노출 평가

Exposure assessment


노출 평가는 환경과학 및 직업위생학의 한 분야로, 관심 있는 오염물질이 포함된 환경과 고려 대상 생물 사이의 경계에서 일어나는 프로세스에 초점을 맞춘다.이것들은 환경오염물질을 배출하는 경로의 마지막 단계이며, 생물학적 시스템에서 그 영향을 미치는 운송을 통해 배출됩니다.노출된 대상 유기체가 얼마나 많은 오염물질을 흡수할 수 있는지, 어떤 형태로 어떤 속도로 흡수할 수 있는지, 생물학적 효과를 내기 위해 실제로 얼마나 많은 오염물질을 흡수할 수 있는지를 측정하려고 합니다.동일한 일반 개념이 다른 유기체에도 적용되지만, 노출 평가의 적용의 압도적 대다수는 인간의 건강과 관련이 있으므로 공중 [1]보건에서 중요한 도구가 된다.

정의.

노출 평가는 노출 인구의 수와 특성과 함께 에이전트에 대한 노출의 크기, 빈도 및 기간을 추정하거나 측정하는 과정이다.이상적으로는 출처, 경로, 경로 및 평가의 불확실성을 설명한다.

노출 분석은 개인이나 집단이 어떻게 오염물질과 접촉하는지를 설명하는 과학이다. 여기에는 공간과 시간에 걸친 접촉량의 정량화가 포함된다.'노출 평가'와 '노출 분석'은 많은 실제 상황에서 동의어로 종종 사용된다.위험은 노출과 위험의 함수입니다.예를 들어, 극독성(고위험성) 물질의 경우에도 노출이 0에 가까울 경우 부정적인 결과의 위험은 거의 발생하지 않는다.반대로, 중간 정도의 독성 물질은 개인이나 집단이 많이 [2][3]노출되면 상당한 위험을 초래할 수 있다.

적용들

노출의 정량적 척도는 위험 평가에서 독성학으로부터의 입력과 함께 환경에 방출되는 물질로부터의 위험을 판단하고, 역학에서 노출 그룹과 통제 그룹을 구별하고, 작업자를 직업 위험으로부터 보호하기 위해 사용된다.

수용체 기반 접근법

수용체 기반 접근법은 노출 과학에서 사용됩니다.그것은 사람들에게 도달하는 다양한 오염물질과 농도를 살펴보는 것으로 시작한다.노출 분석가는 직접 또는 간접 측정을 사용하여 사람이 특정 오염물질과 접촉했는지 또는 특정 위험에 노출되었는지 여부를 판단할 수 있다(예: 사고).일단 오염물질이 사람에게 도달하는 것이 입증되면, 노출 분석가는 그 원인을 결정하기 위해 역순으로 작업한다.발생원의 확인 후, 건강에 [1]미치는 악영향을 줄이기 위한 가장 효율적인 방법을 찾는 것이 중요하다.오염물질이 사람에게 도달하면 그에 따른 부작용을 [4]줄이기가 매우 어렵다.따라서 건강에 미치는 악영향의 위험을 줄이기 위해서는 노출을 줄이는 것이 매우 중요하다.오염물질에 [4]대한 사람들의 노출을 줄이기 위해서는 규제와 비규제 접근법을 모두 사용하는 것이 매우 중요하다.많은 경우, 오염물질의 [4]출처를 규제하기보다는 노출을 줄이기 위해 사람들의 활동을 바꾸는 것이 더 낫다.수용체 기반 접근법은 소스 기반 접근법과 반대될 수 있다.이 접근방식은 산업이나 발전소 등 다양한 오염원부터 조사합니다.그런 다음 관심 있는 오염물질이 수용체(일반적으로 사람)에 도달했는지 확인하는 것이 중요합니다.이 방법으로는 오염원이 표적에 도달했다는 것을 증명하기가 매우 어렵다.

노출

이 컨텍스트에서 노출은 에이전트와 타깃 간의 접촉으로 정의됩니다.접촉은 노출 기간에 걸쳐 노출 표면에서 발생합니다.수학적으로 노출은 다음과 같이 정의됩니다.

여기서 E는 노출이고 C(t)는 노출 시작과 종료 사이의 시간에 따라 변화하는 농도이다.그것은 질량 곱하기 시간을 부피로 나눈 치수를 가지고 있다.이 양은 호흡 속도, 식품 섭취 속도 등과 같은 관련 접촉 속도를 곱하여 잠재적 오염물질 선량과 관련이 있다.콘택트 레이트 자체는 시간의 [4]함수일 수 있습니다.

