Väestön kohdekohtainen ympäristöperäisen haitta-ainealtistumisen arviointi

Edistymisluokitus
Opasnetissa lukuisat sivut ovat työn alla eri vaiheissa. Niiden tietosisältöön pitää siis suhtautua harkiten. Tämän sivun sisällön edistyminen on arvioitu: Tämä sivu on täysluonnos Sivu on kirjoitettu kertaalleen alusta loppuun eli kaikki olennaiset sisällöt ovat jo paikoillaan. Kuitenkaan sisältöjä ei ole vielä kunnolla tarkistettu, ja esimerkiksi tärkeitä viitteitä voi puuttua.

Tämä sivu on tietokide alatyypiltään metodi. Sivutunniste: Op_fi2808
Moderaattori:Virpi Kollanus (katso kaikki) Sivun edistymistä ei ole arvioitu. Arvostuksen määrää ei ole arvioitu (ks. peer review).
Lisää dataa {{#opasnet_base_link:Op_fi2808}}

Data

Altistumislaskenan lähtöarvot

altistumisparametrit(-)

Obs	Parametri	Lyhenne	Yksikkö	Aikuinen	Lapsi
1	Altistumisperiodin pituus	At	vrk	365	365
2	Kehon paino	Bw	kg	70	15
3	Hengitystiheys	Ir.air	m³/h	0.83	0.32
4	Oleskeluaika sisätiloissa (keskiarvo altistumisperiodille)	Ef.air.indoor	h/vrk	22.86	21.14
5	Juomaveden kulutus	Ir.dw	ml/vrk	700	200
6	Altistumistiheys, juomavesi	Ef.dw	vrk/altistumisperiodi	365	365
7	Niellyn maa-aineksen määrä	Ir.soil	g/vrk	0.050	0.150
8	Maa-aineksen kiinnittyminen iholle	Soil.ad.skin	mg/cm²/vrk	0.25	0.25
9	Maa-ainekselle altistuvan ihon osuus	F.skin.soil	-	0.05	0.2
10	Altistumistiheys, maa-aines	Ef.soil	vrk/altistumisperiodi	255	255
11	Vihannesten kokonaiskulutus (keskiarvo altistumisperiodille)	Ir.lfc	kg/vrk	0.11	0.055
12	Paikallisten vihannesten osuus kokonaiskulutuksesta (keskiarvo altistumisperiodille)	F.lfc.loc	-	0.1	0.1
13	Juuresten kokonaiskulutus (keskiarvo altistumsperiodille)	Ir.tfc	kg/vrk	0.2	0.1
14	Paikallisten juuresten osuus kokonaiskulutuksesta (keskiarvo altistumisperiodille)	F.tfc.loc	-	0.1	0.1
15	Marjojen kokonaiskulutus (keskiarvo altistumsperiodille)	Ir.berries	kg/vrk	0.044	0.035
16	Paikallisten marjojen osuus kokonaiskulutuksesta (keskiarvo altistumisperiodille)	F.berries.loc	-	0.5	0.5
17	Sienten kokonaiskulutus (keskiarvo altistumsperiodille)	Ir.mushroom	kg/vrk	0.006	0.003
18	Paikallisten sienten osuus kokonaiskulutuksesta (keskiarvo altistumisperiodille)	F.mushroom.loc	-	0.5	0.5
19	Kalan kokonaiskulutus (keskiarvo altistumsperiodille)	Ir.fish	kg/vrk	0.1	0.05
20	Paikallisen kalan osuus kokonaiskulutuksesta (keskiarvo altistumisperiodille)	F.fish.loc	-	0.1	0.1
21	Lihan kokonaiskulutus (keskiarvo altistumsperiodille)	Ir.meat	kg/vrk	0.1	0.05
22	Paikallisen lihan osuus kokonaiskulutuksesta (keskiarvo altistumisperiodille)	F.meat.loc	-	0.1	0.1
23	Maitotuotteiden kokonaiskulutus (keskiarvo altistumisperiodille)	Ir.dairy	kg/vrk	0.1	0.05
24	Paikallisten maitotuotteiden osuus kokonaiskulutuksesta (keskiarvo altistumisperiodille)	F.dairy.loc	-	0.1	0.1
25	Peseytymiseen kuluva aika	Ed.bw	h/vrk	0.25	0.25
26	Altistumistiheys, pesuvesi	Ef.bw	vrk/altistumisperiodi	365	365
27	Peseytyessä vedelle altistuvan ihon osuus	F.skin.bw	-	1	1
28	Uidessa niellyn pintaveden määrä	Ir.sw	ml/uintikerta	50	50
29	Uintikerran kesto	Ed.sw	h/uintikerta	0.25	0.25
30	Altistumistiheys, pintavesi	Ef.sw	uintikerta/altistumisperiodi	30	30
31	Uidessa pintavedelle altistuvan ihon osuus	F.skin.sw	-	1	1

