Mennyiségi kockázatfelmérési példa I

Mennyiségi kockázatfelmérési példa I. Egyszerű egészségkockázat felmérési példa Összefoglalás: Humán hatásviselők közvetlen benzol és toluol expozíciónak vannak kitéve Többféle expozíciós szituáció Feladat: A kitettség (expozíció) és a kockázat mértékének meghatározása ismert koncentrációk mellett A megengedhető koncentrációk kiszámítása adott kockázati szint mellett

1. kép

I/1. feladat A vízfogyasztásából eredő kitettség (bevitel) mértékének felmérése • Egy felnőtt 0,05 mg/l benzol és 0,5 mg/l toluol tartalmú vizet fogyaszt 30 éven keresztül. Határozzuk meg az átlagos napi bevitel mértékét mindkét kockázatos anyagra a megfelelő expozíciós paraméterek és egyenletek felhasználásával. • A benzol daganatképző hatású, míg a toluol nem • Használjunk RME (konzervatív) expozíciós paramétereket

IR = a bevitel mértéke EF = az expozíció gyakorisága ED = az expozíció hossza, időtartama BW = testtömeg AT = átlagolási idő Cw = koncentráció a vízben

Bevitel =

C w ( mg / l ) * IR (l / nap ) * EF (nap / év ) * ED (év) BW ( kg ) * AT (év * nap / év)

Benzol =

0,05mg / l * 2,0l / nap * 350nap / év * 30év = 5,87 *10 − 4 mg / kg * nap 70kg * 70év * 365nap / év

Toluol =

0,5mg / l * 2,0l / nap * 350nap / év * 30év = 1,37 *10 − 2 mg / kg * nap 70kg * 30év * 365nap / év

2. kép

I/2. feladat A szennyezőanyag gőzök belégzéséből eredő kitettség (bevitel) mértékének felmérése • Egy felnőtt 0,01 mg/m3 benzol és 1,0 mg/m3 toluol tartalmú levegőt lélegez be szabadtérben 30 éven keresztül. Határozzuk meg az átlagos napi bevitel mértékét mindkét kockázatos anyagra a megfelelő expozíciós paraméterek és egyenletek felhasználásával. • A benzol daganatképző hatású, míg a toluol nem IR = a bevitel mértéke • Használjunk RME lakossági expozíciós paramétereket

C A (mg / m 3 ) * IR(m 3 / nap) * EF (nap / év) * ED(év) Bevitel = BW (kg ) * AT (év * nap / év)

EF = az expozíció gyakorisága ED = az expozíció hossza, időtartama BW = testtömeg AT = átlagolási idő CA = koncentráció a levegőben

0,01mg / m 3 * 20 m 3 / nap * 350 nap / év * 30év Benzol = = 1,17 *10 −3 mg / kg * nap 70 kg * 70év * 365nap / év

1,0mg / m 3 * 20 m 3 / nap * 350 nap / év * 30év Toluol = = 0,27 mg / kg * nap 70 kg * 30év * 365nap / év

3. kép

I/3. feladat Szennyezett talaj lenyeléséből eredő kitettség (bevitel) mértékének felmérése • Egy gyerek 1 mg/kg benzol és 10 mg/kg toluol tartalmú talajt nyel le. Határozzuk meg az átlagos napi bevitel (dózis) mértékét mindkét kockázatos anyagra a megfelelő expozíciós paraméterek és egyenletek felhasználásával. • A benzol daganatképző hatású, míg a toluol nem IR = a bevitel mértéke • Használjunk RME (konzervatív) lakossági expozíciós paramétereket

Bevitel =

C s (mg / kg ) * IR(mg / nap) * CF (10 −6 kg / mg ) * EF (nap / év) * ED(év) BW (kg ) * AT (év * nap / év)

Benzol =

1,0mg / kg * 200 mg / nap *10 −6 kg / mg * 350 nap / év * 6év = 1,1*10 − 6 mg / kg * nap 15kg * 70év * 365nap / év

Toluol =

EF = az expozíció gyakorisága ED = az expozíció időtartama BW = testtömeg AT = átlagolási idő Cs = koncentráció a talajban CF = mértékegység váltószám

10mg / kg * 200 mg / nap *10 −6 kg / mg * 350 nap / év * 6év = 1,3 *10 − 4 mg / kg * nap 15kg * 70év * 365nap / év

4. kép

I/4. feladat Az I/1, 2 és 3. feladatban meghatározott dózisokkal számítsuk ki a daganatkockázat mértékét benzolra az alábbi hatásviselők és expozíciós szituációk esetén: • • • •

Felnőtt, vízfogyasztás Gyerek, a szennyezett talaj lenyelése Felnőtt, a szennyezőanyag gőzök belégzése szabadtérben A benzol orális és inhalációs meredekségi tényezője, SF=0,029 (mg/kg-nap)-1

Daganatkockázat = Bevitel x Toxicitás Bevitel = (mg/kg-nap) Toxicitás = Orális vagy Inhalációs SF (mg/kg-nap)-1 1., Felnőtt vízfogyasztás, benzol Daganatkockázat = 5,87 x 10-4 mg/kg-nap x 0,029 (mg/kg-nap)-1 = 2 x 10-5 2., Gyerek lenyeli a szennyezett talajt, benzol Daganatkockázat = 1,1 x 10-6 mg/kg-nap x 0,029 (mg/kg-nap)-1 = 3 x 10-8 3., Felnőtt belélegzi a szennyezőanyag gőzöket szabadtérben, benzol Daganatkockázat = 1,17 x 10-3 mg/kg-nap x 0,029 (mg/kg-nap)-1 = 3 x 10-5

5. kép

I/5. feladat Az I/1, 2 és 3. feladatban meghatározott dózisokkal számítsuk ki a kockázati hányados mértékét toluolra az alábbi hatásviselők és expozíciós szituációk esetén: • • • • •

Felnőtt, vízfogyasztás Gyerek, a szennyezett talaj lenyelése Felnőtt, a szennyezőanyag gőzök belégzése szabadtérben A toluol orális referencia dózisa = 0,2 mg/kg-nap A toluol inhalációs referencia dózisa = 0,114 mg/kg-nap

HQ = Bevitel / Toxicitás Bevitel = (mg/kg-nap) Toxicitás = Orális vagy Inhalációs RfD (mg/kg-nap) 1., Felnőtt vízfogyasztás, toluol HQ = 1,37 x 10-2 mg/kg-nap / 0,2 mg/kg-nap = 0,07 2., Gyerek lenyeli a szennyezett talajt, toluol HQ = 1,3 x 10-4 mg/kg-nap / 0,2 mg/kg-nap = 0,00065 3., Felnőtt belégzi a szennyezőanyag gőzöket szabadtérben, toluol HQ = 0,27 mg/kg-nap / 0,014 mg/kg-nap = 2,4

6. kép

I/6. feladat Határozzuk meg a talajvízben megengedhető benzol koncentrációját (RBSL) CR * BW ( kg ) * AT (év * nap / év ) = IR (l / nap ) * EF (nap / év) * ED (év ) * SF (mg / kg * nap ) −1

RBSL ( mg / l ) =

• Expozíciós útvonal: A talajvíz fogyasztása • Hatásviselő: Felnőtt lakossági • Expozíció: RME • Megengedhető daganatkockázat: CR=1 x 10-5

1 *10 −5 * 70 kg * 70év * 365nap / év = 2,0l / nap * 350 nap / év * 30év * 0,029(mg / kg * nap ) −1 = 0,029 mg / l ( ppm ) = = 29 µg / l ( ppb )

Határozzuk meg a talajvízben megengedhető toluol koncentrációját (RBSL) RBSL ( mg / l ) =

HQ * RfD ( mg / kg * nap ) * BW ( kg ) * AT (év * nap / év ) = IR (l / nap ) * EF ( nap / év ) * ED (év )

• Expozíciós útvonal: A talajvíz fogyasztása • Hatásviselő: Felnőtt lakossági • Expozíció: RME • Megengedhető kockázati hányados:HQ=1

1 * 0,2mg / kg * nap * 70 kg * 30év * 365 nap / év = 2,0l / nap * 350 nap / év * 30év = 7,3mg / l ( ppm ) = =

= 7300 ug / l ( ppb )

7. kép

Mennyiségi kockázatfelmérési példa II. Környezeti kockázat felmérése

Összefoglalás: Szénhidrogén termék került a felszín alatti környezetbe lakott területtől távol Több éve monitorozott ismert összetételű szennyeződés Időszakos vízfolyás a szennyezett terület közvetlen közelében Feladat: Az akut ökológiai kockázatok becslése

8. kép

II/1. A terület elhelyezkedése, története, területhasználat

A szennyezettség - lakott területtől távol, - mezőgazdasági művelésű tábla szélén, - egy időszakos vízfolyású patak közvetlen közelében történt.

vizsgált terület

ipari terület szántó füves terület, mocsár erdõ szõlõ, gyümölcsös vízfelület temetõ vízfolyás, csatorna ivóvíz kút 9. kép

II/2. Monitoring vizsgálati eredmények 3

Jelmagyarázat

2002. auguszt us 26.

1995 szept.

2002 aug.

