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有閾值的化學(xué)物質(zhì)

對于大多數(shù)不同種類的毒性物質(zhì),人們相信有一個臨界劑量,低于該劑量就不會發(fā)生不 利影響。對于這類有毒化學(xué)物質(zhì),可容忍的每日攝入量(TDI)應(yīng)確定如下,在最相關(guān)的研究 中采用最靈敏的終點,最好包括飲用水中的管理經(jīng)驗。

1)每日可容忍攝入量
每日可容忍攝入量(TDI)表示對食物和飲用水中某種物質(zhì)攝入總量的估計值,并以體 重作為基礎(chǔ)計算(mg/kg或μg/kg體重)。終生按此劑量攝入不會產(chǎn)生明顯的健康危害且 在一定的安全范圍之內(nèi)。
每日容許攝入量(ADIs)是針對食物中的食品添加劑和農(nóng)藥殘留制定的,是為了技術(shù)需 要或植物保護。對于飲用水中的化學(xué)污染物來說,往往沒有什么預(yù)期功能,術(shù)語“每日可容 忍攝入量”比“每日容許攝入量”更合適,因為它標志著容許,而非可接受。
多年來,聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)/世界衛(wèi)生組織(WHO)的食品添加劑聯(lián)合專家委員會 (JECFA)和聯(lián)合國糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織農(nóng)藥殘留聯(lián)席會議(JMPR)已經(jīng)就確定ADIs制 訂了一些原則(FAO/WHO,2009),這些原則已被采納,在適當?shù)那闆r下,可以用來制定飲 用水水質(zhì)的準則值。
由于TDIs代表終生最大可容忍攝入量,在短期內(nèi)的超量接觸不能被TDIs精確地表 達。如果個人長期平均攝入量并未顯著超過TDIs設(shè)定的水平,短期的超量接觸可能不需特 別關(guān)注。同時,在制訂TDI時一般包含很大的不確定性系數(shù)(見下文),以保證短期暴露于超過TDI水平時,對健康不會有任何嚴重后果。不過,如果在短時期內(nèi)接觸明顯超過TDI 水平,應(yīng)考慮是否會有潛在的急性作用。

未觀測到不良效應(yīng)的劑量(NOAEL)指化學(xué)物質(zhì)在單獨試驗或觀察中,沒有發(fā)現(xiàn)對健康 有可測到的有害作用時的最高劑量或濃度。犖犗犃犈犔要以長期試驗作為基礎(chǔ),最好是經(jīng)飲 用水攝入試驗。不過,從短期試驗和其他攝入、接觸方式(如食物、空氣)試驗獲得的 犖犗犃犈犔狊也可以應(yīng)用。 在沒有或缺乏犖犗犃犈犔資料時,可以使用最低觀測到不良效應(yīng)的劑量(LOAEL)計算 犜犇犐。犔犗犃犈犔指化學(xué)物質(zhì)對健康有可觀測到的有害作用的最低劑量或濃度。當用 犔犗犃犈犔替代犖犗犃犈犔計算犜犇犐時,通常要另加不確定性系數(shù)進行修正(見下文)。
3)基準劑量
近年來,利用基準劑量(BMD)或基準劑量置信下限(BMDL)計算有閾值化學(xué)物質(zhì)的 犜犇犐/犃犇犐狊的方法越來越多地被優(yōu)先使用(IPCS,1994)。當某種有毒化學(xué)物質(zhì)的劑量 效應(yīng)模型有足夠的、合適的數(shù)據(jù)支持時,犅犕犇犔狊可替代犖犗犃犈犔狊用于計算以健康為基礎(chǔ) 的準則值。若如此做,便不需要考慮另加不確定性系數(shù)修正犔犗犃犈犔帶來的影響。犅犕犇犔 是指用一定的統(tǒng)計學(xué)模型求得的受試物引起一定比例(定量資料為10%,定性資料為 5%)出現(xiàn)不良反應(yīng)劑量的置信區(qū)間下限值。犅犕犇犔是依據(jù)臨界效應(yīng)的劑量 效應(yīng)關(guān)系的 全部數(shù)據(jù)得出,相比單劑量的 犖犗犃犈犔以及犔犗犃犈犔 增加了可靠性和準確性(IPCS, 2009)。

