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ともみすみい
5 years ago
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1 化学物質のリスク評価及びリスク評価手法の開発研究成果報告会 2007 年 1 月 22 日,23 日, 東京ビッグサイト環境中の様々な化学種および価数を考慮したリスク推定恒見清孝独立行政法人産業技術総合研究所化学物質リスク管理研究センター 1

2 内容大気中の化学種, 価数分析化学種, 価数を考慮する必要性大気中クロムの価数分析大気中ニッケルの化学種分析河川水の存在形態分析水中金属の生物利用性を考慮する必要性金属存在形態の既存情報と実測化学種を考慮したリスク推定有害性データのヒト健康への外挿手法ニッケル化学種の発がん性高濃度地域における発がんリスク推定 2

3 大気中の化学種, 価数分析化学種, 価数を考慮する必要性大気中クロムの価数分析大気中ニッケルの化学種分析 3

4 化学種, 価数を考慮する必要性暴露有害性 = リスク現状暴露評価有害性評価リスク評価モニタリングデータがトータル金属の濃度のみ有害性の一番高い化合物のエンドポイントを採用きわめて安全側のリスク推定 ( 例 ) 初期リスク評価書ニッケル化合物暴露マージン (MOE) 全国各地点の最大濃度の95 エンドポイント : 肺の慢性炎症 =NOAEL/ 摂取量 =250 パーセンタイル :40 ng/m3 無影響量 (NOAEL): 不確実係数積 100 吸入摂取量 0.016µg/kg/ 016µg/kg/ 日 4µg/kg/ 日 ( 種間差 10 個人差 10) リスクの懸念なし問題点課題大気中の金属の存在形態が不明各化学種, 価数の存在割合を知ることが必要化学種, 価数によって有害性が異なる各化学種, 価数の有害性を適用クロムの価数分析ニッケルの化学種分析大気中金属の存在形態を考慮したリスク推定 4

5 大気中クロムの価数分析クロムの価数別の分析方法トータルクロム (T-Cr):ICP 質量分析六価クロム (Cr(VI)): ジフェニルカルバジド法既存情報 Cr(VI) / T-Cr = 7 ng/m 3 / 30 ng/m 3 = 20~25% (Talebi 2003, イラン, イスファハン ) Cr(VI) / T-Cr = 1~82% (Falerios et al. 1992, 米国ニュージャージー州, クロム鉱残渣廃棄エリア付近 ) Cr(VI) / T-Cr = 3~8% (CEPA 1994,, 米国カリフォルニア州 ) 5

6 国内におけるトータルクロムと六価クロムの濃度比較 ( 全粒径 ) ( 全国 6 地点,2006 年 4 月 ~2006 年 9 月サンプリング実施 ) 0.6 Cr(VI)/T-Cr=0.05 カッコ内は想定される発生源 0.5 A B 6 価 Cr(ng/m 3 ) C F D E Cr(VI)/T-Cr=0.01Cr= T-Cr(ng/m 3 ) T-Cr に対する 6 価 Cr の割合は 1~7%.A,C,D,F 地点で 5~7%. 6 ( 小野 2007)

7 大気中ニッケルの化学種分析ニッケルの化学種別の抽出フローサンプル EDTA 溶液クエン酸 -H 2 O 2 溶液臭素 - メタノール溶液 HClO 4 -HNO 3 +HF 溶液水溶性 Ni Ni 硫化物金属 Ni Ni 酸化物高濃度地点における化学種分布 A 地点 ( 嶋田, 他, 環境化学討論会,2006) (2005 年 11 月 ~2006 年 4 月サンプリング実施 ) B 地点 C 地点 C 地点 (PM2.5μm 未満 ) D 地点水溶性 Ni Ni 硫化物金属 Ni Ni 酸化物 E 地点大気中濃度 (ng-ni/m3) ( 恒見, 他, 環境化学討論会, 2006)

8 先行研究と今回研究との化学種分布割合の比較建屋排ガス溶融製錬 *1 合金製造 *1 火力発電所 *3 精製 ( ニッケル地金 ) *1 精製 ( ニッケル合金 ) *2 0% 50% 100% 0% 50% 100% 0% 50% 100% 0% 50% 100% 0% 50% 100% 大気中製鉄所周辺 *4 A 地点 B 地点 C 地点 0% 50% 100% 0% 50% 100% 0% 50% 100% C 地点 (PM2.5μm 5 以下 ) 0% 50% 100% 水溶性 Ni Ni 硫化物金属 Ni Ni 酸化物 D 地点 0% 50% 100% *1 Vincent et al.1995 *2 Bolt et al *3 U.S. EPA 2002 *4 EC 2000 ( 恒見, 他, 環境化学討論会, 2006) E 地点 0% 50% 100% 0% 50% 100% 8