1995. szept ember 4.

sérülés hely e monitoring k út 9 <0,20 2 0,5

4 0,5

0,576

önálló fázisú szénhidrogén el terjedése

2 0,38

4 < 0,20

9,78

10 0,23 5 25,1

5 < 0,20

1 1,72

11 < 0,20

M = 1 : 2000 N3

6 < 0,20

7 0,5

tala jvízben o ldott TPH koncentrációja (mg/l) szennyezett talajvíz elterjedés e (TP H > 1 mg/l)

1 41,5

6 0,5

önálló fázisú szénhidrogén láts zólagos vastagsága

7

8 0,5

A területen számos talajvíz monitoring kút negyedéves vízkémiai vizsgálata állt rendelkezésre.

8 < 0,20

1. pont 0 0,5 1

3,5 4 4,5

A monitroing vizsgálatok folyamatosan csökkenő mértékű és elterjedési területű felszín alatti szennyezettséget mutattak.

03-02-19

02-08-26

0,003

0,032 02-02-13

01-05-14

00-11-16

00-05-22

0,112

0,003

0,016 99-11-16

98-12-10

98-06-02

97-12-05

97-06-11

0

99-05-25

0,123

1,5 2 2,5 3 0,048

0,2

0,382

0,4

0,202

0,6

0,385

0,8

0,131

0,576

1

korrigált vízszint csôperemt ôl (m)

1,2

95-09-04

CH rét eg lát szólagos vast agsága (m)

1,4

1,172

N2 < 0,20

idôpont CH vast agság

korrigált vízszint

10. kép

II/3. Állapotfelmérés 2003-ban J elma gya rázat sérülés helye monitoring kút talaj- és talajvíz mintavételi furat TP H és BTEX “B” fölött a talajban TP H és BTEX “C2” fölöt t a ta lajban

9

BTEX “C2” fölött a t alajvízben TP H “C2” fölött a talajvízben

2 4

10

- Új fúrási és mintavételi pontok kijelölése a korábbi vizsgálati eredmények alapján

5

- Folyadékszint mérések, a felszín alatti és felszíni víz kapcsolatának vizsgálata

1 11

N3

6

- Kémiai analitikai program, talaj-, talajvízés felszíni víz mintavétel (EPH, VPH, PAH) - A szennyezettség elterjedési területének és összetételének bemutatása

7

8

N2

Patak folyásirány 11. kép

II/4. Az oldott szénhidrogén szennyezettség a csóva középvonala mentén Talajvízben oldott szénhidrogének (2003) 50000 45000 koncentráció (ug/l)

40000 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 1

NT7

NT3

8350

4757

0

Egyéb alkilbenzolok

7269,6

4585,7

0

Xilolok

10300

6420

0

1110

1570

0

Toluol

11100

7720

9,9

Benzol

7330

6590

98,4

TPH

Etilbenzol

12. kép

II/5. Elméleti kockázati modell ökológiai hatásviselőkre kukorica

A

A’

búza mBf

NT10

NT5

talajvíz nyomás szint változási s áv N3 a monitoring kútban

NT11

111

NT1 110

vízfolyás

term ékve zeték

109 108 107

tal ajvíz nyomásszint (2 003. jú nius 4 .) me gü tö tt tal ajvízs z int

106 105 104 103

0

102

Jelmagyarázat “B” határérték fölött szennyezett talaj “C2” határérték fölött szennyezet t talaj “C2” határérték fölött szennyezet t víz talaj homoklisztes agyag homokos homokliszt homok kavics os homok

50 m - Elvi szelvény a szennyezettségről - Ökológiai hatásviselők kijelölése - Akut ökotoxikológiai tesztek elvégzése egy vízi táplálkozási lánc tagjaival (Daphnia, alga, hal), valamint csíranövényteszt a legszennyezettebb 1. pont és a háttér felszíni vízmintavételi pont vízmintájával 13. kép

II/6a. A hatás vizsgálata, akut ökotoxikológiai tesztek Háttér patakvízminta ökotoxikológia vizsgálata: Daphnia teszt Daphnia teszt10x Daphnia teszt100x Statikus hal teszt Hal teszt10x Hal teszt100x Alga teszt Alga teszt10x Alga teszt100x Csíranövény teszt Csíranövény teszt10x Csíranövény teszt100x

0 0 0 0 0 0 6 0 0 1 0 0

pusztulás% pusztulás% pusztulás pusztulási pusztulás% pusztulási gátlási % gátlás gátlási % gátlás gátlási % gátlási %

MSZ EN ISO 6341 :1998 MSZ EN ISO 6341 : 1998 9

MSZ EN ISO 7346-2 : 2000 MSZ EN ISO 7346-2 : 2000 MSZ EN ISO 7346-2 : 2000 MSZ EN 28692 : 1998 MSZ EN 28692 : 1998 MSZ EN 28692 : 1998 MSZ 22902-4:1991 MSZ 22902-4 : 1991 MSZ 22902-4 : 1991

2 4

10

5 1 11

N3

6 7

8

N2

Az 1. sz. monitoring kútból vett talajvízminta ökotoxikológia vizsgálata: Daphnia teszt Daphnia teszt10x Daphnia teszt100x Alga teszt Alga-teszt 2x Alga-teszt 5x Alga teszt10x Alga teszt100x Hal teszt Hal-teszt 2x Hal-teszt 5x Hal teszt10x Hal teszt100x Csíranövény teszt Csíranövény teszt10x Csíranövény teszt100x

0 0 0 70 40 5 2 0 100 20 0 0 0 2 0 0

pusztulási pusztulási pusztulási gátlási% gátlási% gátlási% gátlási% gátlási% pusztulási pusztulási pusztulási pusztulási pusztulási gátlási% gátlási% gátlási%

MSZ EN ISO 6341 :1998 MSZ EN ISO 6341 :1998 MSZ EN ISO 6341 : 1998 MSZ EN 28692 : 1998 MSZ EN 28692 : 1998 MSZ EN 28692 : 1998 MSZ EN 28692 : 1998 MSZ EN 28692 : 1998 MSZ EN ISO 7346-2 : 2000 MSZ EN ISO 7346-2 : 2000 MSZ EN ISO 7346-2 : 2000 MSZ EN 28692 : 1998 MSZ EN 28692 : 1998 MSZ 22902-4: 1991 MSZ 22902-4 : 1991 MSZ 22902-4 : 1991

LC50 = 61,5% (hal-teszt esetében) és EC50 = 72,0% (alga-teszt esetében). Daphnia és Sinapis alba szervezetekre nem gyakorol toxikus hatást.

14. kép

II/6b. A kritikus hígítás meghatározása

pusztulási-gátlási %

100 80 60 alga

40

hal

20 0 1

1.63-szoros hígítás

2

3

1.39-szeres hígítás

4

5

6

7

8

9

10

11

hígítás

A laboratóriumi ökotoxikológiai vizsgálatok alapján a kritikus hígítás értéke 1,63 a halakra gyakorolt toxikus hatás miatt. Vagyis ökotoxikológiai szempontból az 1. kútban mért szennyezőanyagok koncentrációja 1,63-szoros hígításban már nem okoz pusztulást. 15. kép

II/7a. A környezeti koncentráció meghatározása; az oldalirányú terjedés miatti hígulás mBf 111

NT1

109 108

NT5

vízfolyás

110

stzy324uúv()íjli. m n o a0á aünsögtzevjiíl m

107 106 105 104

 C ( x,0,0, ∞)  x = exp C (0,0,0,0)  2α x 

  4λα 1 / 2      S w erf  S d  x 1 − 1 +  erf    vc     4 α y x 1 / 2   4(α z x )1 / 2     

C/C0=DAF=2,02

( )

=1, mert a biodegradáció mértékét (λ = 0) elhanyagolhatónak tekintettük

A transzport oldalon először az oldalirányú hígulás (szorpció és biodegradáció nélkül) miatti koncentrációcsökkenés azaz „hígulás” mértékét határoztuk meg.

Hígulás 1

103 102

0

X=15 m

50 m

αX=0,1X αy=0,33 αx

ASTM

αz=0,05 αx λ=0, R=0

x = távolság a forrás és a hatásviselő között, Sw, Sd = az oldott csóva szélessége, vastagsága a forrásban, αx, αy, αz = x,y,z irányú diszperzivitás, DAF = a terjedési útvonalon számított hígulási koncentrációcsökkenési faktor, λ = biodegradációs állandó, felezési idő, R = retardációs faktor (megkötődés), Vc= a szennyezőanyag terjedési 16. kép sebessége

II/7b. A környezeti koncentráció meghatározása; a felszíni vízzel történő keveredés miatt kialakuló hígulás mBf

DF SW

Q di k * i * d mix * L SW = = Q SW Q SW

=DFsw=3,3

110 109 108

NT5

vízfolyás Hígulás 2

111

NT1

stzy324uúv()íjli. m n o a0á aünsögtzevjiíl m

107

Qsw=1 liter/perc Dmix=100 cm

106 105 104 103 102

0 A transzport oldalon másodsorban a szennyezőanyagok felszíni vízzel történő keveredése miatti (kis vízhozam mellett) „hígulás” mértékét határoztuk meg.

