Применение метода порога токсикологической опасности для недоизученных в токсикологическом отношении химических веществ, образующихся в процессе транспортировки питьевой воды

Файл статьи: 
Иконка PDF health-risk-analysis-2023-3-6.pdf
УДК: 
614.7
DOI: 
10.21668/health.risk/2023.3.06
Авторы: 

А.В. Алексеева, О.Н. Савостикова

Организация: 

Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью, Россия, 119121, г. Москва, ул. Погодинская, 10, стр. 1

Аннотация: 

Решение вопросов безопасности питьевой воды имеет большое значение в комплексе мероприятий, направленных на охрану здоровья населения. В соответствии с санитарно-эпидемиологическими требованиями питьевая вода должна быть в частности безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства. Особое значение представляет выявление факторов риска для здоровья населения, связанных с качеством питьевой воды. Обеспечение населения доброкачественной питьевой водой является актуальной проблемой, связанной в том числе с использованием новых материалов и реагентов. Основной проблемой при их гигиенической оценке является потенциальное увеличение риска для здоровья человека от употребления в питьевых целях водопроводной воды, загрязненной мигрирующими органическими соединениями и, несмотря на обнаруженные низкие концентрации каждого из соединений, они могут вызывать хронические неблагоприятные последствия для здоровья человека.

Порог токсикологической опасности (ПТО) представляет собой инструмент оценки риска, основанный на принципе установления порогового значения воздействия на человека химических веществ, не имеющих гигиенических нормативов, ниже которого существует очень низкая (95-процентная) вероятность превышения уровня приемлемого риска для здоровья человека. Представление о том, что существуют уровни воздействия, не вызывающие неблагоприятных последствий, заложено в установлении предельно допустимых концентраций (ПДК) для химических веществ с известными токсикологическими профилями. Принцип ПТО расширяет эту концепцию, предполагая, что минимальное значение может быть определено для многих химических веществ при отсутствии полной базы данных о токсичности на основе их химической структуры. Применение принципа ПТО может использоваться для оценки материалов для питьевого водоснабжения для выявления наличия риска для человека при потреблении питьевой воды, контактировавшей с современными материалами, по оценке результатов исследования полученных водных вытяжек и определения приоритетности химических веществ для дальнейшего их изучения и контроля.

