环境危险度评价
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环境危险度评价
Environmental Risk Assessment
第一节 概述
• 危险度评价（risk assessment）即基 于毒理学试验资料，化学物接触资料和人 群流行病学资料等科学数据的分析，确定 接触外源化学物后对公众健康危害的可能 性，发生损害效应的性质、强度、概率， 确定可接受危险度水平和相应的实际安全 剂量，为管理部门制定和修正卫生标准， 制定相应法规，确定污染治理的先后次序， 评价治理效果提供科学依据的过程称为危 险度评价。
1.得出相互矛盾的结果
• 例如戴文灿认为被动吸烟是女性肺癌 的重要危险因素，而徐肇翊等却作出了否 定的回答。在室内的氡与肺癌、杀虫剂残 留物与乳腺癌、高压线电磁场与脑癌、淋 巴瘤、白血病等关联上也有许多结果矛盾 的报道。
2.难以区分低危险因素
• 低危险因素在慢性病中经常存在，它既可 为高危险因素所掩盖，也可能为偏倚及混杂因 素所干扰。这种偏倚及混杂可以来自多个方面， 如询问偏倚、回答偏误、选择偏误、意愿偏误、 错误分类偏误、回忆偏误、出版偏误等；也可 以由不同因子之间、因子各个部分之间的相互 作用所造成。然而低危险因子的作用不可忽视， 特别在高发病率疾病。例如一种发病率为12% 的疾病，其RR为1.2，就可在10万人中增加 2000个病人。
（四）危险度特征分析
• 根据上述三个阶段所得的结果，进行危险 度综合评价。
第二节大气污染健康危险度评 价的方法
一、评价的主要内容
• 国内外大量研究和报道已证实城市大 气污染对居民健康的不良影响。但是如何 在一个城市范围内定量评价大气污染对居 民健康的危害，并以此作为政府部门决策 的依据，尚无成熟和规范的方法。 • 目前较为公认的危险度评价-危险度管 理路线图（见下图）。
大气污染源排放特征， 大气污染的时空分布， 大气污染的暴露评价
健康损 益的货 币化
执行法规和实施 效果的评价；环 境质量，公众健 康，经济，社会， 政治等方面
搜集和分析背景材料
• 1 城市大气污染的类型和演变 • 煤是我国的主要燃料，在今后相当长的一 段时间里，仍将是我国的主要燃料之一。2000 年煤占我国燃料总量的69％，估计到2010、 2020和2030年将分别占66％、62％和60％。因 此，我国大部分城市的大气污染为煤烟型污染。 随着汽车数量的迅速增加，我国燃油污染的比 重也随之增加，城市大气污染类型逐渐由燃煤 型向燃煤／汽车污染混合型转化
• 常用RR或OR及其95%可信区间与P值来评价 危险因素与疾病的联系强度。当RR或OR值 0.9～1.1时为无联系，0.7～0.8或1.2～1.4为 弱联系，0.4～0.6或1.5～2.9为中等度联系， 0.1～0.3或3.0～9.9为强联系，10为极强联 系。也可简单地根据RR（OR）的值的大小 危险度高（≥10）、中（2～9）和低（≤2） 三等级。
没有人群的暴露也就不会有危害。可 通过环境监测的方法来获得这方面的资 料。
（三）剂量-反应关系的评定 （dose-response assessment）
• 剂量-反应可定量评价暴露与健康之间的关 系。可通过流行病学的调查和动物实验来获得 剂量-反应关系曲线。这适用于有阈化学物。 • 某些遗传毒物、致癌物是无阈的。要对其 进行评价可查美国《综合危险度信息库》 （infegrated risk information system， IRIS）。 或用美国环保局推荐线性多阶段模型来外推计 算。
•
近年来，我国城市流动人口的大量增 加是大气污染流行病学研究的危险度评价 面临的新问题之一。 • 人口的年龄构成和城市老龄人口比例 的迅速增加是重要的城市人口特征之一。 2000年我国0-4岁组人口占24.8％，65岁以 上人口组占6.9％，估计到2050年，0-4岁人 口将降至16.3％，而65岁以上人口则将增至 22.7％。
六、环境危险度评价的基本组成
