SUGÁRZÁSOK
5.1
Az egészségkárosító kockázatok összehasonlító becslése – radionuklidok és veszélyes kémiai anyagok Tárgyszavak: egészségkárosító kockázat; összehasonlító becslés; lakossági besugárzások/behatások; NOEL; BNDL.
A politikusok a döntési folyamatok során egyre gyakrabban vállalkoznak a különböző tevékenységek során fellépő egészségi kockázatok formalizált becslésére. Például a villamosenergia-termelés különböző lehetőségei (szén, olaj, földgáz, nukleáris, biomassza, szél, nap) közötti választás során mérlegelés tárgya a környezetbe jutó, a közösségre ható veszélyes anyagok lehetséges egészségkárosító hatása. A különböző tevékenységek a veszélyes anyagok különböző összetételű keverékének kezelését igényelhetik; ezek lehetnek radionuklidok, kémiai rákkeltők és nem rákkeltő veszélyes kémiai anyagok. A különböző tevékenységekkel összefüggő lehetséges egészségkárosító kockázatok összehasonlításához kívánatos a különböző veszélyes anyagok behatása következtében fellépő kockázatokra ekvivalens indikátorokat alkalmazni. Ellenkező esetben az összehasonlító becslés félrevezető információt nyújthat a különböző tevékenységekkel járó egészségkárosító kockázatok relatív fontosságáról. A kis intenzitású radioaktív sugárzás és a veszélyes kémiai anyagok kis dózisainak egészségkárosító kockázatai becslésére jól kidolgozott módszerek állnak rendelkezésre. Ezek a módszerek azonban nem alkalmasak az összehasonlító becslésre. A kockázatok becslése radionuklidok, kémiai rákkeltők és nem rákkeltő veszélyes kémiai anyagok behatása esetében eltérő módon történik. Így nem nyújtanak ekvivalens (közvetlenül összehasonlítható) indikátort (mérőszámot) a háromféle veszélyes anyag lehetséges kockázatáról. A különböző tevékenységek lehetséges egészségkárosító kockázatának összehasonlító becslése a veszélyes anyagok környezetben lévő koncentrációja, behatása vagy kockázata becsült értéke és közegészségügyi szabványok összehasonlítása alapján történhet. Azonban a szabványokon alapuló összehasonlítás is hibás. A környezetben lévő radionuklidokra és veszélyes
kémiai anyagokra vonatkozó szabványok nem a kockázatok mértékén alapulnak, ezért a különböző anyagokra vonatkozó szabványok teljesen eltérő kockázatoknak felelhetnek meg. A szabványok az elfogadható kockázat társadalmi megítélésétől is függenek, ezért országonként is eltérőek. Az alábbiak a különböző veszélyes anyagok behatása következtében fellépő lehetséges egészségkárosító kockázatok összehasonlítását vizsgálják. Így például A és B behatás esetén azt vizsgálják, hogy az A-ból származó kockázat kisebb (vagy nagyobb), mint a B-ből származó kockázat; azt nem vizsgálják, hogy valamely kockázat elfogadható-e és a kockázat nagyságáról sem adnak felvilágosítást. A cél a különböző veszélyes anyagok behatása következtében fellépő kockázatok összehasonlító becslésére egyszerű, objektív, tudományosan megalapozott módszer kifejlesztése.
Az egészségi kockázatok összehasonlításának általános nehézségei A radionuklidok, kémiai rákkeltők és nem rákkeltő veszélyes kémiai anyagok behatására fellépő egészségi kockázatok egységes alapon történő összehasonlítását nehezíti, hogy különböző egészségkárosító hatást idéznek elő, eltérő dózis–hatás (dose-response) összefüggést követnek, valamint az emberi és állati szervezetben a dózis–hatás összefüggésre vonatkozó adatok mennyisége is korlátozott. A különböző veszélyes anyagok által előidézett egészségi kockázatok összehasonlításának bármely módszere megköveteli a különböző hatások rangsorolását. Meg kell határozni, például a különböző fajta rákbetegségek, amelyek halálozási aránya lényegesen eltérő (pl. leukémia és pajzsmirigyrák); a rákbetegségek és a nem rákkeltő kémiai anyagok által előidézett determinisztikus egészségkárosodások; a különböző súlyosságú és reverzibilitású determinisztikus egészségkárosodások (pl. májbetegségek és bőrirritáció) relatív fontosságát. A különböző egészségkárosító hatások relatív fontosságát nehéz objektíven meghatározni. A rákbetegségek és a determinisztikus egészségkárosodások relatív fontosságának meghatározását tovább bonyolítja, hogy a rákkeltő anyagokra általában elfogadják a küszöbmentes, lineáris dózis–hatás összefüggést, míg a nem rákkeltő veszélyes kémiai anyagok esetében a dózis–hatás összefüggésre küszöbérték létezését feltételezik.*
* Az ionizációs sugárzások is előidézhetnek determinisztikus effektusokat. Azonban a humán küszöbdózisok elég nagyok a népességet érő rutin besugárzáshoz viszonyítva, hogy a determinisztikus effektusokat figyelmen kívül lehessen hagyni. A vizsgálat csak a besugárzás sztochasztikus hatásaival, elsősorban a rákkal foglalkozik.