50 m

k=0,014 cm/s i=0,018 Lsw=200 cm

k = a patakmeder falának szivárgási tényezője, i = horizontális hidraulikus gradiens, Lsw = az a patakmeder hossz amelyen a szennyezőanyag csóva a felszíni vízbe bejuthat, Dmix = a talajvíz-felszíni víz keveredési zónája, Qsw = a patak vízhozama, DFsw = talajvíz-felszíni víz hígulási faktor 17. kép

II/8. A kockázatok értékelése, következtetés PNEC-oldal, azaz a károsan még nem ható koncentráció

PEC-oldal, azaz a környezeti koncentráció

Ökotoxikológiai tesztek Hal, alga, Daphnia, csíranövény

Hígulások: DAF, DFsw

Hígulási faktor = 2,02*3,3=6,67

Kritikus hígítás = 1,63 (hal)

PEC
A kimutatott kevert vegyi anyagok nem okozhatnak akut ökológiai kockázatot a vizsgált vízi élőhelyre és a termesztett haszonnövényekre nézve, mert még konzervatív modellezés használata mellett sem mutatható ki a megengedhetőnél nagyobb mértékű kockázat.

18. kép

Mennyiségi kockázatfelmérési példa III. Egészségkockázat felmérés

Összefoglalás: - Felszín alatti víz diklór-etilénnel és kloroformmal szennyezett - Humán hatásviselők közvetlenül a szennyezőforrás területén - Többféle releváns expozíciós kapu (lenyelés, belégzés, ivó-, itató- és öntözővíz használat)

DCE, CF

Feladat: D kármentesítési szennyezettségi határérték képzése ”egyszerű” expozíció becsléssel - első körben konzervatív megközelítést használva - második körben területspecifikus értékeket használva - a kapott értékek összevetése a B értékekkel

19. kép

III/1. Kockázati modell, releváns expozíciós szituációk Elsődleges forrás

Terméktárolás

Másodlagos forrás

Szennyezett felszíni talaj

Terjedési, megoszlási mechanizmusok

Erózió és atmoszférikus diszperzió

Expozíciós útvonalak

Szennyezett talaj tápcsatornába jutása, bőradszorpció

Hatásviselők

lakossági ipari mg-i Ökol.-i

Szennyezett felszíni alatti talaj

Kipárolgás környezeti levegőbe

Vezetéksérülés

lakossági

Talajvízben oldott szennyezettség

Kipárolgás és Kipárolgás és felhalm. Zárt felhalm. Zárt térben térben

ipari Belégzés

Ökol.-i

Közvetett ésés Kimosódás közvetlen terjedés szennyezőanyag talajvízzel felvétel

Üzemelés közben bekövetkező káresemény Szabadfázisú szennyezettség

Szabadfázis migráció

mg-i

víztest lakossági Ivó-, itató- és Ivóvíz öntözővíz felhasználás felhasználás

ipari mg-i Ökol.-i

20. kép

III/2. A kockázatos anyagok fizikai-kémiai-toxikológiai alapadatainak begyüjtése ismert adatbázisokból

(l/kg) -

(l/kg) 159,40 91,20

ref

1 1

Abszorpciós faktor:: DermálisVíz AAFd

(l/kg) 3,6E+01 4,0E+01

ref

Talaj-víz megoszlási hányados (Kd)

1 1

Abszorpciós faktor: Orális-Víz AAFo

ref

(cm^2/s) 1,1E-05 1,0E-05

ref

Talaj szerves szén - víz megoszlási hányados (Koc)

1 1

-

(-) 1 1

4 4

(-) 1 1

4 4

Hús transzfer koefficiens BCFme

ref

(cm^2/s) 7,4E-02 1,0E-01

ref

Diffuzivitás vízben (Dw)

1 1

Tej transzfer koefficiens BCFmi

ref

(-) 1,7E-01 1,5E-01

ref

Diffuzivitás levegőben (Da)

1 1

Oktanol /Víz megoszlási hányados Kow

ref

(g/mol) 9,7E+01 1,2E+02

ref

Henry Konstans (H')

156-59-2 67-66-3

ref

1,2-diklór-etilén (cisz) Kloroform

Moláris tömeg (MW)

CAS #

Kockázatos anyag

Fizikai-Kémiai paraméterek

(nap/l) 3 use Kow 3 use Kow

-

(day/kg) use Kow use Kow

-

(mg/kg-nap) 1,0E-02 1r 8,6E-04 1n

ref

Referencia dózis, Dermális (RfDd)

ref

Daganatképző potenciál, Dermális (SFd)

ref

Referencia dózis, Inhalációs (RfDi)

1h 1i

(mg/kgnap)-1 -

ref

Daganatképző potenciál, Inhalációs (SFi)

1

(mg/kgnap) 1,0E-02 1,0E-02

ref

156-59-2 67-66-3

Referencia dózis, Orális (RfDo)

1,2-diklór-etilén (cisz) Kloroform

(mg/kgnap)-1 3,1E-02

ref

CAS #

Kockázatos anyag

Daganatképző potenciál, Orális (SFo)

Toxicitási faktorok

(mg/kg-nap)1 (mg/kg-nap) 1,0E-02 9 3,1E-02 10 1,0E-02 9

(1) Oct. 2004 version USEPA Region 9 PRG Table Key : i=IRIS p=PPRTV c=California EPA n=NCEA h=HEAST x=Withdrawn r=Route-extrapolation (2) Based on Infant 10 mg/l NOAEL value, Integrated Risk Information System (IRIS) http://www.epa.gov/IRIS/subst/0076.htm) (3) RAIS (Risk Assessment Information System), Oak Ridge National Laboratories (ORNL), http://risk.lsd.ornl.gov/cgi-bin/tox/ and Montgomery, Groundwater Chemicals Desk Reference, 2nd Edition, CRC Publishers, 1996. (4) Assumed to be 100% USEPA Risk Assessment Guidance for Superfund Volume I: Human Health Evaluation Manual (Part E, Supplemental Guidance for Dermal Risk Assessment) Interim, Sept 2001, Appendix B, (5) Exhibit B-2 RiscWorkBench v4.0. database (6) SADA (Spatial Analysis and Decision Assistance) v3.0.database:http://www.tiem.utk.edu/~sada/ Parameters taken from the United States Environmental Protection Agency's (EPA's) Integrated Risk Information System (IRIS ), the Health Effects Assessment Summary Tables (HEAST), and other information sources. (7) Buchter, B. et al., 1989: Correlation of Greundlich Kd and N retention Parameters with Soils and Elements, Soil Science, 148, 370-379. (8) Groundwater Services, Inc. Chemical Properties Database: http://www.gsi-net.com/useful%20tools/ChemPropDatabaseHome.asp (9) equal with RfDo according to RiscWorkBench v4.0. manual (10) equal with SFo according to RiscWorkBench v4.0. manual

21. kép

III/3. A kitettség, azaz az expozíció mértékének becslésére szolgáló általános összefüggés Átlagos napi bevitel [mg/kgxnap]: PEC

Expozíciós faktorok

ÁND = C / NAF * (IR * EF * ED)/(BW * AT)

- C: max. szennyezőanyag koncentráció a forrásban [mg/kg, mg/l] - PEC: a szennyezőanyag koncentrációja az expozíció helyén [mg/kg, mg/l] - NAF: természetes hígulási-koncentrációcsökkenési faktor az expozíció helyéig-kapujájig terjedési útvonalon (hígulás, lebomlás..) - IR: lenyelt környezeti közeg, élelmiszer mennyiség [l/nap, kg/nap, m3/óra] - EF: az expozíció gyakorisága [nap/év] - ED: az expozíció időtartama [év] - BW: a hatásviselő testtömege [kg] - AT: átlagos expozíciós időtartam toxikus és rákkeltő anyagokra [év] Jelen esetben C = PEC, mert a hatásviselők a szennyezőforrás területén tartózkodnak!! 22. kép

III/4. Az elképzelhető legnagyobb expozíciót (RME=Reasonable Maximum Exposure) leíró expozíciós paraméterek megadása Felnőtt-RME Egység Expozíciós Paraméterek EF=az expozíció gyakorisága nap/év EFidi=locsolás közbeni expozíciók gyakorisága nap/év ED=az expozíció időtartama év ETir=a locsolóvíz használat ideje közvetlen lenyelésére vonatkozóan hr/nap ETinh=ETder=a locsolóvíz használat ideje belégzés és bőrkontaktus vonatkozásában ETin=expozíciós idő zárt térben LT=élethossz BW=testtömeg FI=a szennyezett tej és hús részaránya a teljes bevitt mennyiségből FIe=a szennyezett tojás részaránya a teljes bevitt mennyiségből FIv=a szennyezett vízzel locsolt zöldségek részaránya a teljes mennyiségből IR=talajvíz fogyasztás IRir=locsolóvíz lenyelés InhRo=óránként belélegzett levegő mennyisége szabadtérben IRin=óránként belélegzett levegő mennyisége zárttérben IRcmeat=napi sertéshús fogyasztás IRpmeat=napi szárnyashús fogyasztás IRmilk=napi tejtermék fogyasztás IRegg=napi tojásfogyasztás IRvr=napi "gyökér"zöldség fogyasztás IRva=napi "felszín feletti termésű" zöldség fogyasztás SA=a teljes test bőrfelületének nagysága FS=a locsoláskor kitett bőrfelület aránya a teljes testéhez képest LRF=a tüdőben való visszatartás AF=a szennyezőanyagok felszívódásának mértéke a háziállatokban fgw=a talajvíz részaránya a háziállatok itatásában PIW=a locsolóvíz és a csapadékvíz aránya Qwbc=a sertések vízfogyastása Qwdc=a tejelő tehén vízfogyasztása Qwp=a szárnyasok vízfogyasztása 1 2 4 4b 5 5b 6 6b 7 7b 8

