MIXIE-VERKKOTYÖKALU KEMIKAALIEN YHTEISVAIKUTUSTEN ARVIOINTIIN Työkalun kuvaus Mixie-verkkotyökalu on Montrealin yliopiston ja IRSST-instituutin (Institut de recherche Robert-Sauvé en santé et en sécurité du travail) kehittämä ja ylläpitämä työkalu työympäristössä esiintyvien kemikaalien yhteisvaikutusten arviointiin. Työkalun taustalla olevaan tietokantaan on kerätty tiedot lähes 700 Quebecin provinssin työhygieenisten ohjeraja-arvojen luetteloon sisältyvän aineen kohde-elimistä ja/tai vaikutustavoista sekä mahdollisista tutkimuksissa havaituista yhteisvaikutuksista. Aineiden kohde-elimet ja vaikutustavat on jaoteltu 32:een vaikutustapaluokkaan (esim. silmävaikutukset, vaikutukset alahengitysteihin, vaikutukset sydämen toimintaan) (liite 1). Ensimmäisessä vaiheessa ohjelma ilmoittaa, kuuluvatko jotkin käyttäjän valitsemista aineista samoihin vaikutustapaluokkiin. Jos käyttäjä syöttää ohjelmaan aineiden mitatut tai arvioidut ilmapitoisuudet, ohjelma laskee seoksen pitoisuuden ja ohjeraja-arvon (PEL) suhteen kyseisille vaikutuksille yhtälön (1) mukaan: C 1 /PEL 1 + C 2 /PEL 2 +... + C n /PEL n (1) jossa C 1, C 2... on ko. vaikutustapaluokkaan kuuluvien aineiden pitoisuus ja PEL 1, PEL 2... aineille Quebecissä annettu työhygieeninen ohjeraja-arvo. PEL vastaa Suomen HTP-arvoa, mutta on huomattava, että PEL voi poiketa HTP-arvosta. Mikäli osamäärien summa yhtälössä (1) ylittää arvon 1 (tai 100 %), seoksen laskennallinen ohjeraja-arvo kyseisen vaikutuksen suhteen ylittyy. Yhtälön (1) taustalla on oletus, että samalla tavalla vaikuttavien aineiden vaikutus on summautuva (additiivinen), mitä voidaan pitää hyvänä lähtöoletuksena silloin, kun aineiden vaikutusmekanismeista tai yhteisvaikutuksista ei ole tarkempaa tietoa. Toisessa vaiheessa ohjelma kertoo, onko käyttäjän valitsemilla aineilla tutkimuksissa todettuja summautuvia (additiivisia), toisiaan voimistavia (supra-additiivisia; synergistisiä) tai toisiaan heikentäviä (infra-additiivisia; antagonistisia) vaikutuksia. 1
Työkalun käyttö Tarkasteltavat aineet (enintään 8 kpl) valitaan alasvetovalikosta kohdassa Product. Aineita voi myös hakea tietokannasta kirjoittamassa kohtaan Search criteria osan aineen englanninkielisestä nimestä ja painamalla S -kuvaketta. Kun aine on valittu, näkyy kohdassa Permissible Exposure Limit (PEL) aineelle Quebecin provinssissa annettu työhygieeninen ohjeraja-arvo. Ohjeraja-arvon vertailuaikaa ja yksikköä (mg/m 3 tai ppm) voi vaihtaa alasvetovalikosta. Vertailuajat: TWA = 8 h raja-arvo; STEL = 15 min raja-arvo; Ceiling = <15 min raja-arvo (kattoarvo). Kohtaan Exposure (E) kirjoitetaan aineen mitattu tai arvioitu ilmapitoisuus. Huomaa, että pitoisuuden yksikön tulee vastata PEL-arvon yksikköä (mg/m 3 tai ppm). Mikäli kohta Exposure jätetään tyhjäksi (esim. jos ilmapitoisuuksia ei tiedetä), ohjelmasta nähdään, kuuluvatko jotkin aineista samoihin vaikutusluokkiin, mutta ohjelma ei laske yhtälön (1) mukaista seoksen pitoisuuden ja ohjeraja-arvon suhdetta. Kohdassa E/PEL ohjelma ilmoittaa altistumistason ja ohjeraja-arvon suhteen prosentteina niille aineille, joille käyttäjä on syöttänyt arvon kohtaan Exposure. Ohjelma hakee aineiden vaikutustiedot ja suorittaa yhtälön (1) mukaiset laskut painamalla -kuvaketta. Valikon voi tyhjentää painamalla -kuvaketta. Esimerkki: Työpaikalla käytetään tolueenia ja ksyleeniä sisältävää liuotinseosta ja työntekijät altistuvat lisäksi styreenihöyryille. Mittausten perusteella kunkin aineen keskipitoisuuden työpaikan ilmassa työpäivän aikana on arvioitu olevan 100 mg/m 3. Käyttäjä poimii tarkasteltavat aineet alasvetovalikosta kohdassa Product, valitsee aineille 8 tunnin ohjeraja-arvon (mg/m 3 ) kohdassa Permissible Exposure Limit ja syöttää aineiden keskipitoisuudet työpaikan ilmassa kohtaan Exposure. 2