• （一）危害鉴定 （hazard identification） • 危害鉴定属于定性评价阶段。目的是确 定化学物质是否对健康有有害效应。一般 将有害效应分为四类；致癌性、致生殖细 胞突变、发育毒性、器官细胞病理学损伤。
（二）暴露评价 （exposure assessment）
2）慢性病病因的多因素
• 慢性病的病因是多因素的、多层次的， 其作用是长期、交叉、复杂的，使慢性病 因的危险因素评价增加了难度。传染病简 单的病因链作用模式已不适合慢性病复杂 的病因网作用模式。
3）缺乏长期定量测定暴露的方法
• 缺乏长期定量测定暴露的方法，难以 正确计算和评价危险度。环境暴露量的测 定是病因研究不可缺少的重要环节，方法 有问卷法、固定点采样法、个人采样器法 和生物学监测法，目前常用的问卷法会导 致暴露描述的重要偏差。最有意义的是将 个人监测与生物标记监测结合的方法，但 目前真正能用于病因研究的生物标记物还 非常少，长期的个人监测也难以坚持实施。
2 城市发展和产业结构
• 城市经济的发展必然伴随着能源消耗的增 加和大气污染物排放的增加。能源结构的改变 和能源效率的提高、产业结构和工业布局的改 变等综合因素的结果可使能源消耗与经济发展 不同步增长。换句话说，城市发展可使大气质 量恶化；但如措施得当，可以在发展经济的同 时，保持甚至改善大气质量。例如，上海的人 均GDP从1990年的720美元增加到2000年的4 180美元，同期大气TSP浓度却从360 ug／m3 降至156 ug／m3。
•
近年来对肺癌病因的深入研究就发现 多食用新鲜蔬菜和水果对肺癌有保护作用。 而高脂肪饮食特别食物富含饱和脂肪酸为 肺癌的危险因素，在不吸烟妇女其OR值可 高达11。徐肇翊等通过在辽宁省7个城市进 行有关肺癌的病因研究后认为:吸烟只能解 释2/3的男性肺癌和1/3的女性肺癌的发病归 因。
关于肺癌的“遗传”
5 室内空气污染及人体总暴露量估计
• 这是国内外迄今尚未能很好解决的难 题。人群活动模式的确立，个体采样器的 测定，主要大气污染物的相应暴露生物标 志物(biomarker of exposure)的建立将有助于 逐步解决这一难题。
我国大气污染健康危险度评价的框架
二、大气污染物的危害认定
• 大气污染物危害认定是一个定性的过 程，其目的在于确定某种污染物暴露后所 产生的健康结局。然后进一步建立各种健 康结局的暴露／剂量一反应关系，结合暴 露评价，最终作出大气污染的健康危险度 评价（健康风险评价）。
3.危险因素得不到合理性的支持
• 吸烟主要诱发肺癌中的鳞癌，而被动 吸烟能诱发肺癌的报道则多为腺癌。又如 烧煤的空气污染在中国已存在几百年，而 女性肺癌却是近30年才迅速增加;东西方国 家室内空气污染情况大不相同，但女性肺 癌的情况却极其相似。
4.研究中重视阳性结果
• 研究中重视阳性结果，轻视阴性结果 和低危险因素；重视导致疾病的危险因素， 忽视阻抑疾病发生的保护因素；重视环境 危险因素，忽视自身遗传因素，妨碍了对 疾病病因的深入研究和合理解释。
3 城市化和人口特征
• 1975年亚洲的城市人口占总人口的25% ， 农村人口占75%；2000年城市人口占37%； 而到2030年城市人口将占53%。我国城市人 口在1952年占总人口12.5 %．1970、1980、 1990、1998 分别为17.4% 、19.4%、26.4% 和30.4%。城市人口的增加意味暴露于城市 大气污染人数的增加远高于全国人口的净 增长。
4 疾病谱（疾病流行病学的转型）
• 在新世纪中，亚洲低收入国家正经历 着疾病谱和死亡谱的流行病学转型。我国 主要的疾病负担为慢性非传染性疾病，其 中的心脑血管疾病、呼吸系统疾病(如COPD) 和大气污染相关。预测到2020年，我国的II 型疾病所占疾病负担仍将有所上升（I型疾 病为传染性疾病；II型疾病为慢性非传染性 疾病；III型疾病为意外伤害）。
1.污染物种类的确定
