Ocena ryzyka zdrowotnego na terenach zanieczyszczonych wskazówki metodyczne opracowane w ramach projektu dla Rządu Cypru

Ocena ryzyka zdrowotnego na terenach zanieczyszczonych wskazówki metodyczne opracowane w ramach projektu dla Rządu Cypru Eleonora Wcisło Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych w Katowicach Seminarium IETU, Katowice, 18 wrzesień 2008

National Inventory of Potential Sources of Soil Contamination in Cyprus Projekt realizowany na zlecenie rządu cypryjskiego w latach 2005-2007 2007 Cel: Opracowanie systemu krajowej inwentaryzacji terenów w zanieczyszczonych na Cyprze w ramach programu rządowego dla zarządzania terenami zanieczyszczonymi, w tym rekultywacji gleb

Uczestnicy Institute of Geology and Mineral Exploration, Ateny, Grecja (koordynator projektu - A.Demetriades) Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych, Katowice, Polska Geoinvest Ltd,, Nikozja,, Cypr współpraca - Cyprus Geological Survey Department (Ministry of Agriculture Natural Resources and Environment)

Raporty IETU Part 5: Guidance on contaminated site risk assessment in Cyprus. 1. Site-specific human health risk assessment (HRA). 2. Risk-based guideline values for soil contaminants (RBSGVs) E. Wcislo,, M. Korcz Part 7: Human health risk assessment on the Hellenic Chemical Industries Ltd. Property at Vassiliko,, Cyprus - E. Wcislo,, M. Korcz,, J. Dlugosz Part 10: : Human health risk assessment for the Moni Industrial Area,, Cyprus - E. Wcislo,, M. Korcz, J. Dlugosz,, I. Owczarska

Wskazówki metodyczne do oceny ryzyka zdrowotnego na terenach zanieczyszczonych na Cyprze sposób włączenia oceny ryzyka zdrowotnego do systemus badania, oceny i rekultywacji terenów zanieczyszczonych metoda oceny ryzyka zdrowotnego metoda wyznaczania dopuszczalnych wartości stężeń substancji zanieczyszczających w glebie dopuszczalne wartości stężeń substancji zanieczyszczających w glebie dla różnych sposobów użytkowania terenu

Cechy charakterystyczne oceny zanieczyszczenia gleb dwu-etapowy proces oceny receptory ludzie; poziom ryzyka zdrowotnego głównym kryterium oceny terenów zanieczyszczonych uwzględnia trzy sposoby użytkowania terenu przemysłowy, mieszkaniowy, rekreacyjny odnosi się do obecnego lub przyszłego sposobu użytkowania terenu zaadaptowano podstawy metodologiczne US EPA (US EPA 1989, 1991, 1996, 2000, 2001, 2002,, 2004)

Dwu-etapowy proces oceny zanieczyszczenia gleb Etap 1: Wstępne badanie terenu Wstępna ocena terenu Czy stężenia substancji w glebie przekraczają wartości dopuszczalne dla danego sposobu użytkowania terenu? Nie Koniec oceny Tak

Etap 2: Szczegółowa ocena ryzyka zdrowotnego Podstawowa ocena ryzyka zdrowotnego Opracowanie zestawu danych Ocena narażenia Scenariusze użytkowania terenu (przemysłowy, mieszkaniowy, rekreacyjny) Ocena toksyczności Charakterystyka ryzyka Czy ryzyko zdrowotne przekracza dopuszczalny poziom ryzyka? Tak Nie Brak działań Wyznaczenie lokalnych, bezpiecznych dla zdrowia zawartości substancji (RBRLs) Ocena alternatywnych sposobów rekultywacji Wybór optymalnego sposobu rekultywacji

Opracowanie zestawu danych wstępna identyfikacja szlaków narażenia ludzi (zgodnie z określonym sposobem użytkowania terenu) zgromadzenie i ocena istniejących danych o zanieczyszczonym terenie (źródła i rodzaj zanieczyszczenia) określenie brakujących danych; zaprojektowanie i przeprowadzenie badań uzupełniających określenie wymagań analitycznych zgromadzenie i ocena jakości nowych danych pomiarowych

