Analýza rizik (05) Hodnocení ekotoxikologických rizik organochlorových látek

Centre of Excellence

Analýza rizik (05) Hodnocení ekotoxikologických rizik organochlorových látek Ivan Holoubek

RECETOX, Masaryk University, Brno, CR [email protected]; http://recetox.muni.cz

Krátce z historie ª

40. - 60. léta - vysoká produkce perzistentních a bioakumulativních organochlorovaných látek (např. DDT, PCB a TCDD) Ö výzkum jejich osudu, transportu a bioakumulace

ª

Od poloviny 70. let pokles až zákaz produkce Ö pokles koncentrací v ŽP a obnova mnoha postižených populací

ª

Některé se stále používají v rozvojových zemích (DDT)

Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

2

USA ª

Hranice „bezvýznamného rizika“ - 1 případ výskytu rakoviny na 1 mil. lidí, tzn. 10-6

ª

Od poloviny 70. let sílí potřeba vyvinout proces umožňující hodnotit rizika spojená s produkcí a použitím chemických látek ve vztahu ke zdraví člověka

ª

1983 - National Academy of Sciences - „Risk Assessment in the Federal Government: Managing the Process“


3

The Human Health Risk Assessment Process 1)

Identifikace nebezpečnosti - vztah expozice a nepříznivého účinku. Data ze studií epidemiologických, terénních, in vivo a in vitro, QSAR a modelování.

2) Hodnocení vztahu dávka-odpověď - expozice různým koncentracím látky vs. charakter a míra toxického efektu. Data laboratorní i terénní. 3) Hodnocení expozice - charakteristika zasažených populací, důležitost a trvání expozice. Data z monitoringu a modelování. 4) Hodnocení rizika - finální výstup, je podkladem pro risk management. Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

4

The Human Health Risk Assessment Process Paralelně rostla potřeba aplikovat tyto techniky na otázky týkající se životního prostředí, ne jen člověka. ª

Federal Insecticide, Fungicide and Rodenticide Act (FIFRA 1947) - vyžaduje rozsáhlé testování pesticidů (přes 120 studií vč. toxikologie, expozice potravou, pracovní expozice, osud v ŽP, ekotoxikologie)

ª

Toxic Substances Control Act (TSCA 1976) - chemikálie nesmí představovat bezdůvodné riziko

ª

U.S. Environmental Protection Agency (USEPA 1986) - má možnost hodnotit jednotlivé látky a vyžadovat specifické testování konkrétních vlastností látky Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

5

Hodnocení ekologických rizik FORMULACE PROBLÉMU A IDENTIFIKACE NEBEZPEČÍ

Diskuse s riskmanažerem (plánování)

ANALÝZA Charakterizace vztahu dávkaodpověď

Charakterizace expozice

Sbírání, ověření a kontrola dat

CHRAKTERIZACE RIZIKA

Diskuse s risk-manažerem (výsledky) RISK MANAGEMENT

Framework for Ecological Risk Assessment, USEPA 1992


6

Ecological Risk Assessment USEPA - 3 kategorie rizika ª

Vysoké - změny habitatu, ztráta biodiverzity, ztráta ozónu a změny klimatu

ª

Střední - kyselé deště, problémy s kvalitou vody (včetně toxických chemických látek, herbicidů a pesticidů) a znečištěné ovzduší

ª

Nízké - znečištění podzemních vod, olejové skvrny, radionuklidy Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

7

Kanada ª

Neliší se významně od USA. Pouze ve vztahu k riziku vzniku rakoviny se používá přístup bezpečné meze

ª

Ke každé zprávě o kompletním hodnocení rizika je vyžadována veřejná diskuse

ª

Jsou také prováděna hodnocení dopadu na ŽP (environmental impact assessment)

Evropa ª

Vývoj podobný

ª

Stejný přístup k rakovině jako v Kanadě

ª

Environmentální rizika hodnocena kvantitativně poměrem PEC/PNEC nebo PEC/LOAEL Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

