MODULO 2 : METODOLOGÍA ANÁLISIS DE RIESGOS PARA LA SALUD HUMANA Elaboración del modelo conceptual emplazamiento. Análisis de la toxicidad Análisis de la exposición. Caracterización (cuantificación del riesgo) Realización de ejemplos prácticos. Análisis y reducción de incertidumbres.
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MODULO 2 : METODOLOGÍA ANÁLISIS DE RIESGOS PARA LA SALUD HUMANA
MODULO 2 : METODOLOGÍA ANÁLISIS DE RIESGOS PARA LA SALUD HUMANA. Elaboración del modelo conceptual emplazamiento. Análisis de la toxicidad Análisis de la exposición. Caracterización (cuantificación del riesgo) Realización de ejemplos prácticos. Análisis y reducción de incertidumbres. - PowerPoint PPT Presentation
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MODULO 2: METODOLOGÍA ANÁLISIS DE RIESGOS PARA LA
SALUD HUMANA Elaboración del modelo conceptual
emplazamiento. Análisis de la toxicidad Análisis de la exposición. Caracterización (cuantificación del
riesgo) Realización de ejemplos prácticos. Análisis y reducción de incertidumbres.
Etapas proceso ANÁLISIS de Etapas proceso ANÁLISIS de riesgosriesgos
ElaboraciónModelo
Conceptual Cuantificación
riesgo (R)
Análisis toxicidad
Análisis exposición
METODOLOGÍA Análisis riesgos
Definir “condiciones específicas objeto de análisis”
ESCENARIOESCENARIO
ELABORACIÓN DEL MODELO CONCEPTUAL DEL EMPLAZAMIENTO
Descripción de los escenarios (de uso/ exposición): Potenciales receptores: niños / adultosPotenciales medios de exposición Potenciales vías de exposición
Delimitación de los contaminantes objeto de análisis.
Fase exploratoria: Comparación VIEs Idéntico en la mayoría de países
ELABORACIÓN DEL MODELO CONCEPTUAL DEL EMPLAZAMIENTO
Medios de exposición: SUELO POLVO AGUA SUBTERRÁNEA AGUAS SUPERFICIALES “AGUA DE RED” AIRE INTERIOR AIRE EXTERIOR VAPOR – DUCHA ALIMENTOS: origen vegetal/ animal
Vías de exposición: INGESTIÓN CONTACTO DÉRMICO INHALACIÓN INGESTIÓN ALIMENTOS
AGUA SUELO
EJERCICIO: Diagrama TRANSFERENCIAS entre medios de exposición
SUELO(FASE SÓLIDA)
GAS DEL SUELO
“AGUA RED”
ALIM. VEGETAL
AREA JUEGO INFANTILAREA JUEGO INFANTIL
SUELO / polvo
POBLACIÓN INFANTIL
Ingestión de sueloInhalación de polvoContacto dérmicoInhalación de AIRE en el exterior
Inhalación de polvo. Contacto dérmicoInhalación de vapores
AIRE EXTERIOR
AGUA SUPERFICIA
L
¿Cuál ES EL OBJETIVO DE ELABORAR EL MODELO CONCEPTUAL ?
Formulación / estructuración del objeto del análisis de riesgos:
Facilita comunicación con interlocutores: objetivos, enfoque, resultados, etc.
Define las necesidades de información (diseño muestreo / analítica fase detallada): Caracterización potenciales medios de exposición Caracterización potenciales vías de exposición (variables dependientes del emplazamiento) Patrones actividad potenciales receptores (necesidad de entrevistas, encuestas, etc.)
IDE: Ingesta diaria estimada (mg/kg día). Exposición normalizada para el tiempo y peso corporal
C: Concentración en el medio de exposición TC: Tasa de contacto, cantidad de medio
contaminado contactado por unidad de tiempo o suceso.
PC: Peso corporal FE: Frecuencia de la exposición DE: Duración de la exposición TM: Tiempo promedio de exposición, periodo en el
que se promedia la exposición FC: Factores de corrección de unidades
FCTM
DEFEPC1
TCCIDE
Análisis exposición
ANÁLISIS DE LA EXPOSICIÓN
Caracterización de la contaminación en los medios de exposición:
–Selección de los estratos o puntos de exposición relevantes para las distintas vías de exposición. –Estimación de las concentraciones en los medios de exposición: Modelos de transporte y transferencia entre medios. –Determinación de las concentraciones de exposición (valor máximo, P95, media, etc.)
