Bewertung der gefährlichen toxischen Belastung (DTL) für spezifizierte L...

Der DTL beschreibt die Expositionsbedingungen im Hinblick auf die Konzentration in der Luft und die Dauer der Exposition, die zu einem bestimmten Grad an Toxizität in der Allgemeinbevölkerung führen würden. Eine von HSE im Zusammenhang mit der Bereitstellung von Ratschlägen zur Landnutzungsplanung (LUP) verwendete Toxizitätsstufe wird als Toxizitätsstufe bezeichnetSpezifizierter Toxizitätsgrad (SLOT) . HSE hat den LUP-SLOT wie folgt definiert:

Wie von Turner und Fairhurst (1993) erörtert, sind diese Kriterien recht weit gefasst und spiegeln die Tatsache wider, dass:

Wichtig ist, dass die Kriterien im Hinblick auf die Auswirkungen auf die Gesundheit insgesamt auch für Nicht-Wissenschaftler relativ leicht zu verstehen sind.

Die Toxizität eines bestimmten Stoffes in der Luft wird von zwei Faktoren beeinflusst: der Konzentration in der Luft (c) und der Dauer der Exposition (t). Es kann eine funktionale Beziehung zwischen c und t entwickelt werden, sodass das Endprodukt dieser Beziehung eine Konstante ist:

f(c,t) = konstant

Diese Konstante wird als toxische Belastung bezeichnet. In HSE wird die toxische Belastung im Zusammenhang mit dem LUP-SLOT als bezeichnetSLOT Gefährliche giftige LadungoderSLOTDTL . Für eine Reihe von Gasen ist die Beziehung zwischen c und t einfach:

Giftige Belastung = cxt

Diese Beziehung wird manchmal als Haber-Gesetz bezeichnet. Beispielsweise deuten Tiertoxizitätsdaten für Methylisocyanat darauf hin, dass der LUP-SLOT von jedem dieser c- und t-Paare produziert wird:

In diesem Beispiel beträgt die Konstante oder SLOT DTL 750 ppm.min (das heißt 150 x 5, 25 x 30 usw.).

Da die Gleichung cxt = konstant jedoch nicht für alle Stoffe gilt, wurde folgende allgemeine Gleichung entwickelt:

Toxische Belastung = cn.t

Für Methylisocyanat ist n in der cn.t-Beziehung 1. Im Fall von Schwefeldioxid ist n = 2 und Tiertoxizitätsdaten deuten darauf hin, dass die folgenden Paare von c und t jeweils den LUP-SLOT erzeugen:

Hier beträgt die Konstante oder SLOT DTL 4,6 x 106 ppm2.min (das sind 9652 x 5 oder 3952 x 30).

Wie bestimmt HSE die c- und t-Beziehung (DTL), die den LUP-SLOT für einen bestimmten Stoff ergeben würde? Im Allgemeinen bedeutet das Fehlen menschlicher Daten, dass wir uns stark auf Tierdaten stützen. Wenn Informationen über unbeabsichtigte chemische Expositionen beim Menschen vorliegen, die zu schwerer Toxizität führen (vergleichbar mit dem LUP SLOT), fehlt in der Regel eine Quantifizierung der Expositionsdauer und der damit verbundenen Inhalationsbedingungen. Leider sind auch die verfügbaren, direkt relevanten Tierdaten meist sehr begrenzt. Daher wird ein pragmatischer Ansatz gewählt, der auf den Daten basiert, die am wahrscheinlichsten verfügbar sind. Hierbei handelt es sich um Daten zur Sterblichkeit bei einmaliger Exposition (in der Regel LC50-Tests über einen bekannten Zeitraum), die darauf abzielen, Expositionsbedingungen zu identifizieren, die bei 50 % einer Tiergruppe zur Sterblichkeit führen. Die Methodik wird im Artikel von Turner und Fairhurst (1993) ausführlich vorgestellt, einige wichtige Punkte werden hier jedoch erwähnt.