8

Organochlorované látky a hodnocení environmentálních rizik Od 70. let studovány látky jako PCBs, DDT, PCDDs/Fs - riziko vzniku rakoviny; další látky postupně přibývaly US EPA - limity ve vodě pro > 60 OCs (methylenchlorid, tetrachloroethylen, chloroform, vinylchlorid, DDT, TCDD, PCBs atd.) FIFRA - všechny nové pesticidy musí být v procesu schvalování prodeje testovány z hlediska bezpečnosti pro člověka i ŽP a předloženy k hodnocení US EPA


9

1. případová studie - Polychlorované bifenyly v Green Bay (Lake Michigan, Wisconsin) Hlavním nebodovým zdrojem jsou sedimenty ve Fox River OSUD Adsorpce na částice

Uvolňování do vody Plankton

Ptáci živící se rybami

Ryby

Poškození zobáku mláďat kormoránů, reprodukční poruchy a výrazné deformity u racků Forstrových Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

10

1. případová studie - Polychlorované bifenyly v Green Bay (Lake Michigan, Wisconsin) ª

Výskyt negativních účinků se od konce 80. let snižoval společně s poklesem koncentrace PCBs v tělech ptáků.

ª

Výzkum sledoval transport PCBs mezi sedimentem, suspendovaným sedimentem a vodním sloupcem v řece i zálivu, transport látek potravním řetězcem, expozici jednotlivých organismů různým kongenerům, možnosti remediace a modelování chování a efektů PCBs v budoucnosti.


11

1. případová studie - Polychlorované bifenyly v Green Bay (Lake Michigan, Wisconsin) ª

Výsledný expoziční model předpokládá pomalý pokles zatížení organismů v dané lokalitě, periodické ale přechodné zvyšování koncentrace PCBs díky víření sedimentu povodněmi a obtížné odstranění kontaminovaných sedimentů bez další expozice ekosystému.


12

2. případová studie - PCDDs, PCDFs a TCDD-like PCBs v jezeře Ontario ª

30. léta - pokles populace pstruha následkem komerčního rybaření

ª

40. léta - kontaminace jezera TCDD a dalšími chemikáliemi

ª

do roku 1960 zcela vymizel

ª

v 70. letech snaha o navrácení pstruha do jezera

ª

zvyšování populace až na konci 80. let Ö naděje na obnovení životaschopné populace


13

2. případová studie - PCDDs, PCDFs a TCDD-like PCBs v jezeře Ontario Důležitým přínosem bylo poznání, že pro předpověď negativních účinků na pstruha stačilo měření distribuce TCDD mezi sedimentem a rybami a v potravním řetězci, což odstranilo problém s technicky obtížným měřením koncentrace TCDD a příbuzných látek ve vodním sloupci. Modelována byla zátěž pstruhů za minulých, současných a budoucích podmínek. Model se shodoval s koncentracemi v sedimentech i tkáních pstruhů během modelovaného období a odpovídal i koncentracím v raccích a jejich vejcích. Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

14

Další vývoj a zdokonalování hodnocení ekotoxikologických rizik ª

Vytvoření akceptovatelné minimální databáze pro všechny látky

ª

Zachování přístupu „vrstev“ v procesu hodnocení rizik

ª

Zdokonalování stávajících protokolů pro hodnocení rizik a vývoj nových pro endpointy jako je např. imunotoxicita nebo endokrinní modulace

ª

Modifikace existujících metod tak, aby zahrnovaly kritická období života, jako např. vývoj v děloze

ª

Zahrnutí hodnocení efektů na více generací nebo na reprodukci


15

Další vývoj a zdokonalování hodnocení ekotoxikologických rizik ª

Hodnocení chemikálií s ohledem na jiné stresory a environmentální podmínky

ª

Zdokonalení monitoringu

ª

Začlenění „life-cycle“ analýzy chemikálií do hodnocení rizik

ª

Zlepšení komunikace s veřejností

ª

Vývoj a zdokonalování modelů globálního transportu perzistentních a bioakumulativních látek a sběr dat o globálním zatížení těmito látkami


16

Hodnocení vlivu organochlorových látek na terestrické a akvatické živočichy


17

Látky s negativním vlivem na volně žijící živočichy ª

Persistentní chlorované pesticidy(DDT)

ª

Moderní chlorované pesticidy

ª

Aromatické látky (PCB)

ª

Vedlejší produkty(PCDD a PCDF, PCA)

ª

Alifatické látky X

ª

Nechlorované organické látky

ª

Anorganické látky


18

Chlorované pesticidy: Historie DDT ª

Produkce od počátku 40. let

ª

Toxikologické testy zavedeny až v 70. letech!