Estimación de la exposición para los distintos receptores:
–Caracterización de los receptores y patrones de actividad. –Cuantificación de la exposición para las diferentes vías de exposición.
Cuantificación de la contaminación en los medios de exposición
Preferible la caracterización de muestras reales al uso de modelos para su estimación.
Casos en que caracterización no es posible: escenarios de usos futuros, presencia estacional, etc.Casos en los que no es recomendable la aplicación modelos: poco robustos, no aplicables a las condiciones del emplazamiento, etc.
CRITERIOS:
Cuantificación de la contaminación en los medios de exposición
• Selección de los estratos o puntos de exposición relevantes para las distintas vías de exposición /movilización:
ING-SUELO: estratos superficiales (variable según uso).DERM-SUELO: estratos superficiales (variable según uso). INH-POLVO: estratos superficiales (0-5 cm) excepto en proyectos de excavación.INH-VAPORES: muestreo gas del suelo justo por encima del nivel freáticoING/ DERM/- AGUA: según estudio hidrogeológico.ING-ALIMENTOS: partes comestibles (en las condiciones en las que se consumen)ABSORCIÓN RADICULAR ESPECIES HORTÍCOLAS: profundidad de laboreo de tierra (0-30 cm)
Estimación de las concentraciones en los medios de exposición: Modelos de
transporte y transferencia entre mediosConc. MedioExposición
Puede serCalculada a partir
de:
Otros datos necesarios
C_Agua_suelo C_Suelo Dens, Microp, Macrop Kd, H’
C_Gas_Suelo C_Agua_suelo H’
C_Aire_ext C_Suelo VF (factor de volatilización suelo-aire)
C_Aire_int C_Gas_Suelo DF_Gas (factor de dilución suelo-aire int)
• No aplicable en el caso de que la concentración en el suelo supere la No aplicable en el caso de que la concentración en el suelo supere la concentración de saturación (Csat) y exista producto en fase libre. concentración de saturación (Csat) y exista producto en fase libre.
• En este caso la concentración en el gas del suelo se estimará como la En este caso la concentración en el gas del suelo se estimará como la concentración en fase gaseosa correspondiente a la concentración de concentración en fase gaseosa correspondiente a la concentración de saturación.saturación.
C_Aire_ext- Concentración del contaminante en el aire C_Aire_ext- Concentración del contaminante en el aire exterior exterior
C_Aire_ext=C_suelo*(FC)/VF
•VF – Factor de volatilización suelo-aire (m3/Kg), alculado mediante la siguiente expresión (tomada de US-EPA (1996) y basada en el modelo desarrollado por Jury):
VF=(Q_C*(PI*DA*T)^(1/2))*FC_VF/(2*Dens*DA)
•DA – Difusividad aparente del gas en el suelo (cm2/s), calculado mediante la siguiente expresión:
•T – Tiempo de exposición :3,2 E 07 s•Q_C – Inversa del factor de concentración para dispersión en aire (g/m2·s por Kg/m3): Q_C=68.81 (US-EPA, 1991)•PI – 3,1416
C_Aire_int - Concentración en el aire interior (C_Aire_int - Concentración en el aire interior (g/m3)g/m3)C_Aire_int=C_Gas_Suelo/DF_GasC_Aire_int=C_Gas_Suelo/DF_Gas
Donde: Donde: DF_GasDF_Gas – Factor de dilución gas suelo-aire interior – Factor de dilución gas suelo-aire interior DF_Gas=1000 (Valor conservador tomado de Schneider DF_Gas=1000 (Valor conservador tomado de Schneider et alet al, 1997), 1997)
C_Vapor – Concentración en el vapor del cuarto de baño C_Vapor – Concentración en el vapor del cuarto de baño durante ducha (durante ducha (g/m3)g/m3)
