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特定の物質に対する危険有害性負荷 (DTL) の評価

Jun 20, 2023

DTL は、一般集団に特定レベルの毒性をもたらす曝露条件を、空気中濃度と曝露期間の観点から記述しています。 土地利用計画 (LUP) アドバイスの提供に関連して HSE が使用する有害性の 1 つのレベルは、指定された毒性レベル (SLOT) 。 HSE は LUP SLOT を次のように定義しています。

Turner と Fairhurst (1993) によって議論されているように、これらの基準はかなり範囲が広く、次の事実を反映しています。

重要なのは、この基準は、全体的な健康への影響という観点から、科学者以外の人にとっても比較的容易に理解できるということです。

空気中の特定の物質によって表される毒性は、空気中の濃度 (c) と曝露時間 (t) という 2 つの要因によって影響されます。 c と t の間の関数関係は、この関係の最終積が定数になるように展開できます。

f(c,t) = 定数

この定数は有毒負荷として知られています。 HSE では、LUP スロットに関連する有害な負荷は、SLOT 危険な有毒物質の負荷またはスロットDTL 。 多くの気体について、c と t の関係は単純です。

有毒負荷 = cxt

この関係はハーバーの法則として知られることもあります。 例として、イソシアン酸メチルの動物毒性データは、LUP SLOT が次の c および t ペアのそれぞれによって生成されることを示しています。

この例では、定数、つまり SLOT DTL は 750 ppm.min (つまり、150 x 5、25 x 30 など) です。

ただし、cxt = 定数という方程式はすべての物質に当てはまるわけではないため、次の一般方程式が作成されています。

有毒負荷 = cn.t

イソシアン酸メチルの場合、cn.t 関係の n は 1 です。二酸化硫黄の場合、n = 2 であり、動物毒性データは、次の c と t のペアがそれぞれ LUP スロットを生成することを示唆しています。

ここで、定数、つまり SLOT DTL は 4.6 x 106 ppm2.min (つまり、9652 x 5、または 3952 x 30) です。

HSE は、特定の物質の LUP スロットを生成する c と t の関係 (DTL) をどのように決定しますか? 一般に、人間のデータがないということは、動物のデータに大きく依存していることを意味します。 重篤な毒性(LUP SLOT に相当)を引き起こす、人間への偶発的な化学物質曝露に関する情報が入手可能な場合、通常、曝露期間と関連する吸入条件の定量化が欠如しています。 残念ながら、入手可能な直接関連する動物データも通常は非常に限られています。 したがって、入手可能な可能性が最も高いデータに基づいた実用的なアプローチが採用されます。 これには、動物群の 50% に死亡率をもたらす曝露条件を特定するために設計された単回曝露死亡率データ (通常は既知の期間にわたる LC50 テスト) が含まれます。 この方法論は Turner と Fairhurst (1993) の論文で詳しく説明されていますが、ここではいくつかの重要な点に注目します。

出発点は、動物における単回の短期間(つまり最長 4 時間)の吸入曝露研究から取り組むことです。 実際の大事故の状況では、有害な雲が風によって急速に拡散する可能性があるため、COMAH 現場付近の住民は数分間さらされる可能性があります。 ただし、気象条件によっては、人々が数時間暴露される可能性があります。 SLOT 基準を見ると、曝露人口の低い割合の死亡を引き起こす寸前の曝露条件を反映していることがわかります。 したがって、動物の死亡率が約 1% である状態が SLOT 状態の代表であると考えられます。 1%の死亡率(LC1)を直接観察するには、少なくとも100匹の動物のグループサイズが必要ですが、ルーチンの毒性試験では通常、5匹または10匹のラットまたはマウスのグループサイズが使用されます。 DTL を導出する際には、異なる種から入手可能な急性毒性データが比較され、不適切であると考える十分な根拠がない限り、最も感受性の高い動物種からのデータが使用されます。

十分な用量反応データポイントがある場合は、プロビット分析を使用して 1% の死亡率条件を導き出すか、判断によって値を推定することが可能である可能性があります。 これを行うのに十分なデータが利用できない場合は、単純に LC50 を 4 で割るというデフォルトのアプローチを採用します。これで、t の値が 1 つと c の値が 1 つずつ得られるはずです。これらを組み合わせると、ループスロット。

次のステップは、cnt = DTL 方程式の n の値を決定することです。 LC50 が複数の期間にわたって、できれば同じ研究内で実験的に決定されている場合、n は線形回帰アプローチを使用して計算できます。 n を導出するデータがない場合、通常、n はデフォルトの位置として 1 とみなされます。

