試論我國開展人體總暴露的研究必要性論文

　　自1980年起,美國國家環(huán)保局巳開展了一系列人體總暴露野外研究棗總暴露評價方法論(TEAM),研究主要是從CO及揮發(fā)性有機(jī)物開始的。一般包括二個階段,第一階段為試驗(yàn)階段,規(guī)模較小,目的是檢驗(yàn)個人暴露監(jiān)測器的性能及調(diào)查設(shè)計(jì)的可行性;第二階段是實(shí)施階段,一般要求規(guī)模大,保證有一定的響應(yīng)率。以下是學(xué)習(xí)啦小編今天為大家精心準(zhǔn)備的：試論我國開展人體總暴露的研究必要性相關(guān)論文。內(nèi)容僅供參考，歡迎閱讀!

　　試論我國開展人體總暴露的研究必要性全文如下：

　　提要 ：80中代初,國外開展了人體總暴露研究(Total Human Exposure)。這一研究把人作為環(huán)境污染物的接受著,它彌補(bǔ)了目前污染物危害評價中的不足。它為控制污染物找到了新的途徑,為鍵康風(fēng)險評價提供了新的手段。

　　環(huán)境保護(hù)的中心任務(wù)是保護(hù)公共健康和福利不受環(huán)境污染物的危害。公共健康常指的是人群,而公共福利指的是非人口部分(如生態(tài)系統(tǒng))。對于現(xiàn)行的環(huán)境管理來說,為了達(dá)到這一目的,通常進(jìn)行室外環(huán)境污染物濃度的觀測,并采取措施把污染物濃度降低到可按受的水平。

　　以往，環(huán)境法規(guī)體系僅僅要求測量地球物理傳播媒介(如室外空氣、河流、土壤)中的污染物,而不是人群的實(shí)際暴露。傳統(tǒng)的方法認(rèn)為,控制這些傳播媒介中的污染物濃度到可接受的水平就能達(dá)到保護(hù)公共健康和福利的目的。60年代后期和70年代中期,人們發(fā)現(xiàn)空氣污染物的人體暴露一一人體接觸污染物的實(shí)際濃度一一與地理物理傳播媒介中的空氣濃度有顯著差異,也找到了一種能精確定量人體暴露的監(jiān)測手段[4]。80年代國外產(chǎn)生了一種人體總暴露監(jiān)測方法,這一新方法以已知的精度測定環(huán)境污染物的人體暴露[5.6]。90年代這一方法巳被用于完善健康風(fēng)險評價,和為真正基于風(fēng)險評價的環(huán)境法規(guī)體系提供新的數(shù)據(jù)庫。本文試圖論述我國開展人體總暴露研究的必要性。

　　1 問題的提出

　　1.1 風(fēng)險評價模型

　　在人體健康風(fēng)險評價中,雖然植物和動物在污染物到人體的輸送過程中起一定的作用,但評價的對象是人體。為了評價環(huán)境污染物對人體健康的危害,必須建立污染源到影響之間的關(guān)系。要保證評價的精度,必須考慮所有的污染物,不應(yīng)只限于傳統(tǒng)的污染源(煙囪,廢物出口,有毒廢物處理場等),而也應(yīng)包括非傳統(tǒng)的污染源(建筑材料,消費(fèi)品等)。

　　人體健康的風(fēng)險評價模型包括以下五個環(huán)節(jié)[1.6]

　?、傥廴驹?/p>

　?、谖廴疚锏妮斔瓦^程

　　③污染物的人體暴露

　?、苋梭w吸收劑量

　?、菸廴疚飳θ梭w的影響

　　在這模型中,后一項(xiàng)依賴于前一項(xiàng),即前一項(xiàng)的輸出就是后一項(xiàng)的輸入。因此,如果缺少了某一環(huán)節(jié),就不可能正確描述污染源與影響的關(guān)系,不可能正確評價污染物對人體健康的危害,也就不能決定控制污染源對降低風(fēng)險的效應(yīng)。

