Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный технологический институт

(технический университет)» (СПбГТИ (ТУ))

КАФЕДРА Экологической и производственной безопасности

УГС 240000 Химическая и биотехнология

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 240100.62 Химическая технология

ДИСЦИПЛИНА Экология

РЕФЕРАТ

на тему "Канцерогенный риск в современном мире"

Выполнил студент 1 курса,

группы 154

Пакина К.И.

Принял доктор химических наук,

профессор Шугалей И.В

Санкт-Петербург 2015

Содержание

Введение

Глава 1. Канцерогены

1.1 Классификации канцерогенных веществ

1.2 Канцерогенный риск и его виды

Глава 2. Расчет рисков и их характеристика для канцерогенов

Глава 3. Оценка риска

Список использованной литературы

Приложение

Введение

канцерогенный вещество химический риск

Злокачественные новообразования - одна из важнейших медикобиологических и социально-экономических мировых проблем.

Заболеваемость и смертность от рака стабильно растут, риск их увеличивается в связи с неблагоприятной экологической и экономической ситуацией в стране и значительным старением населения. Рак является причиной более 15% всех смертей, уступая лишь смертности от сердечно-сосудистых заболеваний, 35% умерших от рака- лица трудоспособного возраста. Считают, что до 85-90% всех случаев рака определяется влиянием канцерогенов окружающей среды из них 70-80% связывается с химическими (главным образом полиароматическими углеводородами-ПАУ и нитрозаминами НА) и 10% радиационными факторами.

При таких условиях возникает ситуация, когда человек пытается максимально защитить себя и свое сообщество от неблагоприятного воздействия канцерогенов окружающей среды.

Так, благодаря научно технической революции, в мире ежегодно появляется 300 тыс. новых соединений, которые входят в наш быт, производственные процессы, окружающую среду и т.д. При этом человек стремится выделить из этой массы канцерогенные соединения и снизить их содержание в окружающей ее среде до уровней, соответствующих максимально возможным безвредным для нее и окружающей среды. На этом фоне возникает потребность нахождения адекватных, быстрых и сравнительно недорогих путей выявления химических веществ, обладающих канцерогенными свойствами, установление адекватных ПДК и ПДД для канцерогенных соединений, которые будут учитывать природно-климатические и промышленно-экономические свойства соответствующих регионов; возникают новые проблемы рассмотрения подходов к нормированию химических загрязнителей окружающей среды с точки зрения экологии, возникает необходимость изучения суммарной нагрузки на организм канцерогенных и неканцерогенных агентов окружающей среды и перед все химических соединений, модифицирующих процесс канцерогенеза.

Глава 1. Канцерогены

Комитет экспертов ВОЗ дал следующее определение понятия "канцероген". "Канцероген (физическим, химическим или вирусным) называют агент, может вызвать или ускорять развитие новообразования, независимо от механизма (или механизмов) его действия или степени специфичности эффекта. Канцероген-это агент, который в силу своих физических или химических свойств может вызвать необратимое изменение или повреждение в тех частях генетического аппарата, осуществляющих гомеостатический контроль над соматическими клетками "[ВОЗ, 1979]. В настоящее время твердо установлено, что опухоли могут вызываться химическими, физическими или биологическими агентами.

Химические канцерогены:

Среди химических канцерогенов чаще всего называют следующие:

Ш Нитраты и нитриты. Нитриты поступают в организм с пищей (в небольших количествах они содержатся в злаках и корнеплодах, а также в мясопродуктах, куда их добавляют в качестве консервантов). Основной источник поступления в организм нитратов -- овощи, выращенные в условиях чрезмерного применения азотных удобрений. Часть нитратов в процессе хранения пищевых продуктов или непосредственно в пищеварительном тракте может восстанавливаться до нитритов. Попадая в желудок, нитриты способны под действием желудочного сока превращаться в нитрозамины -- вещества с широким спектром канцерогенного действия.

Ш Пищевые добавки. Некоторые пищевые добавки (например: Е123-Амарант (не путать с амарантом), Е121-Цитрусовый красный являются доказанными канцерогенами и запрещены законодательством во многих странах.

Ш Полициклические ароматические углеводороды и их производные -- образуются при неполном сгорании нефтепродуктов, бытового мусора и выхлопных газов. Среди них встречаются чрезвычайно канцерогенные вещества, в сотни раз более опасные, чем бензол. Некоторые могут образовываться при жарке пищи, перекаливании растительных масел.

Ш Бензпирены -- образуются при жарке и при приготовлении пищи на гриле. Их много в табачном дыме. Продукты пиролиза белков образуются при длительном нагреве мяса в духовке. Найдены также в продуктах пиролиза древесины и некоторых других органических продуктов.