Altistumisfunktioiden käyttämät parametrit

funktioparametrit(-)

Obs	Matriisi	Altistus	Funktio	Nopeus	Osuus	Kuvaus
1	Ulkoilma	Air.inh.out	F1	Ir.air	Ef.air.indoor	Ulkoilma
2	Sisäilma	Air.inh.in	F2	Ir.air	Ef.air.indoor	Sisäilma
3	Talousvesi	Dw.ing	F3	Ir.dw	Ef.dw	Juomavesi
4	Maaperä	Soil.ing	F3	Ir.soil	Ef.soil	Maaperä, nieleminen
5	Pintavesi	Sw.ing	F3	Ir.sw	Ef.sw	Uimavesi, nieleminen
6	Vihannekset	Lfc.ing	F4	Ir.lfc	F.lfc.loc	Vihannekset
7	Juurekset	Tfc.ing	F4	Ir.tfc	F.tfc.loc	Juurekset
8	Marjat	Berries.ing	F4	Ir.berries	F.berries.loc	Marjat
9	Sienet	Mushroom.ing	F4	Ir.mushroom	F.mushroom.loc	Sienet
10	Kala	Fish.ing	F4	Ir.fish	F.fish.loc	Kala
11	Liha	Meat.ing	F4	Ir.meat	F.meat.loc	Liha
12	Maitotuotteet	Dairy.ing	F4	Dairy.tfc	F.dairy.loc	Maitotuotteet
13	Maaperä	Soil.derm	F5	Ef.soil	F.skin.soil	Maaperä, ihoaltistus
14	Talousvesi	Bw.derm	F6	Ef.bw	F.skin.bw	Pesuvesi, ihoaltistus
15	Pintavesi	Sw.derm	F7	Ef.sw	F.skin.sw	Pintavesi, ihoaltistus

Funktiot

• F1: concentration * (24 - tf(fraction) / 24) * tf(rate) / (tf("Bw") * tf("At"))
• F2: concentration * tf(fraction) / 24 * tf(rate) / (tf("Bw") * tf("At"))
• F3: concentration * tf(rate) * tf(fraction) / (tf("Bw") * tf("At"))
• F4: concentration * 1000 * tf(rate) * tf(fraction) / tf("Bw")
• F5: concentration * tf("Soil.ad.skin") * 0.001 * Skin.sa * tf(fraction) * Abs.skin.soil * tf(rate) / (tf("Bw") * tf("At"))
• F6: concentration * Kp * tf(rate) * tf("Ed.bw") * Skin.sa * tf(fraction) / (tf("Bw") * tf("At"))
• F7: concentration * Kp * tf(rate) * tf("Ed.sw") * Skin.sa * tf(fraction) / (tf("Bw") * tf("At"))

