Väestön kohdekohtainen ympäristöperäisen haitta-ainealtistumisen ja terveysriskin arviointi

Tämä sivu on tietokide alatyypiltään metodi. Sivutunniste: Op_fi2814
Moderaattori:Ei ole (katso kaikki) Kuinka ryhtyä moderaattoriksi? Sivun edistymistä ei ole arvioitu. Arvostuksen määrää ei ole arvioitu (ks. peer review).
Lisää dataa {{#opasnet_base_link:Op_fi2814}}

Kysymys

Kuinka arvioidaan kohdekohtaisesti väestön ympäristöperäinen altistuminen haitta-aineelle sekä altistumisesta aiheutuva terveysriski?

Vastaus

Ennakolta määritellyt laskentaparametrit

Väestön kohdekohtainen ympäristöperäisen haitta-ainealtistumisen ja terveysriskin arviointi(useita)

Obs	Parametri	Lyhenne	Yksikkö	Henkilö	Arvo
1	Altistumisperiodin pituus	At	vrk	Aikuinen	365
2	Altistumisperiodin pituus	At	vrk	Lapsi	365
3	Kehon paino	Bw	kg	Aikuinen	70
4	Kehon paino	Bw	kg	Lapsi	15
5	Hengitystiheys	Ir.air	m3/h	Aikuinen	0.83
6	Hengitystiheys	Ir.air	m3/h	Lapsi	0.32
7	Oleskeluaika sisätiloissa (keskiarvo altistumsperiodille)	Ef.air.indoor	h/vrk	Aikuinen	22.86
8	Oleskeluaika sisätiloissa (keskiarvo altistumsperiodille)	Ef.air.indoor	h/vrk	Lapsi	21.14
9	Juomaveden kulutus	Ir.dw	l/vrk	Aikuinen	0.7
10	Juomaveden kulutus	Ir.dw	l/vrk	Lapsi	0.2
11	Altistumistiheys, juomavesi	Ef.dw	vrk/vuosi	Aikuinen	365
12	Altistumistiheys, juomavesi	Ef.dw	vrk/vuosi	Lapsi	365
13	Niellyn maa-aineksen määrä	Ir.soil	mg/vrk/ton	Aikuinen	50
14	Niellyn maa-aineksen määrä	Ir.soil	mg/vrk	Lapsi	150
15	Maa-aineksen kiinnittyminen iholle	Soil.ad.skin	mg/cm2/vrk	Aikuinen	0.25
16	Maa-aineksen kiinnittyminen iholle	Soil.ad.skin	mg/cm2/vrk	Lapsi	0.25
17	Maa-ainekselle altistuvan ihon osuus	F.skin.soil		Aikuinen	0.05
18	Maa-ainekselle altistuvan ihon osuus	F.skin.soil		Lapsi	0.2
19	Altistumistiheys, maa-aines	Ef.soil	vrk/vuosi	Aikuinen	255
20	Altistumistiheys, maa-aines	Ef.soil	vrk/vuosi	Lapsi	255
21	Vihannesten kokonaiskulutus (keskiarvo altistumsperiodille)	Ir.lfc	kg/vrk	Aikuinen	0.110