Ключевые слова: 
водоснабжение, питьевая вода, гигиеническая оценка полимерных материалов, порог токсикологической опасности, полимеры, миграция, водный риск
Алексеева А.В., Савостикова О.Н. Применение метода порога токсикологической опасности для недоизученных в токсикологическом отношении химических веществ, образующихся в процессе транспортировки питьевой воды // Анализ риска здоровью. – 2023. – № 3. – С. 63–75. DOI: 10.21668/health.risk/2023.3.06
Список литературы: 
  1. Рахманин Ю.А. Загрязнение водных экосистем и проблемы качества питьевой воды // Вестник РАЕН. – 2022. – Т. 22, № 4. – С. 38–44. DOI: 10.52531/1682-1696-2022-22-4-38-44
  2. Рахманин Ю.А. Актуализация проблем экологии человека и гигиены окружающей среды и пути их решения // Гигиена и санитария. – 2012. – Т. 91, № 5. – С. 4–8.
  3. Рахманин Ю.А., Михайлова Р.И., Алексеева А.В. Бутилированные питьевые воды как фактор повышения качества жизни // Контроль качества продукции. – 2015. – № 9. – С. 14–19.
  4. Определение дополнительного риска здоровью населения за счёт загрязняющих веществ, поступающих в атмосферный воздух при эксплуатации дорожно-автомобильного комплекса / Ю.А. Рахманин, А.В. Леванчук, О.И. Копы-тенкова, Н.М. Фролова, А.М. Сазонова // Гигиена и санитария. – 2018. – Т. 97, № 12. – С. 1171–1178. DOI: 10.18821/0016-9900-2018-97-12-1171-1178
  5. Воздействие атмосферных загрязнений на здоровье населения: диагностика, оценка и профилактика / С.В. Кузьмин, Н.С. Додина, Т.А. Шашина, В.А. Кислицин, М.А. Пинигин, О.В. Бударина // Гигиена и санитария. – 2022. – Т. 101, № 10. – С. 1145–1150. DOI: 10.47470/0016-9900-2022-101-10-1145-1150
  6. Актуальные проблемы комплексной гигиенической характеристики факторов городской среды и их воздействия на здоровье населения / Ю.А. Рахманин, С.И. Иванов, С.М. Новиков, Ю.А. Ревазова, И.В. Русаков // Гигиена и санитария. – 2007. – № 5. – С. 5–7.
  7. Рахманин Ю.А., Онищенко Г.Г. Гигиеническая оценка питьевого водообеспечения населения Российской Федерации: проблемы и пути рационального их решения // Гигиена и санитария. – 2022. – Т. 101, № 10. – С. 1158–1166. DOI: 10.47470/0016-9900-2022-101-10-1158-1166
  8. Per- and polyfluoroalkyl substances in water and wastewater: A critical review of their global occurrence and distribution / S. Kurwadkar, J. Dane, S.R. Kanel, M.N. Nadagouda, R.W. Cawdrey, B. Ambade, G.C. Struckhoff, R. Wilkin // Sci. Total Environ. – 2022. – Vol. 809. – P. 151003. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2021.151003
  9. What have we known so far about microplastics in drinking water treatment? A timely review / J. Xue, S.H. Samaei, J. Chen, A. Doucet, K.T.W. Ng // Front. Environ. Sci. Eng. – 2022. – Vol. 16, № 5. – P. 58. DOI: 10.1007/s11783-021-1492-5
  10. Acarer S. Abundance and characteristics of microplastics in drinking water treatment plants, distribution systems, water from refill kiosks, tap waters and bottled waters // Sci. Total Environ. – 2023. – Vol. 884. – P. 163866. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.163866
  11. Occurrence of multiclass endocrine disrupting compounds in a drinking water supply system and associated risks / S.Y. Wee, A.Z. Aris, F.M. Yusoff, S.M. Praveena // Sci. Rep. – 2020. – Vol. 10, № 1. – P. 17755. DOI: 10.1038/s41598-020-74061-5
  12. Affiliations expand S.Q. Occurrence of Pharmaceuticals and Endocrine Disrupting Compounds in Brazilian Water and the Risks They May Represent to Human Health / S.F. de Aquino, E.M.F. Brandt, S.E.C. Bottrel, F.B.R. Gomes, S. de Queiroz Silva // Int. J. Environ. Res. Public Health. – 2021. – Vol. 18, № 22. – P. 11765. DOI: 10.3390/ijerph182211765
