Warschau, August 2009EU TWINNING PROJECT PL-06-IB-EN-01 1 Zdrowotne wartości podjęcia środków dla substancji w wodzie do spożycia przy tymczasowych przekroczeniach wartości granicznych Hermann H. Dieter Umweltbundesamt der Bundesrepublik Deutschland Fachgebiet II 3.6 Toxikologie des Trinkwassers und des Badebeckenwassers

Warschau, August 2009EU TWINNING PROJECT PL-06-IB-EN-01 2 Określenie przekroczenia wartości granicznych Zakład wodociągowy jest zobowiązany do natychmiastowego poinformowania urzędu zdrowia o rzeczywistym lub przypuszczanym przekroczeniu wartości granicznej (§ 16 TrinkwV 2001)

Warschau, August 2009EU TWINNING PROJECT PL-06-IB-EN-01 3 Określenie przekroczenia wartości granicznych Możliwe przekroczenia i skażenia wody surowej, które mogą prowadzić do przekroczenia wartości granicznej [TrinkwV § 16 (1,5)] Prawdopodobne przekroczenia wartości granicznych w wodzie do spożycia Pewne przekroczenia wartości granicznych w wodzie do spożycia

Warschau, August 2009EU TWINNING PROJECT PL-06-IB-EN-01 4 Karalność przekroczenia wartości granicznych Przy niedotrzymaniu § 9 i bez poinformowania urzędu zdrowia tylko wtedy, gdy chodzi o parametry chemiczne lub mikrobiologiczne, i gdy wartość graniczna została przekroczona ponad wszelką wątpliwość (wartość graniczna plus dopuszczalny błąd)

Warschau, August 2009EU TWINNING PROJECT PL-06-IB-EN-01 5 Kontynuacja zaopatrzenia w wodę przy przekroczeniach wartości granicznych? Woda do spożycia nie jest zwykłym artykułem spożywczym przemawia raczej przeciw dopuszczaniu przekroczeń wartości granicznych Kanalizacja ogólnospławna zależy od wody do spożycia przemawia raczej za dopuszczeniem przekroczeń wartości granicznych Kto dokonuje analizy konkurujących ze sobą zagrożeń i szans?

Warschau, August 2009EU TWINNING PROJECT PL-06-IB-EN-01 6 O wszystkich przekroczeniach wartości granicznych należy informować. Tylko przy zachowaniu tego warunku można zaplanować i zalecać środki zaradcze zachowując odpowiednie proporcje

Warschau, August 2009EU TWINNING PROJECT PL-06-IB-EN-01 7 Wartości podjęcia środków: Zdrowotne wartości przewodnie przy ekspozycji krótszej od całożyciowej (< 70 lat) Od jakiego stężenia powinno ze zdrowotnych względów zostać zarządzone przerwanie zaopatrzenia? Do jakiej najwyższej wartości stężenia odstępstwo od wartości granicznej jest nieszkodliwe dla zdrowia ludności?

Warschau, August 2009EU TWINNING PROJECT PL-06-IB-EN-01 8 Dopuszczalne okresy odstępstw < 70 lat zgodnie z § 9 TrinkwV 2001 § 9(4):Warunek: brak szkodliwego wpływu na zdrowie § 9(5):30 dni - reguła § 9(6ff.):3 x 3 lata – reguła 1 x 3 lata: urząd zdrowia/MZ 2 x 3 lata: urząd zdrowia/land/MZ 3 x 3 lata: urząd zdrowia/land/MZ/EU

Wartość podjęcia działań (MW) = nieszkodliwe dla zdrowia najwyższe stężenia przewyższające obowiązującą wartość graniczną Dla wysokości MW dla substancji z przekroczoną wartością graniczną istotne znaczenie ma najdłuższy możliwy według TrinkwV 2001 okres przekroczenia wartości, tj. 3 x 3 10 lat

Cave Cave: Wartości graniczne dla wody do spożycia nie zawsze zdrowotnie uzasadnione. Wartości zdrowotne to po prostu najwyższe możliwe wartości. Niższe wartości wynikają często z powodów technicznych, estetycznych lub są związane z korozją.