Nem létezik a különböző kockázatok összehasonlításának olyan módszere, amely képes lenne megbirkózni azoknak az adatoknak a korlátjaival, melyekből az emberi egészségkárosodásra vonatkozó feltevéseket származtatták. Az adatok minősége különösen fontos veszélyes kémiai anyagok esetében, mivel a legtöbb kémiai anyag veszélyességére vonatkozó információ kis populáción végzett állatkísérletekre támaszkodik, az eredmények emberre való alkalmazása lényeges bizonytalanságot eredményezhet. A radionuklidokra vonatkozó adatok kevesebb aggodalomra adnak okot. A különböző szerveket vagy szöveteket érő kis dózisú ionizáló sugárzás rákkeltő hatásának kockázatát megbecsülték főleg az atomtámadás japán túlélőinek vizsgálata alapján; az emberi szervek vagy szövetek által elnyelt dózis jól kidolgozott módszerekkel becsülhető.
A kockázatbecslés általánosan elfogadott módszereinek nehézségei A humán egészségvédelem céljaira kifejlesztett kockázatbecslési eljárások felhasználhatók a különböző veszélyes anyagok behatása következtében fellépő lehetséges kockázatok összehasonlítására. Alapvető problémát jelent azonban, hogy a kockázat becslését eltérő módon közelítették meg radionuklidok és veszélyes kémiai anyagok esetében. Ez különösen fontos a radionuklidok és a kémiai rákkeltő anyagok összehasonlításakor, bár mindkét anyagtípusra a dózis–hatás összefüggést lineárisnak és küszöbmentesnek szokták feltételezni. A radionuklidok besugárzása kockázatának becslését a humán egészségvédelem céljából fejlesztették ki; ez a vizsgált populációban a kockázat centrális becslésén és a kisebb dózisokra és dózisintenzitásokra való extrapolációján alapul – az eljárás célja a reális becslés. Japánban az atomtámadás túlélői között a legkisebb dózis, amely mellett a rákos megbetegedések számának növekedését megfigyelték 0,05 Sv volt. Ez a dózis majdnem akkora, mint 70 év alatt az átlagos háttérsugárzás következtében elnyelt dózis – 0,07 Sv (ez a radon által keltett sugárdózist nem tartalmazza). Így a rák kockázatát előidéző dózis és a népességet természetes körülmények között érő dózis között az extrapoláció nem nagy.* Ezzel szemben, a humán egészségvédelem céljából kifejlesztett kockázatbecslés kémiai rákkeltő anyagok behatása esetében a megfigyelt kockázatok emberre (gyakrabban kísérleti állatra) ható nagy dózisok melletti felső korlátjain (felső 95%-os konfidenciahatárain) alapulnak; a kockázat extrapolációját megvalósító modellek a becsült dózisokat és dózisintenzitásokat a kisebb értékek irányába torzítják. Így a kémiai rákkeltő anyagok kockázatának becs-
* A dózisintenzitás extrapolációja kis értékekre sokkal jelentősebb bizonytalansági tényező.
lése nem ad reális eredményt a lakosságot érő kis dózisok esetében. Az óvatosabb eljárás célja, hogy a legnagyobb megengedett behatásra vonatkozó szabványok, tekintetbe véve az adatok és az állatokról emberekre, és kisebb dózisokra való extrapolálás bizonytalanságait, védjék az emberi egészséget. A rák kockázatát embereknél és állatoknál előidéző dózisok extrapolációja a népességre szokásosan ható dózisokra gyakran több nagyságrendet tesz ki. A különbség a radionuklidok és a kémiai rákkeltő anyagok esetében alkalmazott eljárásban fontos egy olyan kísérlet során, amelynek célja a különböző anyagok behatására fellépő egészségi kockázatok azonos alapon történő becslése. Ez a különbség például az jelenti, hogy ha radionuklidok behatása esetén a rák kockázata 10-5, ez nem azonos a kémiai rákkeltő anyagok esetében ugyanekkora értékűnek számolt kockázattal. A kémiai rákkeltő anyagok megfigyelt felső 95%-os konfidenciahatára a centrális becslést 1–2 nagyságrenddel meghaladhatja. A kockázat választott extrapolációs modelljétől függően, ezek a különbségek jelentősen növekedhetnek, ha az extrapoláció a nagy dózisokról a lakosságra ható kis dózisokra néhány nagyságrendet ölel fel. Szokásos feltevés szerint, kis dózisok mellett, a kockázatok felső 95%os konfidenciahatárai additívak, ha több kémiai rákkeltő együttes behatása érvényesül, ez további eltérést jelent a radionuklidok esetében alkalmazott kockázatbecslésekhez képest. Hasonló probléma merül fel a radionuklidok és a nem rákkeltő kémiai anyagok behatása következtében fellépő egészségi kockázatok összehasonlítása során. A közegészség védelme céljából a nem rákkeltő anyagok behatását referenciadózisokhoz viszonyítják (reference doses – RfDs). A referenciadózisok megadása gyakran nagy biztonsági és bizonytalansági tényezőkkel történik, azért, hogy a humán behatások jóval a determinisztikus küszöbérték alatt maradjanak. A radionuklidok rákkeltő kockázatának becslése során ilyen tényezők nincsenek. Általánosabb kérdés, hogy hogyan kell összehasonlítani a rákkeltés kockázatait a nem rákkeltő anyagok küszöbdózis–hatás összefüggést követő behatásának kockázataival.