노출 경로

오염물질과 생물 사이의 접촉은 어떤 경로를 통해서도 발생할 수 있다.가능한 노출 경로는 공기 중에 오염물질이 존재하는 경우 흡입, 음식, 음주 또는 입에서 입으로 섭취, 오염물질이 피부를 통해 흡수될 수 있는 경우 피부 흡수입니다.

오염물질에 대한 노출은 여러 경로를 통해 동시에 또는 서로 다른 시간에 발생할 수 있습니다.대부분의 경우 노출의 주요 경로는 명확하지 않으므로 주의 깊게 조사해야 한다.예를 들어, 물 염소 처리의 부산물에 대한 노출은 음주에 의해 분명히 발생할 수 있지만, 피부를 통해서도, 수영이나 씻는 동안, 그리고 샤워 중에 에어로졸화된 물방울의 흡입을 통해서도 발생할 수 있다.이러한 다른 경로로부터의 노출의 상대적 비율은 선험적으로 결정할 수 없다.따라서, 이전 섹션의 방정식은 엄밀한 수학적 의미에서는 맞지만, 모든 미세 환경에서 모든 활동의 적분의 합계인 실제 노출을 지나치게 단순화한 것이다.예를 들어 시간 간격 동안 실내 공기 중 화합물의 특정 농도를 사용하여 방정식을 계산해야 합니다.마찬가지로, 주변 공기의 농도는 사람이 야외에서 보내는 시간에 적용되는 반면, 사람이 섭취하는 음식의 농도는 더해질 것이다.모든 경로를 통한 농도 적분은 노출 기간 동안 추가될 것이다. 예를 들어, 다음과 같이 매시간, 매일 또는 연간

여기서 y는 초기 [5]시간이고 z는 노출 기간에 걸쳐 각 미세 환경에서 보낸 일련의 시간 중 마지막의 종료 시간입니다.

노출 측정

특정 개인 또는 모집단의 노출을 정량화하기 위해 주로 실제 고려사항에 기초하여 두 가지 접근방식을 사용한다.

직접적 접근

NIOSHealth Hazard Evaluation Program 노출 평가의 일환으로 작업장의 공기 중 오염물질을 측정하는 동영상
NIOSH Health Hazard Evaluation Program 노출 평가의 일환으로 작업자의 피부 및 작업장 표면의 오염물질 측정에 관한 동영상

직접적 접근은 응답자에게 도달하는 오염물질 농도를 모니터링하여 오염물질에 대한 노출을 측정합니다.오염물질 농도는 접촉점, 생물학적 모니터링 또는 바이오마커를 [6]통해 사람 위 또는 사람 내부에서 직접 모니터링됩니다.작업 공간 설정에서는 작업 공간 노출 모니터링 방법이 사용됩니다.

접촉점 접근법은 숙주에 도달하는 총 농도를 나타내며, 생물학적 모니터링과 바이오마커의 사용은 신체 부담의 결정을 통해 오염물질의 양을 추론한다.응답자는 오염물질 측정 시 일상 활동 및 위치를 기록하여 오염물질 [6]노출에 기여하는 잠재적 원인, 미세 환경 또는 인간 활동을 식별한다.직접 접근법의 장점은 여러 매체(공기, 토양, 물, 음식 등)를 통한 피폭을 하나의 연구 기법을 통해 설명한다는 것이다.단점으로는 데이터 수집의 침습적 특성과 관련 비용이 포함됩니다.접촉점은 모든 경로를 통해 목표물에 도달하는 오염물질의 지속적인 측정입니다.

생물학적 모니터링은 신체 조직 또는 체액(예: 혈액 또는 소변) 내 오염물질의 양을 측정하는[7] 또 다른 접근법이다.생물학적 모니터링은 오염물질의 신체 부담을 측정하지만 오염물질의 근원은 측정하지 않습니다.측정된 물질은 오염 물질 자체일 수도 있고 오염 물질에 대한 노출을 나타내는 바이오마커일 수도 있습니다.노출 평가의 바이오마커는 인체 내 오염물질 또는 기타 비례적으로 관련된 변수의 측정값이다.

공기 샘플링은 공기 중 오염물질을 ppmv(부피 기준 백만분의 1), mg/m3(입방미터당 밀리그램) 또는 기타 공기 단위 부피당 질량의 농도 단위로 측정합니다.샘플러는 근로자 또는 연구자가 착용하여 호흡 구역(개인)에서 발견되는 농도를 추정하거나 일반 영역에서 수집된 샘플을 사용하여 시간과 활동 패턴을 통합하여 인체 노출을 추정할 수 있다.검증 및 반검증 공기 샘플링 방법은 NIOSH, OSHA, ISO 및 기타 기관에서 발행한다.