Ш Пероксиды -- образуются в прогорклых жирах и при сильном нагреве растительных масел.

Ш Афлатоксины --смертельно опасные микотоксины (подкласс поликетидов). Производящие эти токсины грибы нескольких видов рода Аспергилл (Aspergillus) растут на зёрнах, семенах и плодах растений с высоким содержанием масла (например, на семенах арахиса) и других субстратах. Среди всех биологически производимых ядов афлатоксины являются самыми сильными гепатоканцерогенами из обнаруженных на сегодняшний день. В частности к роду Аспергилл принадлежат грибки Aspergillus Nigel и Aspergillus Flagus, частично ответственные за так наз. «Проклятие Фараонов».

Ш Диоксины -- хлорорганические соединения, образующиеся при сжигании бытового мусора.

Ш Винилхлорид -- вещество является чрезвычайно огнеопасным и взрывоопасным. Продукты его горения токсичны. Оказывает на организм человека канцерогенное, мутагенное и тератогенное действие.

Ш Бензол -- токсичное и канцерогенное вещество. Пары бензола могут проникать через неповрежденную кожу. Если организм человека подвергается длительному воздействию бензола в малых концентрациях, последствия также могут быть очень серьёзными. В этом случае хроническое отравление бензолом может стать причиной лейкемии (рака крови) и анемии (недостатка гемоглобина в крови).

Ш Формальдегид -- токсичен и оказывает сильное негативное воздействие на центральную нервную систему. Формальдегид внесён в список канцерогенных веществ ГН 1.1.725-98 в разделе «вероятно канцерогенные для человека», при этом доказана его канцерогенность для животных.

Ш Металлы и неметаллы: В экспериментах на животных удалось доказать, что ряд металлов и металлоидов имеют канцерогенной активностью. К ним относятся никель, хром, мышьяк, кадмий, бериллий, кобальт, свинец, титан, цинк, железо. В настоящее время имеются эпидемиологические данные, свидетельствующие о канцерогенной опасности для человека ряда технологических процессов и работ, связанных с очисткой и обогащением никеля, добычей гематита (диоксида железа), контактом с хромом (ЪI) и его солями, мышьяком. По современным представлениям, свою канцерогенное действие на клетки тканей металлы осуществляют либо путем непосредственного воздействия на генетический аппарат клетки, или через ферментативные системы, катализируя биологическое окисление, синтез нуклеиновых кислот и белков. Гипотеза прямого действия на наследственный аппарат клетки допускает, что металлы, находясь в организме в избытке, оседают на поверхности хромосом, индуцируя при этом химические и электрохимические процессы, вызывающие изменения в структуре нуклеиновых кислот [В.Вакео, Е.Халме, 1969].

Что же касается конкретной классификации и характеристики генотоксического и канцерогенного действия металлов, то в этом направлении Международное Агентство Изучение Рака (МАИР) провела систематизацию накопления знаний с учетом клинических, эпидемиологических и экспериментальных исследований. Все канцерогенные металлы для человека и животных разделены на группы:

Первая группа- безусловно канцерогенные для человека: хром.

Вторая группа А- возможно канцерогенные для человека: никель, бериллий.

Вторая группа В- возможно канцерогенные для человека: кадмий, цисплатина.

Третья группа- канцерогенные для животных: кобальт, марганец, цинк, титан, свинец, кадмий, железо, магний, сурьма, олово, хром, мышьяк'Как.

Таким образом, в настоящее время твердо установлена канцерогенность пяти металлов для человека и 10-12 металлов для животных.

Ш Асбест -- среди канцерогенов стоит особняком. Его сложно отнести к химическим канцерогенам, которые, как правило, являются химически активными веществами. Канцерогенность асбеста, напротив, выражается в том, что живой организм не в состоянии избавиться от микроскопических, химически крайне инертных, частиц этого вещества.

Ш Химические канцерогены можно разделить на две большие группы:

-Генотоксические

-Негенотоксические

Ш Генотоксические канцерогены -- химические соединения, при взаимодействии которых с компонентами ДНК, могут возникать повреждения и мутации генома клетки. Мутации в свою очередь могут привести к процессам трансформации клеток, то есть к образованию опухолевых клеток.

Ш Негенотоксические канцерогены -- химические вещества, которые могут вызывать повреждения генома только в высоких концентрациях, при очень длительном и практически беспрерывном воздействии. Они вызывают бесконтрольную клеточную пролиферацию, тормозят апоптоз, нарушают взаимодействие между клетками (клеточную адгезию). Большинство негенотоксическиих канцерогенов -- промоторы канцерогенеза, такие как: хлорорганические пестициды, гормоны, волокнистые материалы, асбест, в особенности его пыль.

