ĐÁNH GIÁ VÀ QUẢN LÝ NGUY CƠ MÔI TRƯỜNG doc

Thông qua đánh giá sự phơi nhiễm pollution expose, đánh giá môi quan hệ liều lượng-phản ứng dose-response để xác định nguy cơ có thể gây ra của chất ô nhiễm.. Bốn thuộc tính của chất ô n

ĐÁNH GIÁ VÀ QUẢN LÝ NGUY CƠ

MÔI TRƯỜNG

Trong những thập niên gần đây, người ta đã rất quan tâm đến tác động của

ô nhiễm môi trường đối với sức khoẻ cộng đồng, bởi vì ngoài những bệnh truyền nhiễm như dịch tả, sốt rét, lao do vi sinh vật gây ra, đã xuất hiện những bệnh nguy hiểm như ung thư và các khuyết tật của trẻ sơ sinh do các chất ô nhiễm môi trường gây ra Các chất độc hại đó là các chất thải nguy hiểm do sản xuất công nghiệp, do vận chuyển, lưu giữ các chất độc hại bị rò rỉ gây ra Rất nhiều chất thải độc hại và thảm hoạ đối với sức khoẻ cộng đồng đều do sự cố môi trường gây ra Con người tìm cách tiếp cận đánh giá nguy cơ hiểm hoạ của chất ô nhiễm Thông qua đánh giá sự phơi nhiễm (pollution expose), đánh giá môi quan hệ liều lượng-phản ứng (dose-response) để xác định nguy cơ có thể gây ra của chất ô nhiễm Trên cơ sở đó, tìm biện pháp quản lý tốt môi trường, ngăn ngừa sự cố, bảo vệ sức khoẻ cộng đồng

1 Những khái niệm và định nghĩa cơ bản

1.1 Chất nguy hiểm (hazardous substance) Chất được gọi là nguy hiểm nếu

như nó có một trong bốn đặc tính sau: phản ứng, bốc cháy, ăn mòn và độc hại

- Chất phản ứng là chất không bền vững dưới điều kiện thông thường Nó

có thể gây nổ hay phóng thích khói, hơi, khí độc hại khi hoá hợp với nước

- Chất cháy là chất dễ bị cháy, cháy to và cháy dai dẵng Ví dụ như xăng,

các chất hữu cơ dễ bay hơi, dung môi Hơi của chúng dễ bắt lữa ở nhiệt độ thấp (

600C)

- Chất ăn mòn bao gồm các chất lỏng có độ pH thấp hơn 2 hoặc lớn hơn

12,5, chúng ăn mòn kim loại rất mạnh

- Chất độc hại là các chất có tính độc hại hoặc gây tai hoạ khi con người ăn

uống thực phẩm có chứa chúng hoặc hít thở hấp thụ chúng Tính chất, mức độ độc hại được xác định bằng kiểm tra đánh giá của các phòng thí nghiệm đã được chuẩn hoá

Những chất nào là nguy hiểm

Bốn thuộc tính của chất ô nhiễm đã được nêu ở trên, song để xác định cụ thể chất nào là nguy hiểm thì có nhiều ý kiến khác nhau Theo Cục bảo vệ môi trường của Mỹ (US.EPA), một số căn cứ sau được dùng làm cở sở để xếp loại chất

nguy hiểm khi xử lý, lưu giữ và vận chuyển hay thải bỏ chúng sẽ gây ra ô nhiễm

và độc hại cho người, cụ thể:

- Tăng đáng kể số tử vong,

- Tăng tình trạng ốm đau không hồi phuck được,

- Phát triển hiểm họa trong thời gian trước mắt hoặc lâu dài

Cục bảo bệ môi trường Mỹ qui định 8 nguyên tố và 6 loại thuốc bảo vệ thực vật (bảng 1) khi nồng độ lớn hơn các giá trị tối đa cho phép là chất nguy hiểm

Theo quy định của US EPA, ở Mỹ khi lưu hành một bản thống kê thực tế

về các chất thải nguy hiểm, thì cần được xếp thành ba nhóm:

* Các chất thải công nghệ độc hại: như công nghệ lọc dầu, bảo quản gỗ,

* Các chất thải phổ biến trong công nghiệp thông thường,

* Các hóa chất thông thường như ben zen, cresol, thuốc bảo vệ thực vật, hợp chất thủy ngân

1.2 Nguy cơ (risk)

Khái niệm về nguy cơ bao hàm xác suất của một tác dụng có hại đến sức khỏe con người, môi trường và tài sản và cả mức độ của những nguy cơ có liến

quan Có thể nêu tóm tắt nguy cơ: là sự cố hay ảnh hưởng xấu có thể xảy ra trực tiếp hay gián tiếp đến sức khỏe, hạnh phúc của con người

1.3 Đánh giá (assessment): xác định giá trị nhằm xét đoán thẩm định.

