5 Využití křivek dávka-odpověď pro hodnocení rizik toxických látek (látky s prahovým účinkem) 5a) Srovnání více toxikantů 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0,1 1 10 100 1000 10000 Látka s odpovědí, kterou zobrazuje červená křivka je toxičtější než ta se žlutou křivkou ! Je třeba látky srovnávat nejen podle EC50 hodnot, ale i podle celé křivky! (potenciál vs. účinnost toxické látky) 5a) Srovnání více toxikantů ! Důležitý je např. sklon křivky - toxikant s mírným sklonem může být nebezpečný při nízkých koncentracích i když EC50 je vysoká ! 5b) Stanovení bezpečných hladin toxikantů v prostředí MATC • Maximum Allowable Toxicant Concentration • maximální povolitelná koncentrace toxikantu – geometrický průměr NOEC a LOEC – často nazývaná “chronická hodnota” PNEC ~„predicted no effect concentration“ (PNEC) = předpokládaná koncentrace nezpůsobující žádný účinek  Identifikace nebezpečnosti: identifikace škodlivých účinků 5b) Stanovení bezpečných hladin toxikantů v prostředí • PNEC: PEC < PNEC: zajišťuje komplexní ochranu prostředí • PEC = predicted environmental concentration = očekávaná environmentální koncentrace • Výpočet PNEC: vynásobení NOEC nebo EC50 přepočtovým faktorem (faktorem nejistoty - UF) za využití statistických extrapolačních technik • Přepočtové faktory jsou používány ke zohlednění nejistot 5b) Stanovení bezpečných hladin toxikantů v prostředí • Nejistoty: – intra- a inter-laboratorní variabilita v toxikologických datech – intra- a inter-druhové rozdíly (biologická variabilita) – extrapolace z krátkodobých na dlouhodobé testy – extrapolace z laboratorních dat na situaci v prostředí (synergistické, aditivní a antagonistické účinky, interace organismů atd...) 5b) Stanovení bezpečných hladin toxikantů v prostředí Rámcová směrnice EU o vodách: Assessment factors to derive a PNEC aquatic Assessment factor At least one short-term L(E)C50 from each of three trophic levels of the base-set (fish, Daphnia and algae) 1000 One long-term NOEC (either fish or Daphnia) 100 Two long-term NOECs from species representing two trophic levels (fish and/or Daphnia and/or algae) 50 Long-term NOECs from at least three species (normally fish, Daphnia and algae) representing three trophic levels 10 ( Field data or model ecosystems Reviewed on a case by case basis Species sensitivity distribution (SSD method) 5-1, to be fully justified on a casa by case basis Faktory nejistoty = bezpečnostní faktory 5b) Stanovení bezpečných hladin toxikantů v prostředí NOAEL koncept • Identifikace škodlivého účinku, který se objevuje při nejnižší dávce • stanovení NOAEL nebo LOAEL pro tento účinek (pro látky s prahovým účinkem se shoduje s hodnotami NOEL a LOEC) • podělení NOAEL nebo LOAEL bezpečnostními faktory • ADI (acceptable daily intake): odhadované maximální množství látky, vztažené na tělesnou hmotnost, jemuž může být subjekt vystaven po celý život bez patrného zdravotního rizika (TDI - tolerable daily intake) • RfD (reference dose): odhad denní expozice, která je bez patrných zdravotních následků i v případě, že probíhá celoživotně 5c) Stanovení bezpečných dávek toxikantů pro člověka NOAEL (NOAEC) No Observed Adverse Effect Level (Concentration) NOAEL Dávka Odpověď Důležité pro nastavení expozičních limitů: USA – Threshold Limit Value UK – Maximum Exposure Limit Pod ní může být pozorován účinek, ale není považován za nebezpečný. LOAEL (LOAEC): Lowest Observed Adverse Effect Level/Concentration. ~ Nejnižší testovaná dávka/koncentrace látky, která způsobila škodlivý účinek. 5c) Stanovení bezpečných dávek toxikantů pro člověka ~ Nejvyšší testovaná dávka/koncentrace látky, která nezpůsobila škodlivý účinek. ADI z NOAEL • ADI (nebo RfD) je vypočtena z NOAEL podělením faktory nejistoty (uncertainty factors UFs) nebo bezpečnostními faktory (safety factors SFs) 5c) Stanovení bezpečných dávek toxikantů pro člověka Faktory nejistoty - Uncertainty factors UFmezidruhové rozdíly = 10 UFvnitrodruhové rozdíly = 10 5c) Stanovení bezpečných dávek toxikantů pro člověka Další možné UF • UFLOAEL-NOAEL - 3 nebo 10 UFsubchronické-chronické - 3 nebo 10 UF nedostatek relevantních informací - více než 10 • MF – modifikační faktor (expertní stanovisko) – více než 10 RfD = NOAEL (or LOAEL) / UF1 UF2 UF3 MF 5c) Stanovení bezpečných dávek toxikantů pro člověka 3.5 3.8 4.1 4.5 4.8 5.1 5.5 5.8 6.1 log(NOEC or ECx) 0 5 10 15 20 25 30 35 Numberoforganisms log(NOEC or EC50) Početdruhů 3.2 3.6 4.0 4.4 4.8 5.2 5.6 6.0 6.4 log(NOEC or ECx)log(NOEC or EC50) Taxony 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Fractionoforganisms PAF HCp Procentodruhů 5d) SSD – Species Sensitivity Distribution PAF (Potentially Affected Fraction) označuje frakci (nebo procento) organismů, která bude negativně ovlivněna působením určité koncentrace dané toxické látky HCp (Hazard Concentration for p-percent of species) je taková koncentrace dané toxické látky, která podle SSD modelu negativně ovlivní p-procent druhů organismů HCp se používá pro prospektivní analýzu rizik, pro stanovení PNEC limitů. V Evropě byla dohodnuta tato hranice na 5 %. Limitní „bezpečná“ koncentrace určité toxické látky v životním prostředí je tedy taková, která negativně ovlivní 5 % druhů a je označována jako HC5.