По способу действия генотоксические канцерогены можно разделить на:

прямые -- вещества с высокой реакционной способностью, непосредственно образующие с ДНК ковалентно связанные аддукты (это алкилирующие и ацетилирующие вещества -- N-нитрозилалкилмочевина (НАМ), эпоксиды (в особенности ПАУ), этиленимин и его производные, хлорэтиламин и др.).

непрямые -- малоактивные вещества, образующие ковалентно связанные ДНК-аддукты только после ферментативной активации, которая происходит с образованием высокоактивных электрофильных метаболитов, способных взаимодействовать с нуклеофильными группами ДНК (ПАУ и их производные).

Физические канцерогены:

Наиболее известные физические канцерогены -- это различные виды ионизирующего излучения (б, в, г излучение, рентгеновское x-излучение, нейтронное излучение, протонное излучение, кластерная радиоактивность, потоки ионов, осколки деления) хотя они же применяются и для лечения онкологических заболеваний. Ультрафиолет полностью поглощается кожей, и потому может вызвать лишь рак кожи. Тогда как ионизирующее излучение, свободно проникающие внутрь организма, способны вызвать радиогенные опухоли любых тканей и органов организма (довольно часто кроветворных). Микроволновое излучение.

Биологические канцерогены:

Роль биологических факторов в канцерогенезе не столь велика, сколь у химических и физических факторов, но в этиологии некоторых злокачественных опухолей она весьма значительна. Так, до 25 % случаев возникновения первичного рака печени в странах Азии и Африки связывают с инфицированностью вирусом гепатита B. Около 300 000 случаев заболевания раком шейки матки в год и значительная доля случаев заболевания раком полового члена связывают с передаваемыми половым путём папилломавирусами (в первую очередь, типа HPV-16, HPV-18, HPV-33) . Примерно 30--50 % случаев заболевания лимфомой Ходжкина ассоциируется с поражением человеческого организма вирусом Эпштейна--Барра. В 1990-е годы получены убедительные данные о зависимости большинства разновидностей рака желудка от инфицированности бактерией Helicobacter pylori.

1.2 Канцерогенный риск и его виды

Канцерогенный риск - возрастание вероятности развития рака у индивидуума на протяжении всей его жизни как результат воздействия потенциального канцерогена.

Индивидуальный канцерогенный риск - оценка вероятности развития рака у экспонируемого индивидуума при воздействии потенциального канцерогена в течение всей жизни (средняя продолжительность жизни принимается равной 70 годам).

Популяционный канцерогенный риск - агрегированная мера ожидаемой частоты эффектов (случаев рака) среди всех подвергшихся воздействию людей. Обычно устанавливается для годовой экспозиции.

Единичный канцерогенный риск (единичный фактор риска, удельный риск, единица риска) - результат применения линейной модели для определения верхней доверительной границы риска развития рака в течение всей жизни на единицу дозы, оцененной как результат воздействия агента в концентрации 1 мг/л в воде или 1 мг/куб. м в воздухе. Обычно рассчитывается исходя из фактора наклона канцерогенного потенциала для ингаляционного и перорального воздействия.

Глава 2. Расчет рисков и их характеристика для канцерогенов

Величина индивидуального пожизненного канцерогенного риска (ICR) рассчитывается путем умножения среднесуточной дозы (или среднесуточного поступления) за весь период жизни (LADD) на величину SF:

ICR = LADD x SF.

Индивидуальный пожизненный риск канцерогенного воздействия

может оцениваться также по величине единичного риска с

использованием следующей формулы:

ICR = UR x C,

где UR - единичный риск, отражающий значение риска для одной

единицы концентрации вещества в объекте окружающей среды, например

1 мг/м³ в атмосферном воздухе или 1 мг/л воды.

Единичный канцерогенный риск (UR) рассчитывается с использованием величины SF и стандартных величин массы тела человека (70 кг), суточного потребления воздуха (20 м³) или питьевой воды (2 л) по

формулам:

URi (мг/м³) = SFi (мг/кг-сут.)^-1 x 1/70 (кг) x 20 (м³/сут.) - для ингаляционного поступления;

URo (мг/л) = SFo (мг/кг-сут.)^-1 x 1/70 (кг) x 2 (л/сут.) - для перорального поступления;

C - концентрация вещества.

Полученное значение ICR характеризует верхнюю границу канцерогенного риска за среднюю продолжительность жизни (70 лет).