9 河川水の存在形態分析水中金属の生物利用性を考慮する必要性金属の生物利用性 ( 藻類, 水生動物 ) 金属の存在形態の既存情報実測結果 9

10 水中金属の生物利用性を考慮する必要性暴露有害性 = リスク暴露評価有害性評価リスク評価現状モニタリングデータがトー水溶性金属化合物によるきわめて安全側タル金属の濃度のみ動物試験のため, すべてのリスク推定フリーイオンと想定 ( 例 ) 初期リスク評価書ニッケル化合物全国各地点の河川水最大濃度の95パーセンタイル :10 µg/l 藻類 ( セレナストラム ) の成長阻害 96 時間無影響濃度 (NOEC): 10µg/L 暴露マージン (MOE) =NOAL/ 推定環境濃度 =1 不確実係数積 10( ( 室内試験 ) リスクの懸念あり問題点課題水中の金属の存在形態によって生物利用性が異なる水中の金属の存在形態を知ることが必要河川中の金属の存在形態分析効率的なリスク対策がとれない河川中の存在形態を考慮したリスク評価 10

11 金属の生物利用性 ( 藻類 ) 懸濁態金属溶存態金属藻類無機錯体 (MeCO + 3, MeOH ) Me フリーイオン (Me 2+ ) 有機錯体 (MeL) 重金属の生物利用性と毒性はその水中での存在形態に大きく依存する存在形態を決定する要因 :ph, 硬度, 溶存有機物質 (DOM). 11

12 金属の生物利用性 ( 水生動物 ) 魚, 甲殻類などの重金属に対する急性毒性のメカニズムえらの表面または内部に重金属イオン (Me 2+ ) が吸着するえらからの Ca 2+ の取込みが阻害される血液中の Ca が致死レベルまで減少する一般的には硬度が高い (Ca 2+ 濃度が高い ) と急性毒性は緩和される体内えら Me 2+ Ca 2+ L MeL CaL 12

13 水中の金属存在形態に関する既存情報 1980 年頃ストリッピングボルタンメトリー法発達金属の多くが水中で有機錯体として存在することが判明時間, 労力, 特殊な装置が必要な欠点 1990 年代後半 DGT(Diffusive Gradients in Thin-films) 法が注目現場水中にキットを沈めるだけで生物利用可能(DGT-labile) な金属を濃縮できる化学平衡計算プログラムの開発 (WHAM,MINTEQ など ) 金属と溶存有機物との錯形成を考慮水中の金属の存在形態を推定 DGT による陸水中における金属の存在形態分析の実測例 ( DGT-labile/ 溶存態 ) オランダの河川水 Cu Ni Pb Mn Fe Zn Cd 10~20% 15~45% ~5% Creven et al 2005 イギリスの湖約 50% 100% に 0% に近約 50% Gimpel et al 水近いい 2003 スイスの湖水約 20% 約 25% 約 15% 約 50% 約 35% 約 7% Odzak et al 2002 オーストラリ 30~50% 約 50% Denney et al アの河川水 1999 スイスの河川水約 30% 約 60% 13 Meylan et al 2004

14 水中の金属存在形態の実測とモデル推定値との比較ニッケルの濃度の高い 2 河川で 2006 年 10 月, 11 月にサンプリング Ni トータル溶存態 N 河川 : 大都市を流れる, 周辺に中小めっき工場が多数立地, 下水処理場の処理水の割合が高い. O 河川 : 郊外を流れる, 下水処理水以外の流水が多く, 流域にアルミサッシ工場が点在. ニッケル濃度 (µ g/l) DGT-labile MINTEQ- 無機態 ( 恒見, 他, 日本水環境学会年会発表予定,2007) 銅濃濃度 (µg/l) Cu トータル溶存態 DGT-labile MINTEQ- 無機態亜鉛鉛濃度 (µg/l) N1 N-1 N2 N-2 N3 N-3 O1 O-1 O2 O-2 O3 O-3 Zn 河川調査地点トータル溶存態 DGT-labile MINTEQ- 無機態 N-1 N-2 N-3 O-1 O-2 O-3 河川調査地点 0 14 N-1 N-2 N-3 O-1 O-2 O-3 河川調査地点

15 化学種を考慮したリスク推定有害性データの外挿手法ニッケル化学種の発がん性高濃度地域における発がんリスク推定 15

16 物発ががん確疫学データと動物試験データのヒト健康への外挿疫学データをもとにしたヒト発がん確率ト発( 発がんリスク10 疫学データヒが-5 に相当 ) ん確率一般環境指針値 :25 ng/m 3 化学種の相違低用量外挿発がんのユニットリスク (µg/m 3 ) -1 (WHO 2000) ニッケル精錬所濃度データの信頼性交絡因子化学種の相互作用 ng/m 3 レベル mg/m 3 レベル大気中 Ni 濃度タをもとにしたヒト発がん確率ヒ動物試験データをもとにしたヒト発がん確率発ト化学種不明動ん低用量外挿確率低用量外挿種間外挿各化学種の毒性動物試験データ大気中 Ni 濃度 16 率