Warschau, August 2009EU TWINNING PROJECT PL-06-IB-EN Definicja decydujących maksymalnych i minimalnych stężeń przy ustalaniu aktywnych wartości granicznych dla substancji chemicznych Nazwa wartości maksymalnej lub minimalnej SkrótZróżnicowanie według źródła lub pochodzenia A-C A = geogeniczne (składniki, głównie nieorganiczne) B = antropogeniczne funkcjonalne (pozostałości) C = antropogeniczne niefunkcjonalne (substancje skażające) ABCDefinicje Próg funkcjonalny N NBNB NCNC Antropogeniczne stężenie close-to-use (N B ) lub antropogeniczne stężenie far-from-use (N C ) Powyżej którego dana substancja nie jest stosowana zgodnie z SdW Poniżej którego substancja nei mogłaby być stosowana zgodnie z SdW Próg użyteczności NANA Stężenie substancji geogenicznej w naturalnej wodzie surowej, powyżej którego woda surowa nie może być stosowana bez uzdatniania N A >S Próg tolerancji D DADA DBDB DCDC Tolerowane i/lub akceptowane geogeniczne stężenie naturalne (D A H A >0) 1), antropogeniczne stężenie close-to-use (D B N B >0) i antropogeniczne stężenie far-from-use (D C N C =0) Próg szkod- liwych efektów lub ryzyka S Brak zróżnicowania wg źródła Stężenie lub dawka, powyżej których funkcjonalne zastosowanie substancji chemicznej lub zawierającego ją zasobu naturalnego would damage the relevant compartment or aim of protection 1) H A is the regonal background concentration in the resource. Only if H A N A = S it is not necessary to treat the raw water for drinking water production. If on the other hand H A >N A = S the raw water cannot be used or must be treated.

Warschau, August 2009EU TWINNING PROJECT PL-06-IB-EN Ocena Sub- stancja (grupa) Kolumna 2 Próg szkodli- wych efektów S Kolumna 3 Próg uży- teczności / funkcjo- nalności N Unit :Column 2 Kolumna 4 Próg tolerancji D ustalony w formie wartości granicznej GW Unit: Column 2 Ocena wartości granicznej GW D z kolumny 4 Kolumna 5 Porów- nanie S z GW D Kolumna 5a +plus/-minus z oceny GW po jej porównaniu z S w kolumnie 5 Kolumna 6a +plus/- minus z oceny GW po jej porównaniu z N w kolumnie 6 Kolumna 6 Porów- nanie N z GW D Kolumna 7 Suma plus/minus z oceny GW D col..5a + Ocena końcowa plus col.6a Arsen (A2)10 µg/lN 7) = S = 10D GW = 10 1) S = D + 0 N = D+ 0 GW ? Ołów(B)10 µg/lN = 40D GW = 40 3) S << D N = D- 2GW ! 3) Bromian (B) 0,3 µg/lN = 10D GW = 10S << D N = D- 2GW ! Kadm (A1)2 µg/lN 7) = S = 2D GW = 5 2) S < D - 1 N < D- 2GW ! 2) Cyjanek (A1) 50 µg/lN = H A1 9) < S D GW = 50S = D + 0 N < DGW ! 1.2- Dichloro- etan (C) 3 µg/lN = 0,00D GW = 3S = D N < D- 1GW ! Fluorek (A1) 1,5 mg/lN 7) = S = 1,5D GW = 1,5S = D + 0 N = D+ 0 GW ? Miedź (B)2 mg/lN = 2D GW = 2S = D + 0 N = D+ 0 GW ? VCHC (C) µg/lN = 0,00D GW = 10,0S > D N < D+ 0 GW ? Mangan (Mn +2 )(A2) 1,0 mg/l (ad.) 0,2 mg/l (inf.) N 7) = S 6) = 0,05 D GW = 0,05 1) S = D + 0 N = D+ 0 GW ? Azotan (C)50 mg/lN = 20D GW = 50S = D N < D- 1GW ! 5) PAH (A1; B) (bez B[a]P) 8) 0,1 µg/lN = 0,1 9) SD GW = 0,10S D + 0,5+ 0 N = D+ 0,5 GW ! Pestycydy (C) µg/lN = 0,00D GW = 0,10S >> D N < D+ 1 GW ! THM (B) µg/lN = 10 10) D GW = 10 10) S > D N = D+ 1 GW !