Например, ICR = 10^-4 означает, что в когорте населения численностью 10000 человек возникнет один дополнительный случай злокачественного новообразования. Таким образом, величина ICR является аггравированной оценкой индивидуального риска развития рака за среднюю продолжительность жизни.

Популяционный канцерогенный риск (PCR) характеризует дополнительное (к фоновому уровню заболеваемости) число случаев злокачественных новообразований в исследуемой популяции как при воздействии в течение всей жизни (1), так и за год (2):

PCR = LADD x SF x POP; (1)

PCR = LADD x SF x POP / 70, (2)

где:

POP - численность исследуемой популяции;

70 лет - средняя продолжительность жизни.

В ряде стран в качестве приемлемого индивидуального канцерогенного риска используются величины на уровне от 10^-4 до 10^-6 . Целевой уровень риска, который должен быть достигнут в результате проведения оздоровительных мероприятий, как правило, принимается равным 10^-6 . В соответствии с Рекомендациями U.S. EPA и некоторых других зарубежных агентств, при уровнях пожизненного канцерогенного риска более 10^-3 существует экстренная необходимость проведения мероприятий по его снижению. Для условий производственного воздействия уровни допустимого риска составляют 10^-3 - 10^-4 .

В нашей стране в нормах радиационной безопасности (НРБ-99) предусмотрен предел индивидуального пожизненного риска для населения, равный 5,0 x 10^-5 , в то время как уровень пренебрежимого риска, который разделяет область оптимизации риска и область безусловно приемлемого риска, составляет 10^-6.

Расчет индивидуального канцерогенного риска осуществляется для каждого вещества и для каждого анализируемого пути поступления. Если индивидуумы подвергаются воздействию канцерогена при разных путях поступления и/или нескольких канцерогенов, то проводится расчет канцерогенного риска для каждого канцерогенного компонента исследуемой смеси, суммарного индивидуального канцерогенного риска для всей смеси, суммарных канцерогенных рисков для каждого из анализируемых путей поступления и на последнем этапе - общего суммарного канцерогенного риска для всех веществ и всех анализируемых путей поступления в организм.

Приведенные в 1 данные обеспечивают лиц, принимающих решение по регулированию риска, в первую очередь, информацией об аггрегированном канцерогенном риске на изучаемой территории с учетом всех сред, путей поступления и комбинации веществ. Наибольшую ценность результаты характеристики индивидуальных канцерогенных рисков представляют для сравнительной оценки воздействия факторов окружающей среды с целью определения ведущей среды (например, воздух или продукты питания) и/или ведущего пути поступления (ингаляционный, пероральный, накожный), а также наиболее значимых веществ, вклад которых в суммарный риск оказывается наибольшим. Эта информация является основополагающей для определения приоритетов при принятии решений по проведению оздоровительных мероприятий.

Глава 3. Оценка риска

Факторы риска - факторы, провоцирующие или увеличивающие риск развития определенных заболеваний; некоторые факторы могут являться наследственными или приобретенными, но в любом случае их влияние проявляется при определенном воздействии.

Риск для здоровья - вероятность развития неблагоприятного эффекта у индивидуума или группы людей при воздействии определенной дозы или концентрации опасного агента в конкретных обстоятельствах. В количественном отношении риск выражается в величинах, колеблющихся от нуля (представляющего уверенность в том, что вред не будет иметь места) до единицы (представляющей уверенность в том, что вред будет иметь место).

Риск здоровью человека, связанный с загрязнением окружающей среды, возникает при следующих необходимых и достаточных условиях: 1) существование самого источника риска (токсичного вещества в объектах окружающей среды или продуктах питания; технологического процесса, предусматривающего использование вредных веществ, и т.п.); 2) присутствие данного источника риска в определенной, вредной для человека дозе; 3) подверженность населения воздействию упомянутой дозы токсичного вещества. Перечисленные условия образуют в совокупности реальную угрозу или опасность для здоровья человека.

Оценка риска - это процесс установления вероятности развития и степени выраженности неблагоприятных эффектов у человека, обусловленных воздействием факторов окружающей среды.

Международно-признанная методология оценки риска включает четыре этапа.

1. Идентификация опасности (вредности): какие факторы, при каких уровнях и путях воздействия, из каких сред могут вызвать неблагоприятные последствия для здоровья человека, насколько правдоподобна и подтверждена ассоциация между фактором и заболеванием. На данном этапе определяются конкретные проблемы и приоритетные задачи, а также намечаются пути их решения.

2. Оценка экспозиции : характеристика источников загрязнения, маршрутов движения загрязняющих веществ от источника к человеку, пути и точки воздействия, уровни экспозиции и др.

