TEMA

1. TEMA GESTIÓN DE RIESGOS (Risk Assessment) -Evaluación, Exposición y Análisis - Dr. Omar Romero Hdez.

2. “Todas las sustancias son venenos. La dosis adecuada hace la diferencia entre un veneno y un remedio” Paracelso 1980: Cambios en política ambiental Evaluación y administración de riesgos en la toma de decisiones relacionada con el ambiente Antes: No se menciona “riesgo” Clean Water y Clean Air Acts Estándares fijos que “aseguran” márgenes adecuados de seguridad para proteger salud pública. Intrínseco: Tolerancia de cada contaminante. Abajo tolerancia: No hay problema!!! EVALUACIÓN DE RIESGOS: Introducción

3. Introducción • RIESGO: • Se refiere a la probabilidad de que ocurra un daño o una pérdida. • La probabilidad de que un efecto adverso en particular ocurra dentro de un periodo de tiempo establecido; por ejemplo: • La probabilidad de enfermarse o morir por año. • La probabilidad de que el cigarro cause cáncer. • La probabilidad de que la emisión de un contaminante al medio ambiente (a la atmósfera, a un río, al drenaje, etc) cause efectos adversos en la salud (infecciones, tumores, cáncer, ...muerte)

4. Al limpiar un sitio con desechos peligrosos: ¿Cuándo terminamos? ¿Qué tan limpio es limpio? En algún punto de la “limpieza” los riesgos ambientales y de salud NO justifican los costos y desde la perspectiva de riesgo, el bienestar de la sociedad aumentaría si se utilizan esos recursos en otras cosas.... EVALUACIÓN DE RIESGOS: Introducción 0 Riesgo  Costo  ¿Costo Aceptable? ¿Riesgo Aceptable?

5. Además, es importante considerar : Poco entendimiento del cáncer Muchas sustancias químicas sintéticas Poca información sobre exposición-riesgo Responsables de creación y administración de regulación ambiental tiene que tomar decisiones! Evaluación Riesgos: Científico  Relación dosis – respuesta Admón Riesgos:Proceso de decisión ¿cómo distribuir recursos para protección ambiental y la salud? EVALUACIÓN DE RIESGOS: Introducción

6. Riesgo de muerte = 1 (100%) En promedio, el riesgo o probabilidad de que un estadounidense muera de cáncer = 0.24 UNIDADES  Especificar si es un riesgo anual, de toda una vida, riesgo promedio para cualquier persona o para individuos involucrados en cierta actividad, etc. Ejemplo: Tabaquismo en EUA : mueren 400,000 personas al año  riesgo promedio = 0.18 Estadísticamente, los fumadores reducen su esperanza de vida en 5 min / cigarro fumado EVALUACIÓN DE RIESGOS: Perspectivas Riesgos

7. Evaluación de Riesgos  probabilidades incrementales de ocurrencia de determinado daño... Ej. EPA: Control sobre niveles de exposición a tóxicos que incrementarían riesgos de adquirir cáncera los miembros más expuestos en el orden de10-6 a10-4... 1 cáncer adicional / 1X106 personas expuestas 100 cánceres adicionales / 1X106 personas expuestas Riesgo de muerte (anual) de individuos con cierta exposición a tóxicos por llevar a cabo “x” actividad.... MÁS ESPECÍFICOS... EVALUACIÓN DE RIESGOS: Perspectivas Riesgos

8. Introducción. Perspectiva de la Industria. • Desde la perspectiva de la industria, los factores de riesgo que típicamente se consideran: • Riesgos de trabajo: • operación de equipos, • manejo de sustancias y • ambiente de trabajo. • En particular y para fines del curso, nos enfocaremos principalmente en los riesgos asociados con la exposición de sustancias dañinas a la salud y al medio ambiente.

9. Costos de tratamiento vs. Riesgo por emisiones Costo de Tratamiento ---> riesgo -----> dosis (% remoción de contaminante) -->

10. Puntos de vistatradicionales ¿Qué tan limpio ? ¿Cuánto ‘$’ ? LEGISLACION Establece límites de descarga INDUSTRIA Busca minimizar los costos y cumplir con la legislación Así pues, se asume que en algún punto los riesgos a la salud y al medio ambiente dejan de justificar los costos que se generen por el tratamiento de efluentes.

