Analisis Risiko toksin secara kuantitatif

(1)

1

RISK ASSESSMENT

SECARA KUANTITATIF

Oleh :

Abdul Rohim Tualeka

(2)

2

PENILAIAN RISIKO SECARA

KUANTITATIF TOKSIN DALAM TUBUH

Penilaian risiko dilakukan secara kualitatif dilakukan

dengan menggunakan data-data kuantitatif.

Gambaran penilaian risiko secara kuantitatif maupun

keterkaitan analisis risiko dengan studi epidemiologi

tertera pada dua diagram alir pada halaman berikut.

(3)

RISK as health effect:

RQ > 1

RfC I RQ _

Intake (I)

Environmental Concentration

(C_g)

Anthropometry (R_i, W_b)

Activity (t_E, f_E,

D_t)

RfC

NOAEL, LOAEL

Toxicity Assessment

UF, MF

Risk Management: Scenarios for I = RfC

by manipulating I

C reduction tE, fE, Dt

minimization

Anthropometric/ Behavioural Intervention

Legal Intervention

Environmental Quality Analysis

Surveyed or default

Animal test, epidemiology (human & molecular), structure-reactivity relationship

(4)

Risk Assessment Process

Hazard

Identification

Dose Response

Exposure Assessment

Risk

(5)

04/21/19 5

IDENTIFIKASI SIFAT KIMIA

TOKSIN

A. Karsinogen :

Benzoapirin ,Benzena, Arsen,

dll.

B. Non karsinogen :

H2S, CO, NOx, dll.

C. karsinogen-Non karsinogen

Benzoapirin, Benzena

(6)

DUA EFEK ZAT TOKSIK

NONKARSINOGENIK



Berambang (

threshold

)



Ada dosis di atas nol yang

tidak berefek sampai dosis

tertentu tercapai



Risiko dinyatakan sebagai

NONCANCER HAZARD

berupa

Hazard Qoutient

&

Hazard Index

berdasarkan

Intake

dan

Reference

Dose

KARSINOGENIK



Tidak Berambang

(

nonthreshold

)



Selalu ada efek pada

setiap dosis di atas nol



Risiko dinyatakan

sebagai

CANCER RISK

:

1.

Slope Factor (risk per

doses)

2.

Unit Risk (risk per media

concentrations)

(7)

Dosis

R

es

po

n

LOAEL

NOAEL

(8)

a

b

c

Dosis

R

es

po

n

r

d

Ekstrapolasi linier (linearized model)

d r FACTOR SLOPE 

d

r

FACTOR

SLOPE



(9)

Hazard Identification

Dose Response

Exposure Assessment

(10)

REFERENCE DOSE (

RfD

) - 1



RfD menyatakan risiko nonkarsinogenik

dan efek-efek nonkarsinogenik zat

karsinogen.



RfD adalah estimasi pajanan harian

(dengan rentang ketidakpastian satu

orde) bagi populasi umum (termasuk

subkelompok yang sensitif) yang tidak

akan mengalami risiko efek-efek

(11)

11

Beberapa Contoh

RfD

Risk Agent

RfD

UF

MF

Critical Effect

Reference

H

₂

S (air)

RfC = 2E-3

mg/M

3

300

1

Nasal lesions of

olfactory mucosa

Rat sub chronic

inhalation study,

Brennemen et al,

2000

NH

₃

(air)

RfC =1E-1

mg//M

3

30

1

Decrease pulmonary

function or changes in

subjective

syptomatology;

increase severity of

rhinitis and pneumonia

with respiratory lesions

Rat subchronic

inhalation study,

Broderson et al,

1976

As (water)

RfD = 3E-4

mg/kg/day

3

1

Hyperpigmentation,

keratosis and

possible vascular

complication

Human chronic

oral exposure

Tseng, 1977;

(12)

04/21/19 12

Size of Uncertainty factors used in risk assessmentSize of Uncertainty factors used in risk assessment