Tymczasowe, nieszkodliwe dla zdrowia najwyższe stężenie = MW dla substancji z progiem działania Podstawa: Metoda interpolacji w BBodSchG do obliczenia 1.najniższej ryzykownej dawki RyzD ponad TDI = Tolerable Daily Intake (całożyciowa zdrowotnie akceptowalna dawka) 2.wartości kontrolnej (najniższej, jeszcze bardziej realistycznej wartości zagrożenia) z RyzD Specyfika wody do spożycia: bardzo wiele grup ryzyka bardzo trudne zarządzanie ryzykiem uwzględnienie kumulacji substancji wartości kontrolne to wartości podjęcia środków (MW)

MW 10 = MW jest zdrowotnie dopuszczalna podczas okresów przekroczenia wynoszących >30 dni do <10 lat. MW dla substancji z progiem działania jest w zależności od toksyczności i możliwości oceny toksykologicznej danej substancji 3 do 20 razy wyższa od całożyciowo akceptowalnej zdrowotnie wartości przewodniej (Leitwert, LW)

Warschau, August 2009EU TWINNING PROJECT PL-06-IB-EN LOAEL TV (najniższa dawka dająca podprzewlekle [lub EF a przewlekle] efekty) NOAEL TV = naukowo-toksykologiczny próg działania (najwyższa, ale bardzo prawdopodob- nie jeszcze nie dająca efektów dawka eksperymentalna, np. w badaniach na zwierzętach) NOAEL e = toksykologiczno-prawny próg działania = (najwyższa, ale bardzo prawdopodobnie jeszcze nie dająca efektów dawka dla osób wrażliwych) : EF c (1 do 10) : EF d (1 do 10) Zakres bezpieczeństwa EF gh Zakres bezpieczeństwa EF gh LOAEL e = najniższa, bardzo prawdopodobnie dawka jeszcze dająca efekty u osób wrażliwych z prawno-toksykologicznego punktu widzenia EF b LAEL e = faktyczna, (przeważnie) nieznana, dawka jeszcze dająca efekty ?? ?? GDGDGDGD GDGDGDGD IF IF IF IF IF IF IF IF TDITDI

Krok 1: Wyprowadzenie ryzykownej dawki RyzD TDI= NOAEL : Współczynnik ekstrapolacji EF GD= TDI Współczynnik interpolacji IF IF = 2 EF gh Podwojenie IF dla silnie kumulujących substancji, ponieważ dla nich próg działania przy znacznie niższym poziomie skażenia zostanie osiągnięty dużo wolniej NOAEL =próg działania w badaniach TDI =Tolerable Daily Intake (tolerowana dawka dzienna) RyzD=ryzykowna dawka g = łącznie h = dla ludzi

Warschau, August 2009EU TWINNING PROJECT PL-06-IB-EN Zależność od czasu osiągnięcia i spadku dającej efekt dawki narządowej dla (raczej) ostrych i (raczej) kumulatywnych substancji toksycznych (znacznie uproszczone) …. 10 czas od początku ekspozycji …. 10 czas od początku ekspozycji 20 Próg działania (najniższa wciąż dająca efekty dawka narządowa) [mg/kg] [µg/kg] koniec ekspozycji TDI 50%

Krok 1: Wyprowadzenie ryzykownej dawki RyzD TDI= NOAEL : Współczynnik ekstrapolacji EF GD= TDI Współczynnik interpolacji IF IF = 2 EF gh Podwojenie IF dla silnie kumulujących substancji, ponieważ dla nich próg działania przy znacznie niższym poziomie skażenia zostanie osiągnięty dużo wolniej NOAEL =próg działania w badaniach TDI =Tolerable Daily Intake (tolerowana dawka dzienna) RyzD=ryzykowna dawka g = łącznie h = dla ludzi

Warschau, August 2009EU TWINNING PROJECT PL-06-IB-EN RyzD to interpolowana wartość RyzD to interpolowana wartość w obrębie zakresu bezpieczeństwa EF gh znajdująca się między NOAEL a TDI. NOAEL jest ze 100% prawdopodobieństwem wyższy niż lub identyczny z faktycznym progiem wystąpienia efektu (LAEL = Lowest Adverse Effect Level) TDI jest ze 100% prawdopodobieństwem niższa niż lub identyczna z faktycznym progiem wystąpienia efektu (LAEL) RyzD jest w 50% wszystkich przypadków wyższa niż lub identyczna z faktycznym progiem wystąpienia efektu (LAEL) Zakres bezpieczeństwa EF gh między TDI a RyzD jest tym mniejszy, im lepiej (bardziej prawdopodobnie) oceniane dane zgadzają się z danymi dot. ludzi (grupa ryzyka) IF jest tym mniejszy, im lepiej możemy ocenić daną substancję!