22	Vihannesten kokonaiskulutus (keskiarvo altistumsperiodille)	Ir.lfc	kg/vrk	Lapsi	0.055
23	Juuresten kokonaiskulutus (keskiarvo altistumsperiodille)	Ir.tfc	kg/vrk	Aikuinen	0.200
24	Juuresten kokonaiskulutus (keskiarvo altistumsperiodille)	Ir.tfc	kg/vrk	Lapsi	0.100
25	Marjojen kokonaiskulutus (keskiarvo altistumsperiodille)	Ir.berries	kg/vrk	Aikuinen	0.044
26	Marjojen kokonaiskulutus (keskiarvo altistumsperiodille)	Ir.berries	kg/vrk	Lapsi	0.035
27	Paikallisten vihannesten osuus kokonaiskulutuksesta (keskiarvo altistumsperiodille)	F.lfc.loc		Aikuinen	0.1
28	Paikallisten vihannesten osuus kokonaiskulutuksesta (keskiarvo altistumsperiodille)	F.lfc.loc		Lapsi	0.1
29	Paikallisten juuresten osuus kokonaiskulutuksesta (keskiarvo altistumsperiodille)	F.tfc.loc		Aikuinen	0.1
30	Paikallisten juuresten osuus kokonaiskulutuksesta (keskiarvo altistumsperiodille)	F.tfc.loc		Lapsi	0.1
31	Paikallisten marjojen osuus kokonaiskulutuksesta (keskiarvo altistumsperiodille)	F.berries.loc		Aikuinen	0.5
32	Paikallisten marjojen osuus kokonaiskulutuksesta (keskiarvo altistumsperiodille)	F.berries.loc		Lapsi	0.5
33	Peseytymiseen kuluva aika	Ed.bw	h/vrk	Aikuinen	0.25
34	Peseytymiseen kuluva aika	Ed.bw	h/vrk	Lapsi	0.25
35	Altistumistiheys, pesuvesi	Ef.bw	vrk/vuosi	Aikuinen	365
36	Altistumistiheys, pesuvesi	Ef.bw	vrk/vuosi	Lapsi	365
37	Pesuvedelle altistuvan ihon osuus	F.skin.bw		Aikuinen	1
38	Pesuvedelle altistuvan ihon osuus	F.skin.bw		Lapsi	1
39	Uidessa niellyn pintaveden määrä	Ir.sw	l/uintikerta	Aikuinen	0.05
40	Uidessa niellyn pintaveden määrä	Ir.sw	l/uintikerta	Lapsi	0.05
41	Uintikerran kesto	Ed.sw	h/uintikerta	Aikuinen	0.25
42	Uintikerran kesto	Ed.sw	h/uintikerta	Lapsi	0.25
43	Altistumistiheys, pintavesi	Ef.sw	Uintikerta/vuosi	Aikuinen	30
44	Altistumistiheys, pintavesi	Ef.sw	Uintikerta/vuosi	Lapsi	30
45	Pintavedelle altistuvan ihon osuus	F.skin.sw		Aikuinen	1
46	Pintavedelle altistuvan ihon osuus	F.skin.sw		Lapsi	1