• 在进行大气污染的危害认定时，首先必须 确定污染物的种类和名称。煤是我国的主要燃 料，约占我国燃料构成的60％~70％。我国城 市大气污染主要为燃煤型和燃煤／机动车废气 混合型污染。因此，在进行大气污染的健康危 险度评价时，应包括以下主要污染物：颗粒物 （TSP、PM10和PM2.5）、二氧化硫（SO2）、氮 氧化物（NOx）、臭氧和其他光化学氧化物。 世界卫生组织（WHO）大气质量限值中规定的 大气主要污染物（“经典”污染物， “classical” air pollutants)除以上4项外，还包 括铅和一氧化碳。
二、为什么要进行环境危险度评价？
• 1.必要性 • 美国食品及药物管理局（Food and Drug Administration，FDA）、美国国家环保局 （Environmental Protection Agency，EPA）以及我 国政府已对环境中的一些有害物质制定出卫生标 准。但是，在这标准之下就安全吗？如果一般人 群终生暴露在100种化合物下，每种化合物的安全 标准为10-6，它们毒性相加的结果实际上并不象想 象的那样安全。而进行环境危险度评价就是为了 解决这一问题。
四、环境危险度评价的用途
• ①预计可能产生的健康效应类型的特征。 • ②估计这些健康效应发生的概率。 • ③估计具有这些健康效应的人数。 • ④提出空气、水、食品中某种有害物质的 可接受浓度的建议值。 • ⑤有针对性地提出预防保健的重点。
五、危险强度的确定
• 危险度评价是分析和评估暴露于环境危害 因子与健康和安全性关系的过程，包括相 对危险度评价、危险度权衡分析、危险度 信息交流、投资—效益分析、决策分析、生 命周期分析等一套正式或非正式的分析。 • 危险强度的确定是非常重要的内容。
2.成功的个案
• 英国医生Doll和Hill吸烟与肺癌之间的 因果关系研究就是较早危险度评价的成功 案例。 • 1996年加拿大联邦—省饮水分委会应 用混合物危险度评价的方法制订出第6版 《饮水质量指南》，涉及60种化学物质的 最大允许浓度（MACs）。
三、危险度评价的局限性
• 目前采用的“危险因素评价”方法表现出 了它的局限性，正日益受到流行病学界内 外的评议。例如针对一些病因学研究中相 互矛盾的现象，Taubes认为“流行病学在病 因推断上面临其自身的极限”。
科学研究 大气污染物健康 影响的实验和现 场研究
健康危险度评价 大气污染物暴露的危害 认定及剂量-暴露反应 关系 危 险 度 特 征 分 析
危险度管理
提出管理方案
外延方法的信息： 健康危险度评价过程中 高剂量打低剂量， 提出进一步研究方向和 或低剂量到高剂 要求 量，动物到人
进行决策和付 诸实施
现场调查和测 定：估计暴露 量，人群特征
• 在美国进行的一项人群为背景的多因素 研究中发现:肺癌病人的一级亲属患呼吸道 癌症的危险性增加30%（95%CL0.9～1.8）， 肺癌病人的女性亲属患肺癌的危险性增加3 倍，而且这种危险性的增加不受吸烟史的 影响。
导致局限性的原因
• 1）病因理论的不完善 • 现有的病因理论在群体病因与个体病 因的关系，病因、危险因素与决定因素的 关系，病因的作用模式与疾病预防的关系 方面存在缺陷。它将人群看作是个体的简 单叠加，妨碍病因学研究进入宏观（群体） 水平。病因、危险因素、决定因素的概念 也是交互不清的，是不同学者从不同需要 的角度提出的，应该重新界定。
一、发展历史
• 1.占卜术（算命） • 危险度研究在人类史上已有很长的历 史，公元前3200年，Sumerians有一类特殊 的神父—Asipus，他们的职责是用简单的方 法来占卜吉凶（估计危险度）。 • 我国流传非常算命方法中也有一些危 险度评价的内容。
2.பைடு நூலகம்代的发展
• 健康危险度评价(health-based risk assessment)，又称健康风险评价，是科学 研究和政府决策之间的桥梁。美国国家科 学委员会在20世纪80年代提出了科学研究危险度评价-危险度管理之间的相互关系， 并在1994年作了补充修改和肯定。这一框 架已为国际学者和国际研究机构广泛接 受。 。