11. Puntos de vistaactuales Evaluación de riesgos ambientales en la industria • Hoy en día, las empresas a menudo utilizan la evaluación de riesgos ambientales para guiar sus decisiones de negocios, incluyendo acciones como: • La elección de sustancias alternativas (por ejemplo, más seguras, más baratas o más efectivas) • La evaluación de sus operaciones (por ejemplo, desde la perspectiva de sus emisiones a fin de reducirlas) • El establecimiento de prioridades de remediación de sitios contaminados (para alcanzar un nivel de riesgo aceptable) • Charles A. Puttinger • Procter and Gamble, USA

12. Puntos de vistaactuales Evaluación de riesgos ambientales en la industria • Dos preguntas que son críticas en la evaluación de riesgos: • ¿Cuál es la toxicidad potencial de la sustancia? • ¿Es la exposición a ella suficientemente alta para causar un efecto adverso? • Para los toxicólogos, toda sustancia es potencialmente tóxica a cierta concentración, por lo cual, lo importante es determinar la magnitud de la exposición de los seres humanos o de los ecosistemas que los protegerá de sus efectos dañinos.

13. Evaluación del Riesgo 1. Identificación del Peligro Típicamente, la metodología para la evaluación de riesgos considera 4 pasos fundamentales. 3. Evaluación de la Exposición 2. Evaluación Dosis-Respuesta 4. Caracterización del Riesgo Finalmente, se lleva a cabo la gestión de riesgos. 5. Gestión del Riesgo

14. Identificación de Peligros (Hazard Identification) Proceso para determinar si una sustancia química está relacionada con efectos adversos en la salud  tumores, cáncer, defectos congénitos Evaluación Dosis – Respuesta (Dose-Response Asssessment) Relación entre dosis de sustancia e incidencia de un efecto (de salud) adverso. Respuesta cancerígena o no cancerígena. Experimento de corto plazo (agudo) o largo plazo (crónico) (ver gráfica) Incluye método para extrapolar datos animales a los seres humanos. Metodologia para la Evaluación del Riesgo

15. 2. Evaluación Dosis-Respuesta • Cancerígeno • Modelo no-lineal • sin umbral- • Cancerígeno • Modelo lineal • sin umbral- riesgo -----> No Cancerígeno Umbral (Threshold) dosis ----->

16. Evaluación de la Exposición (Exposure Assessment) Determinación del tamaño y naturaleza de la población expuesta. Período de tiempo de la exposición y concentración del contaminante En esta etapa, se consideran al menos 3 factores: 3.1Comportamiento del contaminante en el ecosistema (¿cómo se transportan los compuestos?, se mueven de un medio a otro?, reaccionan entre si?, etc.) 3.2 Cantidades a las que está expuesta la población por ingesta, respiración, contacto con la piel. 3.3 Factores generales de la población: edad, salud, ¿fuman?, etc. Metodologia para la Evaluación del Riesgo

17. Metodologia para la Evaluación del Riesgo 3.1Comportamiento del contaminate en el ecosistema: 3.2 Cantidades a las que está expuesta la población:

18. 4. Caracterización del Riesgo (Risk Characterisation) Considera los tres pasos anteriores y genera un estimado de la magnitud del problema. 5. Gestión de Riesgos Evalúa las posibles alternativas para mitigar o enfrentar el riesgo. Metodologia para la Evaluación del Riesgo

19. Propósito de la gestión y evaluación de riesgos La gestión de riesgos se define como : “... evaluar alternativas ...acciones y seleccionar entre éstas... tomando en cuenta información política, social, económica, técnica con la información relacionada con el riesgo para desarrollar, analizar, y comparar opciones regulatorias y elegir la respuesta más apropiada ante un riesgo potencial a la salud o al medio ambiente” The Environmental Resources Management Group (ERM)

21. Evaluación del Riesgo 1. Identificación del Peligro Típicamente, la metodología para la evaluación de riesgos considera 4 pasos fundamentales. 3. Evaluación de la Exposición 2. Evaluación Dosis-Respuesta 4. Caracterización del Riesgo Finalmente, se lleva a cabo la gestión de riesgos. 5. Gestión del Riesgo

22. En particular consiste en realizar cientos de miles de experimentos en animales (ratas y cerdos principalmente) para describir el efecto de un contaminante en la salud. Posteriormente, los datos son extrapolados a seres humanos. Asimismo, en muchas ocasiones es posible realizar los estudios de toxicidad, directamente en seres humanos (debido a accidentes en los que estuvo involucrada la población o a incidencias de efectos adversos). En ambos casos, la extrapolación deberá contemplar variaciones en la población (edad, peso, etc.) Metodología. Paso 1:Identificación de peligros

23. Algunos factores de extrapolación (factores de seguridad, pues) típicamente usados incluyen equivalentes de: 1/5, 1/ 20, 1/ 200 , 1/ 1000 o incluso 1/ 1,000,000 veces el valor de la concentración en la que no se han descubierto efectos adversos a la salud. Metodología. Paso 1:Identificación de peligros