 
4)不確定性系數(shù)
在食品添加劑、農(nóng)藥和環(huán)境污染物的犃犇犐狊和犜犇犐狊確定中,不確定性(或安全性)系數(shù) 已被廣泛應(yīng)用。確定這些系數(shù)要求有專家的判斷,并對可用的科學(xué)資料審慎地加以論證。 為了使用犖犗犃犈犔或犔犗犃犈犔或犅犕犇/犅犕犇犔確定準則值時得出的結(jié)果最具生物學(xué) 意義,引入不確定性系數(shù)。
涉及一般人群的接觸劑量時,以動物實驗臨界效應(yīng)得出的犖犗犃犈犔或犅犕犇/犅犕犇犔通 常要除以不確定性系數(shù)100。這里還有兩個10倍系數(shù),其一是物種間差異,另一個是人群中 個體間差異(見表8.2)。另外的不確定性系數(shù)還可能來自數(shù)據(jù)資料的不足和有害作用的嚴 重性和不可逆性。
當物種間有差異時,例如,人對有毒物質(zhì)沒有實驗動物敏感時,可用小于10的系數(shù)。不 充分的試驗或數(shù)據(jù),包括用犔犗犃犈犔替代犖犗犃犈犔進行確定的情況,以及試驗時間比實際預(yù) 期時間要短時,都需要用不確定性系數(shù)修正。在某些情況下,由于有害作用的性質(zhì)或嚴重性 有理由附加不確定性系數(shù),這里包括試驗終點出現(xiàn)胚胎畸形,或測定犖犗犃犈犔的終點表征可能有致癌作用等。在后一種情況下,準則值用TDI方法確定要優(yōu)于用理論危險性外推的方 法,且對致癌化學(xué)物質(zhì)要追加不確定性系數(shù)。 對那些不確定性系數(shù)大于1000的物質(zhì),為了強調(diào)在這些準則值中存在具有較高程度的 不確定性,把這些準則值定為暫行值。較高的不確定性系數(shù)表明準則值可能比在實際人群 中產(chǎn)生健康影響的濃度要低得多。當有新的研究資料出現(xiàn)時,具有高不確定性系數(shù)的準則 值很可能需要進行修改。 選擇和應(yīng)用不確定性系數(shù)確定化學(xué)物質(zhì)的準則值具有重要意義,不確定性系數(shù)的微小 變化就會使準則值產(chǎn)生明顯改變。對于那些有足夠的可信數(shù)據(jù)的污染物,準則值的確定應(yīng) 采用較小的不確定性系數(shù)。但對于大多數(shù)污染物而言,一般都具有較大的科學(xué)不確定性,需 要使用相對較大的不確定性系數(shù)。采用不確定性系數(shù)使得化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)和所用數(shù)據(jù)的特 性在確定準則值時得到考慮。
5)使用特定化學(xué)物質(zhì)的調(diào)節(jié)系數(shù)替代不確定性系數(shù)
目前,在確定犜犇犐狊時,越來越多使用對化學(xué)物質(zhì)作用方式的現(xiàn)有認識來減少對默認值 假定的依賴。這種方法不使用默認的不確定性系數(shù)(如對于種間差異和種內(nèi)差異不確定系 數(shù)都是簡單的一個10),而依靠由定量的毒理動力學(xué)和毒理動態(tài)學(xué)確定特定化學(xué)物質(zhì)的調(diào)節(jié) 系數(shù)(CSAF)外推種間和種內(nèi)差異(IPCS,2005)。因此以前犆犛犃犉狊也被叫作“基于數(shù)據(jù)的 不確定性系數(shù)”。目前比較成熟的犆犛犃犉方法主要是利用生理學(xué)基礎(chǔ)的藥代動力學(xué)模型替 代原本用于調(diào)節(jié)種間差異以及接觸途徑差異(如吸入和經(jīng)口)的默認值。
6)攝入量的相對分攤
對于已經(jīng)建立準則值的化學(xué)物質(zhì)來說,飲用水通常不是人類接觸的唯一來源。反而在 許多情況下,經(jīng)由飲用水接觸或攝入的化學(xué)污染物的量遠小于其他途徑如食物、空氣以及生 活消費品。因此,在制定各項準則和危險性管理策略時需要考慮犃犇犐或犜犇犐分配給不同 來源的容許值比例。這種方式可以保證每日各種來源的總攝入量(包括飲用水中所含該物 質(zhì)濃度接近或達到準則值)不會超過犃犇犐或犜犇犐。
