1、健康風險評估,1. 健康風險評估簡介,健康風險評估,風險評估是以科學的步驟來解析一件事物可能造成風險之形式、範圍及特性之過程。健康風險是因為人類暴露到物理性、化學性及生物性等危害因子而導致傷害、疾病或死亡的可能性。簡而言之，健康風險評估是對暴露於危害性因子而造成危害的估計與描述。,健康風險評估制度(I),國外 - 當代健康風險評估大約可追溯至1975年，美國現行風險評估制度之建立係參考1983年美國國會公布之風險評估之運用於聯邦政府相關事務報告（National Research Council of the National Academy of Sciences, NAS-NRC）所發展出
2、之評估模式。,國內 -,土壤及地下水污染整治法（92.01.08）第 十七 條 : 地下水污染整治計畫之提出者，如因地質條件、污染物特性或污 染整治技術等因素，無法整治至污染物濃度低於地下水污染管制標準者， 得依環境影響與健康風險評估結果，提出地下水污染整治目標。,健康風險評估制度(II),健康風險評估之應用,職業安全與衛生 環境衛生及疾病管制 有害物質管理 環境保護與污染整治 食品衛生標準 醫療及藥物毒物管理 農業及畜牧用藥管理 輻射危害控制與保護 風險溝通及風險管理,環境保護與污染整治領域:,污染場址復育整治目標環境品質標準之訂定污染源排放標準之訂定公害鑑定及賠償污染管制策略之擬定,職業安
3、全與衛生領域:,職業安全與衛生法規之訂定流行病學研究作業環境中有害物濃度標準之訂定作業環境工程控制設施風險溝通與風險管理,健康風險評估之主要步驟,危害鑑識 (Hazard Identification)毒性評估 (Toxicity Assessment)暴露評估 (Exposure Assessment) 風險描述 (Risk Characterization),風險之發生: 危害因子必須存在，暴露必須發生，不同的暴露程度造成不同程度之健康風險。,由污染源產生至健康影響之過程,風險評估與風險管理,經濟因素 社會經濟因素 社會正義與,技術可行性 工程控制 行政法規,風險管理,2. 危害鑑識,-即
4、探討某一特定危害性因子是否與人體健康有關。,危害鑑識之目的,危害因子鑑定為健康風險評估之第一步驟，其工作在於鑑定何種因子可引起人體健康影響。危害因子的種類可以是物理性、化學性，或生物性，並且當人體累積足夠的暴露時，會造成傷害、疾病或死亡。,危害鑑識之方法,在危害鑑識程序上，其重點有二，一是危害因子可能產生之健康損害;一是產生危害因子的暴露資料。 在危害鑑定的程序中，化學物質之危害性是所需的基本資料，目前許多毒性資料大都來自動物實驗、非生體試驗 (in-vitro test) 流行病學研究及化學物質分子結構等相關資訊。,危害鑑識之方法,蒐集可能存在化學物質之相關資訊採樣現地訪視模式推估化學物質之
5、環境宿命及傳輸判定化學物質是否有毒化學物質於環境傳輸及轉換之模式,概念危害模式概念危害模式可做為危害點規劃工具、資料解釋輔助以及與一般大眾溝通的工具，並做為呈現危害點已知資訊之工具。,概念危害模式,誰會受到暴露 ?,如何暴露 ?,污染物如何到達受體?,暴露如何隨時間而改變 ?,何種資料尚不齊全?,危害鑑定主要工作項目,鑑定標的污染物鑑定相關之暴露途徑鑑定毒性終點,化學物質基本特性,分子量化學式蒸氣壓在水中之溶解性在其它溶劑中之溶解性感官偵測極限(味覺/嗅覺)生物濃縮因子辛醇 / 水之分布係數,土壤 / 沉降物之吸附係數熔點沸點水中降解速率土壤中降解速率生物介質中降解速率類似化合物(結構/反應性
6、/其他),毒性資料摘要,藥物動力學特性吸附作用分佈及貯存新陳代謝（傳輸）排泄作用急毒性立即致死濃度LD50半致死劑量LC50半致死濃度影響之器官系統亞急性及亞慢性毒性,短時間毒性研究標的器官長期毒性長期動物實驗研究長期人類暴露報告流行病學研究臨床研究及個案報告致突變物致畸胎物致癌性可取得的人體實驗資料,選擇標的污染物應考慮之因子(I),平均 / 最大濃度較高者環境中之持久性生物濃縮因子非致癌毒性致癌性致畸胎性致突變性可取得的人體實驗資料,選擇標的污染物應考慮之因子(II),臨床研究及個案報告流行病學研究較常被發現之化學物質環境之流布特性化合物結構及反應性民眾的認知程度污染地點與人類活動關聯性天