A szabványok alkalmazásán alapuló eljárások nehézségei A különböző veszélyes anyagok behatására fellépő lehetséges egészségi kockázatok összehasonlítása a közegészségi szabványértékekhez viszonyított becsült környezeti koncentrációjuk, behatásuk vagy kockázatuk alapján történhet. Így például, a különböző veszélyes anyagok potenciális egészségi kockázatai összehasonlíthatók a vízben vagy talajban mért koncentrációjuknak az ivóvízre vonatkozó szabványokhoz vagy a talajra vonatkozó kritériumokhoz viszonyított értékei alapján. Hasonlóan a nem rákkeltő veszélyes kémiai anyagok felvétele a referenciadózisokhoz (RfDs-hez) vagy a megengedett felvételhez hasonlítható; a radionuklidok besugárzása következtében és a
kémiai rákkeltő anyagok behatása következtében keletkező rák kockázatának összehasonlítása a kockázatok elfogadható mértéke alapján történhet (pl. ha a rák többlet kockázata az élettartamra vonatkozóan 10-5). A szabványokon alapuló összehasonlító kockázatbecslések viszonylag könnyen megvalósíthatóak, és széles körben elfogadottá tehetők. E megközelítések vonzóak, mert a dózis–hatás összefüggés jellegétől és az egészségre gyakorolt hatásától függetlenül bármely veszélyes anyagra alkalmazhatók. Azonban komoly nehézségek lépnek fel a szabványokon alapuló összehasonlító kockázatbecslések során. – Némely környezetvédelmi szabvány nem a még megengedhető kockázat tekintetbevételén, hanem a meglévő technológiák szennyezésmentesítési lehetőségein alapul; a különböző veszélyes anyagokra vonatkozó, a technológián alapuló szabványok nem feltétlenül hasonló egészségi kockázatnak felelnek meg. Így az USA-ban a különböző rákkeltő anyagokra vonatkozó ivóvízszabványoknak megfelelő kockázatok két nagyságrenddel is eltérhetnek egymástól. Ezenkívül, a különböző környezeti közegek (pl. levegő és víz) technológián alapuló szabványai, egyazon veszélyes anyag esetében is, lényegesen eltérő egészségi kockázatnak felelhetnek meg. – Előfordulhat, hogy a szabványok egy adott közeg esetében nem veszik tekintetbe a behatás összes fontos módozatát. Így az USA-ban az ivóvízre vonatkozó szabványok csak a vízivást veszik tekintetbe. – Egy adott közegben (pl. vízben és talajban) lévő veszélyes anyagokra vonatkozó szabványok gyakran egyaránt vonatkoznak a természetes háttérre és az emberi tevékenység következtében fellépő szennyezésre is. Ebben az esetben a kockázat szabványra alapozott összehasonlító becslése nem mindig ad ekvivalens indikátorokat a különböző tevékenységek kockázataira. – Egy adott közeg esetében nem minden veszélyes anyagra létezik szabvány. Pl. az USA-ban az ivóvízre vonatkozó szabványok az emberi egészségre veszélyesnek tekintett anyagok csak kis töredékére tartalmaznak előírásokat. A különböző veszélyes anyagok egészségi kockázatának összehasonlítása a becsült behatás vagy kockázat és a feltételezett elfogadható behatás vagy kockázat összevetésével nem ad lehetőséget az ekvivalens kockázatok összehasonlítására. A vegyi anyagok okozta rák kockázatának becslése szándékosan torzított, óvatos becslés, azonban a radionuklidok kockázatának becslése torzítatlan; kémiai rákkeltők kockázatának felső konfidenciahatára és a centrális becslése közötti különbség kis dózisok esetében több nagyságrendet tehet ki. A nem rákkeltő veszélyes kémiai anyagok esetében az RfDs-be beépített biztonsági és bizonytalansági tényezők lényegesen eltérőek lehetnek. Az RfDs-ek különböző anyagok esetében nem adnak ekvivalens kockázati indikátorokat.
A szabványokra alapozott összehasonlító kockázatbecslés a társadalom ítéletét tükrözi a még elfogadható kockázatról, ez további nehézségekre vezet. – Az elfogadható kockázat társadalmi megítélése a még elfogadható kockázatról változhat, ez a változás jelentős mértékű és gyors lehet. – A különböző tevékenységekre vonatkozó szabványok lényegesen különbözőek lehetnek. Így pl. az USA-ban a nukleáris és kémiai ipar hulladéktermékeire vonatkozó előírások sokkal szigorúbbak, mint a bányászat és az ércfeldolgozás radioaktív és kémiai hulladéktermékeire, vagy más nem nukleáris energiaforrásként alkalmazott anyagokra vonatkozó előírások. – Az elfogadható kockázat megítélése országról országra változhat a gazdasági viszonyoktól függően. E különbségek nyilvánvalóvá váltak a csernobili nukleáris katasztrófa után a sugármentesítési szabványokról folytatott viták során.