ª

1. domněnky o škodlivosti v roce 1946

ª

1951 prokázán nepříznivý efekt na vodní bezobratlé

ª

50. léta porušení reprodukce a pokles populace ptáků

ª

60. léta popsána jako příčina ztenčování skořápek

ª

1970 zákaz v Kanadě a USA, 1972 Německo, 1975 Švédsko, 1981 Nizozemí a další...

Efekty DDT, toxaphen, lindan, dieldrin: úhyn ryb, porušení reprodukce Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

19

Moderní chlorované pesticidy (Ne všude staré chlorované pesticidy zakázány!)

ª

méně persistentní

ª

méně bioakumulativní

ª

více specifické pro cílové organismy


20

Nepesticidní chemikálie: Aromatické látky Nejznámější – PCBs - neomezené uvolnění do prostředí Příklad: V tkáních tuleňů s poškozením reprodukce v Baltském moři nalezeny vysoké koncentrace PCBs - eroze kostí, poškození ledvin, chronické střevní vředy, děložní tumory, arterioskleróza, rozšíření vlásečnic, adenokortikální hyperplasie, Po poklesu koncentrace PCBs počet tuleňů vzrostl

Příklad: Vyza velká - v tkáních vysoké koncentrace PCBs a chlorovaných pesticidů náchylnost k řadě chorob - chemicky indukovaná imunosuprese

Příklad: Reprodukční poškození norků krmených rybami kontaminovanými PCBs stejný efekt v laboratorní testy s podobnými koncentracemi. Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

21

Nepesticidní chemikálie: Vedlejší produkty PCDDs, PCDFs Příklad: Choroba drůbeže krmených potravou kontaminovanou dioxinem popsána i u řady rybožravých ptáků (mortalita embryí, deformace, růstová retardace, otoky, zvětšení jater, fyziologické a biochemické změny) Snížená líhnivost a deformace mláďat racků 1970 a mortalita embryí rybožravých ptáku - neznámá příčina - neschopnost detekce PCDDs/Fs 1980 nalezen 2,3,7,8-TCDD v rybách - nalezen ve vejcích racků skladovaných od 1970 mortalita embryí kormoránů analýzy sedimentů 2,3,7,8-TCDD v jezeře Ontario už od 30 let! Příklad: Vliv na ryby - typický efekt PCDDs/Fs a planárních PCBs na embrya a larvy pstruhů analogické se syndromy u savců exponovaných dioxinům reprodukční poruchy - interakce s Ah - receptorem Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

22

Nepesticidní chemikálie: Vedlejší produkty QSAR - podobný osud a účinky v ŽP - PCDTs (polychlorované dibenzotolueny), náhrada za PCBs, Analýzy tkání a vajec ptáků - globální distribuce, koncentrace nedosahuje prahových hodnot pro škodlivé efekty (x místa u zdrojů)

Alifatické sloučeniny Chlorované alkany a alkeny Většinou neperzistentní, nebioakumulativní, bez biomagnifikace, až na nehody nebyl zaznamenán toxický efekt. Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

23

Nechlorované sloučeniny: PAHs PAHs - ptáci, mořští savci, ryby (hlavně bentické) Příklad: Populace sumců - PAHs v sedimentech řeky pod ocelárnou - zvýšená indukce jaterních oxidáz, aktivace karcinogenních PAHs ( BaP), DNA adukty, proliferace hepatocytů, rozšíření jaterních a kožních nádorů, mortalita starších ryb