접촉 가능한 표면 또는 피부에 있는 오염물질의 표면 또는 피부 샘플링 측정.농도는 일반적으로 단위 표면적당 질량(mg/1002 cm 등)으로 보고된다.

간접적 접근

간접적 접근법은 인구 내 노출 분포를 예측하기 위해 다양한 장소 또는 특정 인간 활동 중 오염물질 농도를 측정합니다.간접적 접근법은 응답자에게 직접 도달하는 농도보다는 미세 환경 또는 활동 내의 오염 물질 농도에 초점을 맞춘다.측정된 농도는 NHAPS(National Human Activity Pattern Survey, National Human Activity Pattern Survey)와 같은 대규모 활동 패턴 데이터와 관련이 있으며, 오염 물질 농도에 각 미세 환경 또는 활동 시간을 곱하여 예측된 노출을 결정한다.각 [6]미디어간접적 접근법 또는 노출 모델링은 개인이 경험한 직접 노출보다는 모집단 내에서 추정된 노출 분포를 결정한다.장점은 프로세스가 모집단에 대한 침해를 최소화하고 직접 접근 방식보다 비용이 낮다는 것입니다.간접적 접근법의 단점은 결과가 실제 피폭과 독립적으로 결정된다는 것이다. 따라서 피폭 분포는 연구 중에 이루어진 가정, 시간 활동 데이터 또는 측정된 오염 물질 농도의 부정확성으로 인한 오류에 노출될 수 있다.

일반적으로 직접 방법은 더 정확하지만 측정 대상에 대한 자원과 수요 측면에서 비용이 더 많이 드는 경향이 있으며 특히 인구 노출 연구의 경우 항상 실현 가능하지 않을 수 있다.

직접 방법의 예로는 개인용 휴대용 펌프를 통한 공기 샘플링, 분할 식품 샘플, 손 씻기, 호흡 샘플 또는 혈액 샘플 등이 있습니다.간접적인 방법의 예로는 활동/위치 일지와 같은 정보와 함께 환경 물, 공기, 먼지, 토양 또는 소비재 샘플링을 들 수 있다.수학적 노출 모델은 [8]노출의 가상 상황을 탐색하는 데 사용될 수도 있다.

노출 계수

특히 개인보다는 모집단의 피폭을 결정할 때, 간접 방법은 노출을 초래할 수 있는 활동에 대한 관련 통계를 사용할 수 있다.이러한 통계량을 노출 계수라고 합니다.그것들은 일반적으로 과학 문헌이나 정부 통계에서 인용된다.예를 들어, 특정 인구에 의해 섭취된 다양한 음식의 양을 위치나 연령으로 나눈[9] 것, 호흡수, 통근,[10] 샤워 또는 진공 청소기의 다양한 모드에 소요된 시간과 같은 정보뿐만 아니라 주거 형태에 대한 정보를 보고할 수 있다.이러한 정보는 관심 모집단의 피폭 추정치를 산출하기 위해 임시 연구 또는 모니터링 네트워크의 오염 물질 농도와 결합될 수 있다.이것들은 보호 표준을 확립하는 데 특히 유용합니다.

노출 계수 값을 사용하여 평균, 고급 및 한계 추정치와 같은 노출 추정치의 범위를 얻을 수 있습니다.예를 들어 평생 평균 일일 선량을 계산하려면 아래 공식을 사용한다.

오염물질 농도를 제외하고 위 방정식의 모든 변수는 노출 인자로 간주됩니다.각 노출 인자는 특성(예: 체중) 또는 행동(예: 특정 위치에서 보내는 시간의 양, 노출 기간에 영향을 미치는) 측면에서 인간을 포함한다.이러한 특징과 동작은 상당한 변동성과 불확실성을 수반할 수 있습니다.평생 평균 일일 선량의 경우, 변동성은 모집단 내 개인 간의 LADD 분포와 범위에 관련된다.반면에 불확실성은 노출 분석가가 LADD 계산 시 표준 편차, 평균 및 일반 형상에 대한 지식이 부족하다는 것을 의미한다.

미국 환경보호청의 노출 요인[4] 핸드북은 변동성에 직면하고 불확실성을 줄일 때 해결책을 제공한다.일반적인 요점은 다음과 같습니다.