Ausgangspunkt ist die Arbeit mit einzelnen, kurzfristigen (dh bis zu 4 Stunden dauernden) Inhalationsexpositionsstudien an Tieren. Bei einem realen schweren Unfall könnten Anwohner in der Nähe eines COMAH-Standorts für einige Minuten der Gefahr ausgesetzt sein, da die giftige Wolke durch den Wind schnell verteilt werden könnte. Bei manchen Wetterbedingungen könnten Menschen jedoch stundenlang der Strahlung ausgesetzt sein. Ein Blick auf die SLOT-Kriterien zeigt, dass sie Expositionsbedingungen widerspiegeln, die kurz davor stehen, einen geringen Prozentsatz an Todesfällen in der exponierten Bevölkerung zu verursachen. Daher gehen wir davon aus, dass Bedingungen, die bei Tieren zu einer Sterblichkeit von etwa 1 % führen, repräsentativ für SLOT-Erkrankungen sind. Um eine Mortalität von 1 % (LC1) direkt zu beobachten, ist eine Gruppengröße von mindestens 100 Tieren erforderlich, während in routinemäßigen Toxizitätstests typischerweise Gruppengrößen von 5 oder 10 Ratten oder Mäusen verwendet werden. Bei der Ableitung des DTL werden die verfügbaren Daten zur akuten Toxizität verschiedener Arten verglichen und die Daten der empfindlichsten Tierarten verwendet, es sei denn, es gibt gute Gründe zu der Annahme, dass dies unangemessen wäre.

Wenn genügend Dosis-Wirkungs-Datenpunkte vorhanden sind, könnte es möglich sein, die 1 %-Mortalitätsbedingungen mithilfe einer Probit-Analyse abzuleiten oder die Werte durch Ermessen zu schätzen. Wenn hierfür nicht genügend Daten verfügbar sind, verwenden wir den Standardansatz, indem wir LC50 einfach durch 4 dividieren. Wir sollten jetzt einen Wert für t und einen Wert für c haben, die zusammengenommen eine Schätzung der Expositionsbedingungen darstellen, die das erzeugen LUP-SCHLITZ.

Der nächste Schritt besteht darin, den Wert von n in der cnt = DTL-Gleichung zu bestimmen. Wenn der LC50 für mehrere Zeiträume, vorzugsweise innerhalb derselben Studie, experimentell bestimmt wurde, kann n mithilfe eines linearen Regressionsansatzes berechnet werden. Wenn keine Daten zur Ableitung von n vorhanden sind, wird n normalerweise als Standardposition 1 angenommen.

Wir können nun das Paar von c- und t-Werten, die einen Satz von Belichtungsbedingungen darstellen, von denen vorhergesagt wird, dass sie den LUP-SLOT erzeugen, zusammen mit dem Wert von n in die cnt = DTL-Gleichung einfügen. Die DTL-Gleichung kann verwendet werden, um alle Sätze von Belichtungsbedingungen zu berechnen, die den LUP-SLOT erzeugen würden.

Ein ähnliches Verfahren kann befolgt werden, um eine Gleichung für die toxische Belastung abzuleiten, um Expositionsbedingungen vorherzusagen, die zu jedem anderen spezifischen Grad an Toxizität führen, der von Interesse sein könnte. Zum Beispiel ein DTL, der sich auf die Sterblichkeit von 50 % einer exponierten Bevölkerung bezieht, ein bestimmter Wert, der als bekannt istSLOD DTL, kann bestimmt werden (siehe Franks et al. 1996 für weitere Informationen).

Es gibt viele Einschränkungen für den oben beschriebenen Ansatz, wie z. B. Schwierigkeiten bei der Extrapolation von Tierdaten auf den Menschen, das Fehlen relevanter Toxizitätsdaten, die Verwendung von Tierdaten von schlechter oder unbekannter Qualität und die häufige Verwendung der Standardannahme, dass n in der cnt = DTL-Gleichung gleich 1 ist und Unsicherheiten über die universelle Anwendbarkeit des cnt-Konzepts bestehen. Der beschriebene Ansatz ist jedoch wahrscheinlich der beste, der mit den verfügbaren Daten und dem aktuellen Stand der wissenschaftlichen Erkenntnisse erreicht werden kann. HSE ist davon überzeugt, dass es in der regulatorischen Toxikologie wichtig ist, eine konsistente und transparente Methodik zu verwenden, und dieser Ansatz bleibt für unsere DTL-Bewertungen von zentraler Bedeutung.