Environmental Risk Assessment
第一节 概述
• 危险度评价（risk assessment）即基 于毒理学试验资料，化学物接触资料和人 群流行病学资料等科学数据的分析，确定 接触外源化学物后对公众健康危害的可能 性，发生损害效应的性质、强度、概率， 确定可接受危险度水平和相应的实际安全 剂量，为管理部门制定和修正卫生标准， 制定相应法规，确定污染治理的先后次序， 评价治理效果提供科学依据的过程称为危 险度评价。
1.得出相互矛盾的结果
• 例如戴文灿认为被动吸烟是女性肺癌 的重要危险因素，而徐肇翊等却作出了否 定的回答。在室内的氡与肺癌、杀虫剂残 留物与乳腺癌、高压线电磁场与脑癌、淋 巴瘤、白血病等关联上也有许多结果矛盾 的报道。
2.难以区分低危险因素
• 低危险因素在慢性病中经常存在，它既可 为高危险因素所掩盖，也可能为偏倚及混杂因 素所干扰。这种偏倚及混杂可以来自多个方面， 如询问偏倚、回答偏误、选择偏误、意愿偏误、 错误分类偏误、回忆偏误、出版偏误等；也可 以由不同因子之间、因子各个部分之间的相互 作用所造成。然而低危险因子的作用不可忽视， 特别在高发病率疾病。例如一种发病率为12% 的疾病，其RR为1.2，就可在10万人中增加 2000个病人。
（四）危险度特征分析
• 根据上述三个阶段所得的结果，进行危险 度综合评价。
第二节大气污染健康危险度评 价的方法
一、评价的主要内容
• 国内外大量研究和报道已证实城市大 气污染对居民健康的不良影响。但是如何 在一个城市范围内定量评价大气污染对居 民健康的危害，并以此作为政府部门决策 的依据，尚无成熟和规范的方法。 • 目前较为公认的危险度评价-危险度管 理路线图（见下图）。
大气污染源排放特征， 大气污染的时空分布， 大气污染的暴露评价
健康损 益的货 币化
执行法规和实施 效果的评价；环 境质量，公众健 康，经济，社会， 政治等方面
搜集和分析背景材料
• 1 城市大气污染的类型和演变 • 煤是我国的主要燃料，在今后相当长的一 段时间里，仍将是我国的主要燃料之一。2000 年煤占我国燃料总量的69％，估计到2010、 2020和2030年将分别占66％、62％和60％。因 此，我国大部分城市的大气污染为煤烟型污染。 随着汽车数量的迅速增加，我国燃油污染的比 重也随之增加，城市大气污染类型逐渐由燃煤 型向燃煤／汽车污染混合型转化
• 常用RR或OR及其95%可信区间与P值来评价 危险因素与疾病的联系强度。当RR或OR值 0.9～1.1时为无联系，0.7～0.8或1.2～1.4为 弱联系，0.4～0.6或1.5～2.9为中等度联系， 0.1～0.3或3.0～9.9为强联系，10为极强联 系。也可简单地根据RR（OR）的值的大小 危险度高（≥10）、中（2～9）和低（≤2） 三等级。
没有人群的暴露也就不会有危害。可 通过环境监测的方法来获得这方面的资 料。
（三）剂量-反应关系的评定 （dose-response assessment）
• 剂量-反应可定量评价暴露与健康之间的关 系。可通过流行病学的调查和动物实验来获得 剂量-反应关系曲线。这适用于有阈化学物。 • 某些遗传毒物、致癌物是无阈的。要对其 进行评价可查美国《综合危险度信息库》 （infegrated risk information system， IRIS）。 或用美国环保局推荐线性多阶段模型来外推计 算。
•
近年来，我国城市流动人口的大量增 加是大气污染流行病学研究的危险度评价 面临的新问题之一。 • 人口的年龄构成和城市老龄人口比例 的迅速增加是重要的城市人口特征之一。 2000年我国0-4岁组人口占24.8％，65岁以 上人口组占6.9％，估计到2050年，0-4岁人 口将降至16.3％，而65岁以上人口则将增至 22.7％。
六、环境危险度评价的基本组成