Příklad: Poškození reprodukce u plotic - vyšší poškození v oblasti kontaminované pouze PAHs než v oblasti výskytu PAHs i OC látek - jaterní leze potvrzeny i po laboratorní indukci BaP nebo extrakty ze sedimentů podobný efekt i u platýzů Vztahy příčina - efekt často ovlivněny kovariací mezi kontaminanty - často nelze rozpoznat látku, která efekt způsobila Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

24

Hodnocení rizik Odpověď organismu závisí na: ª ª ª ª ª

Velikost expozice Trvání expozice Účinnosti chemikálie Toleranci organismu Interakci s jinými stresory a chemikáliemi

Vztah mezi rizikem látky a efektem na živočichy zjišťován z: ª ª ª ª

Chemické analýzy tkání Vztahy dávka-odpověď Pokles negativních efektů po poklesu koncentrace látky Měření za laboratorních podmínek Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

25

Obnova populací po poklesu enviromentálních koncentrací PCBs, DDT, PCDDs/Fs DDT: obnova populací orlů a sokolů a dravých ptáků obecně, snížení poškození reprodukce racků a kormoránů a dalších rybožravých ptáků, volavek a pelikánů (pokles koncentrace pod prahovou hodnotu pro ztenčování skořápek) PCBs: obnova počtu vyder, a mořských savců, vyzy velké - pomalá PCDDs: obnova populací pstruhů u pstruhů obnova díky poklesu kontaminantů, ale i kvalitě míst k líhnutí, genetikou kmenů pstruhů, sezónnímu teplotnímu režimu a společenstvech predátorů. obnova neúplná - přežití některých populací přesídlením na nekontaminovaná místa (orel) obnovena toxicita u kormoránů po obnažení sedimentů s PCBs po povodni Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

26

Adekvátní techniky hodnocení rizik Laboratorní testy: ª

Soulad s charakteristikami stanovišť (pH, T, obsah organického materiálu, tvrdost, salinita, habitat organismů) vliv na expozici a akumulaci

ª

Akutní - chronické testy - reprodukční testy

ª

Testy: čistých látek, směsí, výluhů, enviromentálních vzorků

Nejen laboratorní ale i polní studie Platí nejen pro organochlorové látky !


27

Vliv na hormonální regulaci a biochemické dráhy Enviromentální estrogeny ª Látky strukturně podobné hormonům Příklad: Testování výluhů z celulózek: porušení tvorby a cirkulace hormonů - vázání na hormonální receptory - změny koncentrace steroidů - zpoždění v sexuální dospělosti změny velikostí gonád - snížení plodnosti - potlačení sekundárních sexuálních znaků ª Přes receptor - genová exprese - změna fyziologických procesů - vliv na potomstvo ª Působení během vývoje gonád, oocytů, nebo přenos z matky na potomstvo - efekty v další generaci ª Multigenerační testy na reprodukci a teratogenitu! Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

28

Vliv na imunokompetenci Rozdíl v imunitní odpovědi u lososů z oblastí čistých x kontaminovaných PCBs a PAHs Potřeba testů imunotoxicity !


29

Složky hodnocení 1. Informace o účincích na specifické orgánové systémy ª

Zvířecí a humánní data

ª

Kongener-specifické účinky a dávky

ª

Důležité pro stanovení relativního významu tříd kongenerů a endpointů


30

Hodnocení nekarcinogenních účinků PCBs ª

Metabolismus

ª

Hepatotoxicita

ª

Imunotoxicita

ª

Endokrinní účinky

ª

Reprodukční účinky

ª

Vývojové účinky

ª

Neurotoxicita


31

Složky hodnocení 2. Zastoupení kongenerů v environmentálních složkách, potravě, lidských tkáních ª

Může být různé mezi složkami

ª

Důležité pro místně-specifické hodnocení

ª

Důležité pro posouzení relativního významu týkajících se různých zdravotních účinků způsobených expozicí z různých složek prostředí


32

Složky hodnocení 3. Bench Mark Dose analýza v epidemiologických studiích ª

Neurotoxicita

ª

Imunotoxicita

ª

Suprese thyroidního hormonu


33

Faktory toxicity pro nekarcinogenní PCBs (IRIS) ª

Referenční dávka (RfD): chemický příjem bez patrného rizika škodlivých účinků pro člověka po celou dobu života.