1.4 Phân tích (analysis): sự khám xét kỹ càng hoặc thông qua sự nghiên cứu hiểu

biết rõ vấn đề gì đó

1.5 Đánh giá nguy cơ môi trường (Environmental Risk Assessment-ERA):

Mô tả, phân tích và truyền đạt các thông tin về nguy cơ có thể xảy ra đối với sức khỏe, hạnh phúc con người và với các hệ sinh thái Những nguy cơ này có thể xảy

ra trong môi trường hay có thể truyền qua môi trường

1.6 Quản lý nguy cơ: tiến hành các hoạt động để làm giảm các nguy cơ và làm

cân bằng nguy cơ dựa trên cơ sở mô tả đặc điểm của các nguy cơ và các thông tin

về chi phí hữu hiệu

1.7 Đặc điểm nguy cơ: xác suất có thể đạt đến điểm cuối sinh học, xác suất này

có liên quan số đo của một vài thông số môi trường

1.8 Điểm cuối sinh học (biological enpoin): sự thay đổi có thể đo được trong một sinh vật tiếp xúc với hiểm họa môi trường (ví dụ: bệnh tật, tử vong, tàn tật, thay đổi trọng lượng, thay đổi khả năng tái sinh)

Bảng 1 Nồng độ tối đa của các chất ô nhiễm để kiểm tra tính nguy hiểm

2 Các bước đánh giá nguy cơ

Trong luật pháp, tiêu chuẩn về môi trường (đất, nước, không khí) của nhiều nước, người ta ít quan tâm đến tính chất độc hại của chất ô nhiễm, mà thường đưa

ra tiêu chuẩn giới hạn tối đa cho phép của nó để bảo vệ sức khoẻ cộng đồng Như vậy về bản chất, các tiêu chuẩn này cho rằng: chất ô nhiễm có ngưỡng, nếu nồng

độ thấp hơn ngưỡng qui định sẽ không gât độc hại Nhưng hiện nay quan niệm này đã thay đổi: nồng độ thấp hơn ngưỡng qui định nhưng tác dụng kéo dài vẫn có nguy cơ độc hại Vì vậy cần xếp ra 2 loại nguy cơ:

- Nguy cơ nào gây ung thư hay khuyết tật của trẻ sơ sinh,

- Nguy cơ nào chấp nhận được

Sự xếp loại này đòi hỏi chương trình thực nghiệm công phu Chính vì vậy khó khăn lớn nhất hiện nay là tốc độ đưa vào ứng dụng thực tế các chất này ngày càng nhanh, trong khi đó chương trình thực nghiệm để xác định nguy cơ lại triển khai chạm, lạp tiêu chuẩn đánh giá không theo kịp thực tế

Đánh giá nguy cơ là việc thu thập dữ liệu trên cơ sở các mô hình thực nghiệm để xác định mối quan hệ giữa liều lượng và phản ứng Sau đó dựa vào dữ liệu này để đánh giá toàn diện về nguy cơ Chúng ta có thể nói nguy cơ về cái chết trong dời một người là 1 Nguy cơ đó có thể là do nhiều nguyên nhân khác nhau

Số liệu điều tra sẽ giúp chúng ta đánh giá xác suất của các nguyên nhân đó Ví dụ

ở Mỹ số liệu thống kê cho thấy trong tổng số 2,1 triệu người chết hàng năm (những năm cuối thập niên 80) có khoảng 460.000 người chết vì ung thư Có thể nói rằng nguy cơ chết vì ung thư ở Mỹ là vào khoản 22% (4,6.105/2,1.106  0,22) Bảng 2 thống kê một số nguy cơ thông thường ở Mỹ năm 1987