Warschau, August 2009EU TWINNING PROJECT PL-06-IB-EN Krok 2: Wyprowadzenie wartości podjęcia środków (MW) z RyzD Przypomnienie: LW (całożyciowo zdrowotnie tolerowana) = 10% TDI w 2 l wody do spożycia MW = 10% RyzD w 2l wody do spożycia i jest do 10 lat zdrowotnie tolerowana

Zestawienie obliczeń prowadzących do znalezienia MW 1.TDI NAEL = NOAEL / EF g [mg/kg] 2.LW = 0,1 TDI (70 kg/2 L d) = LW 3,5 [mg/l] 3.MW = LW IF [mg/l] IF = (EF gh ) 0,5 dla słabo i niekumulatywnych substancji IF = 2 (EF gh ) 0,5 dla silnie kumulatywnych substancji

Warschau, August 2009EU TWINNING PROJECT PL-06-IB-EN Wartości podjęcia środków (wartości ryzyka) dla substancji bez progu wystąpienia efektów Grupa ryzyka dzieci z powodu 10 razy wyższej wrażliwości na substancje genotoksyczne/kancerogenne (ryzyko tła = 5, ) akceptowalne ryzyko łączne = 5-krotność ryzyka tła = 29, po = łącznie 70-letniej ekspozycji, z tego najwyżej 3 lub 10 lat przekroczenia wartości granicznych Brak specyficznych dla danej substancji EF, zamiast tego specyficzne dla danej substancji ekstrapolacje Wynikają z tego 2 niespecyficzne dla danej substancji współczynniki interpolacji: IF 3 = 17 (maksimum 3 lata trwania odstępstwa) IF 10 = 6 (maksimum 10 lat trwania odstępstwa)

Warschau, August 2009EU TWINNING PROJECT PL-06-IB-EN Antymon: Dane WHO dla MW Sb Toksycz- ne skutki PoD mg/kgbm EF a-d TDI µg/kgbm h LW TW (%Allok.) Obowią zująca wartość granicz- na µg/l EF gh EF dot. ludzi IF = EF gh MW Sb µg/l Spadek masy ciała, zmniejszo ne przyswaja nie pokarmu 6 (NOAEL TV ) EF b = 10 EF c = 10 EF d = µg/l (10) 5 EF c, EF d

Przykłady Substancje z progiem wystąpienia efektów

Warschau, August 2009EU TWINNING PROJECT PL-06-IB-EN Quelle: Schuhmacher-Wolz U/Dieter HH/Klein D/Schneider K (2009) Crit. Rev. Toxicol.39: Arsen: Nowa ocena działania na skórę w UBA (1) (bez kanc.)

Warschau, August 2009EU TWINNING PROJECT PL-06-IB-EN Quelle: Schuhmacher-Wolz U/Dieter HH/Klein D/Schneider K (2009) Crit. Rev. Toxicol.39: Arsen: Nowa ocena działania na skórę w UBA (1) (bez kanc.)

Warschau, August 2009EU TWINNING PROJECT PL-06-IB-EN Quelle: Schuhmacher-Wolz U/Dieter HH/Klein D/Schneider K (2009) Crit. Rev. Toxicol.39: Arsen: Nowa ocena działania na skórę w UBA (1) (bez kanc.)

Warschau, August 2009EU TWINNING PROJECT PL-06-IB-EN Arsen: Dane UBA dla MW As Toksycz- ne skutki PoD µg/kgbm EF a-d TDI µg/kgbm h LW TW (%Allok.) Obowią zująca wartość granicz- na µg/l EF gh EF dot. ludzi IF = EF gh MW As µg/l Uszko- dzenia skóry 109,2 (BMDL 05 ) EF d = 5 0,459 µg/l (60) 10EF d 2,23 20

Warschau, August 2009EU TWINNING PROJECT PL-06-IB-EN Bor: dane WHO dla MW B Toksycz- ne skutki PoD mg/kgbm EF a-d TDI mg/kgbm h LW TW (%Allok.) Obowią zująca wartość granicz- na mg/l EF gh EF dot. ludzi IF = EF gh MW B mg/l Terato- genität 10 (NOAEL TV ) F c = 3 EF d = 10 0,31 mg/l (10) 1 EF c, EF d 5,5 6