10 10b 11 11b

óra/nap óra/nap év kg l/nap ml/hr 3 m /hr 3 m /hr kg/nap kg/nap kg/nap kg/nap g/nap g/nap 2

cm l/nap l/nap l/nap

Nemrákkeltő

350 150 2

Rákkeltő

350 150 30 2

r e f

Gyerek-RME Nemrákkeltő

Rákkeltő

r e f

1 1 1 1

350 150 2

2 24 70 1 1 0,25 2 50 0,83 0,83 0,08 0,142 2,08 0,0995 282 431

2 1 24 1 70 1 70 1 1 2 1 2 0,25 1 2 1 50 1 0,83 1 0,83 1 0,08 4 0,142 5 2,08 6 0,0995 7 282 10 431 11

2 24 15 1 1 0,25 1 50 0,83 0,83 0,039 0,062 0,826 0,049 106 167,6

2 1 24 1 70 1 15 1 1 2 1 2 0,25 1 1 1 50 1 0,83 1 0,83 1 0,039 4b 0,062 5b 0,826 6b 0,049 7b 106 10b 167,6 11b

23000 0,5 1 1 1 1 15 50 0,4

23000 0,5 1 1 1 1 15 50 0,4

7280 0,5 1 1 1 1 15 50 0,4

7280 0,5 1 1 1 1 15 50 0,4

1 1 2 2 2 2 8 8 8

350 150 6 2

RiscW orkBench felnőtt és gyerek RME becsült 100% USEPA Exp. Fact. Handbook, az átlag 95%-os felső m egbízhatósági határához tartozó érték felnőttekre (1,137 g sertéshús/kg*nap) USEPA Exp. Fact. Handbook, az átlag 95%-os felső m egbízhatósági határához tartozó érték 1-2 éves gyerekre (2,633 g sertéshús/kg*nap) USEPA Exp. Fact. Handbook, az átlag 95%-os felső m egbízhatósági határához tartozó érték felnőttekre (2,035 g szárnyashús/kg*nap) USEPA Exp. Fact. Handbook, az átlag 95%-os felső m egbízhatósági határához tartozó érték 1-2 éves gyerekre (4,144 g szárnyashús/kg*nap) USEPA Exp. Fact. Handbook, az átlag 95%-os felső m egbízhatósági határához tartozó érték felnőttekre (29,72 g tejterm ék/kg*nap) USEPA Exp. Fact. Handbook, az átlag 95%-os felső m egbízhatósági határához tartozó érték 1-2 éves gyerekre (55,07 g tejtermék/kg*nap) USEPA Exp. Fact. Handbook, az átlag 95%-os felső m egbízhatósági határához tartozó érték felnőttekre (1,422 g tojás/kg*nap) USEPA Exp. Fact. Handbook, az átlag 95%-os felső m egbízhatósági határához tartozó érték 1-2 éves gyerekre (3,299 g tojás/kg*nap) http://ianrpubs.unl.edu/beef/g467.htm Általános vízfogyasztási adatok kifejlett állatokra vonatkozóan, W ater Quality Criteria, FW PCA 1968: 10-16 gallon tejelő tehénre, 3-5 gallon sertésre, 8-10 gallon 100 db csirkére és 10-15 gallon 100 db pulykára USEPA Exp. Fact. Handbook, az átlag 95%-os felső m egbízhatósági határához tartozó érték felnőttekre (4,029 g/kg*nap) USEPA Exp. Fact. Handbook, az átlag 95%-os felső m egbízhatósági határához tartozó érték 1-2 éves gyerekre (7,048 g/kg*nap) USEPA Exp. Fact. Handbook, az átlag 95%-os felső m egbízhatósági határához tartozó érték felnőttekre (6,152 g/kg*nap) USEPA Exp. Fact. Handbook, az átlag 95%-os felső m egbízhatósági határához tartozó érték 1-2 éves gyerekre (11,17 g/kg*nap)

1 1 1 1

1 1 2 2 2 2 8 8 8

A napi bevitel mértékét a szennyezőanyag koncentráció és az expozíciós faktorok ismeretében lehet megadni mind rákkeltő mind a nem rákkeltő hatás tekintetében.

Adott esetben a felnőtteket ért expozíció meghatározása mellett a gyeremekeket ért expozíció mértékének meghatározása is szükséges lehet.

Jelen esetben első körben az elképzelhető legnagyobb expozíciót (RME=Reasonable Maximum Exposure) leíró expozíciós paramétereket használjuk föl az expozíció mértékének (ÁND) konzervatív meghatározása érdekében.

23. kép

III/5. A D érték képzés folyamata minden releváns expozíciós szituációra és kockázatos anyagra Expozíciós Koncentráció (PEC)

x Expozíciós x faktor

Toxicitás

=

kockázat

kockázat felmérés pl.: ÁND/TDI=HQ

D érték számítás pl.:THQ=1, ÁND=TDI c=TDI/EM

24. kép

III/6. Az állati termékek (tej, tojás, hús) fogyasztásakor az itatóvízben megengedhető szennyezőanyag koncentrációk

Expozíciós paraméterek Jelmagyarázat

Jelmagyarázat

Felnőtt-RME

EF=az expozíció gyakorisága

THQ=tolerálható egészségkockázati hányados

ED=az expozíció időtartama LT=élethossz BW=testtömeg

TR=tolerálható daganatkockázat Qwbc=a sertések vízfogyastása Qwdc=a tejelő tehén vízfogyasztása

FI=a szennyezett tej és hús részaránya a teljes bevitt mennyiségből

Qwp=a szárnyasok vízfogyasztása

FIe=a szennyezett tojás részaránya a teljes bevitt mennyiségből IRcmeat=napi sertéshús fogyasztás IRpmeat=napi szárnyashús fogyasztás

Kow=oktanol/víz megoszlási hányados AAFo=orális abszorpciós faktor RfDo=orális referencia dózis

IRmilk=napi tejtermék fogyasztás

SFo=orális daganatképző potenciál

IRegg=napi tojásfogyasztás AF=a szennyezőanyagok felszívódásának mértéke a háziállatokban fgw=a talajvíz részaránya a háziállatok itatásában BCFme=partition coefficient beef cattle and chicken meat/diet BCFmi=partition coefficient diary cattle milk/diet BCFeg=partition coefficient for chicken egg/diet

RBSL=kockázati alapú célérték

Paraméter / egység EF (nap/év) ED (év) LT (év) BW (kg) FI (-) FIe (-) IRcmeat (kg/nap) IRpmeat (kg/nap) IRmilk (kg/nap) IRegg (kg/nap) AF (-) fgw (-) Qwbc (l/nap) Qwdc (l/nap) Qwp (l/nap)

Nemrákkeltő

Gyerek-RME

Rákkeltő

Nemrákkeltő

Rákkeltő

350 -

350 30 70

350 -

350 6 70

70

70

15

15

1 1 0,08 0,142 2,08 0,0995 1 1 15 50 0,4

1 1 0,08 0,142 2,08 0,0995 1 1 15 50 0,4

1 1 0,039 0,062 0,826 0,049 1 1 15 50 0,4

1 1 0,039 0,062 0,826 0,049 1 1 15 50 0,4

Vegyianyag specifikus tényezők / egység

Kockáza tos anyag Note cis-DCE CF

Note:

Kow (l/kg)

159,40 91,20

1-2-3 (1) (2) (3)

BCFmi (nap/kg)

BCFme (nap/kg)

BCFeg (nap/kg)

(1) 1,26E-06 7,20E-07

(2) 3,99E-06 2,28E-06

(3) 1,28E-03 7,30E-04

SFo RfDo AAFo (-) 1/(mg/kg* THQ (-) (mg/kg*nap) nap)

1 1

1,00E-02 1,00E-02

3,10E-02

1 1

TR (-)

1E-06 1E-06

Megengedhető kockázatos anyag koncentráció a talajvízben ha a hatásviselők szennyezett vízzel itatott állatok húsát, tejét vagy tojását fogyasztják (mg/l) RBSL (4) 3910 6833