• （一）危害鉴定 （hazard identification） • 危害鉴定属于定性评价阶段。目的是确 定化学物质是否对健康有有害效应。一般 将有害效应分为四类；致癌性、致生殖细 胞突变、发育毒性、器官细胞病理学损伤。
（二）暴露评价 （exposure assessment）
2）慢性病病因的多因素
• 慢性病的病因是多因素的、多层次的， 其作用是长期、交叉、复杂的，使慢性病 因的危险因素评价增加了难度。传染病简 单的病因链作用模式已不适合慢性病复杂 的病因网作用模式。
3）缺乏长期定量测定暴露的方法
• 缺乏长期定量测定暴露的方法，难以 正确计算和评价危险度。环境暴露量的测 定是病因研究不可缺少的重要环节，方法 有问卷法、固定点采样法、个人采样器法 和生物学监测法，目前常用的问卷法会导 致暴露描述的重要偏差。最有意义的是将 个人监测与生物标记监测结合的方法，但 目前真正能用于病因研究的生物标记物还 非常少，长期的个人监测也难以坚持实施。
2 城市发展和产业结构
• 城市经济的发展必然伴随着能源消耗的增 加和大气污染物排放的增加。能源结构的改变 和能源效率的提高、产业结构和工业布局的改 变等综合因素的结果可使能源消耗与经济发展 不同步增长。换句话说，城市发展可使大气质 量恶化；但如措施得当，可以在发展经济的同 时，保持甚至改善大气质量。例如，上海的人 均GDP从1990年的720美元增加到2000年的4 180美元，同期大气TSP浓度却从360 ug／m3 降至156 ug／m3。
•
近年来对肺癌病因的深入研究就发现 多食用新鲜蔬菜和水果对肺癌有保护作用。 而高脂肪饮食特别食物富含饱和脂肪酸为 肺癌的危险因素，在不吸烟妇女其OR值可 高达11。徐肇翊等通过在辽宁省7个城市进 行有关肺癌的病因研究后认为:吸烟只能解 释2/3的男性肺癌和1/3的女性肺癌的发病归 因。
关于肺癌的“遗传”
5 室内空气污染及人体总暴露量估计
• 这是国内外迄今尚未能很好解决的难 题。人群活动模式的确立，个体采样器的 测定，主要大气污染物的相应暴露生物标 志物(biomarker of exposure)的建立将有助于 逐步解决这一难题。
我国大气污染健康危险度评价的框架
二、大气污染物的危害认定
• 大气污染物危害认定是一个定性的过 程，其目的在于确定某种污染物暴露后所 产生的健康结局。然后进一步建立各种健 康结局的暴露／剂量一反应关系，结合暴 露评价，最终作出大气污染的健康危险度 评价（健康风险评价）。
3.危险因素得不到合理性的支持
• 吸烟主要诱发肺癌中的鳞癌，而被动 吸烟能诱发肺癌的报道则多为腺癌。又如 烧煤的空气污染在中国已存在几百年，而 女性肺癌却是近30年才迅速增加;东西方国 家室内空气污染情况大不相同，但女性肺 癌的情况却极其相似。
4.研究中重视阳性结果
• 研究中重视阳性结果，轻视阴性结果 和低危险因素；重视导致疾病的危险因素， 忽视阻抑疾病发生的保护因素；重视环境 危险因素，忽视自身遗传因素，妨碍了对 疾病病因的深入研究和合理解释。
3 城市化和人口特征
• 1975年亚洲的城市人口占总人口的25% ， 农村人口占75%；2000年城市人口占37%； 而到2030年城市人口将占53%。我国城市人 口在1952年占总人口12.5 %．1970、1980、 1990、1998 分别为17.4% 、19.4%、26.4% 和30.4%。城市人口的增加意味暴露于城市 大气污染人数的增加远高于全国人口的净 增长。
4 疾病谱（疾病流行病学的转型）
• 在新世纪中，亚洲低收入国家正经历 着疾病谱和死亡谱的流行病学转型。我国 主要的疾病负担为慢性非传染性疾病，其 中的心脑血管疾病、呼吸系统疾病(如COPD) 和大气污染相关。预测到2020年，我国的II 型疾病所占疾病负担仍将有所上升（I型疾 病为传染性疾病；II型疾病为慢性非传染性 疾病；III型疾病为意外伤害）。
1.污染物种类的确定