Mallifunktio

+ Näytä koodi- Piilota koodi cat("Ladataan funktioita. \n") library(OpasnetBaseUtils) library(xtable) ########################## 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. # col.result = the column that contains the actual values. tf <- function(condition, ...) { # Take the part of data that fits the condition. Drop all columns but col.common and col.result. out <- data[data[col.condition] == condition, c(col.common, col.result)] # Merge the selected data with all col.common and drop possible extra rows so that the outcome always has the same size. out <- merge(unique(data[col.common]), out, all = TRUE) out <- out[rownames(unique(out[col.common])), ] return(out[, col.result]) } ####################Funktio väestön ympäristöperäisen haitta-ainealtistumisen määrittelyyn ########Saanti lasketaan yksikössä mg/kg/d kun ympäristön haitta-ainepitoisuudet on ilmoitettu yksiköissä mg/m3 (ilma), mg/l (vesi) sekä mg/kg (kiinteät väliaineet) Chronic.environmental.exposure.to.toxic.substances <- function(C.air.outdoor, C.air.indoor, data, ...) { ##Hengitystiet Air.inh <- ((C.air.outdoor * ((24 - tf("Ef.air.indoor")) / 24)) + (C.air.indoor * (tf("Ef.air.indoor") / 24))) * tf("Ir.air") / (tf("Bw") * tf("At")) ##Ruuansulatuskanava ###Juomavesi Dw.ing <- C.dw * tf("Ir.dw") * tf("Ef.dw") / (tf("Bw") * tf("At")) ###Maaperä Soil.ing <- C.soil * (tf("Ir.soil") / 1000000) * tf("Ef.soil") / (tf("Bw") * tf("At")) ###Vihannekset Lfc.ing <- C.lfc * tf("Ir.lfc") * tf("F.lfc.loc") / tf("Bw") ###Juurekset Tfc.ing <- C.tfc * tf("Ir.tfc") * tf("F.tfc.loc") / tf("Bw") ###Marjat Berries.ing <- C.berries * tf("Ir.berries") * tf("F.berries.loc") / tf("Bw") ###Pintavesi Sw.ing <- C.sw * tf("Ir.sw") * tf("Ef.sw") / (tf("Bw") * tf("At")) ##Iho Skin.sa <- (4 * tf("Bw") + 7) / (tf("Bw") + 90) * 10000 #Lasketaan ihon kokonaispinta-ala ###Maaperä Soil.derm <- C.soil * tf("Soil.ad.skin") * 0.000001 * Skin.sa * tf("F.skin.soil") * Abs.skin.soil * tf("Ef.soil") / (tf("Bw") * tf("At")) ###Pesuvesi Bw.derm <- C.bw * 0.001 * Kp * tf("Ef.bw") * tf("Ed.bw") * Skin.sa * tf("F.skin.bw") / (tf("Bw") * tf("At")) ###Pintavesi Sw.derm <- C.sw * 0.001 * Kp * tf("Ef.sw") * tf("Ed.sw") * Skin.sa * tf("F.skin.sw") / (tf("Bw") * tf("At")) #Laskennan jälkeen lisätään yhteiset sarakkeet col.common ja kootaan altistuminen kaikkien altistumisreittien kautta allekkain yhteen tauluun. common <- merge(unique(data[col.common]), data.frame(temp=1))[-(length(col.common)+1)] out <- data.frame(common, Altistumisreitti = rep(c("Hengitystiet", "Juomavesi", "Maaperä (ruuansulatuskanava)", "Vihannekset", "Juurekset", "Marjat", "Pintavesi (ruuansulatuskanava)", "Maaperä (iho)", "Pesuvesi (iho)", "Pintavesi (iho)", "Taustasaanti"), each = nrow(common)), Result = c(Air.inh, Dw.ing, Soil.ing, Lfc.ing, Tfc.ing, Berries.ing, Sw.ing, Soil.derm, Bw.derm, Sw.derm, Background.intake.adult, Background.intake.child)) return(out) } #################Funktio ympäristön terveysperusteisen laadun tarkasteluun Health.based.environmental.quality <- function(Concentration, EQC){ #Ympäristöpitoisuuksien vertailu haitta-aineen terveysperusteisiin ohjearvopitoisuuksiin HEQ.air.outdoor <- C.air.outdoor / HEQC.air.outdoor #Ulkoilma HEQ.air.indoor <- C.air.indoor / HEQC.air.indoor #Sisäilma HEQ.dw <- C.dw / HEQC.dw #Juomavesi HEQ.soil <- C.soil / HEQC.soil #Maaperä HEQ.lfc <- C.lfc / HEQC.lfc #Vihannekset HEQ.tfc <- C.tfc / HEQC.tfc #Juurekset HEQ.berries <- C.berries / HEQC.berries #Marjat HEQ.sw <- C.sw / HEQC.sw #Pintavesi out <- data.frame(Väliaine = c("Ulkoilma", "Sisäilma", "Juomavesi", "Maaperä", "Vihannekset", "Juurekset", "Marjat", "Pintavesi"), Result = c(HEQ.air.outdoor, HEQ.air.indoor, HEQ.dw, HEQ.soil, HEQ.lfc, HEQ.tfc, HEQ.berries, HEQ.sw)) return(out) } #################Funktio väestön ympäristöperäisestä haitta-ainealtistumisesta aiheutuvan terveysriskin karakterisointiin Health.risk.characterisation.of.chronic.exposure.to.toxic.substances <- function(Exposure, Toxicity){ ###Päivittäinen kokonaissaanti #####expo = Chronic.environmental.exposure.to.toxic.substances -funktion tuottama altistumistaulu Tot.intake.adult <- expo[expo$Henkilö == "Aikuinen",] Tot.intake.adult <- sum(Tot.intake.adult$Result,na.rm=TRUE) HQ.intake.adult <- Tot.intake.adult / TDI MOS.intake.adult <- NOAEL.ing / Tot.intake.adult Tot.intake.child <- expo[expo$Henkilö == "Lapsi",] Tot.intake.child <- sum(Tot.intake.child$Result,na.rm=TRUE) HQ.intake.child <- Tot.intake.child / TDI MOS.intake.child <- NOAEL.ing / Tot.intake.child Tot.intake.lifetime <- (Tot.intake.child * 6 + Tot.intake.adult * 64) / 70 HQ.intake.lifetime <- Tot.intake.lifetime / TDI MOS.intake.lifetime <- NOAEL.ing / Tot.intake.lifetime ###Päivittäinen hengitystiealtistuminen #####Keskimääräinen hengitysilman haitta-ainepitoisuus eri altistujatyypeillä Ef.air.indoor <- data[data$Lyhenne == "Ef.air.indoor",] Ef.air.indoor.adult <- (Ef.air.indoor[Ef.air.indoor$Henkilö == "Aikuinen",])$Result Ef.air.indoor.child <- (Ef.air.indoor[Ef.air.indoor$Henkilö == "Lapsi",])$Result C.inhaled.air.adult <- (C.air.outdoor * ((24 - Ef.air.indoor.adult) / 24)) + (C.air.indoor * (Ef.air.indoor.adult / 24)) C.inhaled.air.child <- (C.air.outdoor * ((24 - Ef.air.indoor.child) / 24)) + (C.air.indoor * (Ef.air.indoor.child / 24)) C.inhaled.air.lifetime <- (C.inhaled.air.child * 6 + C.inhaled.air.adult * 64) / 70 HQ.inhalation.adult <- C.inhaled.air.adult / TCA MOS.inhalation.adult <- NOAEC.inh / C.inhaled.air.adult HQ.inhalation.child <- C.inhaled.air.child / TCA MOS.inhalation.child <- NOAEC.inh / C.inhaled.air.child HQ.inhalation.lifetime <- C.inhaled.air.lifetime / TCA MOS.inhalation.lifetime <- NOAEC.inh / C.inhaled.air.lifetime ###Elinikäinen syöpäriski Cancer.risk.intake <- Tot.intake.lifetime * Cancer.unit.risk.intake Cancer.cases.intake <- Cancer.risk.intake * Population Cancer.risk.inhalation <- C.inhaled.air.lifetime * Cancer.unit.risk.inhalation Cancer.cases.inhalation <- Cancer.risk.inhalation * Population ###Kootaan kaikki riski-indikaattorit yhteen tauluun Noncancer.risk <- data.frame(Altistumisreitti = rep(c("Kokonaissaanti", "Hengitystiet"), each=6), Terveysvaikutus = c("Muu kuin genotoksinen karsinogeneesi"), Riski.indikaattori = rep(rep(c("Vaaraosamäärä (HQ)", "Turvamarginaali (MOS)"), each=3), times=2), Altistumistaso = c("Aikuinen", "Lapsi", "Elinikäinen"), Result = c(HQ.intake.adult, HQ.intake.child, HQ.intake.lifetime, MOS.intake.adult, MOS.intake.child, MOS.intake.lifetime, HQ.inhalation.adult, HQ.inhalation.child, HQ.inhalation.lifetime, MOS.inhalation.adult, MOS.inhalation.child, MOS.inhalation.lifetime)) Cancer.risk <- data.frame(Altistumisreitti = rep(c("Kokonaissaanti", "Hengitystiet"), each=2), Terveysvaikutus = c("Genotoksinen karsinogeneesi"), Riski.indikaattori =c("Yksilön syöpäriski (per 100 000)", "Odotetut syöpätapaukset väestössä"), Altistumistaso = c("Elinikäinen"), Result = c(Cancer.risk.intake*100000, Cancer.cases.intake, Cancer.risk.inhalation*100000, Cancer.cases.inhalation)) out <- merge(Noncancer.risk, Cancer.risk, all=TRUE) return(out) }