RBSL (5) 51,4

RBSL (4) 1969 3442

RBSL (5) 130

based on Thomas E. McKone, Uncertainty and Variability in Human Exposures to Soil Contaminants Through Home-Grown Food: A Monte Carlo Assessment, Risk Analysis Vol. 14., No. 4, 1994 for organic chemicals partition coefficient diary cattle milk/diet calculated by BCFmi=7,9*10^9*Kow for organic chemicals partition coefficient pork and chicken meat/diet calculated by BCFme=2,5*10^8*Kow for organic chemicals partition coefficient chicken egg/diet calculated by BCFeg=8,0*10^6*Kow

a használt összefüggések: (4) =THQ*RfDo/(AAFo*EF/(BW*365)*0,001*fgw*AF*(Qwbc*BCFme*FI*IRcmeat+Qwp*BCFme*FI*IRpmeat+Qwdc*BCFmi*FI*IRmilk+Qwp*BCFeg*FIe*IRegg))/1000 (5) =TR/(SFo*(AAFo*EF*ED/(BW*LT*365)*0,001*fgw*AF*(Qwbc*BCFme*FI*IRcmeat+Qwp*BCFme*FI*IRpmeat+Qwdc*BCFmi*FI*IRmilk+Qwp*BCFeg*FIe*IRegg)))/1000

25. kép

III/7. A talajvíz közvetlen fogyasztásakor (ivóvízként) megengedhető szennyezőanyag koncentrációk

Expozíciós paraméterek

Jelmagyarázat EF=az expozíció gyakorisága

Felnőtt-RME

ED=az expozíció időtartama

TR=tolerálható daganatkockázat

LT=élethossz BW=testtömeg

RfDo=orális referencia dózis SFo=orális daganatképző potenciál

IR=talajvíz fogyasztás AAFo=orális abszorpciós faktor

RBSL=kockázati alapú célérték


Paraméter / egység EF (nap/év) ED (év) LT (év) BW (kg) IR (l/nap)

Nem-rákkeltő

Gyerek-RME

Rákkeltő

Nem-rákkeltő

Rákkeltő

350 70

350 30 70 70

350 15

350 6 70 15

2

2

1

1


Kockázatos anyag Note cis-DCE CF

AAFo (-)

RfDo (mg/kg*nap)

SFo 1/(mg/kg*nap)

THQ (-)

TR (-)

1 1

1,00E-02 1,00E-02

3,10E-02

1 1

1E-06 1E-06

Note:

Megengedhető kockázatos anyag koncentráció a talajvízben ha a hatásviselők közvetlenül a talajvizet fogyasztják (mg/l) RBSL (1) 0,365 0,365

RBSL (2) 0,00275

RBSL (1) 0,156 0,156

RBSL (2) 0,0059

a használt összefüggések: (1) =RfDo*THQ*BW*365/(IR*EF*AAFo) (2) =TR*LT*BW*365/(SFo*IR*ED*EF*AAFo)

26. kép

III/8. A szennyezett talajvízzel öntözött zöldségek fogyasztásakor megengedhető szennyezőanyag koncentrációk

Jelmagyarázat EF=az expozíció gyakorisága

foc=a konyhakertek talajának szerves széntartalma

ED=az expozíció időtartama LT=élethossz

FIv=a szennyezett vízzel locsolt zöldségek részaránya a teljes mennyiségből Koc=Talaj szerves szén-víz megoszlási hányados

BW=testtömeg


Expozíciós paraméterek Felnőtt-RME

Paraméter / egység EF (nap/év) ED (év) LT (év) BW (kg) FIv (-) PIW (-) IRvr (g/nap) IRva (g/nap)

PIW=a locsolóvíz és a csapadékvíz aránya TR=tolerálható daganatkockázat IRvr=napi "gyökér"zöldség fogyasztás AAFo=orális abszorpciós faktor IRva=napi "felszín feletti típusú" zöldség fogyasztásRfDo=orális referencia dózis Kow=oktanol/víz megoszlási hányados SFo=orális daganatképző potenciál Kd=talaj-víz megoszlási hányados RBSL=kockázati alapú célérték RCF=gyökér biokoncentrációs faktor ABCF=a felszín feletti növényi részek biokonc. faktora

Nem-rákkeltő

350 70 0,25 1 282 431

Gyerek-RME

Rákkeltő

350 30 70 70 0,25 1 282 431

Nem-rákkeltő

350 15 0,25 1 106 167,6

Rákkeltő

350 6 70 15 0,25 1 106 167,6

Vegyianyag- és terület specifikus tényezők / egység

Kockázatos anyag Note cis-DCE CF Note:

Kow (l/kg)

Koc/Kd (l/kg)

159,40 91,20

(1) 35,50 39,80

foc (-)

0,05 0,05

RFC (l/kg)

ABCF (l/kg)

(2) 2,38 1,83

(3) 0,55 0,85

SFo AAFo RfDo 1/(mg/kg*n THQ (-) (-) (mg/kg*nap) ap)

1 1

1,00E-02 1,00E-02

3,10E-02

1 1

TR (-)

1E-06 1E-06

Megengedhető kockázatos anyag koncentráció a talajvízben ha a hatásviselők olyan zöldségeket fogyasztanak, melyet szennyezett talajvízzel locsoltak (mg/l) RBSL (4) 3,214 3,306

RBSL (5) 0,0249

RBSL (4) 1,82 1,86

RBSL (5) 0,070

(1) Koc for organic chemicals, and Kd for inorganic chemicals (2) for organic chemicals root concentration factor calculated by RCF=(10^(0,778*logKow-1,52))+0,82 (3) for organic chemicals above-ground concentration factor calculated by ABCF=(10^(1,588-0,578*logKow))*(1-0,85)*Koc*foc= a használt összefüggések: (4) =(RfDo*THQ*BW*365)/((RFC*IRvr+ABCF*IRva)*FIv*EF*AAFo*PIW*10-3) (5) =(TR*LT*BW*365)/((RFC*IRvr+ABCF*IRva)*FIv*EF*ED*AAFo*PIW*SFo*10-3) 27. kép

Expozíciós paraméterek

EFidi=locsolás közbeni expozíciók gyakorisága

AAFo=orális abszorpciós faktor


AAFd=dermális abszorpciós faktor

EFidi (nap/év)

ETir=a locsolóvíz használat ideje közvetlen lenyelésére vonatkozóan ETinh=ETder=a locsolóvíz használat ideje belégzés és bőrkontaktus vonatkozásában LT=élethossz BW=testtömeg

PC=a bőr áteresztő képessége MW=moláris tömeg H'=Henry állandó (20C)

IRir=locsolóvíz lenyelés

KLT=hőmérséklet korrigált teljes tömeg átadási faktor

LT (év) BW (kg) ETir (hr/nap) ETinh=ETder (hr/nap) IRir (ml/hr)

InhRo=óránként belélegzett levegő mennyisége szabadtérben fv=kipárolgott szennyezőanyag hányad SA=a teljes test bőrfelületének nagysága

RfDi=inhalációs referencia dózis

FS=a locsoláskor kitett bőrfelület aránya a teljes testéhez képest LRF=a tüdőben való visszatartás W=az öntözőberendezés sugarának szélessége

SFi=inhalációs slope factor RfDd=dermális referencia dózis SFd=dermális slope factor

T=a locsolóvíz hőmérséklete Qspr=a locsoló berendezés vízhozama d=a locsoló berendezést elhagyó vízcseppek sugara t=a vízcseppek esési ideje He=belégzési magasság U=átlagos szélsebesség

150

150

150

150

-

30

-

6

70 2

70 70 2

15 2

70 15 2

2

2

2

2

50 0,83

50 0,83

50 0,83

50 0,83

ED (év)

AAFi=inhalációs abszorpciós faktor

InhRo (m3/hr) SA (cm2) FS (-) LRF (-)

RfDo=orális referencia dózis SFo=orális daganatképző potenciál THQ=tolerálható egészségkockázati hányados TR=tolerálható daganatkockázat

W (m) T (C) Qspr (l/min) d (cm) t (sec) He (m) U (m/sec)

Nemrákkeltő

Paraméter / egység

Gyerek-RME

Rákkeltő

Felnőtt-RME

Rákkeltő

Jelmagyarázat

Nemrákkeltő

Jelmagyarázat

23000 23000 7280 7280 0,5 0,5 0,5 0,5 1 1 1 1 Területspecifikus adatok 9 9 9 9 25 25 25 25 50 50 50 50 0,2 0,2 0,2 0,2 5 5 5 5 2 2 2 2 2,25 2,25 2,25 2,25

III/9. A szennyezett talajvíz öntözővízként történő felhasználása során megengedhető szennyezőanyag koncentrációk

1E-02 9E-04

3,1E-02

1,0E-02 1,0E-02

1 1

1E-06 1E-06

RBSL (4)

-

RBSL (3)

1,0E-02 1,0E-02

RBSL (4)

TR (-)

3,1E-02

Megengedhető kockázatos anyag koncentráció a talajvízben ha a hatásviselők locsolóvíz használat közben lenyelés, belégzés vagy bőrkontaktus útján exponálódnak (mg/l) RBSL (3)

THQ (-)

(2) 0,4 0,4

RfDd (mg/kg*nap)

(2) 0,4 0,4

SFd 1/(mg/kg*nap)

(1) 11,8 10,6

RfDi (mg/kg*nap)

(1) 13,6 12,2

SFi 1/(mg/kg*nap)

0,17 0,15

RfDo (mg/kg*nap)

97 119

SFo 1/(mg/kg*nap)

H' (-)

1,0E-02 8,9E-03

fv (-) T<20C

MW (g/mol)

1 1

fv (-) T>20C

PC (cm/hr)

1 1

KLT (cm/hr) T<20C

AAFi (-)

1 1

KLT (cm/hr) T>20C

AAFd (-)