---Chemical sector animal Human Quality or Severity

Chemical sector animal Human Quality or Severity

studies Studies Quantity effect

to human to human of data

Food additives 100 10 2-10 10

Food contaminants 100 10 2-10 10

Agricultural pesticide Agricultural pesticide 100 10 2-10 2-10 100 10 2-10 2-10 Veterinary Products 100 10 2 or 5 2-10 Veterinary Products 100 10 2 or 5 2-10 Non agricultural pesticides A100 10 n.s 5-10 Non agricultural pesticides A100 10 n.s 5-10 Industrial Chemicals n.s n.s n.s n.s Industrial Chemicals n.s n.s n.s n.s Consumer products 100 10 2-more 2 or more Consumer products 100 10 2-more 2 or more Drinking water 100 10 10 10

Drinking water 100 10 10 10

Air Pollutans : Air Pollutans : Animal data only 100 10 10 10

Animal data only 100 10 10 10

Air quality standards B n.a 10 x 10 n.a n.a

EAL n.a 100 C n.a 500 C

Human medicines n.a n.a n.a n.a Novel

foods n.a n.a n.a n.a

Ket : EAL = esnvironmental assessment levels

A (smeller factors accepted),B(in benzena),C(100-500 kali EAL)

Sumber : Risk Assessment and Toxicology, MRC Institute,1999.

(13)

Risk Assessment Process

Hazard

Identification

Dose Response

Exposure Assessment

Risk

(14)

Exposure Assessment

Penilaian paparan

Mengetahui besaran paparan

dan jalan masuk ke dalam

(15)

Means of

Exposure

Occupational

Exposure, i.e.

exposure at

workplace

Community

Exposure, i.e.

exposure at

workplace

(16)

Exposure Assessment

Lungs

Exposure

(Inhalation)

Routes of Exposure

Dermal

Exposure

(Skin)

(17)

VARIABEL PERHITUNGAN

INTAKE

JALUR PAJANAN

VARIABEL INTAKE

Inhalasi (udara)

C

(mg/M

3

),

R

(M

3

/jam),

t

_E

(jam/hari),

f

_E

(hari/tahun),

D

_t

(tahun),

W

_b

(kg)

Inggesi (air/makanan)

C

(mg/L),

f

_E

(hari/tahun),

D

_t

(tahun),

W

_b

(kg)

Absorbsi (kontak kulit)

C

(mg/L),

t

_E

(jam/hari),

f

_E

(hari/tahun),

D

_t

(tahun),

(18)

PERHITUNGAN

INTAKE

avg b

t E E

t

W

D

f

CRt

I



I =

intake

(asupan), jumlah

risk agent

yang diterima individu per berat

badan per hari (mg/kg



hari)

C =

konsentrasi

risk agent

, mg/M

3

(udara), mg/L (air minum), mg/kg

(makanan)

R

=

laju (rate) asupan, 20 M

3

/hari (udara), 2 L/hari (air minum?)

t

_E

=

waktu pajanan harian, jam/hari

f

_E

=

frekuensi pajanan tahunan, hari/tahun

D

_t

=

durasi pajanan,

real time

atau 30 tahun proyeksi

W

_b

=

berat badan, kg

t

_avg

=

perioda waktu rata-rata, 30 tahun



365 hari/tahun (non karsinogen)

atau 70 tahun



365 hari/tahun (karsinogen

)

(19)

US-EPA Default Exposure Factor

Land Use

Exposure

Pathway

Daily Intake

Frequency

Exposure

Duration

Body Weight

Residensial Air Minum

Tanah & debu Inhalasi kontaminan

2L (dewasa) 1 L (anak)

100 mg (dewasa) 200 mg (anak) 20 M3_(dewasa)

12 M3_(anak)

350 hari/tahun

30 tahun

6 tahun 24 tahun 30 tahun

70 kg (dewasa)

15 kg (anak) 70 kg (dewasa) 70 kg (dewasa)

Industri &

Komersial Air minum Tanah & debu Inhalasi

1 L 50 mg

20 M3_{(hari kerja)}

250 hari/tahun 25 tahun 70 kg (dewasa)

Pertanian Konsumsi

tanaman 42 g (bebuahan)_{80 g (sayuran)} 350 hari/tahun 30 tahun 70 kg (dewasa) Rekreasi Konsumsi

ikan lokal 54 g 350 hari/tahun 30 tahun 70 kg (dewasa)

(20)

CONTOH TABEL ANTROPOMETRI

No.

