat i faktor sigurnosti i informacija kojije organ u ljudskom organizmu ili sistem ugrožen.

Gržetić 41

Minimalna rizična dozaIME SUPSTANCE Način unošenja Vreme

unošenjaMinimalnarizična doza

Udisanje Akutno 0,2 ppmSrednje 0,05 ppm

Oralno Akutno 0,02 mg/kg/danSrednje 0,007 mg/kg/dan

Udisanje Akutno 1 ppmSrednje 0,05 ppmHronično 0,02 ppm

Oralno Akutno 0,3 mg/kg/danSrednje 0,1 mg/kg/danHronično 0,01 mg/kg/dan

Udisanje Akutno 0,5 ppmSrednje 0,03 ppm

Oralno Hronično 0,00002 mg/kg/dan

VINIL HLORID

HLOROFORM

UGLJEN TETRAHLORID

Gržetić 42

ZAKLJUZAKLJUČČAKAK

Složenost postupka upravljanja u životnoj sredini i procena rizika kao važan faktor i dobra osnova za sprovođenje pravilnog upravljanja zahteva sveobuhvatan pristup svakom problemu koji se tiče zagađenja, a koji, bez izuzetka, diktira da se na istom zadatku susretne veliki broj stručnjaka različitih specijalnosti.

Gržetić 43

Literatura

• Technical Guidance Document on RiskAssessment, II edition, European ChemicalsBureau, EUROPEAN COMMISSION, EUR 20418 EN/1-4, 2003.

• Risk Assessment Guidance for Superfund, Volume I - Human Health Evaluation Manual, EPA/540/1-89/002, 1989 & EPA/540/R-92/003, 1991.

• I.Gršetić, Rizik i njegova procena, Inpharm, Vol. 5/17, 15-19, 2001.

Documents

UPRAVLJANJE RIZIKOM I NJEGOVA PROCENAhelix.chem.bg.ac.rs/~grzetic/predavanja/Hemija zivotne sredine II... · - Upoređivanju postojećeg rizika pre i očekivanog rizika nakon obnavljanja