ª

RfD založené na experimentálních studií u zvířat

ª

Příklady škodlivých účinků pozorované u zvířat: Snížení porodní váhy (1016) Narušení imunitního systému (1254) Oční toxicita (1254)

ª

PCBs má nejnižší referenční dávky (vysokou toxicitu) v IRIS Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

34

IRIS RfDs pro nekarcinogenní účinky PCBs ª

Aroclor 1254 - RfD = 2 x 10-5 mg.kg-1den-1 - LOAEL založený na různých klinických a imunologických účincích

ª

Aroclor 1016 - RfD = 7 x 10-5 mg.kg-1den-1 - NOAEL založený na snížení porodní hmotnosti


35

Potenciální expoziční cesty - řeka

Inhalace PCBs z ovzduší

Dermální kontakt s vodou: - Plavání - Brodění Kontakt nebo požití sedimentu Konzumace ryb


36

Rovnice expozice

Příjem = = Koncentrace * Rychlost kontaktu * Frekvence expozice * Trvání expozice * Konverzní faktor / Tělesná hmotnost * Průměrný věk


37

Riziko pro děti ª

ª

Konzumace ryb Bodový odhad ) Porce masa ≈ 1/3 porce pro dospělého ) RME karcinogenní riziko ≈ 1.2-krát nižší pro dospělé ) RME Hazard Index ≈ 2.3-krát vyšší než pro dospělého Monte Carlo ) Simulovaný věk od ≥ 10 do 70 roků ) Nejsou specifická rizika pro věkovou skupinu Sediment, voda a vzduch Zahrnuje děti, dospívající a dospělé pro všechny expozice Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

38

PCB koncentrace v rybách ª ª

ª ª

3 Modeled species -- bass, bullhead, perch Species consumption frequency reported in 1991 NY Angler survey for: bass, walleye, bullhead, carp, eel, perch (U. Hudson species) salmon, trout, other (not typical U. Hudson) Species ingestion fractions for 3 modeled species used as weighting factors for concentration term August 1999 Report extrapolated 20-year model forecast to cover up to 70 years exposure duration No extrapolation for revised BMR


39

Souhrn karcinogenního rizika Central Estimate

Reasonable Maximum

1000 100 Estimated Cancers in Population of 1 Million

10 1 0,1

NCP Risk Range

0,01 Fish Ingestion

Sediment Contact

Water Contact

Air Inhalation


40

Souhrn nekarcinogenních Hazard Index Central Estimate

Reasonable Maximum

1000 100 10 Non Cancer Hazard Index

1 0,1

Insufficient Toxicity Information

0,01

No Concern

0,001 Fish Ingestion

Sediment Contact

Water Contact

Air Inhalation


41

Schematická Monte Carlo Expozice PCBs konzumací ryb

Frequency

8%

10%

z

5%

6% 4%

z

2% 0%

0% 0

10

20

30

40

0

Fish Meals

2%

13

25

38

50

63

Exposure Duration Sample Exposure Values From Possible Range

3%

Frequency

Frequency

15%

z

1%

Angler Body Weight 0% 20

70

120

Body Weight (Kg)

Calculate Risk (10,000 Anglers x 72 combinations)


42

Faktory modifikující enviromentální rizika (1) Charakteristiky chemikálií: ª ª ª

Polarita

Persistence

Rozpustnost ve vodě

Bioakumulace

Odolnost x degradaci

Charakteristiky bioty: ª

Obsah tuků

ª

Délka života

ª

Preferovaný habitat

ª

Struktura potravní sítě

ª

Umístění v potravním řetězci Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

43

Faktory modifikující enviromentální rizika (2) ! Persistentní

! Vysoký obsah lipidů

! Lipofilní

! Dlouhá doba života ! Vysoko v potravním řetězci - predátoři

Nepersistentní látky ª

Vliv díky kontinuální expozici na živočichy žijící blízko zdroje

Hydrofilní látky ª

Vstup žábrami


44

Faktory modifikující enviromentální rizika (3) Schopnost biotransformace ª

snížení toxicity

ª

X aktivace

Příklad: DDT – DDE (ztenčování skořápek vajec)