Az összehasonlító kockázatbecslés kívánatos tulajdonságai Az összehasonlító kockázatbecslési eljárás a következő tulajdonságokkal kell, hogy rendelkezzen. – Kell, hogy az eljárás a különböző veszélyes anyagok behatására fellépő egészségi kockázatokról konzisztens (ekvivalens) és objektív öszszehasonlításra adjon lehetőséget. Az előzőekben tárgyalt eljárások e tulajdonsággal nem rendelkeznek. – Az eljárás, az embereken és állatokon kimutatható egészségi hatást előidéző dózisoknál kisebb dózisok esetén nem függhet a dózis–hatás összefüggés alakjára vonatkozó feltevésektől. Ez a tulajdonság lehetővé teszi a karcinogének (lineáris, küszöbmentes dózis–hatás öszszefüggés) és a nem karcinogének (küszöbbel rendelkező dózis–hatás összefüggés) egységes tárgyalását, és elkerülhetővé teszi a vitát arról, hogy a feltételezett dózis–hatás összefüggés kis dózisoknál helyes-e. – Az eljárás az egészségi hatások tudományos ismeretén kell, hogy alapuljon, kell hogy független legyen az elfogadható kockázat társadalmi megítélésétől. E tulajdonság fontossága nyilvánvalóvá válik, ha tekintetbe vesszük az ellentmondásokat, amelyeket a kockázatok összehasonlításának szabványokra alapozott módszere eredményez. A különböző veszélyes anyagok által előidézett egészségi kockázatok azonos alapon történő összehasonlításának legobjektívebb módja nem a társadalmi megítélés, hanem a megfigyelések felhasználása.
Az összehasonlító kockázatbecslés javasolt módszere Egyszerű eljárást javasolnak a különböző veszélyes anyagok behatása következtében fellépő lehetséges egészségi kockázatok összehasonlítására, amely konzisztens (ekvivalens) indikátorokat ad a relatív kockázatokra. Az eljárás bármely egészségi behatásra, a dózis–hatás összefüggés feltételezett alakjától függetlenül használható. A javasolt eljárás alapvető előfeltétele, hogy bármely veszélyes anyag behatása következtében fellépő egészségi kockázatok összehasonlítása a toxikológiai vagy epidemiológiai vizsgálatok során megfigyelt dózis–hatás összefüggéseken alapuljon. A különböző behatások viszonylagos kockázatának becslése a becsült behatás és észlelhető hatást létre nem okozó szintek (noobserved-effect levels – NOELs) vagy lehetőleg a humán alapdózis (benchmark dose) alsó konfidenciahatárainak összehasonlításán kell, hogy alapuljon. A NOEL a legnagyobb adagolt dózis, amely mellett a vizsgált népességben a hatás szignifikáns növekedése nem figyelhető meg; az alapdózis olyan dózis, amely megfelel a hatás 10%-os növekedésének (ED10), mindkét mennyiség a dózis–hatás modell és a dózis–hatás adatok illesztése révén adódik. A minőségi vizsgálatok előírásaiban az alapdózis alsó konfidenciahatára (BMDL – benchmark dose limit vagy LED10) közel akkora mint a NOEL, így a két mennyiség ekvivalensnek tekinthető. Általában azonban az alapdózis módszernek fontos előnyei vannak. Az összehasonlító kockázatbecslésnél a NOEL és a BMDL referenciaértékként való használata konzisztens eljárást biztosít minden veszélyes anyagra, anélkül, hogy utalás történne a behatás elfogadhatóságára vagy a kis dózisok melletti kockázatra. A toxikológiai és epidemiológiai vizsgálatokból származó NOEL és BMDL referenciaértékként való használata az összehasonlító kockázatbecsléseknél a küszöbdózis–hatás összefüggést követő nem karcinogén veszélyes anyagoknál széles körben alkalmazott behatáshatár (margin of exposure) nevű eljárás kiterjesztése. Minél kisebb a behatás a NOEL-hez vagy a BMDL-hez viszonyítva, annál nagyobb a behatáshatár, és így a relatív biztonság mértéke. Vagy általánosabban, minden veszélyes anyagra a megfigyelt dózis–hatás összefüggés rendelkezik NOEL-lel. E megfontolások alapján a küszöbértékkel rendelkező és küszöbértékkel nem rendelkező veszélyes kémiai anyagok egészségkárosító hatásának összehasonlítására az USA Környezetvédelmi Hivatala (EPA) bevezette a NOEL vagy a BMDL használatát. Úgy tűnhet, hogy radionuklidok esetében a NOEL vagy a BMDL az egészségi kockázatok összehasonlítása során bázisként való használata elhanyagolja az ionizációs sugárzások kockázatairól felhalmozott ismereteket. Ezt cáfolják a következő érvek. A kockázat becslésének radionuklidok behatása esetében egy fontos előnye van a veszélyes kémiai anyagok kockázatának becslésével összeha-