Arvioinnin tulos

Haitta-aineen pitoisuus ulkoilmassa (µg/m3): Haitta-aineen pitoisuus sisäilmassa (µg/m3): Haitta-aineen pitoisuus juomavedessä (mg/l): Haitta-aineen pitoisuus maaperässä (mg/kg): Haitta-aineen pitoisuus vihanneksissa (mg/kg tuorepainoa): Haitta-aineen pitoisuus juureksissa (mg/kg tuorepainoa): Haitta-aineen pitoisuus marjoissa (mg/kg tuorepainoa): Haitta-aineen pitoisuus pesuvedessä (mg/l): Haitta-aineen pitoisuus pintavedessä (mg/l): Haitta-aineen päivittäinen muusta kuin tutkimuksen kohteena olevasta ympäristöstä aiheutuva taustasaanti, aikuinen(mg/kg/d): Haitta-aineen päivittäinen muusta kuin tutkimuksen kohteena olevasta ympäristöstä aiheutuva taustasaanti, lapsi(mg/kg/d): Haitta-aineen turvallisen päivittäisen saannin viitearvo (mg/kg/d): Haitta-aineen turvallisen päivittäisen hengitystiealtistumisen viitearvo (mg/m3): Haitta-aineen päivitäisen saannin NOAEL/LOAEL-arvo (mg/kg/d): Haitta-aineen päivitäisen hengitystiealtistumisen NOAEC/LOAEC-arvo (mg/kg/d): Haitta-aineen päivitäisen saannin yksikkösyöpäriski (mg/kg/d): Haitta-aineen päivitäisen hengitystiealtistumisen yksikkösyöpäriski (mg/m3): Altistuvan väestön määrä: + Näytä koodi- Piilota koodi library(OpasnetBaseUtils) library(xtable) ###########Tuloslaskenta cat("Ladataan dataa. \n") ####Parametrien määrittely C.air.outdoor <- 0.118/1000 C.air.indoor <- 0.118/1000 C.soil <- NA #2645 C.dw <- 0.06 C.lfc <- 2.5 C.tfc <- 0.9 C.berries <- 1.9 C.bw <- 0.06 C.sw <- 0.003 Abs.skin.soil <- 0.003 Kp <- 0.001 Background.intake.adult <- 0 Background.intake.child <- 0 HEQC.air.outdoor <- 0.001 HEQC.air.indoor <- 0.001 HEQC.dw <- 2 HEQC.soil <- 10000 HEQC.lfc <- NaN HEQC.tfc <- NaN HEQC.berries <- NaN HEQC.sw <- NaN TCA <- 0.001 TDI <- 0.14 NOAEC.inh <- 0.6 NOAEL.ing <- 16.3 Cancer.unit.risk.intake <- 1.5 Cancer.unit.risk.inhalation <- 2 Population <- 10000 page <- "Op_fi2814" data <- tidy(op_baseGetData("opasnet_base", page)) ### Määritellään ulkoiset parametrit Altistumislaskennan taulukon muokkaamista varten. col.common <- "Henkilö" col.result <- "Result" col.condition = "Yksikkö" # Tämä on vain tilapäinen demonstraatio siitä että eri sarakkeita voi käyttää. col.condition <- "Lyhenne" # Varsinaisesti meitä kiinnostavat sarakkeen Lyhenne määrittämät asiat. ###Altistumisen arvioinnin perusteena käytetyt ympäristön haitta-ainepitoisuudet Environmental.concentration <- data.frame(Väliaine=c("Ulkoilma","Sisäilma","Juomavesi","Maaperä","Vihannekset","Juurekset","Marjat","Pesuvesi","Pintavesi"), Pitoisuus=c(C.air.outdoor,C.air.indoor,C.dw,C.soil,C.lfc,C.tfc,C.berries,C.bw,C.sw)) cat("Altistumisen arvioinnin perusteena käytetyt ympäristön haitta-ainepitoisuudet (ilma: mg/m3, vesi: mg/l, kiinteät väliaineet: mg/kg) \n") Environmental.concentration #print(xtable(Environmental.concentration), type = 'html') Abs.skin.soil <- 0.003 Kp <- 0.001 Background.intake.adult <- 0 Background.intake.child <- 0 ###Altistumislaskennan tulostaulu expo <- Chronic.environmental.exposure.to.toxic.substances(C.air.outdoor, C.air.indoor, data) intake.adult <- expo[expo$Henkilö == "Aikuinen",] intake.child <- expo[expo$Henkilö == "Lapsi",] intake.tot <- data.frame(Altistumisreitti="Kokonaissaanti", Aikuinen=sum(intake.adult$Result, na.rm=TRUE)*1000, Lapsi=sum(intake.child$Result, na.rm=TRUE)*1000) intake.table <- data.frame(Altistumisreitti=intake.adult$Altistumisreitti, Aikuinen=(intake.adult$Result*1000), Lapsi=(intake.child$Result*1000)) intake.table <- merge(intake.table,intake.tot,all=TRUE) intake.table$Elinikäinen <- (intake.table$Lapsi * 6 + intake.table$Aikuinen * 64) / 70 intake.fractions.adult <- (intake.table$Aikuinen / intake.tot$Aikuinen)*100 intake.fractions.child <- (intake.table$Lapsi / intake.tot$Lapsi)*100 intake.fractions.lifetime <- intake.table$Elinikäinen / ((intake.tot$Lapsi * 6 + intake.tot$Aikuinen * 64)/70) intake.fractions.table <- data.frame(Altistumisreitti=intake.table$Altistumisreitti, Aikuinen=intake.fractions.adult, Lapsi=intake.fractions.child, Elinikäinen=intake.fractions.lifetime) cat("Altistumisen arviointi. \n") cat("Keskimääräinen päivittäinen haitta-aineen saanti (µg/kg/vrk). \n") print(xtable(intake.table), type = 'html') cat("Eri altistumisreittien osuus päivittäisestä saannista (%). \n") print(xtable(intake.fractions.table), type = 'html') ###Ympäristöpitoisuuksien terveysperusteisen viitearvovertailun tulostaulu cat("Haitta-aineen pitoisuus ympäristössä suhteutettuna terveysperusteiseen viitearvoon.\n") HEQ.table <- Health.based.environmental.quality(Concentration, EQC) print(xtable(HEQ.table), type = 'html') ###Terveysriskin karakterisoinnin tulostaulu risk <- Health.risk.characterisation.of.chronic.exposure.to.toxic.substances(Exposure, Toxicity) risk.adult <- risk[risk$Altistumistaso == "Aikuinen",] risk.child <- risk[risk$Altistumistaso == "Lapsi",] risk.lifetime <- risk[risk$Altistumistaso == "Elinikäinen",] risk.table.a <- data.frame(Altistumisreitti=risk.adult$Altistumisreitti, Terveysvaikutus=risk.adult$Terveysvaikutus, Riski.indikaattori=risk.adult$Riski.indikaattori, Aikuinen=risk.adult$Result, Lapsi=risk.child$Result) risk.table.b <- data.frame(Altistumisreitti=risk.lifetime$Altistumisreitti, Terveysvaikutus=risk.lifetime$Terveysvaikutus, Riski.indikaattori=risk.lifetime$Riski.indikaattori, Elinikäinen=risk.lifetime$Result) risk.table <- merge(risk.table.a, risk.table.b, all=TRUE) cat("Kroonisesta ympäristöperäisestä haitta-ainealtistumisesta aiheutuvan terveysriskin karakterisointi. \n") print(xtable(risk.table), type = 'html')