Mitä altistetta tarkastellaan?: Arseeni Elohopea Kadmium Koboltti Kromi (3+) Kupari Lyijy Lyijy Nikkeli Sinkki Vanadiini + Näytä koodi- Piilota koodi library(OpasnetUtils) library(ggplot2) N <- 1 pitoisuusviitearvo <- rbind( tidy(opbase.data("Op_fi3373.maapera"), objname = "pitoisuusviitearvo"), tidy(opbase.data("Op_fi3373.talousvesi"), objname = "pitoisuusviitearvo") ) pitoisuusviitearvo <- EvalOutput(Ovariable(name = "pitoisuusviitearvo", data = pitoisuusviitearvo)) altistusviitearvo <- tidy(opbase.data("Op_fi3373.haitta-aine"), objname = "altistusviitearvo") altistusviitearvo <- EvalOutput(Ovariable(name = "altistusviitearvo", data = altistusviitearvo)) tf <- function( condition, data = tidy(opbase.data("Op_fi2814"), direction = "long"), col.condition = "Lyhenne", col.common = "Ikä", resultcol = "Result", ... ) { ########################## tf is a function that takes one large table, finds matching rows and #### produces a standard-format vector that can be operated with easily. Parameters: # condition = a vector with conditions for each condition column. The length must be ncol(col.condition). ############ External parameters (these must be defined as objects before the function is run; ##### they are not given in the function but they are used by it): # data = a data frame that contains the data # col.condition = vector with names of columns that contain the indices that must match in the data # col.common = vector with names of columns that are used as indices in calculations. # resultcol = the column that contains the actual values. # Take the part of data that fits the condition. Drop all columns but col.common and resultcol. out <- Ovariable( # ovariable cannot have a name because several ovariables are created and merged. data = data[data[col.condition] == condition, c(col.common, resultcol)] ) out <- EvalOutput(out, N = N) out@output <- out@output[ , colnames(out@output) != "Source"] return(out) } #Chronic.environmental.exposure <- function(pitoisuus, ...) { ####################Funktio väestön ympäristöperäisen haitta-ainealtistumisen määrittelyyn ######## Saanti lasketaan yksikössä µg/kg/vrk kun ympäristön haitta-ainepitoisuudet on ilmoitettu yksiköissä µg/m3 (ilma), ######## mg/l (vesi) sekä mg/kg (kiinteät väliaineet) ######## Haitta-aineen taustasaanti tulee ilmoittaa muodossa µg/kg/vrk ######## Parametri: pitoisuus on data.frame, jossa täytyy olla sarake Result, joka sisältää pitoisuuden ja Altiste, joka sisältää altistavan yhdisteen nimen. ########## Pharmacokinetic parameters temp <- tidy(opbase.data("Op_fi3378.vesi"), objname = "Kp") temp <- temp[ , c("Altiste", "KpResult")] Kp <- EvalOutput(Ovariable(name = "Kp", data = temp), N = N) temp <- tidy(opbase.data("Op_fi3378.maapera"), objname = "Abs.skin.soil") temp <- temp[ , !colnames(temp) %in% c("Obs", "Abs.skin.soilYksikkö", "Abs.skin.soilKuvaus")] Abs.skin.soil <- EvalOutput(Ovariable(name = "Abs.skin.soil", data = temp), N = N) Skin.sa <- (4 * tf("Bw") + 7) / (tf("Bw") + 90) * 10000 #Lasketaan ihon kokonaispinta-ala F1 <- function(pitoisuus, rate, fraction) { # Ulkoilma-altistuminen out <- pitoisuus * (24 - tf(fraction) / 24) * tf(rate) / (tf("Bw") * tf("At")) return(out) } F2 <- function(pitoisuus, rate, fraction) { # Sisäilma-altistuminen out <- pitoisuus * tf(fraction) / 24 * tf(rate) / (tf("Bw") * tf("At")) return(out) } F3 <- function(pitoisuus, rate, fraction) { # Altistusfrekvenssiin perustuva out <- pitoisuus * tf(rate) * tf(fraction) / (tf("Bw") * tf("At")) return(out) } F4 <- function(pitoisuus, rate, fraction) { # Altistumisen osuuteen perustuva out <- pitoisuus * 1000 * tf(rate) * tf(fraction) / tf("Bw") return(out) } F5 <- function(pitoisuus, rate, fraction) { # Ihoaltistuminen maaperästä out <- pitoisuus * tf("Soil.ad.skin") * 0.001 * Skin.sa * tf(fraction) * Abs.skin.soil / (tf("Bw") * tf("At")) * tf(rate) out@output <- out@output[ , !colnames(out@output) %in% c("Abs.skin.soilResult", "Abs.skin.soilSource")] return(out) } F6 <- function(pitoisuus, rate, fraction) { # Pesuvesi out <- pitoisuus * Kp * tf(rate) * tf("Ed.bw") * Skin.sa * tf(fraction) / (tf("Bw") * tf("At")) out@output <- out@output[ , !colnames(out@output) %in% c("KpResult", "KpSource")] return(out) } F7 <- function(pitoisuus, rate, fraction) { # Pintavesi out <- pitoisuus * Kp * tf(rate) * tf("Ed.sw") * Skin.sa * tf(fraction) / (tf("Bw") * tf("At")) out@output <- out@output[ , !colnames(out@output) %in% c("KpResult", "KpSource")] return(out) } # Get parameters for exposure functions and combine those with concentration data. # [[Väestön kohdekohtainen ympäristöperäisen haitta-ainealtistumisen ja terveysriskin arviointi]] temp <- opbase.data("Op_fi2814.funktioparametrit") temp$Result <- 1 params <- new("ovariable", name = "params", output = temp[ , colnames(temp) != "Obs"]) pitoisuus <- tidy(opbase.data("Op_fi3372"), objname = "pitoisuus") pitoisuus <- pitoisuus[ , colnames(pitoisuus) != "Obs"] # Make pitoisuus an ovariable if it isn't yet (assuming that then it is a data.frame). if(class(pitoisuus) != "ovariable") { pitoisuus <- Ovariable(name = "pitoisuus", data = pitoisuus) } pitoisuus <- EvalOutput(pitoisuus, N = N) cat("Altistumisen arvioinnin perusteena käytetyt ympäristön haitta-ainepitoisuudet .