Note cis-DCE CF

AAFo (-)

Kockázatos anyag


7,41 8,32

0,063

3,65 2,31 0,137

Note: (1) temperature adjusted overall mass transfer coefficient calculation method:

minimum of results used if solved this three equations: (3) a =RfDo*THQ*BW*365/(IRir*ETir*EFidi*AAFo*10^-3) y=1301/(998,33+8,1855*(T-20)+0,00585*(T-20)^2)-3,30233 if T is under 20C b =RfDd*THQ*BW*365/(SA*FS*ETder*EFidi*AAFd*PC*10^-3) y u1=water viscosity in g/m*sec at T=1,002*10 if T is over 20C c =RfDi*THQ*BW*365*W*He*U*60/(InhRo*AAFi*ETinh*LRF*EFidi*Qspr*fv) y u1=water viscosity in g/m*sec at T=100*10 if T is under 20C minimum of results used if solved this three equations: (4) a =TR*LT*BW*365/(SFo*IRir*ED*ETir*EFidi*AAFo*10^-3) u2=water viscosity at 20C=1,002 g/m*sec 0,5 kg=gas-phase mass-transfer coefficient in cm/hr=kgH2O*(18/MW) , where kgH2O=30000 cm/hr b =TR*LT*BW*365/(SFd*SA*FS*ED*ETder*EFidi*AAFd*PC*10^-3) 0,5, kl=liquid-phase mass-transfer coefficient in cm/hr=klCO2*(44/MW) , where klCO2=20 cm/hr c =TR*LT*BW*365*W*He*U*60/(SFi*InhRo*AAFi*ETinh*ED*LRF*EFidi*Qspr*fv) y=((-1,3272*(T-20))-0,001053(T-20)^2)/(T+105)) if T is over 20C

-1

KL=overall mass transfer coefficient in cm/hr=(1/kl+1/(H'*kg))

KLT=temperature adjusted overall mass transfer coefficient in cm/hr=KL*(293*u1/((273+T)*u2))^-0,5

(2) fv=fraction volatilized=1-exp(-KLTt/600d)

28. kép

Expozíciós paraméterek Jelmagyarázat

Jelmagyarázat

Felnőtt-RME


AAFi=inhalációs abszorpciós faktor

ETin=expozíciós idő zárt térben LT=élethossz

RfDi=inhalációs referencia dózis SFi=inhalációs slope factor

BW=testtömeg


EF=az expozíció gyakorisága

TR=tolerálható daganatkockázat

IRin=óránként belélegzett levegő mennyisége zárttérben QT=teljes porozitás

H'=Henry konstans (20C) Da=Diffuzivitás a levegőben

QTCRACK=az aljzat repedéseinek teljes porozitása

Dw=Diffuzivitás vízben

Paraméter / egység IRin (m3/óra) ED (év) LT (év) BW (kg) ETin (óra/nap) EF (nap/év)

Nemrákkeltő

Gyerek-RME

Rákkeltő

Nemrákkeltő

Rákkeltő

0,83 -

0,83 30 70

0,83 -

0,83 6 70

70

70

15

15

24 350

24 350

24 350

24 350

Földtani-vízföldtani jellemzők Paraméter / egység QT (-)

0,410

0,410

0,410

0,410

(2)

QTCRACK (-)

0,380

0,380

0,380

0,380

(2)

QAS (-)

0,330

0,330

0,330

0,330

(2)

QWS (-)

0,080

0,080

0,080

0,080

(2)

QWCRACK=az aljzat repedésinek víztartalma

QACAP (-)

0,041

0,041

0,041

0,041

(2)

hCAP=a kapilláris zóna vastagsága

QWCAP (-)l

0,369

0,369

0,369

0,369

(2)

hV=a vadózus zóna vastagsága

QACRACK (-)

0,260

0,260

0,260

0,260

(2)

LGW=a talajvíz felszín alatti mélysége=hCAP+hV

QWCRACK (-)

0,120

0,120

0,120

0,120

(2)

5 395

5 395

5 395

5 395

(3) (4)

400 0,00014

400 0,00014

400 0,00014

400 0,00014

(4)

200 15 0,01

200 15 0,01

200 15 0,01

200 15 0,01

(2)

QAS=a vadózus zóna talajának levegőtartama

eff

D s=effektív diffúziós koefficiens a talajban eff

CAP=effektív

eff

CRACK=effektív

eff

WS=effektív

QWS=a vadózus zóna talajának víztartalma

D

QACAP=a kapilláris zóna talajának levegőtartama

D

diffúziós koefficiens a kapilláris zónában

QWCAP=a kapilláris zóna talajának víztartama

D

QACRACK=az aljzat repedésinek levegőtartalma

VFwesp=kipárolgási faktor; talajvízből zárttérbe

diffúziós koefficiens az épület aljzatában

diffúziós koefficiens a talajvíz és a talajfelszín között

hCAP (cm) hV (cm) LGW (cm)

ER=a szellőztetések aránya zárttérben LB=az épület alapterülete/alpterület LCRACK=az épület aljzatának vastagsága

ER (1/s) LB (cm)

eta=az épület aljzatának repedezettsége

1E-05 1E-05

(8) 2E-03 2E-03

(9) 1E-02 1E-02

1,0E-02 8,6E-04

1 1

TR (-)

-

THQ (-)

VFwesp

(cm2/s) eff WS

D

CAP

(cm2/s)

(7) 6E-03 8E-03

eff

eff

D s (cm2/s)

(6) 3E-05 3E-05

RfDi (mg/kg*nap)

7E-02 1E-01

Dw (cm2/s)

Da (cm2/s)

H' (-) 0,17 0,15

DeffCRACK (cm2/s)

1 1

(5) 1E-02 2E-02

D

Note cis-DCE CF

AAFi (-)

Kockázatos anyag


SFi 1/(mg/kg*nap)

LCRACK (cm) eta (-)

1E-06 1E-06

(1)

RBSL (10) 3,0 0,2

RBSL (11) -

homok réteg található a talajvízszint fölött a telítetlen zónában

(4)

(1a)

homoklisztes-homok réteg található a talajvízszint fölött a telítetlen zónában

2 2 eff (5) D s=Da(QAS^3,33)/QT +Dw(1/H)*(QWS^3,33)/QT

(2) (3) (9)

VFwesp=H*((DeffWS/LGW)/(ER*LB))*1000/(1+(DeffWS/LGW)/(ER*LB)+(DeffWS/LGW)/((Def f CRACK/LCRACK)*eta))=

koncentrációk.

(2) (2) (2)

Megengedhető kockázatos anyag koncentráció a talajvízben ha a hatásviselők a talajvízből kipárolgó gőzöket zárttérben lélegzik be (mg/l)

(1)

American Society For Testing And Material, ASTM E 1739-95, Standard Guide for Risk Based Corrective Action Applied at Petroleum Releaes Site Parameter Estimation Guidelines for Risk-Based Corrective Action (RBCA) Modeling, NGWA Petroleum Hydrocarbons Conference Houston, Texas, November 1996

Note

(1)

III/10. A szennyezőanyagok zárttérbe párolgása esetén megengedhető

RBSL (10) 0,65 0,05

RBSL (11) -

mérésen alapul

eff 2 2 (6) D CAP=Da(QACAP^3,33)/QT +Dw(1/H)*(QWCAP^3,33)/QT

eff 2 2 (7) D CRACK=Da(QACRACK^3,33)/QT +Dw(1/H)*(QWCRACK^3,33)/QT eff eff eff (8) D WS=(hCAP+hV)/(hCAP/D CAP+hV/D S)

(10) (11)

=(RfDi*THQ*BW*365*1000/(IRin*EF*ETin*AAFi))*0,001/VFwesp =(TR*LT*BW*365*1000/(SFi*IRin*ED*EF*ETin*AAFi))*0,001/VFwesp

29. kép

III/11. A konzervatív feltételezés mellett (RME) kockázati alapon számított megengedhető szennyezőanyag koncentrációk és a „B” értékek Az egyes releváns expozíciós utakon megengedhető szennyezőanyag koncentrációk (RBSL) gyerekekre, THQ=1, TR=1E-6

RME CF

A RME expozíciós paraméterek használatára akkor van szükség, ha az expozíció pontos becsléséhez nem áll rendelkezésre elégendő adat és az adathiányból eredő bizonytalanságot konzervatív feltételezésekkel úgy csökkenthetjük, hogy a lehető legrosszabb esetet vesszük alapul.

cis-DCE "B"-érték

1969

1,0E+04

RME cis-DCE

CF "B"-érték 130

1,0E+03

3,65

0,05

0,07 0,006

1,0E-01

0,14

1,0E+00

0,65

1,82

1,0E+01

0,16

Az egyes releváns expozíciós utakon szennyezőanyag koncentrációk (RBSL) felnőttekre, THQ=1, TR=1E-6

1,0E-03 Hús-tej-tojás fogyasztás

Közvetlen talajvíz fogyasztás

Zöldség fogyasztás

Locsolóvíz használat

RME cis-DCE

Belégzés megengedhető zárttérben

1,0E+04

RME CF

3910

1,0E-02

cis-DCE "B"-érték CF "B"-érték

0,003

1,0E-01 1,0E-02

0,02

0,22

1,0E+00

0,06

1,0E+01

3,05

7,41

3,21

1,0E+02

0,37

Konzervatív expozíciós paraméterek használata mellett A vizsgált expozíciós szituációk közül csupán a talajvíz közvetlen fogyasztása esetén számított megengedhető koncentráció „B” érték körüli, vagy valamivel az alatti abban az esetben, ha a számításhoz.