변화에[4] 대처하기 위한 4가지 전략 예
변동성 세분화 부분군에 대한 체중 분포 개발
변동성 무시 모든 성인의 몸무게는 65kg이라고 가정합니다.
최대값 또는 최소값 사용 무게 분포에 대한 고급 값 선택
평균값 사용 모든 성인에 대한 평균 체중 사용
불확실성[4] 분석 묘사
기존의 통계적 방법(기술적 통계 및 추리적 통계) 대표적인 표본에서 측정된 값을 바탕으로 모집단 노출 분포 직접 추정
감도 분석 한 번에 하나의 입력 변수를 변경하고 다른 입력 변수는 일정하게 유지하여 출력에 미치는 영향을 조사합니다.
불확실성의 전파 개별 매개변수의 불확실성이 노출 평가의 전체 불확실성에 어떻게 영향을 미치는지 검사한다.
확률론적 분석 각각의 확률 분포의 다양한 값에 걸쳐 각 입력 변수 변화(예: 몬테카를로 통합)

작업 환경에 대한 허용 가능한 노출 정의

이용 가능한 정보에 기초한 노출 위험 평가 및 관리 계층의 간단한 표현

직업상 피폭 한계는 작업 수명 동안 거의 모든 근로자를 보호하기 위해 사용 가능한 독성학 및 역학 데이터를 기반으로 한다.직업 환경에서 노출 평가는 작업자, 관심사 대리인, 재료, 장비 및 이용 가능한 노출 통제와 관련된 모든 관련 정보와 데이터로 구성된 "기본 특성화"를 수집하는 직업/산업 위생(OH/IH) 전문가가 가장 자주 수행한다.노출 평가는 에이전트에 대한 적절한 노출 한계 평균 시간 및 "결정 통계"를 선택하여 시작됩니다.일반적으로 허용 가능한 노출을 결정하기 위한 통계는 선택한 직업상 노출 한계 이하로 모든 노출의 과반수(90%, 95% 또는 99%)가 되도록 선택된다.직업 환경에서 수행된 소급 노출 평가의 경우, "결정 통계량"은 일반적으로 각 근로자 또는 근로자 그룹에 대한 산술 평균 또는 기하 평균 또는 중위수와 같은 중심 경향이다.직업 노출 평가를 수행하는 방법은 "직업 노출 평가 및 관리 전략"[11]에서 확인할 수 있습니다.

노출 평가는 새로운 정보와 데이터를 사용할 수 있게 되면 업데이트되는 연속 프로세스입니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b Nieuwenhuijsen, Mark; Paustenbach, Dennis; Duarte-Davidson, Raquel (2006). "New developments in exposure assessment: The impact on the practice of health risk assessment and epidemiological studies". Environment International. 32 (8): 996–1009. doi:10.1016/j.envint.2006.06.015. PMID 16875734.
  2. ^ 미국 EPA, "Expocast" http://www.epa.gov/ncct/expocast/
  3. ^ Vallero, D.A. (2004). Environmental Contaminants: Assessment and Control. Academic Press. ISBN 0127100571.
  4. ^ a b c d e f g "U.S. EPA. Exposure Factors Handbook". U.S. Environmental Protection Agency. 1997. EPA/600/P-95/002F a-c.
  5. ^ Vallero, D.A. "Fundamentals of Air Pollution". Elsevier Academic Press.
  6. ^ a b c Ott, Wayne R.; Steinemann, Anne C.; Wallace, Lance A. (2006). "1.4 Total Human Exposure Concept. 1.5 Receptor-Oriented Approach". Exposure Analysis. CRC Press. pp. 6–13. ISBN 978-1-4200-1263-7.
  7. ^ Lioy, Paul (1990). "Assessing total human exposure to contaminants". Environmental Science & Technology. 24 (7): 938–945. Bibcode:1990EnST...24..938L. doi:10.1021/es00077a001.
  8. ^ Vallero, D.; Isukapalli, S.; Zartarian, V.; McCurdy, T.; McKone, T.; Georgopoulos, P.G.; Dary, C. (2010). "Ch. 44: Modeling and predicting pesticide exposures". In Krieger, Robert (ed.). Hayes' Handbook of Pesticide Toxicology. Vol. 1 (3rd ed.). Academic Press. pp. 995–1020. ISBN 978-0-08-092201-0.
  9. ^ Dons, E; Int Panis, L; Van Poppel, M; Theunis, J; Willems, H; Torfs, R; Wets, G (2011). "Impact of time-activity patterns on personal exposure to black carbon". Atmospheric Environment. 45 (21): 3594–3602. Bibcode:2011AtmEn..45.3594D. doi:10.1016/j.atmosenv.2011.03.064.
  10. ^ Dons, E; Int Panis, L; Van Poppel, M; Theunis, J; Wets, G (2012). "Personal exposure to Black Carbon in transport microenvironments". Atmospheric Environment. 55: 392–398. Bibcode:2012AtmEn..55..392D. doi:10.1016/j.atmosenv.2012.03.020.
  11. ^ Bullock, William H.; Ignacio, Joselito S., eds. (2006). A Strategy for Assessing and Managing Occupational Exposures. AIHA. ISBN 978-1-931504-69-0.

외부 링크