ª

roste s fylogenetickým postavením (savci a ptáci > ryby > bezobratlí)


45

Hodnocení s cílem regulace Potřeba zajistit adekvátní soubor správných dat: ª

chemická struktura a vlastnosti

ª

objemy produkce

ª

vedlejší produkty výrob

ª

použití

ª

uvolňování do ŽP

ª

odpady

ª

expozice na člověka


46

Biomonitoring ª

Zlepšit detekci efektů a rozpoznání vztahů příčina – efekt

ª

Sledování populace, společenstev a ekosystémů nezbytné – integrují efekty na nižších úrovních - těžká interpretace vliv změny stanoviště, nechemických stresorů, přírodními gradienty faktorů

ª

Ověření laboratorními testy

ª

Využití epidemiologických metod

ª

Vzorky z různých vzdáleností od zdroje – hodnocení globálního transportu


47

Závěr - Shrnutí potřebných zlepšení pro hodnocení rizik ª

Analytické metody pro velmi malá množství tkání a látky a metabolity spojené se specifickými tkáňovými receptory

ª

Hodnocení rizik se zahrnutím nových biochemických a analytických metod

ª

Rozdíly v citlivosti různých druhů a různých životních stadií

ª

Metody pro hodnocení řady efektů a principů působní k predikci možného enviromentálního poškození před vypuštěním látky do prostředí


48

Závěr - Shrnutí potřebných zlepšení pro hodnocení rizik ª

Metody pro odlišení efektů látky od efektů nechemických stresorů – chemicky specifické biomarkery

ª

Znalost QSAR

ª

Integrace laboratorních a polních experimentů

ª

Hodnocení v modelových ekosystémech

ª

Zlepšení epidemiologických metod


49

Management (řízení) rizik organochlorových sloučenin


50

Řízení rizik organochlorových sloučenin Řízení zdravotního a environmentálního rizika ª

Předchází hodnocení rizika, jehož náplní je určit typ, míru a rozsah nebezpečnosti představovaného určitým faktorem, kterému byly, jsou nebo v budoucnu mohou být vystaveny skupiny populací, a charakterizovat rizika vyplývající z uvedených zjištění.

Úkol managementu rizik ª

Z poskytnutých podkladů vypracovaných při hodnocení rizika navrhnout optimální způsob, jak vyhodnocená existující či potenciální rizika snížit, a to s ohledem na požadavky technologické, ekonomické, sociální a v neposlední řadě i politické. Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

51

Řízení rizik organochlorových sloučenin Management (řízení) rizik Rozhodovací proces zaměřený na eliminaci daného rizika, posuzuje poměr riziko versus prospěšnost (risk/benefit) a výše nákladů versus prospěšnost (cost/benefit). Řízení rizik OC sloučenin

ª

ª

Zcela shodné s řízením rizik sloučenin neobsahujících atomy chlóru

ª

Zohledňovány emisní limity stanovené na základě emisních kritérií a dostupné inovační technologii

ª

Zavést doplňkovou analýzu týkající se potenciálních meziproduktů degradace monitorovaných perzistentních OC Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

52

Řízení rizik organochlorových sloučenin Při řízení rizik je kladen důraz na tato regulační opatření:

ª

Inovace technologie pro kontrolu emisí (přípustné koncentrace pro prioritní polutanty)

ª

Snížení rizik vyplývajících z působení chemikálií

V ohledu by měly být brány flexibilnější přístupy umožňující snížit riziko na takovou hranici, aby byly společensky přijatelné i vynaložené náklady.