Opracowanie zestawu danych (c.d.) pogrupowanie wartości stężeń według głębokości poboru próbek (w zależności od sposobu użytkowania terenu i rodzaju substancji chemicznych ( (substancje nielotne - warstwa wierzchnia; lotne podglebie i ziemia) wydzielenie podobszarów i pogrupowanie danych według tych podobszarów (przy znacznym zróżnicowaniu cech charakteryzujących dany teren) zebranie aktualnych danych o właściwościach fizykochemicznych i toksykologicznych substancji statystyczne opracowanie danych pomiarowych odnośnie każdej substancji zanieczyszczającej

Ocena narażenia identyfikacja potencjalnych receptorów (dzieci, dorośli) i rodzajów ich aktywności identyfikacja szlaków narażenia incydentalne pobranie cząstek zanieczyszczonej gleby i kurzu drogą pokarmową kontakt z zanieczyszczoną glebą przez skórę wdychanie cząstek gleby i kurzu wdychanie par substancji lotnych zawartych w glebie oszacowanie wielkości narażenia (dawek substancji chemicznych pobranych różnymi szlakami narażenia)

Ocena narażenia (c.d.) Scenariusze narażenia mieszkaniowy przemysłowy/handlowy rekreacyjny

Ocena narażenia (c.d.) Obliczanie dawki pobranej CR EF ED CDI = C BW 1 AT CDI - dawka pobrana (mg/kg masy ciała/dzie a/dzień) C - średnie stęż ężenie substancji w glebie w okresie narażenia (mg/kg) CR - wskaźnik kontaktu; ilość zanieczyszczonej gleby w jednostce czasu (mg/dzień) EF - często stotliwość tliwość narażenia (dni/rok) ED - okres trwania narażenia (lata) BW - masa ciała; a; średnia masa ciała a w okresie narażenia (kg) AT - czas uśredniania; u czas dla którego narażenie jest uśredniane (dni); dla substancji niekancerogennych: : AT = ED x 365 dni/rok, dla substancji kancerogennych: AT T = 70 lat x 365 dni/rok

Ocena toksyczności ocena jakościowa miary toksyczności dawki referencyjne - RfD (substancje niekancerogenne) współczynniki nachylenia CSF (substancje kancerogenne) współczynniki absorpcji żołądkowo-jelitowej (ABS GI ); współczynniki absorpcji dermalnej (ABS d,) klasy kancerogenności efekty krytyczne/narządy lub układy krytyczne (substancje o działaniu systemowym)

Ocena toksyczności (c.d.) Źródła informacji IRIS Integrated Risk Information System (preferowane źródło informacji toksykologicznej) US EPA, Region III miary toksyczności substancji RAIS Risk Assessment Information System ATSDR Agency for Toxic Substances and Disease Registry (toksykologiczne charakterystyki substancji chemicznych)

Charakterystyka ryzyka Ryzyko niekancerogenne obliczanie ilorazów zagrożenia HQ (substancja/droga narażenia - oddzielnie dla każdego receptora dziecko, osoba dorosła) HQ = CDI/RfD obliczanie całkowitego HI (sumowanie HQ obliczonych dla poszczególnych substancji i dróg narażenia - oddzielnie dla każdego receptora)

Charakterystyka ryzyka (c.d.) Ryzyko niekancerogenne porównanie całkowitego HI z niekancerogennym ryzykiem docelowym (HI =1) jeżeli HI >1, grupowanie substancji według tych samych narządów/układów krytycznych; obliczanie grupowych indeksów zagrożenia (HI( krytyczny ) HI narząd/układ

Charakterystyka ryzyka (c.d.) Ryzyko kancerogenne obliczanie ryzyka kancerogennego CR (substancja/droga narażenia - oddzielnie dla każdego receptora dziecko, osoba dorosła) CR = CDI x CSF obliczanie całkowitego CR (sumowanie CR obliczonych dla poszczególnych substancji i dróg narażenia - oddzielnie dla każdego receptora)