7、然與人為背景值,3. 毒性評估(Toxicity Assessment),- 探討暴露程度之高低與其產生反應之機率與嚴重程度。,所有的物質都是有毒的；沒有一種物質不是毒物；- Paracelsus (1493-1541),而毒物與藥物的區別在於劑量是否用對。,毒理學基本觀念,毒理學基本觀念,即使有很好的流行病學研究，可信度高的人體毒性數據也很罕見，因此須由動物質驗的數據來推估人體劑量效應。 動物數據推估可能會有下列問題:(1)實驗動物通常暴露在高劑量下,而低劑量效應必須由己知的理論模式來預測。(2)動物與人類的感受度通常不同。(3)人類族群具有相當大的特異性,某些族群可能比一般人更為敏感。,非
8、致癌物,化學物質中的系統性毒物(systemic toxicant)或非致癌物 (noncarcinogen) 會引起除了癌症以外的健康影響。參考劑量(Reference Dose；RfD) 亦即每天的平均劑量(mg/kg-day)，我們相信在此劑量之下不致對人體產生不利的影響。不確定的參考劑量(RfD)可乘上10或更高的係數。參考劑量(RfD)的觀念包含了恕限值(threshold),非致癌物,參考劑量(RfD) 是一種不確定的估計值，其用來估算一般人口每天暴露的水準(level)，終其一生沒有可見的有害影響,LOAEL,NOAEL,RfD,不確定因子及修正因子,UFLOAEL-NOAEL
9、10UFINTERSPECIES (物種間) 10UFSUBCHRONIC-CHRONIC (亞慢性-慢性) 10UFHUMAN VARIABILITY (人體變異性) 10UFDATABASE INSUFFICIENCIES (資料庫不足) 10MF 1- 10,MF 是專家額外再加入的不確定係數,致癌物質,癌症又稱惡性腫瘤，是人體內一些不正常的細胞，因為生長速度快，而去影響及侵犯到正常的組織器官，造成壓迫、潰爛、 感染或其他等原因，導致出血、疼痛或器官功能喪失等症狀。會引起癌症的化學物質稱為致癌物(Carcinogens) 。,致癌物,化學物質引起癌症的可能性常以癌症斜率係數(Cancer
10、 Slope Factor ；CSF)表示。癌症斜率係數的表示單位為風險/劑量(Risk / Dose)或 Risk/(mg/kg-day) 。致癌物質沒有恕限值( Threshold)。,典型致癌物劑量-反應曲線,化學致癌物的不確定性(I),由高劑量動物實驗結果外插至低劑量反應的風險。慢毒性研究每個劑量需40-50 隻動物 最低可觀察的致癌風險(the lowest cancer risk observable)是1/50 ，但是，風險評估需要的是百萬分一致癌風險。由動物觀察的結果推算至人類劑量的潛在風險。,不同物種(species)致癌物毒性之外插,複雜因子生命期 (以2年壽命的大鼠推論至
11、相當70年壽命的人類)體重體表面積給予劑量的途徑,化學致癌物的不確定性(II),致癌潛勢 Cancer Potency Factors:,毒物資料來源,動物實驗(Laboratory Animal Studies)急毒性研究(Acute toxicological studies)慢毒性研究( Chronic toxicological studies)基因毒性(Genotoxicity)免疫毒性(Immunotoxicity)發育毒性(Developmental Toxicity)體外試驗(In vitro studies)人體研究(Human Studies)流行病學研究(Epidemio