Donde:Donde:•Cons_Agua_DuchaCons_Agua_Ducha – Consumo agua durante ducha: 10 l/min – Consumo agua durante ducha: 10 l/min •VF_Agua_VaporVF_Agua_Vapor – Factor de volatilización agua-vapor (Andelman, 1990) – Factor de volatilización agua-vapor (Andelman, 1990)
Para compuestos con H < 10 –5 atm·m3/mol: VF_Agua_Vapor= 0 l /m3Para compuestos con H < 10 –5 atm·m3/mol: VF_Agua_Vapor= 0 l /m3Para compuestos con H > 10 –5 atm·m3/mol: VF_Agua_Vapor= 0,5 l /m3Para compuestos con H > 10 –5 atm·m3/mol: VF_Agua_Vapor= 0,5 l /m3
•Vol_BañoVol_Baño – Volumen cuarto de baño: 15 m3 – Volumen cuarto de baño: 15 m3 •Dur_duchaDur_ducha – Varía en función del receptor y escenario – Varía en función del receptor y escenario
C_Alim veg – Concentración en alimento (mg/kg Peso FrescC_Alim veg – Concentración en alimento (mg/kg Peso Fresco):o):C_Ver_Hoja=C_Suelo*BFC_Ver_Hoja
Determinación de las concentraciones de exposición:
Delimitación de subáreas Delimitación de estratos Homogeneidad datos a tratar conjuntamente Distribución de receptores (homogénea o no en el área) Grado de conservadurismo en el análisis
ANÁLISIS DE LA EXPOSICIÓN Estimación de la exposición para los distintos
receptores: –Caracterización de los receptores y patrones de actividad. –Cuantificación de la exposición para las diferentes vías de exposición.
- Patrones de actividad de la población (tiempo dedicado a las diferentes actividades)
EUSTAT
Vía INGESTIÓN DE SUELOVía INGESTIÓN DE SUELO
Cs: Concentración en el suelo (mg/Kg)
IR: Tasa de ingestión diaria de suelo (mg/día)1-6 años IR=200mg/día6-70 años IR=100mg/día (uso residencial)
IR=50mg/día (uso industrial/comercial)
FCTM
DEFEPC1
IRCsIDE
Vía INHALACION DE POLVO EN EL Vía INHALACION DE POLVO EN EL EXTERIOR/INTERIOREXTERIOR/INTERIOR
Cs: Concentración en el suelo (mg/Kg) FCtam: Factores de corrección debido al efecto de
enriquecimiento de la concentración de los contaminantes en las partículas finas
FCtam=5 para metales FCtam=10 para compuestos orgánicos
PEF: Concentración de partículas en suspensiónZona de juego de niños no cubierta de vegetación: 1mg/m3Zona industrial con transito de camiones y vertederos: 0,325 mg/m3
FCCOV: Factor de corrección debido a la presencia de cubierta vegetal
FCcov=0,5 con cubierta vegetal FCcov=1 sin cubierta vegetal
TR: Tasa respiratoria (m3/dia). Varía de acuerdo al tipo de actividad. Ej: Para población adulta
Vía INHALACION DE VAPOR EN EL INTERIORVía INHALACION DE VAPOR EN EL INTERIOR
Ca.int: Concentración en el aire interior (µg/m3).
TR: Tasa respiratoria (m3/día). Varía de acuerdo al tipo y duración de la actividad.
FCTM
DEFEPC1
TRCIDE a.int
FCTM
DEFEPC1
TRDFgCgIDE
Vía Vía INGESTION DE ALIMENTOSINGESTION DE ALIMENTOS
C alimento: Concentración en el alimento (mg/g alimento), medida ó calculada utilizando BCFs.
FRA cont.: Fracción de alimento consumido procedente del medio contaminado (%).
TING: Tasa de ingestión de alimentos (g/día). Datos de la encuesta de nutrición de la CAPV (Sanidad 1994).
FCTM
DEFEPC1
TINGFRACIDE contsalimento
Vía Vía INGESTION DE AGUA COMO INGESTION DE AGUA COMO BEBIDABEBIDA
C agua: Concentración en agua (µg/l). Medida en muestras no filtradas
TINGagua: Tasa de ingestión de agua (l/día). Varían en función del tipo de receptor: nniños 0,7 l/día y
adultos 2 l/día (Valores US-EPA, 1989a).