  13. Lazofsky A., Buckley B. Recent Trends in Multiclass Analysis of Emerging Endocrine Disrupting Contaminants (EDCs) in Drinking Water // Molecules. – 2022. – Vol. 27, № 24. – P. 8835. DOI: 10.3390/molecules27248835
  14. Probabilistic risk assessment – the keystone for the future of toxicology / A. Maertens, E. Golden, T.H. Luechtefeld, S. Hoffmann, K. Tsaioun, T. Hartung // ALTEX. – 2022. – Vol. 39, № 1. – P. 3–29. DOI: 10.14573/altex.2201081
  15. Utilizing Threshold of Toxicological Concern (TTC) with High Throughput Exposure Predictions (HTE) as a Risk-Based Prioritization Approach for thousands of chemicals / G. Patlewicz, J.F. Wambaugh, S.P. Felter, T.W. Simon, R.A. Becker // Comput. Toxicol. – 2018. – Vol. 7. – P. 58–67. DOI: 10.1016/j.comtox.2018.07.002
  16. Kroes R., Kleiner J., Renwick A. The threshold of toxicological concern concept in risk assessment // Toxicol. Sci. – 2005. – Vol. 86, № 2. – P. 226–230. DOI: 10.1093/toxsci/kfi169
  17. Munro I.C. Safety assessment procedures for indirect food additives: an overview. Report of a workshop // Regul. Toxicol. Pharmacol. – 1990. – Vol. 12, № 1. – P. 2–12. DOI: 10.1016/s0273-2300(05)80042-x
  18. Correlation of structural class with no-observed-effect levels: a proposal for establishing a threshold of concern / I.C. Munro, R.A. Ford, E. Kennepohl, J.G. Sprenger // Food Chem. Toxicol. – 1996. – Vol. 34, № 9. – P. 829–867. DOI: 10.1016/s0278-6915(96)00049-x
  19. Hartung T. Thresholds of Toxicological Concern – Setting a threshold for testing below which there is little concern // ALTEX. – 2017. – Vol. 34, № 3. – P. 331–351. DOI: 10.14573/altex.1707011
  20. Structure-based thresholds of toxicological concern (TTC): guidance for application to substances present at low levels in the diet / R. Kroes, A.G. Renwick, M. Cheeseman, J. Kleiner, I. Mangelsdorf, A. Piersma, B. Schilter, J. Schlatter [et al.] // Food Chem. Toxicol. – 2004. – Vol. 42, № 1. – P. 65–83. DOI: 10.1016/j.fct.2003.08.006
  21. US EPA Strategic Plan to Promote the Development and Implementation of Alternative Test Methods [Электронный ресурс] // Regulations.gov. – URL: https://www.regulations.gov/contentStreamer?documentId=EPA-HQ-OPPT-2017-... (дата обращения: 03.03.2023).
  22. Reviewing New Chemicals under the Toxic Substances Control Act (TSCA). Statistics for the New Chemicals Review Program under TSCA [Электронный ресурс] // US EPA. – URL: https://www.epa.gov/reviewing-new-chemicals-under-toxic-substances-contr... (дата обращения: 05.03.2023).
  23. Cramer G.M., Ford R.A., Hall R.L. Estimation of toxic hazard – a decision tree approach // Food Cosmet. Toxicol. – 1978. – Vol. 16, № 3. – P. 255–276. DOI: 10.1016/s0015-6264(76)80522-6
  24. Nelms M.D., Patlewicz G. Derivation of New Threshold of Toxicological Concern Values for Exposure via Inhalation for Environmentally-Relevant Chemicals // Front. Toxicol. – 2020. – Vol. 2. – P. 580347. DOI: 10.3389/ftox.2020.580347
  25. Munro I.C., Renwick A.G., Danielewska-Nikiel B. The Threshold of Toxicological Concern (TTC) in risk assessment // Toxicol. Lett. – 2008. – Vol. 180, № 2. – P. 151–156. DOI: 10.1016/j.toxlet.2008.05.006
  26. EFSA Scientific Committee. Scientific Opinion on Exploring options for providing advice about possible human health risks based on the concept of Threshold of Toxicological Concern (TTC) // EFSA Journal. – 2012. – Vol. 10, № 7. – P. 2750. DOI: 10.2903/j.efsa.2012.2750