Charakterystyka ryzyka (c.d.) Ryzyko kancerogenne obliczanie ryzyka zagregowanego (mieszkaniowy i rekreacyjny scenariusz narażenia) porównanie całkowitego CR z docelowym ryzykiem kancerogennym (CTR= 1x10 10-6 )

Charakterystyka ryzyka (c.d.) prezentacja wyników podstawowej oceny ryzyka zdrowotnego charakterystyka i prezentacja niepewności

Niepewności związane z oceną ryzyka Zebranie i analiza danych (np. niepewności związane ze sposobem wyboru substancji wskaźnikowych lub z niewystarczającą jakością danych) Ocena toksyczności (związane z pochodzeniem miar toksyczności) Ocena narażenia (brak danych o rzeczywistych warunkach narażenia, przyjęcie założeń odnośnie wartości parametrów narażenia) Charakterystyka ryzyka (założenie addytywności efektów, sumowanie ryzyka kancerogennego i ilorazów zagrożenia dla substancji i szlaków narażenia)

Lokalne, bezpieczne dla zdrowia zawartości substancji zanieczyszczających w glebie (RBRL) Stężenia substancji zanieczyszczających w glebie obliczone w oparciu o ustaloną wartość ryzyka docelowego ( (TR), przy uwzględnieniu lokalnych uwarunkowań, w ramach określonego scenariusza narażenia (poziomy rekultywacyjne) dla substancji kancerogennych CTR=np. 10-6 dla substancji niekancerogennych NTR (HI) < lub = 1

Wyznaczanie lokalnych RBRL RBRL RL = C TR/ryzyko obliczone C stęż ężenie substancji zanieczyszczającej cej w glebie (mg/kg) TR ryzyko docelowe (kancerogenne lub niekancerogenne) RBRL RL lokalne, bezpieczne dla zdrowia stężenie substancji zanieczyszczającej w glebie dla narażenia drogą pokarmową/absorpcji przez skórę i/lub drogą inhalacyjną

Wyznaczanie lokalnych RBRL (c.d. c.d.) obliczanie lokalnego, bezpiecznego dla zdrowia stężenia substancji niekancerogennej, skorygowanego ze względu na toksyczne działanie kilku substancji na ten sam narząd/układ krytyczny (ARBRL) ARBRL RL = RBRL RL/n RBRL RL n lokalne, bezpieczne dla zdrowia stężenie substancji zanieczyszczającej w glebie dla narażenia drogą pokarmową/absorpcji przez skórę lub drogą inhalacyjną liczba substancji działających toksycznie na ten sam narząd/układ krytyczny

Wyznaczanie lokalnych RBRL (c.d. c.d.) obliczanie stężenia nasycenia (C sat ) dla substancji lotnych, występujących w fazie ciekłej w normalnej temperaturze gleby jeżeli obliczone RBRL dla narażenia drogą inhalacyjną > C sat, w dalszej ocenie przyjmuje się RBRL inh równe C sat

Wyznaczanie lokalnych RBRL (c.d. c.d.) porównanie wszystkich rodzajów RBRL obliczonych dla danej substancji wybór najniższego stężenia RBRL jako poziomu rekultywacyjnego porównanie najniższej wartości RBRL ze stężeniami tłowymi (BC) jeżeli RBRL<BC, wtedy BC uznaje się jako poziom rekultywacyjny

Dopuszczalne wartości stężeń substancji zanieczyszczających w glebie RBSGV Wartości stężeń substancji chemicznych w glebie, poniżej których nie należy oczekiwać nadmiernego ryzyka zdrowotnego przy narażeniu chronicznym

RBSGVs (c.d.) przeznaczone dla ochrony zdrowia ludzi opracowane dla 102 substancji chemicznych potencjalnie zanieczyszczających glebę, wybranych na podstawie rodzajów działalności gospodarczej na Cyprze

RBSGVs (c.d.) opracowane dla trzech sposobów użytkowania terenu przemysłowy mieszkaniowy rekreacyjny wyznaczone z wykorzystaniem standardowych równań i ogólnokrajowych wartości parametrów narażenia

RBSGVs (c.d.) Receptory teren przemysłowy pracownik teren mieszkaniowy i rekreacyjny dziecko efekty niekancerogenne zagregowany receptor (mieszkaniec/użytkownik terenu rekreacyjnego) efekty kancerogenne