Bảng 2 Một số nguy cơ ở Mỹ

Hoạt động Nguy cơ trong đời người

Ung thư do uống rượu 0,001

Ung thư do phóng xạ bơ biển 0,001

Viện hàn lâm khoa học Mỹ (1983) đề nghị việc đánh giá nguy cơ làm bốn bước:

- Bước 1: Nhận dạng sự nguy hiểm Thường dựa vào kết quả thử nghiệm

trên động vật để xác định hóa chất nào gây ung thư, quái thai

- Bước 2: Đánh giá quan hệ liều lượng - phản ứng Quá trình định rõ quan

hệ giữa liều lượng của một tác nhân và tỉ lệ bệnh mắc phải Việc thực nghiệm đo quan hệ này tiến hành trên súc vật phải có đánh giá ngoại suy cho người

- Bước 3: Đánh giá nguy cơ Xác định quy mô và tính chất của dân số bị nguy

hiểm bởi tác nhân đang nghiên cứu Đánh giá này phải được khảo sát dưới ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác nhau: tuổi tác, tình trạng sức khỏe, sự hiệp đồng của nhiều chất độc

- Bước 4: Định rõ tính chất của nguy cơ Đó là sự kết hợp 3 bước trên để

đánh giá tầm quan trọng của vấn đề đối với sức khoẻ cộng đồng

Hình 1: Bốn bước tiến hành đánh giá nguy cơ

Bước 1: Xác định

Bước 2: đánh giá

liều lượng phản

Bước 3: đánh giá nguy cơ (phơi Bước 4: định rõ

tính chất của nguy

3 Nội dung xác định nguy cơ của chất ô nhiễm

Đây là công việc của nhà độc chất: cần xác định xem tác nhân cần nghiên cứu có nguy hiểm đối với sức khỏe của người hay không Nội dung này có thể gồm:

- Sự phân bố, hấp thu, chuyển hóa, đào thải của chất độc sau khi đưa vào cơ thể người

- Tác động trên các cơ quan: nhất là gan và thận

- Xác định mức độ tích lũy trong cơ thể

- Khả năng gây đột biến gen, làm thay đổi ADN

- Gây ung thư, khối u lành tính hoặc ác tính

4 Ba câu hỏi về nguy cơ

 Câu hỏi 1 Cái gì sẽ xảy ra xấu đối với dự án?

+ Ảnh hưởng gì có thể xảy ra và tác động đến sức khỏe con người

+ Các hậu quả làm chết người, tai nạn ?

 Câu hỏi 2 Phạm vi và mức độ quan trọng của các hậu quả xấu đó là gì?

- Số lượng người bị ảnh hưởng, số tiền viện phí, của cải bị hư hại, vùng bị tàn phá?

 Câu hỏi 3 Hậu quả xấu ra sao?

- Với tần suất nào gây ra các hậu quả xấu đó, bằng chứng minh lịch sử và thực tế nào đã có thể xem xét khả năng nguy cơ có thể xảy ra?

Tìm kiếm Đánh giá nguy cơ Quản lý nguy cơ

Thông tin suy diễn

từ liều cao xuống

Đánh giá liều đáp trả (môi liên quan giữa liều và gười bệnh ra sao

Đánh giá tiếp xúc (sự tiếp xúc đang xảy ra hay trước đây dưới những điều kiện khác nhau

Phát triển những lựa chọn điều chỉnh

Đặc tính nguy cơ (ước lượng

về những tổn hại lên quần thể

Đánh giá sức khỏe cộng đồng, hậu quả kinh tế,

xã hội, chính trị

và những lựa chọn điều chỉnh

Tạo dựng những quyết định hành động

5 Hệ thống đánh giá nguy cơ

Phân loại hệ thống đánh giá nguy cơ

Để phân tích được nguy cơ, người ta phân ra hai loại

+ Đánh giá nguy cơ theo mức vi mô: đánh giá đường truyền nhiễm từ một khâu của chu trình dòng đến con người qua sự tiếp xúc

+ Đánh giá nguy cơ theo mức vĩ mô

6 Đánh giá quan hệ liều lượng-phản ứng

Ở đđy muốn xâc định mối quan hệ toân học giữa liều lượng chất độc xđm nhập văo cơ thể vă tình trạng nguy hiểm của người Mối quann hệ được thể hiện bằng đồ thị:

- Trục hoănh: liều lượng (mg/kg/ngăy),

- Trục tung: lă phản ứng, mức độ nguy hiểm, không có đơn vị, đó lă xâc suất có hại cho sức khỏe Ví dụ: tỷ lệ giảm tuổi thọ, tỉ lệ % gđy bệnh cho người

Với chất gđy ung thư, đồ thị qua gốc tọa độ tức lă không có ngưỡng an toăn khó khăn lớn nhất ở đđy lă tìm một mô hình toân học để ngoại suy đối với câc liều thấp, vì trong phòng thí nghiệm trín súc vật thường dùng liều lớn để thấy

rõ mức nguy hiểm, từ đđy ngoại suy thế năo để xâc định liều lượng nhỏ không có nguy cơ

(1): đối với chất gây ung thư (2): đối với chất không gây

Để đảm bảo an toăn, US EPA chọn mô hình nhiều giai đoạn tuyến tính,

trong đó cần xâc định hệ số tỷ lệ được gọi lă hệ số tiềm ẩn nguy cơ- đơn vị lă

(mg/kg/ngăy)-1 Phương trình năy có dạng:

Nguy cơ xảy ra liều lượng trung bình hệ số tiềm ẩn

trong đời người = hăng ngăy x nguy cơ

(mg/kg/ngăy)-1 (mg/kg/ngăy)

Trín cơ sở thực nghiệm, EPA đê đưa ra bảng hệ số tiềm ẩn nguy cơ qua đường tiíu hóa vă hô hấp của 20 chất khâc nhau (bảng 3)

Bảng 3 Hệ số tiềm ẩn nguy cơ (EPA-1989)

Hóa chất Phân loại Hệ số tiềm ẩn Hệ số tiềm ẩn

độc tính nguy cơ

qua đường tiêu hóa

(mg/kg/ngày)-1

nguy

cơ qua đường hô hấp

Trọng lượng cơ thể trung bình của người lớn 70 kg

Trọng lượng cơ thể trung bình của trẻ em 10 kg

Lượng nước tiêu thụ hàng ngày của người lớn 2 lit

Lượng nước tiêu thụ hàng ngày của trẻ em 1 lit

Lượng không khí hít thở hàng ngày của người

lớn

20 m3

Lượng không khí hít thở hàng ngày của trẻ em 5 m3

Lượng cá tiêu thụ hàng ngày của người lớn 6,5 gam

Tuổi thọ trung bình của người lớn 70 năm

Ví dụ 1: Giả thiết nước máy có hàm lượng THM là 40 ppt (Giới hạn

cho phép của THM; 70 ppt) Hảy tính:

- Nguy cơ lớn nhất mắc bệnh ung thư cho cả đời người dùng nước máy có nồng độ THM ở trên

- Với thành phố hai triệu dân dùng loại nước này thì số người mắc bệnh ung thư hàng năm là bao nhiêu ?

Giải:

* Với người lớn 70 Kg, dùng 2lít/ngày, lượng THM đưa vào hàng ngày tính cho 1 kg cân nặng (CDI) là:

day kg mg kg

day L L mg

70

/2./10

Như vậy trong thời gian 70 năm sống của một người, xác suất mắc bệnh ung thư của người này là 7 triệu Cần lưu ý là các hệ số tiềm ẩn nguy cơ đã được giả thiết theo hướng an toàn nên có thể thấy xác suất mắc bệnh ugn thư là 7 phần triệu là quá lớn

* Có 7 người mắc bệnh ung thư trên 1 triệu người trong thời gian 70 năm Vậy thành phố hai triệu dân trong một năm nào đó, số người mắc bệnh ung thư chỉ do THM trong nước cấp sẽ là:

Số người bị ung thư / năm = (2.106.7) / (1.106.70) = 0,2 (người / năm)

Cần nhấn mạnh rằng việc ước lượng nguy cơ ở đây còn thô sơ Liều lượng được sử ụng căn cứ vào giả thiết thời gian tính nguy cơ là