　　以往的研究對前后環(huán)節(jié)研究較多,而對中間環(huán)節(jié)③、④研究較少。提起環(huán)境污染,人們往往會想到傳統(tǒng)污染源,如廠區(qū)冒煙的煙囪、排污溝,因此把大量的人力物力投入到傳統(tǒng)污染源上,現(xiàn)在大量的知識是關(guān)于傳統(tǒng)污染源的,制定的法規(guī)體系也是針對傳統(tǒng)污染源的。另一方面,對非傳統(tǒng)污染源研究甚少,這些污染物會通過非傳統(tǒng)的暴露途徑(如室內(nèi)消費(fèi)品散發(fā)污染物)到達(dá)人體。

　　一旦確定污染源后,注意力往往轉(zhuǎn)移到污染物的輸送過程,這一方面也取得了很大的進(jìn)展,如污染物擴(kuò)散模型,污染物在河流、土壤、食物中的輸送模型等。與前二環(huán)節(jié)相比,第五環(huán)節(jié)也受到了很大的重視,如動物成人的劑量反應(yīng)關(guān)系,一些空氣質(zhì)量際準(zhǔn)就是根據(jù)這些研究制定的。但是作為風(fēng)險評價模型基本組成都分的③、④環(huán)節(jié)沒有受到應(yīng)有的重視。

　　最近國外開展的人體總暴露研究可以彌補(bǔ)這一空白,得到一個完整的風(fēng)險評價模型,使基于風(fēng)險評價的環(huán)境管理成為可能。這一研究也幫助找出了很多非傳統(tǒng)污染源。這些非傳統(tǒng)污染源在現(xiàn)行的環(huán)境法規(guī)體系中是不會考慮的;在公共健康方面,它們比受到控制的傳統(tǒng)污染源危害更大[1]。

　　雖然把污染源同暴露乃至影響聯(lián)系起來是很重要的,但即使把污染源同暴露(不一定是影響)聯(lián)系起來也能為管理者、決策者提供大量新的信息。如果能建立某種污染物的污染源一一暴露關(guān)系,就有可能找到經(jīng)濟(jì)有效的控制造徑來降低暴露,達(dá)到降低潛在風(fēng)險的目的。

　　1.2 目前大氣監(jiān)測站存在的問題

　　大氣監(jiān)測站一般提供室外空氣質(zhì)量狀況,但是其價為該地區(qū)人群暴露的代表程度是不清楚的[7]。已有資料表明,人們有三分之二以上的時間,甚至90%的時間是在室內(nèi)度過的[8.9]。據(jù)計(jì)算,美國工人只有2%的時間是在室外度過的,而美國家庭婦女只有1.4%的時間是在室外度過的[10]。出于人們大部分時間是在室內(nèi)度過的,因此對室內(nèi)空氣質(zhì)量的研究顯得特別重要。

　　國外人體總暴露研究表明,一氧化碳主要污染源是交通工具、室內(nèi)煤氣灶及職業(yè)性暴露。因此個人活動和CO室內(nèi)濃度對個人暴露影響極大[11.12]對波士頓家庭的NO2研究表明[13],冬/春、夏、秋三個斷段的研究中,煤氣灶家庭的所有微環(huán)境濃度高于電炊灶家庭的相應(yīng)微環(huán)境濃度,且變化范圍廣;煤氣灶家庭室內(nèi)NO2濃度高于室外濃度,而電炊灶家庭則相反。平均NO2濃度以廚房、起居室、臥室這一順序遞減。煤氣炊家庭的平均NO2個人暴露接近于,但稍低于室內(nèi)濃度;電炊灶家庭的平均NO2,個人暴露位于室內(nèi)、室外濃度之間[14]。個人暴露依賴于室內(nèi)濃度。單用室外濃度不能很好預(yù)測個人暴露,而室內(nèi)、室外加權(quán)活動模型能很好地預(yù)測個人暴露。因此,傳統(tǒng)的那種只限于室外污染物濃度的監(jiān)測方法有待改進(jìn)。