24. Toxicidad en Seres Humanos (Cont.) Epidemiólogos  tratan de identificar 2 poblaciones con distinto nivel de exposición al factor de riesgo en estudio. Se genera una matriz de 2X2: Metodología. Paso 1:Identificación de peligros Enfermedad Sin enfermedad Expuesta No Expuesta

25. Medidas que sugieren asociación entre exposición y enfermedad: Riesgo Relativo (RR): Riesgo Atribuible (RA): Metodología. Paso 1:Identificación de peligros RR = RA =

26. Medidas (cont.): Razón de Probabilidad (RP): Metodología. Paso 1:Identificación de peligros RP =

27. Ejemplo 1: ANÁLISIS EPIDEMIOLÓGICO DE DATOS Al evaluar los registros de los empleados de una planta que fabrica cloruro de vinilo (CV), se encuentra que de 200 trabajadores, 15 han desarrollado cáncer de hígado. Un grupo de control de individuos que tienen “historias fumadoras” similares a las de los trabajadores expuestos y que seguramente no han estado expuestos al CV, presenta 24 personas con cáncer de hígado y 450 sin la enfermedad. Calcula el riesgo relativo, atribuible y la razón de probabilidad para estos datos. Metodología. Paso 1:Identificación de peligros

29. Categorías para Carcinógenos Potenciales (EPA) Basadas en evidencia de estudios clínicos, epidemiólogos, estudios in vitro y datos de animales. Grupo A: Carcinógeno Humano Grupo B: Carcinógeno Humano Probable  B1 y B2 Grupo C: Carcinógeno Humano Posible Grupo D: No clasificado Metodología. Paso 1:Identificación de peligros

30. Metodología. Paso 1:Identificación de peligros Categorías de Cancerígenos Potenciales

31. Mediante esta evaluación, se busca obtener una relación matemática entre la cantidad de una sustancia tóxica a la que un ser humano se expone y el riesgo de contraer una enfermedad (respuesta). Curvas Dosis-Respuesta: Resultado de estudios de toxicidad crónica Eje X: Dosis (mg/kg-día) Eje Y: Riesgo probabilidad de un efecto adverso ó un riesgo incremental. Estas Curvas aplican para: Sustancias cancerígenas Sustancias no-cancerígenas Metodología. Paso 2:Evaluación Dosis-Respuesta

32. Metodología. Paso 2:Curvas Dosis-Respuesta • Cancerígeno • Modelo no-lineal • sin umbral- • Cancerígeno • Modelo lineal • sin umbral- riesgo -----> No Cancerígeno Umbral (Threshold) dosis ----->

33. Factor de Potencia (FP) para Cancerígenos: Se basa en estudios de Toxicidad Crónica  dosis bajas durante porción significativa de la vida del animal Curva Dosis-Respuesta: cuando se lleva a cabo a dosis bajas, se ajusta a un comportamiento LINEAL Por lo tanto, la pendiente de la recta es igual al factor de potencia (FP) Unidades FP = (mg/kg-día)-1 Metodología. Paso 2:Evaluación Dosis-Respuesta. Sust. Cancerígenas.

34. Asi pues, se requiere conocer el consumo diario promedio (ingesta crónica diaria (ICD) )de un alimiento y el factor de potencia del contaminante. Metodología. Paso 2:Evaluación Dosis-Respuesta. Sust. Cancerígenas. Riesgo incremental de contraer cancer Factor de Potencia ICD X

35. Ejemplo 4-2: RIESGO CLOROFORMO EN AGUA POTABLE Cuando el agua potable se desinfecta por medio de cloro, se forma un subproducto no deseado: cloroformo. Suponer que una persona de 70 kg toma 2 litros de agua al día, durante 70 años y que dicha agua tiene una concentración de cloroformo de 0.10 mg/l. a)¿Cuálserá el riesgo de que este individuo adquiera cáncer? b)Suponga que en una ciudad, 500,000 personas tomaran la misma cantidad de agua, ¿cuántos casos extra de cáncer al año se esperarían? Asuma que la esperanza de vida de las personas es de 70 años c)Compara los cánceres extra al año causados por el cloroformo en el agua potable con el número esperado de muertes por cáncer de todas las causas. Nota: La tasa de muerte por cáncer en EUA es de 193 por cada 100,000 personas al año. Metodología. Paso 2:Evaluación Dosis-Respuesta . Sust. Cancerígenas.

37. Ejemplo 4-3: AGUA POTABLE y UNA CONCENTRACIÓN DE CLOROFORMO PARA UN RIESGO DE 10-6 Calcule la concentración de cloroformo en agua potable que resultaría en un riesgo de 10-6 para una persona de 70 kg que bebe 2 litros de agua al día a lo largo de toda su vida (70 años). Metodología. Paso 2:Evaluación Dosis-Respuesta. Sust. Cancerígenas.