70 năm, mức tiêu thụ và hấp thu chất độc là 100% Hàm lượng chất ô nhiễm không thay đổi trong nước cấp Nếu tính đến các yếu tố này ta

có một cách tính tổng quát hơn lượng chất ô nhiễm đưa vào người hàng ngày (CDI) là:

CDI (mg/kg/ngày =

)ngay(tuoitho)

kg(ecothtrongluong

)mg(hatonhiemTongluongc

+ Thời gian làm việc 5 ngày/ tuần, 50 tuần/năm trong 20 năm,

+ Công nhân này hít thở 2 giờ/ngày làm việc ở mức 1,5 m3 không khí/giờ và 6 giờ/ngày ở mức 1m3/giờ Hệ số hấp thu chất độc là 80% (0,8)

Giải:

- Lượng không khí đưa vào cơ thể trong một ngày làm việc là:

1,5 m3 / h x 2h + 1m3 / h x 6h = 9m3 /ngày

- Tổng lượng chất ô nhiễm đưa vào cơ thể là:

9m3 /ngày x 5 ngày/tuần x 50 tuần/năm x 0,05 mg/m3 x 0,8 x 20 năm = 1800 mg

- Dùng tuổi thọ trung bình chuẩn là 70 năm, trị số CDI là:

nam/ngay365.nam70.Kg

60

mg1800CDI 

= 1,17.10-3 mg/kg/ngày

- Xác suất mắc ung thư của người đó là:

Xác suất P = 1,17.10-3 mg/kg/ngày x 0,02 (mg/kg/ngày)-1

= 2,3.10-5 = 23.10-6

Xác suất P là 23 phần triệu

Như vậy nguy cơ mắc bệnh ung thư của người đó là 0,023%

7 Đánh giá sự phơi nhiễm của người

Sự nguy hiểm của chất ô nhiễm thể hiện ở hai yếu tố cơ bản, đó là:

- Độc tính và nồng độ chất ô nhiễm trong môi trường,

- Thời gian phơi nhiễm (thời gian tiếp xúc và chụi tác động của chất ô nhiễm)

Nếu chất ô nhiễm rất độc nhưng người ở ngoài vùng khuếch tán vẫn không bị nguy hiểm Ngược lại chất ô nhiễm ít độc hơn, nhưng người tiếp xúc lâu thì lại nguy hiểm

Đánh giá mức độ nguy hiểm của một chất thường theo hai bước:

- Đánh giá sự khuyếch tán của chất ô nhiễm (để đánh giá nồng độ chất ô nhiễm trong môi trường),

- Đánh giá sự phơi nhiễm (thời gian và phương thức tiếp xúc của chất độc với người)

Lượng chất ô nhiễm xâm nhập vào người qua không khí, nước được xác định dễ dàng thông qua nồng độ chất ô nhiễm, thể tích không khí thở vào, thể tích nước uống hàng ngày

Để xác định lượng chất ô nhiễm vào người qua thực phẩm ví dụ như thịt cá , tức là muốn xác định hàm lượng chất độc trong sinh

vật, người ta dùng Hệ số nồng độ sinh học (bioconcentration factor-BCF)

Hàm lượng chất = Nồng độ chất x hệ số nồng độ

độc trong cá (mg/L) độc trong nước (mg/L) sinh học (L/kg)

Năm 1986, EPA đưa ra trị số BCF của 21 chất ô nhiễm đối với cá (bảng 3) Trị số BCF càng cao chất độc càng tích luỹ nhiều trong cơ thể sống

Ví dụ: một người nặng 70 Kính gửi, tiêu thụ 6,5 gam cá/ngày Cá sống trong môi trường nước có hàm lượng tricloroetylen (TCE) là 0,1 mg/L Xác định nguy cơ gây ung thư đối với cả đời người

- Hàm lượng TCE trong cá = hàm lượng TCE/nước x BCF

= 0,1 x 10,6 = 1,06 mg/kg

- Lượng TCE người đó tiêu thụ trong một ngày là:

0,0065 kg/ ngày x 1,06 mg TCE /kg cá

CDI = 0,0065 Kg cá/ngày x 1,06 mg TCE/kg cá x 1/70 kg

Bảng 5 Trị số BCF của một số chất đối với cá (EPA 1986)

Hoá chất Hệ số nồng độ sinh học

(1/kg)

Asen và các hợp chất asen 44