在確定準則值時,只要條件允許,都需采用通常從飲用水中攝入量占總攝入量比例的數(shù) 據(jù)(以食物、空氣和飲用水平均量為基礎(chǔ))或者以物理和化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)估算的攝入量。由 于食物(如農(nóng)藥殘留)和水是最主要的化學(xué)物質(zhì)暴露來源,確定這兩種途徑的暴露量尤為重 要。而完成上述過程需要有大量高品質(zhì)的關(guān)于世界上不同國家地區(qū)飲食攝入習(xí)慣的數(shù)據(jù), 通過采集到的數(shù)據(jù)估算經(jīng)由食物攝入的比例和經(jīng)由飲用水攝入的比例。
在沒有合適的關(guān)于飲用水和食物暴露量信息時,可以用分配因子一定程度上反映經(jīng)由 飲用水攝入的各種化學(xué)物質(zhì)的每日總量。在沒有充足暴露數(shù)據(jù)的條件下,可由比較廣泛認 可的經(jīng)驗得出一個合理的且仍有保護意義的水平。一般認為由飲用水攝入量占每日總攝入 量的20%,這個值較之前的過分保守的10%有所增加。分配因子從10%提升到20%是由 于化學(xué)物質(zhì)逐漸地被再評估,總暴露量也要根據(jù)評估的更新而更新。因此,本版本中并非所 有舊版本包含的準則值反映了這一變化。在某些情況下,例如對于一些消毒副產(chǎn)物,有明顯 證據(jù)表明這些物質(zhì)經(jīng)食物攝入量極少,但是飲用水的分配量可高達80%,這一數(shù)字仍為其他 來源留有余地。而對于一些農(nóng)藥,可能以殘留物的形式存在食物中并被人體攝入,飲用水的 分配量應(yīng)低至1%。
關(guān)于選擇分配因子理由的詳細說明是評估的重要組成部分,可以輔助成員國因地制宜地將準則值合理地合并或修改到各自的國家規(guī)范中。同時可以輔助做出合理的應(yīng)急方案以 針對潛在的超過準則值的情況。作為一般原則,污染物濃度不允許超過準則值且應(yīng)盡量保 持在較低的水平。 雖然在大多數(shù)情況下這些選定數(shù)值適用于估算水中污染物的其他攝入途徑(如吸入和 皮膚吸收),但在某些情況下(如通風(fēng)設(shè)備有限),相關(guān)部門會愿意將吸入和皮膚暴露估算在 內(nèi)以使準則值適應(yīng)當?shù)氐那闆r(見8.2.9節(jié))。 人體營養(yǎng)需要一些必要的元素,所以在制定準則值以及確定分配因子時,有必要確定經(jīng) 由食物的每日最小攝入量和暴露量以確保不會和人體的營養(yǎng)需要產(chǎn)生明顯的沖突。
7)默認假設(shè)
有兩個變量,消費者每日消費水量和消費者的體重。因此為了確定準則值,有必要進行 一些假定。默認值的假設(shè)對于一個成年人來說,其每日消費水量現(xiàn)假定為2L,其體重則假 定為60kg。
某些情況下,由于考慮到某一物質(zhì)特別容易傷害兒童時,準則值的設(shè)定以兒童為基礎(chǔ)。 此時,默認攝入量設(shè)定為1L,體重為10kg;對于人工喂養(yǎng)的嬰兒這類最易受傷害的人群,則 設(shè)定攝入量為0.75L,體重為5kg。
8)有效數(shù)字
用計算的犜犇犐來確定準則值,一般四舍五入到一位有效數(shù)字。在某些情況下,犃犇犐只 有一位有效數(shù)字,由犑犈犆犉犃或犑犕犘犚設(shè)置用于計算準則值。準則值一般均四舍五入為一 位有效數(shù)字,以反映其不確定性。例如,實驗動物毒性數(shù)據(jù),所作的接觸假設(shè)和不確定系數(shù) 的選擇。在少數(shù)情況下,發(fā)現(xiàn)準則值四舍五入到兩位有效數(shù)字是適當?shù)?,因為四舍五入的?響取決于單位。例如,將1.5μg/L四舍五入至2.0μg/L產(chǎn)生的影響要比將1.5mg/L四舍 五入至2.0mg/L小,這些都要根據(jù)具體情況。
對于中間值(狓.5)的舍入規(guī)則一般是向上進入,以符合通用約定。以下是四舍五入到一 位有效數(shù)字的例子:1.25變?yōu)椋?,0.73變?yōu)椋埃?,1.5變?yōu)椋病?br />

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閾值 物質(zhì) 化學(xué)

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