　　在70年代以前,雖然人們已認(rèn)識到了大氣監(jiān)測站的不是,但由于還沒有研制出個人暴露監(jiān)測器,空氣污染的個人暴露是從大氣監(jiān)測站獲得的[15]。這種數(shù)據(jù)假定人處于相同的微環(huán)境中,以相同的方式活動,這不能不得出粗劣的結(jié)論[16]。這種數(shù)據(jù)只能說明一種“潛在暴露”,而不能反映實(shí)際的人體暴露[15]。

　　70年代,由于成功地研制了個人暴露監(jiān)測器,并在小型化方面取得了進(jìn)展,國外才真正地開展了個人暴露的研究,并在80年代發(fā)展成為人體總暴露研究。

　　2 人體總暴露概念

　　用統(tǒng)計(jì)學(xué)術(shù)語表示,暴露就是個人接觸污染物的事件[6.15],如用括號表示出現(xiàn)的事件,假定參數(shù)系為三維空間。“暴露”定義為兩事件的聯(lián)合事件[6.7]:

　　{ t時個人i在(x,y,z)點(diǎn)}

　　∩{ t時點(diǎn)(x,y,z)的濃度C=c}

　　如果知道濃度的空間分布C(x,y,z),并知道個人i的空間坐標(biāo)(x,y,z),就可以把個人所接觸的濃度即暴露表示為:

　　C(x,y,z)=Ci(t)L L L L L L L L (1)

　　個人暴露依賴于遇到的濃度及在微環(huán)境中度過的時間,人體總暴露就是人在不同微環(huán)境中接觸污染物濃度的總和。人體總暴露可以描述為一個包圍目標(biāo)棗人體棗的一個“泡泡”[1]。

　　在某時任何接觸這一“泡泡”的污染物棗通過空氣、食品、水或皮膚棗被認(rèn)為是該時污染物的一種暴露。有些污染物如CO,通過一種傳播媒介空氣進(jìn)入人體,其它的如鉛和氯仿,可以通過二種或多種暴露途徑,(如空氣、食品和水)進(jìn)入人體。如果有多種暴露途徑,人體總暴露方法試圖確定通過所有可能暴露途徑(空氣、食品、飲用水、皮膚)的人體暴露(某時某地每一傳播媒介中的污染物濃度)。人體總暴露方法以已知的精確度和準(zhǔn)確度,提供一些經(jīng)所有環(huán)境媒介的公眾暴露數(shù)據(jù)。它試圖在暴露人數(shù)、暴露程度及

　　與之有關(guān)的污染源方面提供一些可靠的定量數(shù)據(jù)。

　　總暴露計(jì)算公式為[7,15]

　　平均暴露計(jì)算公式為[7,15]:

　　標(biāo)準(zhǔn)暴露計(jì)算公式為[7,15]

　　其中ts是與某一空氣標(biāo)準(zhǔn)相對應(yīng)的時間,它可與現(xiàn)有空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相比較。

　　把人作為環(huán)境污染物的接受者[15],因此人及其活動就成為研究的中心,這是人體總暴露概念所特有的。首先,它考慮污染物可能到達(dá)人體的所有暴露途徑。其次,它集中于同某一污染物有關(guān)的特定暴露途徑,給出污染物經(jīng)這些暴露途徑移動情況和暴露程度的精確數(shù)據(jù)。由研究對象記錄的每日活動規(guī)律能幫助識別有關(guān)的微環(huán)境,并在很多情況下有助于識別可能的污染源。人體負(fù)荷數(shù)據(jù)常常同暴露水平比較,作為吸收劑量的重要指標(biāo)。

　　值得指出的是,暴露與劑量不同,暴露是人在濃度為c的某一點(diǎn),而人并不一定吸入這么多的濃度。只有當(dāng)污染物穿過人的身體邊界(如皮膚、腦膜)時,劑量才有可能出現(xiàn)[15]。

　　3 人體總暴露研究方法

　　人體總暴露研究已形成二種基本的方法,直接方法(野外實(shí)驗(yàn)法)和間接方法(計(jì)算機(jī)模擬法)[7.17.18]

　　3.1 直接方法

　　這一方法試圖通過測量呼吸的空氣、飲用水和吃的食品中的某一污染物的濃度直接計(jì)算暴露量。為達(dá)到這一目的,常常需要用概率方法抽取大樣本容量的人群,監(jiān)測人群所接觸的污染物濃度[6]。