Symbol RBSGVs (c.d.) Ogólnokrajowe wartości parametrów narażenia Scenariusz przemysłowy Dzieci Dorośli Dorośli Dzieci Dorośli EF Częstotlowość narażenia dni/rok 350 350 225 150* 150* ED Czas trwania narażenia lata 6 24 25 6 24 FC Udział zanieczyszczonej gleby w całkowitym jej pobraniu bezwymiarowy 1 1 1 0.08** 0.08** BW Masa ciała kg 15 70 70 15 70 IR o Wskaźnik pobrania gleby drogą pokarmową mg/day 200 100 100 200 100 SA Narażona powierzchnia skóry cm 2 2800 5700 3300 2800 5700 AF Parametr Współczynnik przyczepności gleby do skóry Jednostka Scenariusz mieszkaniowy Scenariusz rekreacyjny mg/cm 2 /dzień 0,2 0,07 0.2 0,2 0,07 IR i Wskaźnik oddychania m 3 /dzień 10 20 20 10 20 AT (substancje Czas uśredniania dni 2 190 8 760 9 125 2 190 8 760 niekancerogenne) AT=ED*365dni/rok AT (substancje Czas uśredniania dni 25 550 25 550 25 550 25 550 25 550 kancerogenne)

RBSGVs (c.d.) Docelowe/dopuszczalne poziomy ryzyka Ryzyko niekancerogenne NTR(HQ) = 1 Ryzyko kancerogenne TCR = 10-6

RBSGVs (c.d.) Metoda Rodzaje RBSGVs obliczane w ramach określonego scenariusza narażenia/określonego receptora połączone RBSGV dla narażenia drogą pokarmową i absorpcji przez skórę inhalacyjne RBSGVs (substancje zawarte w pyle zawieszonym lub substancje lotne) RBSGVs dla efektów kancerogennych i niekancerogennych stężenie nasycenia (C sat ) dla substancji lotnych, występujących w fazie ciekłej w normalnej temperaturze gleby

RBSGVs (c.d.) Metoda porównanie wszystkich rodzajów RBSGVs najniższa wartość stężenia wybrana jako dopuszczalna wartość stężenia (stężenie najbardziej konserwatywne)

RBSGVs (c.d.) Rodzaje substancji nieorganiczne (np. As, Cd, Cr, Hg, Ni, Zn) węglowodory aromatyczne (np. benzen, etylobenzen, toluen, ksyleny) WWA (np. antracen, benzo(a)antracen, benzo(b)fluoranten, benzo(a)piren, chryzen, fluoranten, indeno(1,2,3-cd)piren, naftalen)

RBSGVs (c.d.) Rodzaje substancji chlorowane węglowodory alifatyczne (np. chlorometane, 1,1-dichloroetan, 1,1- dichloroeten, trichloroeten, tetrachloroeten) chlorobenzeny fenole i chlorofenole

RBSGVs (c.d.) Rodzaje substancji pestycydy (np. aldrin, DDT) dioksyny i dioksynopodobne PCB inne substancje (np. ftalan butylu, glikol etylenowy)

RBSGVs (c.d.) Zalecenie Opracowane RBSGVs R poddawać rewizji i regularnie uaktualniać (np. co 5 lat)

Znaczenie oceny ryzyka zdrowotnego podstawa do określania potrzebnych działań eliminujących lub zmniejszających ryzyko zdrowotne na zanieczyszczonym i ustalanie priorytetów w tym zakresie podstawa do określania alternatywnych działań naprawczych/rekultywacyjnych rekultywacyjnych podstawa do wyboru optymalnego sposobu rekultywacji terenu poprzemysłowego,, w którym bierze się pod uwagę lokalne warunki środowiskowe

Znaczenie oceny ryzyka zdrowotnego (c.d.) do projektowania i prowadzenia rekultywacji gleby w celu ochrony zdrowia ludzi do ułatwienia podejmowania innych decyzji z zakresu zarządzania terenami zanieczyszczonymi (np. zmiana sposobu użytkowania terenu)