12、logical Studies)病例研究(Case Studies),毒性資料來源,IRIS 綜合風險資訊系統 ( Integrated Risk Information System ), US EPAHEAST 健康影響摘要表(Health Effects Summary Table), US EPAProvisional Values from National Center for Environmental Assessment (NCEA) , US EPA美國ATSDR(毒性物質與疾病登錄署) Chronic Minimum Risk Levels,4. 暴露評估 (Exposu
13、re Assessment),- 探討人體是否有暴露於此污染環境之機會，以及污染物質經由何途徑而被人體吸收等問題。,暴露評估之目的,暴露評估主要探討的是污染物的濃度、污染物進入人體之途逕及暴露的時間長短及頻率等因子。藉由不同的暴露情景(exposure scenarios)，推估出人體暴露劑量之平均值及其分佈，暴露情景有時必須考慮不同代表性之族群，分別推估其污染物暴露量，並以最大暴露族群（Most Exposed population）作為評估健康風險是否達到基準值之主要評估對象。,誰受到污染之暴露 ?成人, 兒童, 職業暴露, 特殊族群 暴露途徑為何 ? 食入, 吸入, 皮膚接觸 暴露濃度為
14、何 ? ppm , g/m3 暴露頻率及時間為何 ?天/年, 暴露年數,空氣污染物暴露評估之步驟,暴露分析步驟,直接方法,間接方法,個人採樣與偵測,生物偵測,毒物動力模式,環境採樣,模式推估,問卷調查,生活日誌,暴露模式,暴露量推估,暴露評估之方法-直接法,個人暴露量測 生物偵測 (Biological Monitoring) 測量及評估物質或該物質之代謝產物在組織、分泌物、排泄物、呼出的氣體或結合以上這些任何的結果，與適當的參考值比較，去評估暴露及健康風險,暴露評估工作項目,評估控制危害物質生產及釋放至環境中的各項因子。評估危害物質釋放至環境中的數量、地區及時間。控制危害物質釋放至環境後宿命
15、動向的因子，包括其移動、存積或衰減。評估人類與化學物質的接觸。評估人體攝入量資訊。,- 污染源- 污染物之傳輸與轉化- 暴露地點- 接受者與暴露途徑,暴露途徑 (Exposure Pathways)- 食入途徑- 吸入途徑- 皮膚接觸途徑,暴露劑量之推估,暴露評估需瞭解,吸入暴露途徑,每日吸入之暴露量DI (mg/kg-day)可以下式表示：DI =（Ca IH ET）/BW其中Ca = 吸入空氣中化學物質之濃度，mg/m3IH = 呼吸通氣量，m3/hrET = 每日暴露時間，hr/dayBW = 體重，kg,不同活動條件下之呼吸通氣量,NIOSH 1976,食入暴露途徑,每日食入之暴露量D
16、I (daily intake ,mg/kg-day)可以下式表示：DI =（Cw Iw）/BW其中Cw = 食入化學物質之濃度，mg/L 或 mg/kgIw= 每日之食入量，L/day或kg/dayBW = 體重，kg,皮膚接觸暴露途徑- 水中化學物質,每日暴露量DI (mg/kg-day)可以下式表示：DI =（Cw SA PC ET 10-3）/BW其中Cw = 水中污染物濃度，mg/LSA = 暴露皮膚面積，cm2PC = 皮膚穿透係數，cm/hrET = 使用水時間，hr/dayBW = 體重，kg,常用有機溶劑之皮膚穿透係數,每日暴露量DI (mg/kg-day)可以下式表示：DI
17、 = ( CS AF ABS SA 10-6 ) / BW其中Cs = 土壤中污染物濃度，mg/kgAF = Adherence factor，mg/cm2ABS = Absorption factor (無單位)SA = 暴露皮膚面積，cm2/dayBW = 體重，kg,皮膚接觸暴露途徑-土壤中化學物質,長期暴露劑量,長期暴露（食入、吸入或皮膚接觸），其長期每日暴露劑量CDI (chronic daily intake)之通式如下所示：其中C = 化學物質於介質中之濃度，mg/L or mg/kgCR= 介質接觸量，L/day or kg/dayEF= 暴露頻率，days/yearED= 暴