Resp

Lama Pajanan

(

t

_E

) jam

Frek. Pajanan

(

f

_E

) hari/tahun

Lama Mukim

(

D

_t

) tahun

Berat Badan

(

W

_b

) kg

1

10

350

14

73

2

14

350

14

45

3

19

350

14

56

4

8

350

15

85

5

14

350

8

62

dst

17

350

10

62

Tabel 1. Antropometri Pedagang Kaki Lima (

R

= 0,83 M

3

/jam) di Terminal

(21)

Contoh 1: Perhitungan

Intake

NO

₂

dan

Indeks

Bahaya (RQ)

(data dari Tabel 1)

mg/kg/hari

0,0057

tahun

hari

365

tahun

30

kg

45

tahun

14

tahun

hari

350

hari

jam

14

jam

M

83

,

0

M

mg

0,0497

3 3 (NO2)



I

2 SO I

NO

₂

= 49,7



g/M

3

(

arithmetic mean

)

(22)

Contoh 2

: Analisis & Manajemen Risiko

Arsen di Desa Buyat, Sulawesi Utara



Konsentrasi As dalam air sumur 0,04-0,1 mg/L

(BTKL Manado 2005)



Estimasi risiko dengan konsentrasi As maksimum

(0,1 mg/L)

(1) Perhitungan asupan:

mg/kg/hari

3

E

49

,

3

tahun

30

hari/tahun

365

kg

55

tahun

30

hari/tahun

350

L/hari

2

mg/L

1

,

0

nk



(23)

Hazard

Identification

Dose Response

Exposure Assessment

Risk

(24)

Risk Characterization

Carcinogenic Risk

Non-carcinogenic Risk

Risk Characterization

(25)

Ringkasan Karakterisasi Risiko



Risiko nonkarsinogenik

dinyatakan sebagai

Risk

Qoutient

(RQ), dihitung membagi asupan (

I

_nk

)

dengan

dosis referensi (

RfD

atau

RfC

):



Risiko karsinogenik

dinyatakan sebagai

Excess Cancer

Risk (ECR

)

,

dihitung dengan mengalikan asupan (

I

_k

)

dengan

CSF:

ECR = I

k

(mg/kg/hari) x

CSF

(mg/kg/hari)

1

RfC

RfD

I

RQ

(26)

Baku Mutu Anjuran Kesehatan



Memakai

RfD

sebagai dosis harian aman



Air minum bukan satu-satu sumber, kontribusinya paling

banyak 80% dari total asupan (EPA 1990)



DWEL : Drinking Water Equivalent Level



MCLG : Maximum Contaminant Level Goal

(L/hari)

t

b

R

W

RfD

DWEL



DWEL

x

Kontrb

%



(27)

Contoh 1: Perhitungan

Intake

NO

₂

dan

Indeks

Bahaya (RQ)

(data dari Tabel 1)

mg/kg/hari

0,0057

tahun

hari

365

tahun

30

kg

45

tahun

14

tahun

hari

350

hari

jam

14

jam

M

83

,

0

M

mg

0,0497

3 3 (NO2)



I

2 SO I

NO

₂

= 49,7



g/M

3

(

arithmetic mean

)

RfC-

NO

₂

= 0,02 mg/kg/hari (US-EPA, 1990)

285

,

0

02

,

0

0057

,

0

NO2



RQ

Karena

RQ

<1, pajanan 49,7



g NO

₂

/M

3

udara selama 14 tahun untuk

orang dengan berat badan 45 kg aman bagi kesehatan, jika pola

(28)