FCTM
DEFEPC1
TINGCIDE aguaagua
Vía Vía CONTACTO DERMICO CON EL AGUA CONTACTO DERMICO CON EL AGUA (DUCHA/BAÑO)(DUCHA/BAÑO)
Cagua: Concentración en el agua (µg/l)
TCagua-piel: Tasa de adherencia agua-piel. Se calcula según US.EPA- Risk Assement Guidance for Superfund (RAGS).
TCagua-piel=KpxTiempo del evento
Tiempo= 15 minutos para ducha/bañoKp (cm/h) calculada en función del contaminante, para contaminantes
inorgánicos existen valores empíricos.
ABS: Tasa de absorción del compuesto a través de la piel(%)Modelo de MckoneH´<0,001 ABS=100%0,001<H´<0,01 ABS=80%0,01<H´<0,1 ABS=40%H´>0,1 ABS=3%
Scexp: Superficie corporal expuesta (US-EPA 1992).
FCTM
DEFEPC1
TCCIDE exppiel-aguaagua
SCABS
Vía Vía INGESTION ACCIDENTAL DE AGUA INGESTION ACCIDENTAL DE AGUA DURANTE EL BAÑO RECREATIVODURANTE EL BAÑO RECREATIVO
Cagua: Concentración en agua (µg/l). Basada en muestras no filtradas
TINGagua: Tasa de ingestión accidental de agua durante el baño(l/día). Se ha establecido en 50ml/h
FCTM
DEFEPC1
TINGCIDE aguaagua
Vía Vía CONTACTO DERMICO CON EL AGUA CONTACTO DERMICO CON EL AGUA DURANTE EL BAÑO RECREATIVODURANTE EL BAÑO RECREATIVO
Cagua: Concentración en el agua (µg/l)
TCagua-piel: Tasa de adherencia agua-piel ABS: Tasa de absorción del compuesto a través de la
piel(%)Modelo de MckoneH´<0,001 ABS=100%0,001<H´<0,01 ABS=80%0,01<H´<0,1 ABS=40%H´>0,1 ABS=3%
Scexp: Superficie corporal expuesta (US-EPA 1992).
FCTM
DEFEPC1
TCCIDE exppiel-aguaagua
SCABS
FCTM
DEFEPC1
TCCIDE
Análisis TOXICIDAD
Ref.Tox. (TDI, SF)
ANÁLISIS TOXICIDAD
Objetivo Derivación de los datos de toxicidad.
Interpretación de dichos valores. Toxicidad de los compuestos con efectos
cancerígenos y no cancerígenos. Bases de datos existentes: OMS, IRIS, otros
Objetivo - Objetivo - ANALISIS DE LA TOXICIDADANALISIS DE LA TOXICIDAD La identificación del peligro que supone cada
contaminante para la población expuesta.– Caracterización de la naturaleza e
intensidad de la evidencia de la relación causa efecto.
El establecimiento de los valores dosis-respuesta para cada uno de los binomios agente-población receptora. – Evaluación cuantitativa de la información
toxicológica .– Derivación de unos valores numéricos,
VALORES DE TOXICIDAD.
Ref. toxicológicas-Tipos de efectos
COMPUESTOS NO CANCERÍGENOSCOMPUESTOS NO CANCERÍGENOS: TDI y RfD. Cantidad de una sustancia, expresada en función del peso corporal que puede ser ingerida diariamente durante toda la vida sin que se espere que se produzcan efectos nocivos para la salud.
COMPUESTOS CON EFECTOS COMPUESTOS CON EFECTOS CANCERÍGENOSCANCERÍGENOS: SF (Slope Factor). Límite superior del intervalo de confianza de la estimación de la probabilidad de respuesta por unidad de exposición en un período de vida.
ANALISIS DE LA TOXICIDADANALISIS DE LA TOXICIDAD
Fuentes de información toxicológica :
1.- O.M.S. (Organización Mundial de la Salud): Se emplean los valores de referencia establecidos a través de la JECFA ("Joint FAO/WHO Expert Committe on Food Additives").