sonlítva, a behatásnak létezik közös mértéke – az emberi szerveket vagy szöveteket ért sugárzási dózis, ez felhasználható minden radionuklid és a besugárzás bármely módja esetében. Így a NOEL vagy a BMDL dózisokban (azaz effektív dózisokban) fejezhető ki, ez bármely radionuklidra és bármely besugárzási módra megfelelő táblázatok és standard együtthatók segítségével számolható. Nincs szükség külön toxikológiai és epidemiológiai vizsgálatot végezni minden radionuklidre és a behatás minden módjára. Az egyes szervekben vagy szövetekben a besugárzás következtében fellépő rák dózis–hatás összefüggését az atombomba japán túlélői körében végzett vizsgálatok alapján becsülték. Bár bármely besugárzás képes bizonyos valószínűséggel rákot előidézni, azonban e népességben a dózis–hatás adatok szerint létezik NOEL, azaz létezik a dózisnak olyan alacsony értéke, amely alatt az észlelt rákos megbetegedések nem különböztethetők meg a más okokból keletkező ugyanolyan típusú rákos megbetegedésektől. A sugárvédelemben a lineáris, küszöbérték nélküli dózis–hatás összefüggés hipotézise azon alapszik, hogy a munkásokat és a lakosságot érő kis dózisú, rutinbesugárzás nem növelte statisztikailag szignifikánsan a rákos eseteket. Így a NOEL megléte a sugárvédelem egyik alapelve, és a NOEL vagy a BMDL felhasználása a radionuklidok és a veszélyes kémiai anyagok behatása következtében fellépő egészségi kockázatok összehasonlító becslése során összhangban van ezekkel az alapelvekkel. Az atomtámadás japán túlélőnek vizsgálata szerint a NOEL a test egyenletes besugárzása esetén kb. 0,05 Sv. 70 év élettartamra kiterjedő állandó besugárzás mellett a NOEL megfelel a természetes háttérsugárzást meghaladó évi dózisnak, tehát kb. megegyezik a lakosságra vonatkozó határdózissal, ami 1 mSv/év. Ez az eredmény azt igazolja, hogy a NOEL vagy a BMDL alkalmazása az ionizáló sugárzások kockázatának összehasonlító becslésére indokolt. Összegezve, a NOEL vagy inkább a BMDL referenciaértékként használható különböző veszélyes anyagok behatása következtében embereknél fellépő lehetséges egészségkárosodások összehasonlítására. A veszélyes kémiai anyagokra vonatkozó NOEL vagy BMDL embereken vagy állatokon végzett vizsgálatok alapján állapítható meg; az állatokon végzett vizsgálatok eredményeit, különösen karcinogének esetében, megfelelően korrigálni kell. Bármely radionuklidra és bármely módon bekövetkező behatásra, a BMDL folyamatos behatás esetében a természetes háttérdózist meghaladóan 1 mS/év effektív dózis. A javasolt összehasonlító kockázatbecslési eljárás a következő kívánatos tulajdonságokkal rendelkezik. – Az eljárás nem használ feltevéseket radionuklidok vagy veszélyes kémiai anyagok esetében a dózis–hatás összefüggésre olyan kis dózisok esetében, amelyek mellett egészségkárosító hatások nem figyelhetők
meg. Az egyedüli hallgatólagos feltevés az, hogy az egészségkárosító hatás nem nő, ha a becsült behatás csökken. – Az eljárás a dózis–hatás összefüggésben semmilyen veszélyes anyag esetében sem tartalmaz feltevést a küszöbdózis létezéséről vagy hiányáról. Az eljárás csak azt feltételezi, hogy a toxicitás közvetlen mértékéül szolgáló NOEL-ek vagy BMDL-ek megfelelő referenciaértékek, amelyek lehetővé teszik a különböző veszélyes anyagok behatása következtében fellépő lehetséges egészségkárosodások azonos alapon történő összehasonlítását. A NOEL és BMDL nem azonos a küszöbértékkel. E mennyiségek pusztán a megfigyelt egészségkárosító hatások növekedésének hiányára utalnak a végzett toxikológiai és epidemiológiai vizsgálatok során. – Bármely veszélyes anyag esetében a NOEL vagy a BMDL fordítottan arányos az adott anyag toxicitásával; azaz minél kisebb az értékük, annál inkább toxikus az adott anyag. Így a relatív kockázatbecslés javasolt módszere a különböző veszélyes anyagok (beleértve a radionuklidokat is) a megfigyelt dózis–hatás összefüggésből nyert relatív toxicitásának ismeretén alapszik. – A javasolt eljárás nem tartalmaz semmilyen társadalmi nézetet a szennyező anyagok még elfogadható koncentrációjáról, behatásáról vagy kockázatáról. Tehát világosan elkülöníti a kockázat becslését a kockázat kezelésétől. A toxicitás NOEL-ektől vagy BMDL-ektől eltérő más referenciaértékei is alkalmazhatók a különböző veszélyes anyagok behatása következtében fellépő lehetséges egészségi kockázatok azonos alapon történő összehasonlítására. Így pl. felmerülhetnek a legkisebb megfigyelt hatás szintjei (lowestobserved-effect levels – LOELs), az alapdózisok (benchmark doses – ED10s), vagy olyan dózisok, amelyek mellett a reakció növekedése valamilyen más 10% feletti érték. Azonban a NOEL-ek és a BMDL-ek használatát javasolják, mert az egészségvédelemben ezek a toxicitás legelterjedtebb, leghagyományosabb mértékei.