38. Riesgos asociados con exposiciones temporales a un contaminante (consumo e inhalación): Si se trata de agua potable: Si se trata de la inhalación del contaminante: Metodología. Paso 2:Evaluación Dosis-Respuesta . Sust. Cancerígenas.

39. Ejemplo 4-4: EXPOSICIÓN EN EL TRABAJO Ahora calcule el riesgo incremental de cáncer de un trabajador de 60 kg que ha estado expuesto a una sustancia cancerígena en las siguientes circunstancias: la exposición es de 5 días por semana, 50 semanas al año y durante un período de 25 años. El trabajador respira a razón de 20 m3 de aire al día. Suponga que el cancerígeno tiene un FP de 0.02 (mg/kg/día)-1 y su concentración promedio es de 0.05 mg/m3. Metodología. Paso 2:Evaluación Dosis-Respuesta . Sust. Cancerígenas.

41. Ejemplo 4-5: BENCENO EN EL VECINDARIO. Suponga que se ha sugerido situar una planta industrial emisora de benceno cerca de una zona residencial. Según los modelos de predicción utilizados para determinar la calidad del aire, se estima que el 60% del tiempo los vientos dominantes dispersarán al benceno lejos de la zona. Sin embargo, el 40% del tiempo restante, la concentración de benceno en el aire será de 0.01 mg/m3. Utiliza los factores de exposición estándar para evaluar los riesgos incrementales asociados con adultos en la colonia en caso de que se permita la construcción de la industria. Si el riesgo aceptable es del orden de 10-6, ¿se deberá permitir la construcción de la planta? Metodología. Paso 2:Evaluación Dosis-Respuesta . Sust. Cancerígenas.

43. Por debajo de la tolerancia, se considera que no habrá aumentos en los efectos adversos a la salud. Es importante recordar que el problema al tratar de identificar y cuantificar las tolerancias es que no se cuenta con muchos datos  incertidumbres! Suponiendo que existe una tolerancia para una sustancia tóxica de interes, entonces se tendrán los sig. datos: LOAEL(Lowest-observed-adverse-effect-level): La dosis más baja que resulta en una respuesta.... NOAEL(no-observed-adverse-effect level): Dosis más alta que NO genera una respuesta. Metodología. Paso 2:Evaluación Dosis-Respuesta . Sust. NO- Cancerígenas.

44. RfD: Dosis de referencia  considera la ingesta diaria aceptable: nivel de exposición que no representa un riesgo considerable para un ser humano. UnidadesRfD: mg/kg·día (promedio en la vida!) Cociente de peligro (hazard quotient): Para comparar la exposición actual con el RfD Si HQ < 1  NO hay riesgo considerable Si HQ > 1  Riesgo potencial Metodología. Paso 2:Evaluación Dosis-Respuesta . Sust. NO- Cancerígenas.

45. Hazard Index, HI: Exposición a más de una sustancia no cancerígena. El HI se puede calcular también para sustancias cancerígenas probables... Metodología. Paso 2:Evaluación Dosis-Respuesta . Sust. NO- Cancerígenas.

46. Ejemplo 4-6: HAZARD INDEX Suponga que el agua potable contiene 1 mg/l de tolueno (no cancerígeno) y 0.01 mg/l de tetracloroetileno (cancerígeno B2; es decir que no existe suficiente evidencia al respecto) y que un adulto de 70 kg toma 2 l de esta agua al día durante 10 años. a)Según el HI, ¿dirías que este nivel de exposición a las sustancias tóxicas NO representa riesgos considerables? b) Sabiendo que el tetracloroetileno es un cancerígeno B2, ¿cuál sería el riesgo incremental al que se enfrentaría esta persona que tomara esta agua? ¿Sería menor a la meta de 10-6? Metodología. Paso 2:Evaluación Dosis-Respuesta . Sust. NO- Cancerígenas.

48. Considera 3 elementos: Transporte sustancias tóxicas Estimación de concentraciones en aire, agua, suelo Estimación del nivel de contacto Metodología. Paso 3:Evaluación de la Exposición Humana

50. Asimismo, y conforme a las notas del tema 1 (modelos de crecimiento) se debe tomar en cuenta la Degradación de los Contaminantes: Causas: Combinación de reacciones químicas, biológicas (consumidas por microorg.), procesos físicos, etc. Tiempo de vida media, T1/2:  T1/2 de sustancia depende del lugar donde se encuentre: agua superficial, agua freática, suelo, aire. Metodología. Paso 3:Evaluación de la Exposición Humana