ここで、LUP SLOT を生成すると予測される 1 セットの露光条件を表す c 値と t 値のペアを、n の値とともに cnt = DTL 方程式に挿入できます。 DTL 方程式を使用して、LUP SLOT を生成するすべての露光条件セットを計算できます。

同様の手順に従って毒性負荷方程式を導出し、関心のある他の特定レベルの毒性を生じる暴露条件を予測することができます。 たとえば、曝露された人口の 50% の死亡率に関連する DTL は、指定されたレベルとして知られています。スロッドDTL、を決定することができる(詳細については、Franks et al 1996 を参照)。

上記のアプローチには多くの制限があります。たとえば、動物データをヒトに推定することの困難、関連する毒性データの欠如、低品質または未知の品質の動物データの使用、cnt = DTL 方程式の n というデフォルトの仮定の頻繁な使用などです。は1に等しく、cnt概念の普遍的適用性については不確実性がある。 ただし、ここで説明したアプローチは、入手可能なデータと科学的知識の現状を利用して達成できる最善のものと考えられます。 HSE は、規制毒性学においては一貫した透明性のある方法論を使用することが重要であると考えており、このアプローチは引き続き DTL 評価の中心となります。

場合によっては、急性毒性データのない物質に対して DTL が必要になることがあります。 この問題を回避する 1 つの方法は、リードアクロスまたは SAR アプローチとして知られる、構造的に関連する物質の既知の毒性特性に基づいて DTL 評価を行うことです。 これは不確実なプロセスであり、高度な専門的判断が必要です。 あるいは、関連するデータを推奨することもできます。見本物質が使用されます。 典型物質は、通常、HSE によって以前に評価された物質の中で最も毒性学的に強力な物質です。 サンプルは、DTL を決定できない物質と同様の物理的特性 (固体、液体、気体など) を持っている必要があります。

COMAH 規則に基づいて安全報告書を作成する場合、作成者は、特定された各重大な事故の危険性の影響の範囲 (つまり、危険の範囲と幅) と重大度 (つまり、死亡者数を含む何人の人々が影響を受けるか) の推定値を提供する必要があります。 。 集団が均等に分布している場合、有毒物質の放出による死亡者数は、LD50 用量 (つまり、SLOD DTL) につながる濃度等高線内の人数を推​​定することによって近似できます。 この近似は、SLOD 等高線内で死亡しない人々 (生理学、フィットネス レベルなどの要因による) が、SLOD 等高線の外側で死亡するほぼ同数の人々 (これもまた、生理機能、健康状態などの要因)

さらに、放出によって負傷した人の数(重傷者および軽傷者)は、SLOD 輪郭と SLOT DTL 輪郭の間にあると推定される人数によって近似することができます(つまり、SLOT DTL 輪郭は傷害の実用的な制限として考慮されます)。

影響を受ける人の数を推定する際、著者は、人口の一部が屋内にいるだろうということを念頭に置く必要があります。 これにより、屋外にいる場合と比較して、放出の影響に対してある程度の保護が提供されます。 保護レベルは、空気と有毒物質が建物に侵入する速度に関連しており、時間当たりの空気交換量 (ACH) で測定できます。 屋内の SLOT または SLOD DTL 線量を与えるのに必要な屋外濃度を決定するモデルが存在します (Davies と Purdy、1986 年を参照)。 この(通常はより高い)屋外濃度は、建物内の人々に対する危険範囲を効果的に定義します。

アクリル酸クロリド、2-プロペノイルクロリド、プロペノイルクロリド

3-アミノプロペン 2-プロペニルアミン 2-プロペン-1-アミン

ビスクロロメチルケトン

2,2'-イミノジ-(エチルアミン)、N-(2-アミノエチル)-1,2-エタンジアミン

2-エチルヘキシルエステル; 3-ニトロキシメチルヘプタン

クロロ炭酸プロピル; ギ酸、クロロ、プロピルエステル; 炭酸塩酸、プロピルエステル

四塩化アセチレン; sym-テトラクロロエタン; 1,1-ジクロロ-2-2、ジクロロエタン

塩化スルフィニル、塩化酸化硫黄、オキシ塩化硫黄、二塩化硫黄、オキシ塩化硫黄、二塩化チオニル

P 暫定値。 詳細については、HSE を参照してください。 ノート「p」のリファレンスに戻る

1. 二酸化炭素について入手可能なデータは、二酸化炭素が危険物質としての分類基準を満たしていないことを示しています。 脚注 1 の参照に戻る

指定された毒性レベル (SLOT) SLOT 危険な有毒負荷 SLOT DTL SLOD DTL の例 33