Az emberre vonatkozó NOEL-ek és BMDL-ek becslése A kockázatok összehasonlító becslésének javasolt módszere megköveteli a NOEL-ek és a BMDL-ek emberre vonatkozó értékeinek becslését minden szóba jövő mérgező anyag esetére. Radionuklidok behatása esetében ez kifejezhető évi effektív dózisban, ez közvetlenül rendelkezésre áll az atomtámadás japán túlélői vizsgálatából nyert adatokból. Más veszélyes anyagok esetében e mennyiségek becslése nehézségekbe ütközik. E nehézségek azonban bármely más módszer esetében is fellépnek.
Amennyire ez lehetséges a veszélyes kémiai anyagok emberre vonatkozó NOEL-jeit és BMDL-jeit a toxikológiai becslésekben jártas intézmények rendelkezésre álló dokumentumai és adatbázisai alapján kell megbecsülni. Megfelelő forrás lehet a U.S. EPA által fenntartott Integrated Risk Information System, a WHO Nemzetközi Kémiai Biztonsági Programjának (International Programme on Chemical Safety – IPCS) dokumentumai és a küszöbértékek, melyeket az Állami Ipari Közegészségi Szakértők Amerikai Konferenciája (American Conference of Governmental Industrial Hygienists – ACGIH) adott ki. Egyes veszélyes kémiai anyagok esetében szükséges lehet frissebb irodalmi adatokat keresni. A NOEL és a BMDL adatbázisok alapján történő becslésekor néhány szempontot figyelembe kell venni. A NOEL gyakran függ a behatás körülményeitől (pl. krónikus vagy akut). Egy ellenőrzött körülmények között folyó vizsgálatnál a dózis adagolása fontos tényező lehet. Ha pl. a dózis adagolása nagy kihagyásokkal történik, akkor a legkisebb már ható dózis és a legnagyobb még nem ható dózis között a különbség túl nagy lehet, ami az eredmények helyes értelmezését nem teszi lehetővé. A NOEL függhet az alkalmazott módszer tökéletességétől és attól a reakciótól, amelyet fontosnak tekintenek az emberi egészség szempontjából. Így pl. az uránium toxicitása a vesében kb. egy nagyságrenddel különbözik attól függően, hogy a fiziológiai működés károsodását vagy a vizelet kémiai összetételét vizsgálják. A humán epidemiológiai vizsgálatok vagy az önkéntes jelentkezőkön végzett vizsgálatok során gyakran hiányosak az információk a kapott dózisról, vagy a NOEL-t közrefogó dózisokról. Az utóbbi probléma kezelhető az alapdózis módszerével, ha megfelelő adatok állnak rendelkezésre a dózis–hatásról a megnövekedett hatás tartományában. Az epidemiológiai vizsgálatok értelmezése megköveteli a vizsgálat statisztikai erejének ismeretét. Olyan tényezők ismerete szükséges mint dohányzás, ivás, életstílus, a kísérlet szisztematikus hibái, ez azonban nem mindig áll rendelkezésre. Az önkéntesek bevonásával történő vizsgálatok esetén gyakran kicsi a populáció, a behatás tüneteinek értékelése gyakran szubjektív, és az adagolt dózisok kicsik. Az állatkísérletek adatai használatának is számos korlátja van. Meg kell vizsgálni a tanulmány minőségét a kísérlet tervezése szempontjából, a módszertani kérdéseket, az eredmények dokumentációjának minőségét és statisztikai erejét. A hasonló vizsgálatok ellentmondó eredményei megzavarhatják a toxicitás értelmezését. Fontos kérdés, hogy az állatokra nyert eredmények hogyan extrapolálhatók emberre. Számos egészségi behatásnál a reakciókban nagy különbség mutatkozik különböző állatfajoknál, törzseknél, de még nemeknél is. További probléma, hogy a legtöbb állatkísérletet nagy dózisok mellett végzik, hogy a hatás jól észlelhető legyen, ugyanakkor az embert és különösen a lakosságot érő behatások sokkal kisebb dózisúak. Ezért emberre történő kis dózisok melletti folyamatos behatás esetében NOEL vagy a BMDL