Contoh 2

: Analisis & Manajemen Risiko

Arsen di Desa Buyat, Sulawesi Utara



Konsentrasi As dalam air sumur 0,04-0,1 mg/L

(BTKL Manado 2005)



Estimasi risiko dengan konsentrasi As maksimum

(0,1 mg/L)

(1) Perhitungan asupan:

mg/kg/hari

3

E

49

,

3

tahun

30

hari/tahun

365

kg

55

tahun

30

hari/tahun

350

L/hari

2

mg/L

1

,

0

nk



(29)

(2) Perhitungan risiko:

63

,

11

mg/kg/hari

0003

,

0

mg/kg/hari

0,00349



RQ

ECR

= 1,49



10



3 mg/kg/hari



1,5 (mg/kg/hari) = 2,23E-3

Interpretasi:

Air sumur yang mengandung As 0,1 mg/L

sangat

tidak aman

(nonkarsinogenik & Karsinogenik) bila

diminum 2 L/hari selama 350 hari/tahun dalam

(30)



Batas aman menurut durasi pajanan bisa menentukan kapan

gejala gangguan As (maksimum) bisa ditemukan



Durasi dihitung dengan mengganti

I

dengan

RfD

(tahun)

E avg b t

f

R

C

t

W

RfD

D



tahun

58

,

2

hari/tahun

350

L/hari

2

mg/L

1

,

0

tahun

30

hari/tahun

365

kg

55

mg/kg/hari

0003

,

0

t



D

Interpretasi:

(31)

Contoh 3 : Perhitungan

Intake

Arsen

dalam Air Minum

1.

Keadaan & Masalah



RfD (

anorganik) 2,6



10-4 mg/kg



hari



SF

1,5 per (mg/kg



hari)



Baku mutu air minum 0,01 mg/L (Kepmenkes 907/2002)

(a)

Berapa

Risk Quotient

&

Excess Cancer Risk

bagi orang

dengan BB 55 kg & konsumsi 2,5 L/hari, jika konsentrasi As

dalam air minum 0,01 mg/L?

(b)

Apakah air minum tsb aman dikonsumsi (dari efek

nonkarsinogenik dan karsinogenik)?

(c)

Berapa seharusnya baku mutu As untuk air minum untuk

(32)

2. Jawaban (a)

Intake

nonkarsinogen:

Intake

karsinogen

hari

mg/kg

00044

,

0

)

hari/tahun

365

tahun

(30

kg)

(55

tahun)

30

(

)

hari/tahun

350

(

L/hari)

2,5

(

mg/L)

(0,01



nk

I

hari

mg/kg

10

9

,

1

)

hari/tahun

365

tahun

(70

kg)

(55

tahun)

30

(

)

hari/tahun

350

(

L/hari)

2,5

(

mg/L)

(0,01

₄



 k

I

7

,

1

hari

mg/kg

00026

,

0

hari

mg/kg

00044

,

0



RfD

I

RQ

5 -1

4

(mg/kg

hari)

1,5

(

mg/kg

hari)

2

,

85

10

9

,

1

 

(33)

Jawaban (b)



Karena

RQ

>1, air minum tsb

tidak aman

dari efek

nonkarsinogenik (efek-efek selain kanker &

mutasi gen seperti keratosis).



Karena

ECR

= menunjukkan ada 3 kasus

tambahan kanker per 100.000 penduduk, air

minum tsb

kurang aman

untuk efek kanker

(seperti kanker kulit).

5

10

85

,

2



(34)

Jawaban c

(Baku) Anjuran Kesehatan

(

Health Advisories

) Arsen



Memakai RfD sebagai dosis harian aman



Air minum bukan satu-satu sumber, paling

banyak 80% (EPA 1990)



Perhitungan:

mg/L

00715

,

0

L/hari

2

kg

55

mg/kg/hari

0003

,

0



DWEL

(35)



Padahal, baku mutu As menurut

KepMenKes 907/2002 adalah 0,01 mg/L

sehingga nilai itu kurang cocok untuk orang

Indonesia;



Jadi, berapa seharusnya baku mutu As