51,4

1,0E+03

RBSL (mg/l)

RBSL (mg/l)

1,0E+02





Belégzés zárttérben

30. kép

III/12. Tipikus expozíciós paraméterek használata RME helyett Felnőtt-RME Nemrákkeltő

EF=az expozíció gyakorisága EFidi=locsolás közbeni expozíciók gyakorisága ED=az expozíció időtartama ETir=a locsolóvíz használat ideje közvetlen lenyelésére vonatkozóan ETinh=ETder=a locsolóvíz használat ideje belégzés és bőrkontaktus vonatkozásában ETin=expozíciós idő zárt térben LT=élethossz BW=testtömeg FI=a szennyezett tej és hús részaránya a teljes bevitt mennyiségből FIe=a szennyezett tojás részaránya a teljes bevitt mennyiségből FIv=a szennyezett vízzel locsolt zöldségek részaránya a teljes mennyiségből IR=talajvíz fogyasztás IRir=locsolóvíz lenyelés InhRo=óránként belélegzett levegő mennyisége szabadtérben IRin=óránként belélegzett levegő mennyisége zárttérben IRcmeat=napi sertéshús fogyasztás IRpmeat=napi szárnyashús fogyasztás IRmilk=napi tejtermék fogyasztás IRegg=napi tojásfogyasztás IRvr=napi "gyökér"zöldség fogyasztás IRva=napi "felszín feletti termésű" zöldség fogyasztás SA=a teljes test bőrfelületének nagysága FS=a locsoláskor kitett bőrfelület aránya a teljes testéhez képest LRF=a tüdőben való visszatartás AF=a szennyezőanyagok felszívódásának mértéke a háziállatokban fgw=a talajvíz részaránya a háziállatok itatásában PIW=a locsolóvíz és a csapadékvíz aránya Qwbc=a sertések vízfogyastása Qwdc=a tejelő tehén vízfogyasztása Qwp=a szárnyasok vízfogyasztása

Rákkeltő

Egység Expozíciós Paraméterek nap/év 350 350 nap/év 150 150 év 30 hr/nap 2 2 óra/nap óra/nap év kg l/nap ml/hr 3 m /hr 3 m /hr kg/nap kg/nap kg/nap kg/nap g/nap g/nap 2

cm l/nap l/nap l/nap

r e f

Felnőtt-Tipikus Nemrákkeltő

Rákkeltő

r e f

Gyerek-RME Nemrákkeltő

1 1 1 1

350 20 0,5

350 20 9 0,5

1a 1a 1a 1a

350 150 2

2 24 70 1 1 0,25 2 50 0,83 0,83 0,08 0,142 2,08 0,0995 282 431

2 1 24 1 70 1 70 1 1 2 1 2 0,25 1 2 1 50 1 0,83 1 0,83 1 0,08 4 0,142 5 2,08 6 0,0995 7 282 10 431 11

0,5 18,3 70 0,4 1 0,1 1,1 10 0,625 0,625 0,02 0,042 0,561 0,022 87,2 127,5

0,5 18,3 70 70 0,4 1 0,1 1,1 10 0,625 0,625 0,02 0,042 0,561 0,022 87,2 127,5

1a 1a 1a 1a 3 2 1a 1a 1a 1a 1a 4a 5a 6a 7a 10a 11a

23000 0,5 1 1 1 1 15 50 0,4

23000 0,5 1 1 1 1 15 50 0,4

18400 0,1 1 1 0,5 0,5 15 50 0,4

18400 1a 0,1 1a 1 2 1 2 0,5 9 0,5 12 15 8 50 8 0,4 8

1 1 2 2 2 2 8 8 8

Rákkeltő

350 150 6 2

r e f

Gyerek-Tipikus Nemrákkeltő

Rákkeltő

r e f

1 1 1 1

350 20 0,5

350 20 6 0,5

1a 1a 1a 1a

2 24 15 1 1 0,25 1 50 0,83 0,83 0,039 0,062 0,826 0,049 106 167,6

2 1 24 1 70 1 15 1 1 2 1 2 0,25 1 1 1 50 1 0,83 1 0,83 1 0,039 4b 0,062 5b 0,826 6b 0,049 7b 106 10b 167,6 11b

0,5 19,6 15 0,4 1 0,1 0,5 10 0,625 0,625 0,0074 0,017 0,394 0,012 36 46

0,5 19,6 70 15 0,4 1 0,1 0,5 10 0,625 0,625 0,0074 0,017 0,394 0,012 36 46

1a 1a 1a 1a 3 2 1a 1a 1a 1a 1a 4c 5c 6c 7c 10c 11c

7280 0,5 1 1 1 1 15 50 0,4

7280 0,5 1 1 1 1 15 50 0,4

1 1 2 2 2 2 8 8 8

6800 0,1 1 1 0,5 0,5 15 50 0,4

6800 1a 0,1 1a 1 2 1 2 0,5 9 0,5 12 15 8 50 8 0,4 8

Ha a konzervatív expozíciós paramétereket helyspecifikus vizsgálati eredmények alapján a területre jellemző értékekre tudjuk cserélni, akkor az expozícióbecslés konzervatívizmusa a legtöbb esetben csökkentehető! 31. kép

III/13. A tipikus expozíciós paraméterek használatával kockázati alapon számított megengedhető szennyezőanyag koncentrációk és a „B” értékek RME cis-DCE

Az egyes releváns expozíciós utakon megengedhető szennyezőanyag koncentrációk (RBSL) gyerekekre, THQ=1, TR=1E-6 19274

cis-DCE "B"-érték

1,0E-02

0,1

1,1 0,05

0,65

0,14

1,1 0,07

0,006

1,0E-01

0,01

1,0E+00

0,3

1,82

1,0E+01

3,65

1,0E+02

20,6

28,2

130

548

1268

CF "B"-érték

0,16

1,0E-03

RME CF Tipikus CF cis-DCE "B"-érték 1389

1,0E-02

0,22 0,4

0,06

1,0E-01

0,02

1,0E+00

3,05 5,3

3,21

1,0E+01

CF "B"-érték 39,1

52,6

1,0E+03 1,0E+02

Tipikus cis-DCE

56467

0,003 0,02

A várakozásnak megfelelően a vizsgált expozíciós szituációk mindegyikében megemelkedtek a megengedhető szennyezőanyag koncentrációk a tipikus expozíciós faktorok alkalmazása során, tekintve, hogy az expozícióbecslés konzervatívizmusa csökkent.

1,0E+04

RME cis-DCE

7,41

1,0E+05

Az egyes releváns expozíciós utakon megengedhető szennyezőanyag koncentrációk (RBSL) felnőttekre, THQ=1, TR=1E-6

1,4


0,37 0,7


2476


51,4


3910

Hús-tej-tojás fogyasztás

RBSL (mg/l)

RBSL (mg/l)

1,0E+03

RME CF Tipikus CF

1969

1,0E+05 1,0E+04

Tipikus cis-DCE






32. kép

Mennyiségi kockázatfelmérési példa IV. A D érték számítás, a felszín alatti vizek fokozott védelme, a szennyezőanyag terjedés, a csóvadinamika és a hatásviselők forrásterülethez képest meghatározott helyének kapcsolata

Összefoglalás: - Felszín alatti víz kloroformmal szennyezett - A humán hatásviselőre megengedhető koncentráció az előző példából származik (Felnőtt-RME, zöldség öntözés) - Többféle szituáció

Cf

NAF

CR

Feladat: - D kármentesítési célállapot határérték képzése több lehetséges szituációra

33. kép

IV/1. A humán hatásviselő védelme érdekében meghatározott vízminőség

THQ (-)

TR (-)

Forgatókönyv

1

1E-06

Felnőtt-RME

1

1

RBSL / határérték (10/2000) mg/l Kockázatos anyag cis-DCE CF

Hús-tejKözvetlen tojás talajvíz fogyasztás fogyasztás 3910 0,365 51 0,0027


Locsolóvíz Belégzés használat (i-o-d) zárttérben

3,21 0,025

7,4 0,06

3,05 0,22

B (10/2000.) 0,010 0,005

a számított RBSL érték alatta maradt a választott B vagy C3 határértéknek

CR=25ugCF/l A konkrét „D” érték számításban ezt az egészségkockázati alapon számított kloroform koncentrációt használjuk fel kiindulási adatként, amely a szennyezett talajvízzel öntözött növények rendszeres fogyasztása során kialakuló expozícióban biztosítja azt, hogy a megengedhetőnél nagyobb mértékű kockázatok ne alakulhassanak ki.

34. kép

IV/2a. A távolság hatása a „D” értékre stabil csóva esetén Ha a horizontális szennyezőanyag terjedést a Domenico-féle, állandósult állapotra vonatkozó analitikus terjedési modell használatával pusztán a diszperzió jelenlétét feltételezve becsüljük a talajvízben, akkor az egyenlet első tagja – amely a biodegradációt és a szorpciót is tartalmazza – kiesik.