53

Řízení rizik organochlorových sloučenin Souhrn aktivit vedoucích ke snížení rizika

ª

Technologické změny (best available technology – BAT), např. změny technologie výroby a čištění

ª

Ekonomické analýzy (cost-benefit analysis)

ª

Analýzy veřejného mínění

ª

Politické analýzy – zamezit negativním polit. důsledkům vyplývajících z daného rozhodnutí


54

Řízení rizik organochlorových sloučenin V procesu řízení rizika se definuje: ª

Kdo nebo co může být nepříznivě ovlivněno

ª

Únosnost rizika (společensky přijatelná úroveň rizika)

ª

Výhodnost technologických postupů

ª

Výše nákladů vynaložených na snížení rizika (ekonomická proveditelnost)

ª

Administrativní a regulační systém pro určení daného rizika

ª

Politické aspekty


55

Řízení rizik organochlorových sloučenin Řízení rizik OC sloučenin komplikují tyto faktory: 1)

Veřejnost si pod pojmem chlorované sloučeniny spojuje pouze několik perzistentních chemikálií, a to DDT, PCBs, PCDDs a PCDFs

2) Stále přetrvávají environmentální problémy s těmito sloučeninami, jako například pokračující vstupy látek do prostředí, dlouhodobé zatížení kontaminované lokality, problém reziduí,… U veřejnosti posílen pocit problematičnosti otázky týkající se OC sloučenin Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

56

Řízení rizik organochlorových sloučenin Technická opatření

ª

Sloučeniny „staré generace” – perzistence a bioakumulace Ö zákaz používání, ukončení produkce a zajištění vhodných způsobů likvidace ve většině vyspělých zemích

ª

Jedná se o tyto chemikálie: - chlorované insekticidy – DDT, chlordan, endrin, dieldrin, toxafen, kepone, mirex, heptachlor, hexachlorbenzen a pentachlorfenol - průmyslové produkty - PCBs Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

57

Řízení rizik organochlorových sloučenin Cíl : ª

Nahradit tyto chemikálie sloučeninami, které neobsahují atomy chlóru, nebo OC látkami „nové generace” s výrazně nižší nebezpečností

Řízení rizik v otázce vedlejších produktů OC sloučenin ª

Zavedení technik pro analýzu emisí jemných částic a osudu látek

ª

Zajištění detailní analýzy vedlejších produktů vznikajících přímo při výrobě, volném nakládání, recyklačních a spalovacích procesech Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

58

Řízení rizik organochlorových sloučenin Přístupy veřejnosti Obavy veřejnosti z vysoké toxicity OC sloučenin, široké povědomí o: ª

Úniku dioxinů – především 2,3,7,8-tetrachlordibenzo-pdioxinu (TCDD) při havárii závodu na výrobu pesticidů (Seves, 1976)

ª

Otravách obyvatel Japonska rýžovým olejem kontaminovaným PCBs (1986)

Obavy z ohrožení chemickými látkami, strach z chronických otrav a vzniku rakoviny Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

59

Řízení rizik organochlorových sloučenin Kontrola a legislativní návrhy agentury U.S. EPA pro PCBs, DDT a další perzistentní sloučeniny

ª

Toxic Substances Control Act (TSCA, 1976)

ª

Federal Insecticide, Fungicide, and Rodenticide Act (FIFRA, 1977)

ª

Superfund legislation (SARA, 1986)


60

Řízení rizik organochlorových sloučenin Hlediska regulační strategie pro snížení rizika 1)

Poskytnout kvalitnější informace a zlepšit komunikaci

2) Kontrolovat vypouštění a uvolňování chemikálií, stanovit kritéria pro akvatický ekosystém, atmosféru a zavést programy na snížení emisí 3) Zakázat používání některých chemikálií, např. lindanu, PeCP 4) Popřípadě uložit všeobecný zákaz průmyslové výroby (DDT, PCBs)


61

Řízení rizik organochlorových sloučenin Omezení používání a vypouštění sloučenin do životního prostředí ª

Realizace kontrol vstupů do životního prostředí, monitoring osudu chemických látek – Life-Cycle Assessment (LCA)

ª

Například vypracování podrobné inventarizace zdrojů dioxinů s návrhy na opatření v Rakousku, Nizozemí, Německu a Švédsku