  27. Snodin D.J., McCrossen S.D. Mutagenic impurities in pharmaceuticals: a critique of the derivation of the cancer TTC (Threshold of Toxicological Concern) and recommendations for structural-class-based limits // Regul. Toxicol. Pharmacol. – 2013. – Vol. 67, № 2. – P. 299–316. DOI: 10.1016/j.yrtph.2013.08.014
  28. Patel A., Joshi K., Rose J., Laufersweiler M., Felter S.P., Api A.M. Bolstering the existing database supporting the non-cancer Threshold of Toxicological Concern values with toxicity data on fragrance-related materials // Regul. Toxicol. Pharmacol. – 2020. – Vol. 116. – P. 104718. DOI: 10.1016/j.yrtph.2020.104718
  29. European Food Safety Authority and World Health Organization. Review of the Threshold of Toxicological Concern (TTC) approach and development of new TTC decision tree // EFSA Supporting Publications. – 2016. – Vol. 13, № 3. – P. 1006E. DOI: 10.2903/sp.efsa.2016.EN-1006
  30. An evaluation of the implementation of the Cramer classification scheme in the Toxtree software / G. Patlewicz, N. Jeliazkova, R.J. Safford, A.P. Worth, B. Aleksiev // SAR QSAR Environ. Res. – 2008. – Vol. 19, № 5–6. – P. 495–524. DOI: 10.1080/10629360802083871
  31. Comparison of Cramer classification between Toxtree, the OECD QSAR Toolbox and expert judgment / S. Bhatia, T. Schultz, D. Roberts, J. Shen, L. Kromidas, A.M. Api // Regul. Toxicol. Pharmacol. – 2015. – Vol. 71, № 1. – P. 52–62. DOI: 10.1016/j.yrtph.2014.11.005
  32. Nelms M.D., Pradeep P., Patlewicz G. Evaluating potential refinements to existing Threshold of Toxicological Concern (TTC) values for environmentally-relevant compounds // Regul. Toxicol. Pharmacol. – 2019. – Vol. 109. – P. 104505. DOI: 10.1016/j.yrtph.2019.104505
  33. Lapenna S., Worth A. Analysis of the Cramer classification scheme for oral systemic toxicity – implications for its implementation in Toxtree // JRC Scientific and Technical Report. – Luxembourg: Publications Office of the European Union, 2011. – 39 p. DOI: 10.2788/39716
  34. Risk profile – Proposal P1034. Chemical Migration from Packaging into Food [Электронный ресурс] // EFSA, WHO. – 2016. – URL: http://www.foodstandards.gov.au/code/proposals/Documents/P1034%20Packagi... 20Risk%20Profile%20Mar2016.pdf (дата обращения: 17.03.2023).
  35. Are Non-animal Systemic Safety Assessments Protective? A Toolbox and Workflow / A.M. Middleton, J. Reynolds, S. Cable, M.T. Baltazar, H. Li, S. Bevan, P.L. Carmichael, M.P. Dent [et al.] // Toxicol. Sci. – 2022. – Vol. 189, № 1. – P. 124–147. DOI: 10.1093/toxsci/kfac068
  36. Application of the threshold of toxicological concern approach to ingredients in personal and household care products / K. Blackburn, J.A. Stickney, H.L. Carlson-Lynch, P.M. McGinnis, L. Chappell, S.P. Felter // Regul. Toxicol. Pharmacol. – 2005. – Vol. 43, № 3. – P. 249–259. DOI: 10.1016/j.yrtph.2005.08.007
  37. Thresholds of Toxicological Concern for cosmetics-related substances: New database, thresholds, and enrichment of chemical space / C. Yang, S.M. Barlow, K.L. Muldoon Jacobs, V. Vitcheva, A.R. Boobis, S.P. Felter, K.B. Arvidson, D. Keller [et al.] // Food Chem. Toxicol. – 2017. – Vol. 109, Pt 1. – P. 170–193. DOI: 10.1016/j.fct.2017.08.043
  38. Application of the threshold of toxicological concern (TTC) to the safety evaluation of cosmetic ingredients / R. Kroes, A.G. Renwick, V. Feron, C.L. Galli, M. Gibney, H. Greim, R.H. Guy, J.C. Lhuguenot, J.J. van de Sandt // Food Chem. Toxicol. – 2007. – Vol. 45, № 12. – P. 2533–2562. DOI: 10.1016/j.fct.2007.06.021