Warschau, August 2009EU TWINNING PROJECT PL-06-IB-EN MW dla substancji z progiem wystąpienia efektów (przykłady) Liczby Parametr Wartość gra- niczna [µg/L] TrinkwV LW TW [µg/L] IF = EF gh MW [µg/L] Antymon52010 = Arsen1092,2 = 5 0,020 Bor ,5 = 30 6,0 Ołów10 25 (E) 10 (e) 3,4 = 2 3 1,0 = 2 1 0,08 (E) 0,010 (e) Cyjanek = 100 0,20

Przykłady Substancje bez progu wystąpienia efektów

Warschau, August 2009EU TWINNING PROJECT PL-06-IB-EN MW 3 i MW 10 dla substancji bez progu wystąpienia efektów Liczby Parametr Wartość graniczna [µg/L] LW 70 [µg/L] CzasMW 3 lub MW 10 [µg/L] 3,4-Benzo(a)piren 0,010,07<3 lata 3-10 lat 1,5 0,50 cis-1,2- Dichloroetan 3,0 <3 lata 3-10 lat Epichlorhydryna 0,100,40<3 lata 3-10 lat 8,0 3,0 Chlorek winylu 0,50 <3 lata 3-10 lat 10 3,5

Warschau, August 2009EU TWINNING PROJECT PL-06-IB-EN Przypadki szczególne (niektóre) Liczby Parametr Wartość graniczna LWIF dla 10 lat MW 10 Ersatz Bromian 10 µg/L0,36 µg/L 72,5Wartość graniczna Aluminium 0,20 mg/L1,2 1) mg/L 10[12]Wartość graniczna (smak) Nikiel 20 µg/L2010 (N) 4) 3 (S) Azotan 50 mg/L13 (E) 2) 50 (e) 3) (e) 130 (E) 50 (e) ) Zawiera dodatkowy EF dla osób z uszkodzeniami nerek 2) 10% TDI dla przewlekłej toksyczności 3) 100% TDI dla ostrej toksyczności 4) N = normalna wrażliwość, S = osoby z większą wrażliwością

Warschau, August 2009EU TWINNING PROJECT PL-06-IB-EN Substancja CYJANEK przewl.. FLUOREK przewl.. AZOTANALUMINIUM przewl.. Parametr Przewl.. (70 kgKM) ostre (5 kgKM)) Eksp. LOAEL lub NOAEL mg/kg LOAEL = 0,56 (ATSDR; krótkotrwałe) NOAEL = 0,15 (UBA) NOAEL = 0,1 (UBA) NOAEL = 5,4 - 6,7 (WHO) NOAEL = 0,4 (WHO) NOAEL = 100 (WHO) DaneHD TVHDTV Toksyczne skutki Upośl. centra- lnego układu nerwowego. po ostrej eksp. Przewlekłe efekty hematologicz ne. fluorozaNiespecyf. organotoksycz ne. Tworzenie się methemoglobin y Nerki; centralny układ nerwowy EF 100 = = EF a EF b EF d 10 = EF d 3 = EF d 100 = = EF c EF d 1 TDI µg/kgKM 6 K d = 420 µg 15 K d = 1050 µg 100 (KM = 30 kg K d = µg 60 K d = K d = K d = % alokacji TDI w Trinkw. 10% w 2 L/d % w 2 L100% w 0,75 L10% w 2 L + dodatkowo SF = 10 w 1,5 L/d LW TW µg/l IF103,33,4101 MW µg/l MW = LW = (estetyczne)

Pragmatyczne określenie wysokości faktycznie dopuszczalnych przekroczeń W większości przypadków można je określić na niższym poziomie niż MW, MW 10 lub MW 3. W pojedynczych przypadkach, kiedy np. wykorzystanie tolerowanego skażenia jest wyżej oszacowane niż ryzyko, określana wartość może też przekroczyć MW, MW 10 lub MW 3

Warschau, August 2009EU TWINNING PROJECT PL-06-IB-EN KONIEC! Dziękuję bardzo za Państwa zainteresowanie i uwagę! Chętnie odpowiem na wszystkie pytania! Hermann H. Dieter, Urząd Ochrony Środowiska Republiki Federalnej Niemiec.