• 在进行大气污染的危害认定时，首先必须 确定污染物的种类和名称。煤是我国的主要燃 料，约占我国燃料构成的60％~70％。我国城 市大气污染主要为燃煤型和燃煤／机动车废气 混合型污染。因此，在进行大气污染的健康危 险度评价时，应包括以下主要污染物：颗粒物 （TSP、PM10和PM2.5）、二氧化硫（SO2）、氮 氧化物（NOx）、臭氧和其他光化学氧化物。 世界卫生组织（WHO）大气质量限值中规定的 大气主要污染物（“经典”污染物， “classical” air pollutants)除以上4项外，还包 括铅和一氧化碳。
二、为什么要进行环境危险度评价？
• 1.必要性 • 美国食品及药物管理局（Food and Drug Administration，FDA）、美国国家环保局 （Environmental Protection Agency，EPA）以及我 国政府已对环境中的一些有害物质制定出卫生标 准。但是，在这标准之下就安全吗？如果一般人 群终生暴露在100种化合物下，每种化合物的安全 标准为10-6，它们毒性相加的结果实际上并不象想 象的那样安全。而进行环境危险度评价就是为了 解决这一问题。
四、环境危险度评价的用途
• ①预计可能产生的健康效应类型的特征。 • ②估计这些健康效应发生的概率。 • ③估计具有这些健康效应的人数。 • ④提出空气、水、食品中某种有害物质的 可接受浓度的建议值。 • ⑤有针对性地提出预防保健的重点。
五、危险强度的确定
• 危险度评价是分析和评估暴露于环境危害 因子与健康和安全性关系的过程，包括相 对危险度评价、危险度权衡分析、危险度 信息交流、投资—效益分析、决策分析、生 命周期分析等一套正式或非正式的分析。 • 危险强度的确定是非常重要的内容。
2.成功的个案
• 英国医生Doll和Hill吸烟与肺癌之间的 因果关系研究就是较早危险度评价的成功 案例。 • 1996年加拿大联邦—省饮水分委会应 用混合物危险度评价的方法制订出第6版 《饮水质量指南》，涉及60种化学物质的 最大允许浓度（MACs）。
三、危险度评价的局限性
• 目前采用的“危险因素评价”方法表现出 了它的局限性，正日益受到流行病学界内 外的评议。例如针对一些病因学研究中相 互矛盾的现象，Taubes认为“流行病学在病 因推断上面临其自身的极限”。
科学研究 大气污染物健康 影响的实验和现 场研究
健康危险度评价 大气污染物暴露的危害 认定及剂量-暴露反应 关系 危 险 度 特 征 分 析
危险度管理
提出管理方案
外延方法的信息： 健康危险度评价过程中 高剂量打低剂量， 提出进一步研究方向和 或低剂量到高剂 要求 量，动物到人
进行决策和付 诸实施
现场调查和测 定：估计暴露 量，人群特征
• 在美国进行的一项人群为背景的多因素 研究中发现:肺癌病人的一级亲属患呼吸道 癌症的危险性增加30%（95%CL0.9～1.8）， 肺癌病人的女性亲属患肺癌的危险性增加3 倍，而且这种危险性的增加不受吸烟史的 影响。
导致局限性的原因
• 1）病因理论的不完善 • 现有的病因理论在群体病因与个体病 因的关系，病因、危险因素与决定因素的 关系，病因的作用模式与疾病预防的关系 方面存在缺陷。它将人群看作是个体的简 单叠加，妨碍病因学研究进入宏观（群体） 水平。病因、危险因素、决定因素的概念 也是交互不清的，是不同学者从不同需要 的角度提出的，应该重新界定。
一、发展历史
• 1.占卜术（算命） • 危险度研究在人类史上已有很长的历 史，公元前3200年，Sumerians有一类特殊 的神父—Asipus，他们的职责是用简单的方 法来占卜吉凶（估计危险度）。 • 我国流传非常算命方法中也有一些危 险度评价的内容。
2.பைடு நூலகம்代的发展
• 健康危险度评价(health-based risk assessment)，又称健康风险评价，是科学 研究和政府决策之间的桥梁。美国国家科 学委员会在20世纪80年代提出了科学研究危险度评价-危险度管理之间的相互关系， 并在1994年作了补充修改和肯定。这一框 架已为国际学者和国际研究机构广泛接 受。 。