  39. Utilizing relative potency factors (RPF) and threshold of toxicological concern (TTC) concepts to assess hazard and human risk assessment profiles of environmental metabolites: a case study / C. Terry, R.J. Rasoulpour, S. Knowles, R. Billington // Regul. Toxicol. Pharmacol. – 2015. – Vol. 71, № 2. – P. 301–317. DOI: 10.1016/j.yrtph.2014.12.010
  40. SCCP/SCHER/SCENIHR preliminary report on: the Use of the Threshold of Toxicological Concern (TTC) Approach for the Safety Assessment of Chemical Substances / H. Autrup, P. Calow, W. Dekant, H. Greim, H. Wojciech, C. Janssen, B. Jansson, H. Komulainen [et al.]. – Scientific Committee on Health and Environmental Risks, 2008.
  41. Challenges in working towards an internal threshold of toxicological concern (iTTC) for use in the safety assessment of cosmetics: Discussions from the Cosmetics Europe iTTC Working Group workshop / C.A. Ellison, K.L. Blackburn, P.L. Carmichael, H.J. Clewell 3rd, M.T.D. Cronin, B. Desprez, S.E. Escher, S.S. Ferguson [et al.] // Regul. Toxicol. Pharmacol. – 2019. – Vol. 103. – P. 63–72. DOI: 10.1016/j.yrtph.2019.01.016
  42. Plugge H., Das N., Kostal J. Toward a Universal Acute Fish Threshold of Toxicological Concern // Environ. Toxicol. Chem. – 2021. – Vol. 40, № 6. – P. 1740–1749. DOI: 10.1002/etc.4991
  43. Use of the Species Sensitivity Distribution Approach to Derive Ecological Threshold of Toxicological Concern (eco-TTC) for Pesticides / C. Rizzi, S. Villa, A.S. Cuzzeri, A. Finizio // Int. J. Environ. Res. Public Health. – 2021. – Vol. 18, № 22. – P. 12078. DOI: 10.3390/ijerph182212078
  44. Defining the Human-Biota Thresholds of Toxicological Concern for Organic Chemicals in Freshwater: The Proposed Strategy of the LIFE VERMEER Project Using VEGA Tools / D. Baderna, R. Faoro, G. Selvestrel, A. Troise, D. Luciani, S. Andres, E. Benfenati // Molecules. – 2021. – Vol. 26, № 7. – P. 1928. DOI: 10.3390/molecules26071928
  45. Use of the Threshold of Toxicological Concern (TTC) approach for deriving target values for drinking water contam-inants / M.N. Mons, M.B. Heringa, J. van Genderen, L.M. Puijker, W. Brand, C.J. van Leeuwen, P. Stoks, J.P. van der Hoek, D. van der Kooij // Water Res. – 2013. – Vol. 47, № 4. – P. 1666–1678. DOI: 10.1016/j.watres.2012.12.025
  46. Melching-Kollmuss S., Dekant W., Kalberlah F. Application of the "threshold of toxicological concern" to derive tol-erable concentrations of "non-relevant metabolites" formed from plant protection products in ground and drinking water // Regul. Toxicol. Pharmacol. – 2010. – Vol. 56, № 2. – P. 126–134. DOI: 10.1016/j.yrtph.2009.09.011
  47. Toxicological risk assessment and prioritization of drinking water relevant contaminants of emerging concern / K.A. Baken, R.M.A. Sjerps, M. Schriks, A.P. van Wezel // Environ. Int. – 2018. – Vol. 118. – P. 293–303. DOI: 10.1016/j.envint.2018.05.006
  48. Алексеева А.В., Савостикова О.Н. Вопросы безопасного использования современных цементных материалов в практике питьевого водоснабжения // Гигиена и санитария. – 2022. – Т. 101, № 12. – С. 1458–1463. DOI: 10.47470/0016-9900-2022-101-12-1458-1463
  49. Алексеева А.В., Савостикова О.Н. Гигиеническая оценка возможности применения полиуретановых покрытий в практике питьевого водоснабжения // Гигиена и санитария. – 2022. – Т. 101, № 5. – С. 487–492. DOI: 10.47470/0016-9900-2022-101-5-487-492
Получена: 
31.05.2023
Одобрена: 
19.09.2023
Принята к публикации: 
25.09.2023

Вы здесь

Главная