　　這一方法把統(tǒng)計(jì)調(diào)查方法與環(huán)境監(jiān)測方法結(jié)合起來[6]。根據(jù)事先設(shè)計(jì)的統(tǒng)計(jì)方法隨機(jī)抽取有代表性的人群。然后,針對研究的某類污染物,測量經(jīng)所有環(huán)境媒介接觸人體的污染物濃度。經(jīng)概率抽樣方法抽取的人群必須有足夠的樣本容量,才能正確推知樣本所代表的總體的暴露量[1]。當(dāng)然只有在具有個人暴露監(jiān)測器的條件下,才能做這一方面的研究。

　　個人暴露監(jiān)測器體積小、重量輕、攜帶方便,被監(jiān)測者只需將儀器佩帶在身上,就可以跟蹤監(jiān)測,操作簡單方便,不影響被監(jiān)測者的行動。日前國外出現(xiàn)的個入暴露監(jiān)測器可以分為兩大類:分析器和采樣器。分析器是一類能當(dāng)場指示出污染物濃度或污染程度的儀器,采樣器是只能當(dāng)場采集污染物樣品然后在實(shí)驗(yàn)室作分析的儀器。這兩類儀器又可以分為有源采樣器(分析器)和無源采樣器(分析器),有源無源是指個人暴露監(jiān)測器有無動力驅(qū)動系統(tǒng)。

　　自1980年起,美國國家環(huán)保局巳開展了一系列人體總暴露野外研究棗總暴露評價方法論(TEAM),研究主要是從CO及揮發(fā)性有機(jī)物開始的。一般包括二個階段,第一階段為試驗(yàn)階段,規(guī)模較小,目的是檢驗(yàn)個人暴露監(jiān)測器的性能及調(diào)查設(shè)計(jì)的可行性;第二階段是實(shí)施階段,一般要求規(guī)模大,保證有一定的響應(yīng)率。TEAM有以下特點(diǎn):

　　①用概率抽樣方法抽樣

　?、谥苯颖O(jiān)測經(jīng)各種媒介(空氣、食品、水、皮膚)接觸人體的污染物濃度

　?、壑苯訙y量人體負(fù)荷,推知吸收劑量

　?、芤?a href='http://regraff.com/zw/riji/' target='_blank'>日記方式直接記錄個人日活動規(guī)律最近,這一方法已用于評價農(nóng)藥的人體總暴露。英國國家環(huán)保局正在進(jìn)行空氣微粒包括痕量金屬在內(nèi)的人體暴露研究[1]。

　　3.2 間接方法

　　間接方法不是直接測量暴露數(shù)據(jù),而是把人們在某地度過的時間與該地出現(xiàn)的濃度結(jié)合起來,從數(shù)學(xué)上構(gòu)造暴露數(shù)據(jù)。這需要有關(guān)人們活動規(guī)律的數(shù)學(xué)模型和微環(huán)境濃度的分布情況[6]。

　　一般,方程(1)中的濃度函數(shù)C(X,Y,Z)和空間坐標(biāo)(X,Y,Z)是很難獲得。但人體暴露的計(jì)算規(guī)模型有一個基中假設(shè),即微環(huán)境中濃度的空間一致性。根據(jù)這一假設(shè),把微環(huán)境中的濃度Cj與個人i在徽環(huán)境j中的時間tij加起來,就能算出總暴露:

　　其中m為微環(huán)境數(shù),tij=T為時間長度,因?yàn)镋i為濃度和時間的乘積,它表示為ppm j沒有下標(biāo)i,這是由于Cj只與微環(huán)境j有關(guān),而與時間無關(guān)。

　　方程(2)就是人體總暴露計(jì)算機(jī)模型的基本方程,已有的暴露模型有人類活動和污染物暴露模型(SHAPE)[7,17]和國家大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(NAAQS)暴露模型(NEM)[16],SHAPE是由Ott等人提出用中模擬CO暴露的,而NEM是由Johnson 和Paul提出模擬NO暴露的。