becsléséhez további adatok szükségesek a hatásmechanizmusról, a toxikokinetikáról és a különböző fajok érzékenységéről. Valamely anyag egészségi behatásának becslésekor a kitett szervek és a kiváltott hatás típusa fontos tényező lehet. Általában az akut mérgező hatásoknak csekély szerepe van a szokásos behatások következtében fellépő öszszehasonlító kockázatbecsléseknél. A reverzibilis hatásoknak, pl. a kismértékű bőrirritációnak ugyancsak csekély szerepe van. A legnagyobb figyelmet a huzamosan kis dózisú irreverzibilis hatások igénylik; ilyenek az érzékennyé tétel, a reproduktív toxicitás, a mutagenecitás, a karcinogenecitás, a centrális és perifériális idegrendszert érő komoly behatások, a máj, a vese a tüdő és más szervek károsodása. Bár a kockázatok ismertetett összehasonlító becslése nem függ a dózis– hatás összefüggésre vonatkozó feltevésekről, ezen összefüggések és a hatásmechanizmus ismerete hasznos lehet a NOEL-ek és a BMDL-ek becslésekor rákos betegségek esetében. Nem genotoxikus anyagoknál (pl. lindan, kloroform), a dózis–hatás összefüggés kis dózisoknál nem lineáris és küszöbértékkel is rendelkezhet. Ezért ezeknek az összefüggéseknek az ismerete és a vizsgálat minőségének az ismerete fontos. Még genotoxikus anyagok esetében is, ahol feltételezik kis dózisok mellett a lineáris küszöbmentes dózis– hatás összefüggést, a farmakokinetikai viselkedés ismerete fontos lehet. Ilyen anyag pl az etanol és a sztirol. Általában a NOEL és a BMDL becslése toxikológiai szakember közreműködését igényli. Néhány alaposan tanulmányozott anyag esetében ez kisebb erőfeszítésekkel is megvalósítható, más anyagok esetében komoly vizsgálatokat és a rendelkezésre álló adatok magyarázatát igényelheti. Azonban humán vizsgálatoknál elégséges a NOEL vagy a BMDL egyszeri meghatározása, hacsak az adatbázisban a meghatározás után nem következnek be lényeges változások. A veszélyes kémiai anyagok kockázatának összehasonlító becsléséhez a NOEL vagy a BMDL használata önmagában elégtelennek bizonyulhat akkor, ha a behatás körülményei különbözőek.
Az alkalmazás javasolt módszere Bár a NOEL-ek vagy a BMDK-ek referenciaértékként való használata az összehasonlító kockázatbecslés során nem igényel semmilyen feltevést a dózis–hatás összefüggésre vagy a különböző veszélyes anyagok által előidézett kockázatok súlyosságára, hasznos előbb az összehasonlításokat a radionuklidok, a kémiai karcinogének és a nem karcinogén veszélyes kémiai anyagok között külön-külön elvégezni, a minden veszélyes anyagra kiterjedő végső összehasonlítás előtt. Ez a szétválasztás főleg azért tanácsos, mert a karcinogének és a nem karcinogének egészségkárosító hatásai különbözőek, és a radionuklidokra és a veszélyes kémiai anyagokra vonatkozó toxikológiai
és epidemiológiai adatok minősége lényegesen eltérő lehet. Így az összehasonlító kockázatbecslés során hasznos lehet egy további szubjektív tényező, az egyes egészségkárosító hatások relatív fontosságának a megítélése.
Következtetések A javasolt összehasonlító kockázatbecslő eljárás lényege, hogy minden veszélyes anyag esetében a dózis–hatásról (toxicitásról) meglévő tudományos információn alapszik, azonban független a társadalmi megítéléstől. Így az eljárás világosan szétválasztja a kockázat becslését (ez tudományos ismeret) és a kockázat kezelését (közérdek). Ez a szétválasztás bátorítani fogja a kockázatkezelés olyan döntéseit, amelyek az emberi egészség és a környezet fokozottabb védelmét szolgálják kisebb költségek mellett. (Schultz György) Kocher, D. C.; Greim, H.: An approach to comparative assessments of potential health risks from exposure to radionuclides and hazardous chemicals. = Environment International, 27. k. 8. sz. 2002. márc. p. 663–661. Hatfield, A. J.; Hipel. K. W.: Risks and systems theory. = Risk Analysis an International Journal, 22. k. 6. sz. 2002. dec. p. 1043–1057.
Egyéb irodalom Frigyesi F.; Rónaky J. stb.: Nemzeti áttekintés a nagy aktivitású radioaktív hulladékok és az elhasznált fűtőanyag elhelyezési programokról (tanulmány) I. rész. = Technika, 45. k. 11–12. sz. 2002. p. 35–38. Ormai P.: Használt radioaktív sugárforrások kezelése. = Környezetvédelem, 11. k. 2. sz. 2003. márc.–ápr. p. 28.