\n") oprint(summary(pitoisuus)) cat("Muiden altistumisen arvioinnissa käytettyjen muuttujien arvot.\n") temp <- opbase.data("Op_fi2814") oprint(temp) cat("Ympäristön laadun arvioinnissa käytetyt haitta-ainepitoisuuksien terveysperusteiset viitearvot.\n") oprint(summary(pitoisuusviitearvo)) cat("Kroonisesta haitta-ainealtistumisesta aiheutuvan terveysriskin arvioinnissa käytetyt toksisuuden viitearvot.\n") oprint(summary(altistusviitearvo)) pitoisuus <- pitoisuus * params # Calculate exposures with respective functions. ## Create an ovariable that collects all results. out <- Ovariable(name = "exposure") equations <- unique(pitoisuus@output[c("Funktio", "Nopeus", "Osuus")]) for(i in 1:nrow(equations)) { temp2 <- pitoisuus temp2@output <- temp2@output[ temp2@output$Funktio == equations$Funktio[i] & temp2@output$Nopeus == equations$Nopeus[i] & temp2@output$Osuus == equations$Osuus[i] , ] temp2 <- get(as.character(equations$Funktio[i]))( temp2, as.character(equations$Nopeus[i]), as.character(equations$Osuus[i]) ) out@output <- rbind(out@output, temp2@output) } # return(out) #} # Poistetaan turhat sarakkeet out@output <- out@output[ , c("Ikä","Altiste", "Matriisi", "Altistumistaso", "Altistus", "Result")] cat("Altistus kiinnostuksen kohteena olevalle altisteelle altistusreiteittäin (µg/kg/vrk).\n") oprint(out@output[out@output$Altiste == altiste, ], digits=3) # Lasketaan elinikäinen altistus aikuisaltistus <- out aikuisaltistus@output <- aikuisaltistus@output[aikuisaltistus@output$Ikä == "Aikuinen", ] aikuisaltistus@output$Ikä <- "Elinikäinen" lapsialtistus <- out lapsialtistus@output <- lapsialtistus@output[lapsialtistus@output$Ikä == "Lapsi", ] lapsialtistus@output$Ikä <- "Elinikäinen" kokonaisaltistus <- out kokonaisaltistus@output <- rbind(kokonaisaltistus@output, ((lapsialtistus * 6 + aikuisaltistus * 64) / 70)@output ) # Lasketaan kokonaisaltistus. kokonaisaltistus@output <- as.data.frame(as.table(tapply( kokonaisaltistus@output$Result, kokonaisaltistus@output[c("Ikä", "Altiste", "Altistumistaso")], sum ))) colnames(kokonaisaltistus@output) <- gsub("Freq", "Result", colnames(kokonaisaltistus@output)) terveysvertailu <- kokonaisaltistus / altistusviitearvo terveysvertailu@output <- terveysvertailu@output[ , c("Altiste", "Ikä", "Altistumistaso", "altistusviitearvoKuvaus", "Result")] terveysvertailu@output <- reshape( terveysvertailu@output, timevar = "Ikä", idvar = c("Altiste", "Altistumistaso"), v.names = "Result", direction = "wide" ) colnames(terveysvertailu@output) <- gsub("Result.", "", colnames(terveysvertailu@output)) # Lasketaan kokonaisaltistuksen keskiarvo kokonaisaltistus@output <- as.data.frame(as.table(tapply( kokonaisaltistus@output$Result, kokonaisaltistus@output[c("Ikä", "Altiste", "Altistumistaso")], mean ))) # Käännetään ikä-indeksi leveään muotoon. kokonaisaltistus@output <- reshape( kokonaisaltistus@output, timevar = "Ikä", idvar = c("Altiste", "Altistumistaso"), direction = "wide" ) colnames(kokonaisaltistus@output) <- gsub("Freq.", "", colnames(kokonaisaltistus@output)) cat("Altistumisen arvioinnin tulokset. \n Keskimääräinen päivittäinen haitta-aineen saanti (µg/kg/vrk).\n") oprint(kokonaisaltistus@output, digits = 4) #summary(kokonaisaltistus) cat("Haitta-aineen pitoisuus ympäristössä suhteutettuna terveysperusteiseen viitearvoon.\n") temp <- pitoisuus / pitoisuusviitearvo temp@output <- temp@output[ , c("Matriisi", "Altiste", "Altistumistaso", "Altistus", "pitoisuusviitearvoKuvaus", "Result")] oprint(temp@output) #summary(pitoisuus/pitoisuusviitearvo) cat("Kroonisesta ympäristöperäisestä haitta-ainealtistumisesta aiheutuvan terveysriskin karakterisointi. \n") oprint(terveysvertailu@output) ggplot(out@output[out@output$Altiste == altiste, ], aes(x = Matriisi, y = Result, colour = Ikä)) + geom_point(size = 5) + theme_grey(base_size = 24) + labs( title = altiste, y = "Altistus (µg /kg /d)" ) #Chronic.environmental.exposure(data.frame(Result = 1))