ª

Evropská unie – legislativní a regulační opatření omezující používání a vypouštění nebezpečných látek do prostředí


62

Řízení rizik organochlorových sloučenin Restrikce a postupné omezování produkce ª

Zákaz produkce není možné provést okamžitě Ö časová prodleva, během níž je postupně omezována výroba (Příklad: postupné vylučování z výroby a spotřeby CFCs Montrealským protokolem a Londýnským dodatkem o CFCs (UNEP, 1987, 1990, 1992)

ª

V případě OC sloučenin ve Spojených státech a Kanadě reguluje jejich výrobu a spotřebu mezinárodní komise International Joint Commission (IJC)


63

Řízení rizik organochlorových sloučenin Ekonomická zvýhodnění versus postihy ª

Zvýšení finančních poplatků za aktivity vedoucí k nárůstu rizika x snaha o snížení poplatků pro méně rizikové činnosti

Daně ª

Vybírání daní od výrobců a odběratelů chemikálií, které jsou považovány za škodlivé pro životní prostředí

ª

Efektivní daň = úměrná nebo převyšuje náklady spojené s provozem technologií na kontrolu emisí Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

64

Řízení rizik organochlorových sloučenin Ekonomická zvýhodnění versus postihy Likvidační poplatky ª

V konečném důsledku by měly vést k redukci odpadů a omezování výroby

Obchodní sankce ª

Po předchozích obchodních jednáních uvalit na země, které pokračují v produkci prokazatelně škodlivých OC sloučenin

ª

Existence mezinárodních obchodních smluv, např. Ceneral Agreement on Tariffs and Trade (GATT) Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

65

Řízení rizik organochlorových sloučenin Strategie hodnotící závěry managementu rizik ª

Monitoring environmentálních koncentrací nebezpečných látek a stavu populací organismů přispívá ke správnému odhadu rizika i ověření účinnosti postupů navržených managementem rizik

Kritéria pro sledování přítomnosti chemických látek v prostředí dle U.S.EPA: 1)

Koncentrace chemických látek v odpadních vodách

2)

Celkové zatížení určité oblasti nebo transportního média

3)

Environmentální koncentrace chemikálie Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

66

Řízení rizik organochlorových sloučenin Kritéria pro sledování přítomnosti chemických látek v prostředí dle U.S.EPA: 4) Koncentrace v živých organismech 5) Dopad na organismy 6) Počet realizovaných nařízení 7) Výše finančních prostředků vynaložených na prováděné kontroly ª

Pravidelné zveřejňování zpráv vládních agentur o hodnocení rizik, např. dvouleté zprávy U.S. EPA o kvalitě ovzduší a vod Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

67

Řízení rizik organochlorových sloučenin Legislativní otázky ª

Mezinárodní koordinace legislativy zajišťující kontrolu produkce, používání a uvolňování perzistentních, toxických chemikálií – založení skupiny Chemicals Group pod záštitou OECD (tvoří ji jednotlivé členské státy a přední výrobci v U.S.)

ª

Vznik mezinárodních protokolů zajišťujících pomoc zemím, které nemají finanční prostředky a technické možnosti na remediaci a likvidaci nebezpečných látek

ª

Například v roce 1973 schválen členskými zeměmi OECD zákon o zákazu používání PCBs v otevřených systémech Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

68

Řízení rizik organochlorových sloučenin Závěry ª Vytvoření databází pro stávající chemikálie, kvantifikace produkce a vstupů do prostředí ª Snahy o zamezení produkce nových chemikálií s vlastnostmi nebezpečných OC sloučenin ª Vznik programů kontrolující riziko nových i stávajících chemikálií ª Účinnost regulačních řízení a remediačních postupů musí být stanovena na základě dat z minulých, současných i budoucích koncentrací chemikálií a stavu v minulosti ovlivněných populací ª Pravidelná zveřejnění souborných referátů informujících o průmyslových emisích a technologických změnách Research Centre for Environmental Chemistry and Ecotoxicology http://recetox.muni.cz

69

Analýza rizik (05) Hodnocení ekotoxikologických rizik organochlorových látek

Recommend Documents