2.- U.S.-E.P.A. (United States. Environmental Protection Agency): Bases de datos IRIS (Integrated Risk Information System).
3.- Otras fuentes de información.
Algunas consideraciones: Algunas consideraciones:
PAHS: No existen referencias toxicológicas para todos los compuestos. Se establece la toxicidad de los diferentes compuestos respecto a la del benzo(a)pireno.
Hidrocarburos: Referencias toxicológicas establecidas para grupos de compuestos definidos en función del número de carbonos. (TPHGW, 1997)
FCTM
DEFEPC1
TCCIDE
Cuantificación del riesgo
Ref.Tox. (TDI, SF)
R= IDE / Rf.Tox
CARACTERIZACIÓN (CUANTIFICACIÓN) DEL RIESGO
Criterios aceptabilidad del riesgo. Cuantificación del riesgo por exposición a
compuestos no cancerígenos Cuantificación del riesgo por exposición a
compuestos cancerígenos Cuantificación de la contribución de las
diferentes vías de exposición al riesgo total estimado. Pautas para la gestión del riesgo.
Evaluación de las incertidumbres
Cuantificación / evaluación del riesgoCuantificación / evaluación del riesgo
COMPUESTOS CANCERÍGENOSCOMPUESTOS CANCERÍGENOS
El riesgo es estimado como el incremento de la probabilidad de que un individuo desarrolle un cáncer a lo largo de toda su vida por exposición a un agente cancerígeno.
El riesgo se calcula de acuerdo a la siguiente expresión:
R= SF x IDEdonde: SP = “Slope factor” o Factor de pendiente IDE = Ingesta diaria estimada (promediada para 70
años de exposición).
Criterios de aceptabilidadCriterios de aceptabilidad
COMPUESTOS CANCERÍGENOSCOMPUESTOS CANCERÍGENOS
SE CONSIDERA ACEPTABLE UN RIESGO DE R<10-5 (1 CASO EXTRA DE CÁNCER POR CADA 100.000 INDIVIDUOS EXPUESTOS)
EL ARSÉNICO CONSTITUYE UNA EXCEPCIÓN, CONSIDERÁNDOSE COMO ACEPTABLE UN NIVEL DE RIESGO DE R<10-4
COMPUESTOS NO CANCERÍGENOSCOMPUESTOS NO CANCERÍGENOS
El riesgo se calcula por comparación de: la dosis ingerida a lo largo de un tiempo de
exposición especificado con una dosis de referencia (TDI, RfD) correspondiente a
un período similar de exposición.
La razón entre ambos términos es una medida del riesgo. Dicho cociente recibe el nombre de cociente de peligro (CP):
CP= IDE / TDI donde: TDI = Ingesta diaria tolerable
IDE = Ingesta diaria estimada
Cuantificación / evaluación del riesgoCuantificación / evaluación del riesgo
Criterios de aceptabilidadCriterios de aceptabilidad
COMPUESTOS NO CANCERÍGENOSCOMPUESTOS NO CANCERÍGENOS
SI CP<1 NO EXISTE RIESGO PARA LA SALUD HUMANA
SI CP>1 EXISTE RIESGO PARA LA SALUD HUMANA. La interpretación de este cociente no puede realizarse
desde un punto probabilístico, ya que el grado de afección no varía de forma lineal y las pendientes de las curvas dosis-respuesta pueden variar ampliamente dependiendo de la sustancia.