17 動物試験による各化学種の発がん性評価各化学種の発がん性の定性的評価金属ニッケル酸化ニッケル既存のデータは発がん性を評価するのに十分ではない吸入暴露によってヒトに発がん作用を及ぼす可能性がある二硫化三ニッケル吸入暴露によってヒトに発がん作用を及ぼす可能性がある硫酸ニッケル塩化ニッケル吸入暴露又は強制経口投与による動物実験において, いずれも腫瘍性病変の発生頻度の増加は認められない既存のデータは単独の化合物としての発がん性を評価するのに十分ではない発がんイニシエータとして作用する可能性は低い水溶性ニッケル塩 ( 硫酸ニッケルおよび塩化ニッケル ) 溶解度の低いニッケル化合物種 ( 酸化ニッケルおよび二硫化三ニッケル ) への吸入暴露に起因する発がんに対し, プロモーション作用を及ぼす二段階発がん試験データ (Ou et al, 1980; Kurokawa et al, 1985) に基づく作用用量 :10 mg-ni/kg/day, 作用濃度 :3.5 mg-ni/m 3 17 ICaRuS Japan/TERA, 2006

18 各化学種の発がん性の定量的評価動物実験での暴露濃度動物実験データのヒトへの外挿ヒトに相当する低用量への外挿発がん暴露濃度 (HEC ) ユニットリスク RDDRr ソフトウエア (U.S.EPA) Cancer Model with 0.95 Confidence Level Cancer Linear extrapolation BMD Lower Bound BMDS 1.40b 発がんモデル (U.S.EPA) 発がん性を有する化学物質に生涯暴露されたときの発がん確率を, 単位濃度 (1µg/m 3 ) あたりの値として表現したもの. Fraction Affected 過剰リスク 0 0 低用量域への直線外挿 95% 信頼限界下限値 (POD) BMDL LEC 過剰リスク (BMR) 過剰リスクに相当する有効濃度 (EC) BMD dose 12:13 04/ 酸化ニッケルラット雄における肺胞 / 気管支腺腫腺がん ( 合計 ) (NTP 1996a) のユニットリスク (µg-ni/m 3 ) -1 二硫化三ニッケルラット雄における肺胞 / 気管支腺腫又は腺がん (NTP 1996b) 18 のユニットリスク (µg-ni/m 3 ) -1 ICaRuS Japan/TERA, 2006

19 高濃度地域における発がんリスク推定疫学データと大気中全ニッケル濃度に基づく発がんリスク測定地点 A B 全 -Ni 2.3E E-05 C 1.5E-05 D 1.5E-06 E 60E E-06 発がんリスク = 暴露 ( ニッケル濃度 ) 有害性 ( ユニットリスク ) 動物試験データと大気中化学種分布にもとづく発がんリスク ( 恒見, 他, 日本リスク研究学会研究発表会,2006) 測定地点全 -Ni 水溶性 Ni 硫化物 Ni 金属 Ni 酸化物 -Ni A 2.4E E E-05 B 14E E 80E E 05 62E E C 1.0E E E-05 D 8.3E E E-06 E 9.0E E E-06 発がんリスク ( 全 Ni)= 発がんリスク ( 硫化物 Ni)+ 発がんリスク ( 酸化物 Ni) 19

20 まとめ環境中の金属の価数, 化学種を考慮することで, 詳細リスク評価に適うリスク推定が可能になる. ただし, 測定データは特定地点における数少ないデータに限られており, 一般化するには知見がさらに必要. 大気 : 高濃度地点について, 化学種価数分析が可能となるような体制が必要. そして, 地域の産業立地特性に応じた大気中の金属存在形態の分布傾向を把握する必要. 河川水 : 存在形態に関する知見を積上げた上で, モデル推定による検証を行い, 河川水の状況 (ph, 硬度, 溶存有機物質濃度 ) に応じたリスク評価, 管理の議論が必要. 20

Microsoft Word - 063final.doc

Microsoft Word - 063final.doc PRTR 番号 :63 CAS-NO:1330-20-7 初期リスク評価指針 Ver.1.0 物質名 : キシレン物理化学的性状 1 外観無色液体 2 融点 144 (o- 体 ) 3 沸点 13.3 (m- 体 ) 4 水溶解度 137~138 (p- 体 ) -25 (o- 体 ) -47.4 (m- 体 ) 13~14 (p- 体 ) 178 mg/l(o- 体 25 ) 161 mg/l(m-