18、露年數，yearsBW= 體重，kg AT= 平均時間，days,風險描述 (Risk Characterization),-風險描述綜合上述三項步驟進行綜合性評估，估計該物質引發民眾身體健康受影響之風險程度高低。,風險推估之工作項目,綜合暴露及毒性評估資料量化單一污染物之風險，量化多重污染物之風險，合併不同暴露途徑之風險非致癌風險：健康效應嚴重性、危害指數、潛在危害人口數致癌風險推估：個人致癌風險、致癌發生率、不確定性推估,風險評估,風險評估為乃綜合上述三個步驟的分析來決定某一化學物質與引起人類健康危害之相關性,風險通常表示如下:對非致癌物或致癌癒物之非致癌效應而言，暴露臨界值 (margi
19、n of exposure)乃是以無效作用最高劑量除以估算的暴露劑量來表示。 對致癌物而言，致癌風險乃是以人體實際暴露濃度乘以單位致癌風險 (unit risk)，或以劑量乘以致癌強度來表示，單位風險是由劑量效應模式推算出來的。,非致癌健康風險之推估 (I),個別毒物危害指數 (HI) = 其中 I = 暴露劑量， (mg/(kg-day)RfD = 參考劑量， (mg/(kg-day),非致癌健康風險之推估 (II),慢性長期健康危害指數 =,其中 CDIi = 第i個化學物質之長期性每日暴露劑量，(mg/(kg-day) RfDi =第i個化學物質之長期性參考劑量，(mg/(kg-day)
20、,非致癌健康風險之推估(III)-總危害指數,總危害指數 (total exposure hazard index, THI) 為各暴露途徑危害指數之總合：THI = HI (pathway 1)HI (pathway 2). HI (pathway i) 總危害指數若小於1，則表示無明顯非致癌健康效應；總危害指數若大於1，則表示可能產升非致癌健康效應。,Adapted from US EPA IRIS.,非致癌物之參考劑量Reference Doses (RfDs):,致癌風險之推估 (I),致癌風險（Risk）= CDI SF其中 CDI = 長期每日攝入劑量 ，(mg/(kg-day)
21、SF = 致癌斜率因子，(mg/(kg-day)-1,總致癌風險為所有暴露途徑致癌風險之總和（常用基準值=10-6, 百萬分之一）。其中 Riskt = 單一暴露途徑致癌風險 Riski = 第i 個毒物個別致癌風險,致癌風險之推估 (II) -總致癌性風險,蒙地卡羅分析之應用,在執行暴露及健康風險評估時，蒙地卡羅分析(Monte Carlo Analysis)為有效的分析工具。 蒙地卡羅分析為機率分析的一種，其普遍應用於分析數據的變異性及不確定性，其分析結果為一暴露量分布（distribution），而非單一平均數字。此方法的好處在於讓分析者能計算輸入參數彼此間之關係，並且在研究不同模式假設
22、的影響效果時具有很大的彈性。,運用模式計算於很短之時間即可求得健康風險，惟不同之參數對風險計算結果具有不同之敏感度，敏感度高之參數在輸入時應更加考量其合理性，否則將造成截然不同之風險推估值。不同模式所計算之結果也往往不同，使用模式時宜慎加考量模式之適用範圍與假設條件。,風險推估參數之敏感度分析,風險推估結果之描述,風險推估結果可進一步進行:風險管理：利用風險評估所得之結果來決定減少危險性之各種可行的措施。風險溝通：將風險評估後所得資料公開、正式、正確地向有關人士、團體及社會大眾講解與傳達。,結語,良好的風險評估建立於良好之危害鑑識、毒性評估及暴露評估基礎上。健康風險評估的結果可作為風險管理之參考，並可據以制訂管制策略及措施，將風險資訊正確地傳達，以落實風險管理，防止危害發生，達到降低健康風險之目的。,