λ=0; csak diszperzió

1/DAF=

  C ( x ,0 ,0 , ∞ )  x  = exp  1− C ( 0 ,0 ,0 ,0 )  2α x   

 4 λα x  1 +  vc  

1/ 2  

 Sw   erf    1/ 2   4α yx 

(

)

  erf  

 Sd   4 (α x )1 / 2 z 

   

x = távolság a forrás és a hatásviselő között, Sw, Sd = az oldott csóva szélessége, vastagsága a forrásban, αx, αy, αz = x,y,z irányú diszperzivitás, DAF = a terjedési útvonalon számított hígulási koncentrációcsökkenési faktor, λ = biodegradációs állandó, felezési idő, R = retardációs faktor (megkötődés), Vc= a szennyezőanyag terjedési sebessége

Konkrét esetben, ha.....

CR=25 ug CF/l Cforrás

Cforrás = CR*DAF1 = 925 ug/l

x=200 m, Sw=45 m, Sd=2 m, αx=20m, αy=6,6m, αz=1,0m Domenico Steady-state DAF1=37

CR=25 ug CF/l Cforrás

x=300 m, Sw=45 m, Sd=2 m, αx=30m, αy=9,9m, αz=1,5m


Domenico Steady-state DAF2=82 35. kép

IV/2b. A szorpció és biodegradáció hatása a „D” értékre stabil csóva esetén

Ha a horizontális szennyezőanyag terjedést a Domenico-féle, állandósult állapotra vonatkozó analitikus terjedési modell használatával a diszperzió, a szorpció és a biodegradáció jelenlétét feltételezve becsüljük a talajvízben, akkor az egyenlet a következőképpen alakul.

λ>0; diszperzió, szorpció és biodegradáció is

1/DAF=

 C ( x ,0 ,0 , ∞ )  x = exp  C ( 0 ,0 ,0 ,0 )  2α x 

 1 −  

 4 λα x  1 +  vc  

1/ 2  

 Sw   erf   1/ 2    4α yx 

(

)

  erf  

 Sd   4 (α x )1 / 2 z 

x = távolság a forrás és a hatásviselő között, Sw, Sd = az oldott csóva szélessége, vastagsága a forrásban, αx, αy, αz = x,y,z irányú diszperzivitás, DAF = a terjedési útvonalon számított hígulási koncentrációcsökkenési faktor, λ = biodegradációs állandó, felezési idő, R = retardációs faktor (megkötődés), Vc= a szennyezőanyag terjedési sebessége, Vc=Vx/R, ahol Vx=a víz Darcy szivárgási sebessége (Vx=k x i /e)

Konkrét esetben tehát, ha.....

CR=25 ug CF/l Cforrás x=300 m, vx=65,84 m/év, R=1,38 Sw=45 m, Sd=2 m, αx=30m, αy=9,9m, αz=1,5m λ=3,9E-04 1/nap (irodalmi-konzervatív) Domenico Steady-state DAF3=185,6


36. kép

   

IV/2c. Az egyes tényezők hatása a „D” értékre

Megállapítható, hogy a „D” érték nagysága alapvetően függ: a vizsgált expozíciós szituációtól és a hatásviselőre nézve megengedhető szennyezőanyag koncentrációjától a szennyezőforrás és a hatásviselő közötti távolságtól, azaz a terjedési út hosszától valamint a terjedési úton zajló koncentrációcsökkentő folyamatok típusától és mértékétől (diszperzió, biodegradáció, stb.) is. Cf

NAF

CR

37. kép

IV/3. „Steady-state” azaz állandósult állapora vonatkozó terjedés modellezés csak diszperzió mellett

Steady-state modellezés eredményeként a forrástól különböző távolságban az alábbi kloroform koncentrációk adódnak:

Folyamatos és időben állandó forrásoldali szennyezőanyag koncentrációt és adott nagyságú diszperziót feltételeve egyensúlyi modellel meghatározható, hogy egy adott szennyezett területen a hatásviselőnél egyáltalán kialakulhat-e a megengedhetőnél nagyobb kloroform koncentráció?! Példaként......

λ=0 300 méter

ha 200 ug/l

300méter

200 ug/l forrásoldali CF koncentráció mellett tehát a hatásviselőnél, azaz az expozíció helyén ki sem alakulhat 25ug/l, vagy annál nagyobb koncentráció!!

Cél:25 ug/l

Viszont ha a forrásoldali konc. 5000 ug/l, akkor az expozíció helyén a megengedett 25 ug/l értéknél már jóval nagyobb koncentráció is kialakulhat!!

ha 5000 ug/l

38. kép

IV/4. „D” érték képzés stabil csóva esetén csak diszperzió mellett és a „tranziens” modellezés A hatásviselőnél megengedhető kloroform koncentrációból a terjedési úton lezajló folyamatok hatását figyelembe véve visszaszámolható a „D” érték. A konkrét esetben.....

λ=0

D érték képzésnél az a kérdés, hogy a forrásban legfeljebb mennyi lehet a konc.??

2050 ug/l

25 ug/l

Tranziens modellezés eredményeként:

„Tranziens”, azaz nem permanens modellel az is meghatározható, hogy mennyi időnek kell eltelnie addig mire a hatásviselőnél éppen a megengedhető kloroform koncentráció lesz kimutatható a talajvízben?! Példaként......

Idő !!

Tehát elméletileg 23 évre van szükség ahhoz csak a diszperzió jelenléte mellett is, hogy a 300 m távolságban lévő hatásviselőnél a 25 ugCF/l konc. kialakuljon, ha a forrásban folyamatos betáplálás mellett 2050 ugCF/l koncentráció van jelen!!

39. kép

IV/5. Márpedig a szerves szennyezőanyagok biodegradálódnak is!

λ>0

Forrás, >10 mg/l

12 évvelA szennyezés1után 4 nappal 2,5 hónappal évvel

4 hónappal

>5 mg/l >1 mg/l >10 ug/l (Käss 1969)

A szennyezőanyag csóvák életciklusuk során egy növekvő, majd egyensúlyi (stabil) fázist követően csökkenő, majd elfogyó fázisba lépnek a degradációs folyamatoknak köszönhetően.

CR=25 ug CF/l B=5ug/l Cforrás x=300 m, vx=65,84 m/év, R=1,38 Sw=45 m, Sd=2 m, αx=30m, αy=9,9m, αz=1,5m, λ=3,9E-04 1/nap (irodalmikonzervatív), DAF=185,6

Cforrás = CR*DAF = 4640 ug/l

DAF=928 (x=517 m)

Tehát a korábbi lépésben meghatározott D érték a csóva tényleges kiterjedésétől és viselkedésétől függetlenül, egy állandó koncentrációjú forrásra érvényes ha a feltételezett koncentrációcsökkentő folyamatok időben állandóak

Vagyis, ha éppen stabil fázisban van a csóvánk és a λ éppen az irodalmi 3,9E-04 1/nap mértékű a vizsgált területen, akkor a humán hatásviselő és a szennyezetlen felszín alatti víztest védelmét is biztosítja a 4640 ug/l D érték elérése a forrásban!! Azonban ha a csóva még nem érte el a stabil fázist, azaz növekvő fázisban van, a kockázatok alulbecslésre kerülhetnek és a továbbterjedés kockázata is fennáll!!

40. kép

IV/6. A D érték számítása és a felszín alatti vizek fokozott védelme Tekintve, hogy a forrásoldali koncentrációk és a koncentrációcsökkentő folyamatok is gyakran időben változó nagyságúak, ezért a csóva elterjedési területe az idővel nőhet. A vizsgált területen az időben zajló folyamatokat és az oldott csóva tényleges viselkedését monitoring tevékenység során lehet pontosabban megismerni. Konkrét esetben......

t1 időpont (állapotfelmérés)

Megfelelőségi pont

B=5ug/l

B=5ug/l

Cforrás

t1 időpont

t2 időpont

t2 időpont (növekvő csóva) Tekintve, hogy a szennyezőanyagok elterjedési területe nem nőhet, a hatásviselőket elegendő a B+1 év vízterjedési területen belül fölvenni

B(t1)+1 év vízterjedés=517+65,8 m

x=517 m, vx=65,84 m/év, R=1,38 Sw=45 m, Sd=2 m, αx=51,7m, αy=17,06m, αz=2,59m, λ1=3,9E-04 1/nap, DAF1=928

Cforrás(t1) = B*DAF1 = 4640 ug/l

Vx, R, Sw és Sd =állandó, de x nőtt mert pl. Cforrás nőtt A monitoring eredmények alapján újra számolt λ=2,8E-04 1/nap, DAF2=653

Az eljárás jelentősége - változó forrásoldali koncentrációnál - releváns monitoring nélküli területen - biodegradálható vegyi anyagoknál - kis vízáramlási sebesség mellett

Cforrás(t2) = B*DAF2 = 3265 ug/l

Tehát a monitoring nagyon fontos - a csóvadinamika tisztázására - a forrásoldali koncentráció meghatározására - és a λ pontosítása 41. kép

Mennyiségi kockázatfelmérési példa I

Recommend Documents