Röviden… A robbanóanyagot érzékelő orr Már egy kevés TNT a levegőben is elárulja a föld alatti akna jelenlétét. A Fraunhofer Kémiai Technológiai Intézet újonnan kifejlesztett elektrokémiai érzékelőjével felkutatható a taposóaknák légtere, elősegítve Földünk biztonságosabbá válását. Afganisztánban naponta 20 ember hal meg, az egész világon pedig naponta 68 ember – 1/4 részük gyermek – esik taposóakna áldozatául. Az ENSZ becslése szerint az egész világon mintegy száz millió taposóakna található, amelyeket hatástalanítani kellene. Eddig semmilyen, általánosan alkalmazható vizsgálati eljárás nem volt az aknák felkutatására. A fémdetektorok nem találják meg az újabb felépítésű aknákat, mert azok gyakran műanyag elemek felhasználásával készülnek. A nyomozókutyák, amelyek csaknem minden akna helyét meg tudják határozni, a kutatás során 1–2 óra alatt kifáradnak. Az emberek nagy kockázatot vállalnak, amikor vékony fémrudakkal a talajba szúrva az aknák után kutatnak. A felkutatás alternatív lehetőségét vizsgálják a Fraunhofer Kémiai Technológiai Intézet (FKTI) munkatársai, akik már régóta foglalkoznak robbanóanyagokkal. Kifejlesztettek egy olyan érzékelőt, amely „kiszagolja” a kidiffundáló robbanóanyagnyomokat. Az érzékelő a ciklikus voltammetria elvét alkalmazva detektálja a TNT-t (2,4,6-trinitro-toluol) közvetlenül az aknák feletti légtérben. A hagyományos háromelektródás elrendezés helyett két elektród képezi az érzékelő betétjét: egy 25 µm vastag aranyhuzalból készült mikroelektród (munkaelektród) és egy 100-szor nagyobb aranykarika (normál elektród), amely körülveszi a munkaelektródot. A két elektród között ún. vonalfeszültség folyik, amely a TNT redoxpotenciáljának elérésekor áramot indukál, amely arányos a jelen levő TNT mennyiségével. A mikroelektródnak két előnye van: – érzékenyebb, mint a hagyományos makroelektród, segítségével a TNT 800 ppt (ng/kg) mennyiségben kimutatható – olyan kis áram folyik, amely a normál elektródon alig polarizálódik, ezért ellenelektród telepítésére nincs szükség. A mérések során az elektród csúcsa 5 M kénsavba merül. A sav befedi mindkét elektródot, ahol felszabadul a gáz-halmazállapotú TNT. A legtöbb elektrokémiai érzékelőtől eltérően az elektródteret nem fedi membrán, mert az alkalmazható membránok adszorbeálják a TNT-t. További vizsgálatok szükségesek annak igazolására, hogy mennyire zavart az elektródok működése és meddig használható fel az elektrolit. Az új érzékelőknek az aknák környezetében történő alkalmazása érdekében az intézet munkatársai több folyamatot automatizáltak (pl. az elektrolitfilm megújítása
vagy az elektród tisztítása). A detektornak más robbanóanyagokat (pl. dinitrotoluol, DNT) is jeleznie kell, ami azért fontos, mert a TNT nem minden esetben mutatható ki. Vannak a robbanóanyag gyártásából és biológiai termékek lebontásából származó olyan szennyeződések is, amelyek a ciklikus voltammetriával szintén kimutathatók. (Nachrichten aus der Chemie, 50. k. 7. sz. 2002. júl./aug. p. 835.)
Egyéb irodalom Nemes G.: Vidékfejlesztés és előcsatlakozási felkészülés Magyarországon. A SAPARDprogram hatásai és mellékhatásai. = Közgazdasági Szemle, 50. k. 2003. jan. p. 56–75. Hogyan készül el viharos sebességgel a katasztrófakezelő rendszer. = Térinformatika, 14. k. 7. (91.) sz. 2002. nov. p. 19–21. Szűcs M.; Szűcs Mné: Néhány nyugat-dunántúli talaj könnyen oldható nehézfémtartalmának hosszú idő alatti változása. = Agrokémia és Talajtan, 51. k. 3–4. sz. 2002. p. 435–446. Hubayné Horváth N.: A lápvédelem, a láprekonstrukció és a tőzegbányászat összefüggései. = Tájépítészet, 3. k. 2. sz. 2002. ősz. p. 39–43. Filepné Kovács K.: Tájvédelem, tájtervezés Finnországban. = Tájépítészet, 3. k. 2. sz. 2002. ősz, p. 35–38. Fejős Z.; Arnold Cs.; Németh I.: Gyomfelvételezések a kishantosi ökológia mintagazdaság területén. = Növényvédelem, 39. k. 1. sz. 2003. p. 25–32. Varga-Ötvös B.: Ki viszi át…? A hosszú távú városfejlesztési tervek megvalósításának intézményi feltételeiről. = Falu Város Régió, 2002. 9. sz. p. 3–9. Öko-állattenyésztés. = Magyar Mezőgazdaság, 58. k. 6. sz. 2003. febr. 5. p. 11. Huszár O.; Baranyi S.: A téli közútkezelés hatása a környezetre. = Közúti és Mélyépítési Szemle, 53. k. 2. sz. 2003. p. 70. Simonyi Á.; Jóna P.: Környezetvédelmi munkák az M3 autópálya mentén. = Közúti és Mélyépítési Szemle, 53. k. 3. sz. 2003. p. 106–109. Karkalik A.: Marth P.: A hazai talajok a nitrátdirektíva tükrében. = Növények Védelme, 2003. 2. sz. (Magyar Mezőgazdaság melléklete, 58. k. 7. sz. 2003. febr. p. 21.)