Целью данного этапа является определение доз и экспозиций, воздействовавших в прошлом, воздействующих в настоящем или тех, которые возможно будут воздействовать в будущем, установление уровней экспозиции для популяции в целом и ее отдельных субпопуляций, включая сверхчувствительные группы.

3. Установление зависимости "доза - ответ" - выявление связи между состоянием здоровья (например, долей лиц, у которых развилось определенное заболевание) и уровнями экспозиции. Данный анализ проводится раздельно для канцерогенов и веществ, не обладающих канцерогенным действием.

4. Характеристика риска - анализ всех полученных данных, расчетов рисков для популяции и ее отдельных подгрупп, сравнение рисков с допустимыми (приемлемыми) уровнями, сравнительная оценка и ранжирование различных рисков по степени их статистической, медико-биологической и социальной значимости. Цель данного этапа - установление медицинских приоритетов и тех рисков, которые должны быть предотвращены или снижены до приемлемого для данного общества уровня.

По завершении оценки риска все полученные данные и рекомендации передаются органам, отвечающим за управление риском, которые на их основе разрабатывают с учетом экономических, политических, социальных и других мотивов методы предотвращения или снижения риска, устанавливают при необходимости динамический контроль за уровнями рисков, экспозиций и состоянием здоровья населения. Этот раздел методологии оценки риска, как уже было отмечено, получил название "управление риском".

На каждом этапе оценки риска проводится анализ неопределенностей - тщательное изучение всех факторов, способных исказить результаты анализа (например, недостаточность или неточность исходных данных, научные допущения и др.), а также оценка той уверенности, с которой можно (или невозможно) формулировать заключения о целесообразности применения полученных оценок для управления риском.

Оценка риска для здоровья человека является достаточно сложной научно-исследовательской задачей, требующей высокой гигиенической квалификации. Поэтому недопустимо скоропалительное, необдуманное внедрение этой методологии в практику. Тем более недопустимо, что оценкой риска сегодня, как правило, занимаются специалисты какого угодно, но только не медицинского профиля. Второй недопустимой тенденцией в практическом внедрении методологии оценки риска является попытка отождествить или напрямую встроить элементы оценки риска в существующую систему санитарно-эпидемиологического надзора. Как уже было отмечено, оценка риска - это инструмент научного анализа, скрининговая гигиеническая диагностика, а не меры контроля и управления. Результаты оценки не могут иметь характер обязательного для исполнения предписания, это комплексная, многовариантная характеристика возможных неблагоприятных эффектов, которая может быть принята частично или полностью, или даже отвергнута лицами, ответственными за принятие тех или иных управленческих решений.

Третьей неблагоприятной тенденцией, отмечающейся при внедрении методологии оценки риска в России, является абсолютизация получаемых оценок риска, например, расчетных канцерогенных рисков или уровней смертности, заболеваемости. Исследователь должен всегда помнить, что подобные величины - это только прогнозные оценки, не учитывающие всех специфических особенностей исследуемых популяций и территорий. Наибольшую ценность они имеют для сравнительной характеристики временной динамики уровней загрязнения, территориальных различий, сопоставления различных сценариев экспозиции. Оценка риска не может заменить хорошо спланированного и грамотно проведенного эпидемиологического исследования.

Для канцерогенов оценка зависимости "доза - ответ" осуществляется с учетом фактора канцерогенного потенциала (или фактора угла наклона прямой, характеризующей зависимость доза канцерогенный эффект), с помощью которого устанавливается связь между дозой химического вещества и увеличением индивидуальной вероятности заболеть раком в течение всей жизни. Этот фактор (SF) устанавливается раздельно для ингаляционного (SFi) и перорального (SFo) поступления вещества в организм и имеет размерность: мг/(кг-сут)^-1

Список использованной литературы

1. http://erh.ru/n_pub/n_pub03.php

2. http://libraryno.ru/5-3-2-kancerogennyy-risk-i-kriterii-ego-priemlemosti-2012_noksologiya/

3. http://myreferat.net/referats/20/21295

4. http://dic.academic.ru/

5. Информация из монографий Международного агентства по изучению рака (Франция) по оценке канцерогенного риска для человека (IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans).

Приложение

Таблица 1 Сводная таблица для анализа канцерогенных рисков

Примечание. CR - индивидуальный дополнительный канцерогенный риск; представленные латинскими буквами индексы характеризуют различные объекты окружающей среды и пути поступления вещества: a - воздух; w - питьевая вода; r - открытый водоем (рекреационное пользование); s - почва; f - продукты питания; i - ингаляция; o - перорально; d - накожно; j - сумма веществ.

Размещено на Allbest.ru