Manchmal ist eine DTL für einen Stoff erforderlich, für den keine Daten zur akuten Toxizität vorliegen. Eine Möglichkeit, dieses Problem zu umgehen, besteht darin, die DTL-Bewertung auf den bekannten toxischen Eigenschaften einer strukturell verwandten Substanz zu stützen – ein sogenannter Read-Across- oder SAR-Ansatz. Dies ist ein unsicherer Prozess, der ein hohes Maß an professionellem Urteilsvermögen erfordert. Alternativ kann empfohlen werden, dass Daten zu einemExemplar Substanz verwendet werden. Beispielstoffe sind in der Regel die toxikologisch wirksamsten Stoffe, die zuvor von HSE bewertet wurden. Das Exemplar sollte ähnliche physikalische Eigenschaften (z. B. fest, flüssig oder gasförmig) wie der Stoff haben, für den kein DTL bestimmt werden kann.

Bei der Erstellung von Sicherheitsberichten gemäß den COMAH-Verordnungen müssen die Autoren Schätzungen zum Ausmaß (d. h. Gefahrenbereiche und -breiten) und zur Schwere (d. h. wie viele Menschen betroffen sind, einschließlich der Zahl der Todesopfer) der Folgen jeder identifizierten schweren Unfallgefahr vorlegen . Für eine gleichmäßig verteilte Bevölkerung kann die Zahl der Todesfälle infolge einer toxischen Freisetzung angenähert werden, indem die Zahl der Menschen innerhalb der Konzentrationslinie geschätzt wird, die zu einer LD50-Dosis führt (d. h. SLOD DTL). Diese Annäherung ergibt sich aus der Annahme, dass die Menschen innerhalb der SLOD-Kontur, die nicht sterben (aufgrund von Faktoren wie Physiologie, Fitnessniveau usw.), durch eine ungefähr gleiche Anzahl außerhalb der SLOD-Kontur ausgeglichen werden, die sterben (wiederum aufgrund von). Faktoren wie Physiologie, Gesundheitszustand etc.)

Darüber hinaus kann die Anzahl der durch die Freisetzung verletzten Personen (schwer und geringfügig) durch die geschätzte Anzahl von Personen angenähert werden, die zwischen den SLOD- und SLOT-DTL-Konturen liegen (dh die SLOT-DTL-Kontur wird als pragmatische Grenze für Verletzungen herangezogen).

Bei der Schätzung der Zahl der betroffenen Menschen sollten die Autoren berücksichtigen, dass sich ein Teil der Bevölkerung in Innenräumen aufhalten wird. Dies bietet im Vergleich zum Aufenthalt im Freien einen gewissen Schutz vor den Auswirkungen der Freisetzung. Das Schutzniveau hängt von der Geschwindigkeit ab, mit der Luft und giftige Stoffe in das Gebäude eindringen, und kann in Luftwechseln pro Stunde (ACH) gemessen werden. Es gibt Modelle (siehe Davies und Purdy, 1986), um die Konzentration im Freien zu bestimmen, die erforderlich ist, um eine SLOT- oder SLOD-DTL-Dosis in Innenräumen zu verabreichen. Diese (normalerweise höhere) Außenkonzentration definiert effektiv den Gefahrenbereich für Personen innerhalb von Gebäuden.

Acrylsäurechlorid, 2-Propenoylchlorid, Propenoylchlorid

3-Aminopropen 2-Propenylamin 2-Propen-1-amin

Bischlormethylketon

2,2'-Iminodi-(ethylamin), N-(2-Aminoethyl)-1,2-ethandiamin

2-Ethylhexylester; 3-Nitroxymethylheptan

Propylchlorcarbonat; Ameisensäure, Chlor-, Propylester; Kohlensäure, Propylester

Acetylentetrachlorid; sym-Tetrachlorethan; 1,1-Dichlor-2-2, Dichlorethan

Sulfinylchlorid, Schwefelchloridoxid, Schwefeloxychlorid, Schwefeldichlorid, Schwefeloxychlorid, Thionyldichlorid

P Vorläufiger Wert. Für weitere Einzelheiten wenden Sie sich bitte an HSE. Zurück zur Referenz der Notiz „p“

1. Die für Kohlendioxid verfügbaren Daten deuten darauf hin, dass es die Kriterien für die Einstufung als gefährlicher Stoff nicht erfüllt. Zurück zur Referenz von Fußnote 1