Este cociente indica únicamente que cuanto mayor es con respecto a 1 mayor es el grado de afección
Gestión del riesgo: Gestión del riesgo: CONTRIBUCION DE LAS CONTRIBUCION DE LAS VIAS DE EXPOSICION A LA EXPOSICIÓN TOTALVIAS DE EXPOSICION A LA EXPOSICIÓN TOTAL
IDE = 3,47E-03 (mg/kg·día), IDE promediado para 70 años de vida = 1,69E-03 (mg/kg·día)
TDI = 2,00E-03 (mg/kg·día), SF = 1,50E+00 (mg/kg·día) -1
CP (efectos no cancerígenos) = 1,73E+00, Re (efectos cancerígenos) = 2,53E-03
Ingestión de suelo: 5,84E-05 mg / (kg * día)1,68 %
Inhalación de polvo en el exterior: 1,57E-04 mg / (kg * día)4,53 %
Ingestión de alimentos: 7,17E-06 mg / (kg * día)0,207 %
Ingestión de agua como bebida: 3,25E-03 mg / (kg * día)93,6 %
EJEMPLOS DE MEDIDAS DE GESTIÓN DEL EJEMPLOS DE MEDIDAS DE GESTIÓN DEL RIESGO RIESGO
USO INDUSTRIALVIA QUE MASCONTRIBUYE
RECOMENDACION
INGESTION DESUELO
CUBRICION DE LA ZONA CON SUELONATURAL O SOLERA DE HORMIGÓN
INHALACION DEPOLVO
CUBRICION DE LA ZONA CON SUELONATURAL O SOLERA DE HORMIGÓN
UTILIZACIÓN DE MASCARILLAS DEPROTECCION PERSONAL
CONTACTODERMICO CON EL
SUELO
CUBRICION DE LA ZONA CON SUELONATURAL O SOLERA DE HORMIGÓN
UTILIZACIÓN DE EQUIPOS DEPROTECCIÓN INDIVIDUAL (GUANTES, ETC)
INGESTION DEAGUA
PROHIBICION DE INGERIR AGUA DELEMPLAZAMIENTO
INHALACION DEVAPORES
INSTALACION DE UN SISTEMA DEVENTILACION/DEPURACION
UTILIZACIÓN DE MASCARILLAS DEPROTECCION PERSONAL
USO RESIDENCIAL CON HUERTAVIA QUE MASCONTRIBUYE
RECOMENDACION
INGESTION DESUELO
SELLADO O CUBRICION DE LA ZONACON SUELO NATURAL O SOLERA DEHORMIGÓN
INHALACION DEPOLVO
SELLADO CUBRICION DE LA ZONA CONSUELO NATURAL O SOLERA DEHORMIGÓN
CONTACTODERMICO CON EL
SUELO
SELLADO CUBRICION DE LA ZONA CONSUELO NATURAL O SOLERA DEHORMIGÓN
INGESTION DEALIMENTOS
PROHIBICION DE CULTIVAR EN ELEMPLAZAMIENTO
INGESTION DEAGUA
PROHIBICION DE INGERIR AGUA DELEMPLAZAMIENTO
INHALACION DEVAPORES
INSTALACION DE UN SISTEMA DEVENTILACION/DEPURACION
EJEMPLOS DE MEDIDAS DE GESTIÓN DEL EJEMPLOS DE MEDIDAS DE GESTIÓN DEL RIESGO RIESGO
USO RESIDENCIAL CON HUERTA Y ANIMALES DE GRANJAVIA QUE MASCONTRIBUYE
RECOMENDACION
INGESTION DESUELO
SELLADO O CUBRICION DE LA ZONACON SUELO NATURAL O SOLERA DEHORMIGÓN
INHALACION DEPOLVO
SELLADO CUBRICION DE LA ZONA CONSUELO NATURAL O SOLERA DEHORMIGÓN
CONTACTODERMICO CON EL
SUELO
SELLADO CUBRICION DE LA ZONA CONSUELO NATURAL O SOLERA DEHORMIGÓN
INGESTION DEALIMENTOS
PROHIBICION DE CULTIVAR EN ELEMPLAZAMIENTO
PROHIBICION DE INGERIR PRODUCTOS DEORIGEN ANIMAL OBTENIDOS EN ELEMPLAZAMIENTO
PROHIBICION DE UTILIZACION DELEMPLZAMIENTO COMO ZONA DE PASTOPARA EL GANADO
INGESTION DEAGUA
PROHIBICION DE INGERIR AGUA DELEMPLAZAMIENTO
INHALACION DEVAPORES
INSTALACION DE UN SISTEMA DEVENTILACION/DEPURACION
EJEMPLOS DE MEDIDAS DE GESTIÓN DEL EJEMPLOS DE MEDIDAS DE GESTIÓN DEL RIESGO RIESGO