Tulosten tulkinta First level analysis -osiossa ohjelma ilmoittaa, kuuluvatko jotkin käyttäjän valitsemista aineista samoihin vaikutustapaluokkiin (C1, C2, C3...) ja laskee seoksen pitoisuuden ja ohjeraja-arvon suhteen kyseisille vaikutuksille yhtälön (1) mukaan. Jos aineet eivät kuuluu samoihin vaikutustapaluokkiin, ohjelma ilmoittaa tästä huomautuksella No combination found. Valittujen aineiden kaikki vaikutustapaluokat on esitetty Toxicological classes usage summary -taulukossa. Tarkempia tietoja vaikutustapaluokista saa klikkaamalla sarakkeiden otsikkoja (C1, C2, C3...). Vaikutustapaluokat on esitetty liitteessä 1. Yksittäisten aineiden tietokortit avautuvat aineen nimeä klikkaamalla. Tietokorteissa on kuvattu tarkemmin aineen vaikutukset sekä annettu viitteet dokumentteihin, joiden perusteella aine on luokiteltu ko. vaikutustapaluokkiin. Esimerkki: Tolueeni, ksyleeni ja styreeni kuuluvat kolmeen kuuluvat kolmeen yhteiseen vaikutustapaluokkaan (C1: silmävaikutukset; C2: ylähengitysteiden ärsytys ja C19: keskushermostovaikutukset). Edellisessä kohdassa esitetyillä altistumistiedoilla seoksen pitoisuuden ja ohjeraja-arvon suhde yhtälön (1) mukaan laskettuna on 1,232 (123,2 %) eli seoksen laskennallinen raja-arvo ylittyy. Lisäksi ohjelma huomauttaa, että yksi tarkasteltavista aineista, styreeni, on syöpävaarallinen, minkä vuoksi altistuminen on pyrittävä pitämään mahdollisimman alhaisena (ALARA-periaate). Tolueenin, ksyleenin ja styreenin kaikki vaikutustapaluokat on esitetty Toxicological classes usage summary -taulukossa. Yhteisten vaikutustapaluokkien (C1, C2 ja C19) lisäksi tolueeni (P1) on luokiteltu sikiötoksiseksi (C30) ja styreeni (P3) alahengitystievaikutuksia (astmaa) aiheuttavaksi (C3), ääreishermostoon vaikuttavaksi (P20) ja syöpävaaralliseksi (P32). 3
Second level analysis -osiossa ohjelma ilmoittaa, onko käyttäjän valitsemilla aineilla tutkimuksissa todettuja summautuvia (additiivisia), toisiaan voimistavia (supra-additiivisia; synergistisiä) tai toisiaan heikentäviä (infra-additiivisia; antagonistisia) vaikutuksia. Ohjelma tarkastelee näitä vaikutuksia ainepareittain, sillä ohjelman taustalla olevaan tietokantaan ei ole sisällytetty tutkimuksia, joissa on tarkasteltu useampaa kuin kahta komponenttia sisältäviä seoksia. Esimerkki: Tolueenille, ksyleenille ja styreenille ohjelma tunnistaa kaksi aineparia, joiden yhteisvaikutuksia on tutkittu: Tolueenin ja ksyleenin on neljässä tutkimuksessa todettu hidastavan toistensa metaboliaa ja ko. vuorovaikutus on yhdessä tutkimuksessa liitetty keskushermostovaikutusten voimistumiseen (supra-additiivisuus; synergismi). Seoksen yhteisvaikutuksen keskushermostovaikutuksen osalta voidaan siis olettaa olevan voimakkaampi kuin First level analysis -osiossa on arvioitu. Tolueenin ja styreenin yhteisvaikutuksen tyypistä ei ole tutkimuksissa saatu selvää näyttöä. 4
Tulosten tulkinnassa huomioitavaa Tulosten tulkinnassa on huomioitava, että ohjelman First level analysis -osiossa yhtälön (1) mukaisissa laskuissa käyttämät kanadalaiset ohjeraja-arvot (PEL) voivat poiketa HTParvoista. Erityisesti on huomattava, että ohjelma käyttää yhtälössä (1) vertailuarvona korkeampaa lyhytaikaisen altistumisen (esim. 15 min) ohjeraja-arvoa silloin, kun aineelle ei ole määritetty kahdeksan tunnin ohjeraja-arvoa. Ohjelma kuitenkin varoittaa tästä huomautuksella Warning, more than one type of PEL is used!. Tulosten varmistamiseksi on suositeltavaa laskea itse yhtälön (1) mukaiset laskut ohjelman ehdottamille aineille ja vaikutuksille käyttäen vertailuarvoina aineiden HTP-arvoja 1! Vaikutustapaluokkien laajuus voi aiheuttaa virhetulkintoja, minkä vuoksi aineiden tarkempi vaikutustapa tulee tarkistaa yksittäisten aineiden tietokorteista. Esimerkiksi metanoli ja etanoli kuuluvat silmävaikutustensa perusteella saman vaikutustapaluokkaan, vaikka etanolin kohdalla kyseessä on ärsytysvaikutus ja metanolin kohdalla metaboliatuotteen aiheuttama näköhermon vaurioituminen. Tulosten tulkinnassa on lisäksi huomioitava, että ohjelma käyttää yhtälössä (1) aineen kaikille vaikutusluokille samaa ohjeraja-arvoa, riippumatta siitä, onko raja-arvo annettu kyseisen vaikutuksen perusteella vai ei. Ohjelma ei sovella yhtälöä (1) karsinogeenisen vaikutuksen suhteen syöpävaarallisille aineille, vaan muistuttaa käyttäjää ALARA-periaatteesta, jonka mukaan altistuminen syöpävaarallisille aineille on aina pidettävä mahdollisimman alhaisena. First level analysis ja Second level analysis ovat erillisiä osioita, joihin ohjelma hakee tiedot kahdesta eri tietokannasta. Second level analysis -osiossa mahdollisesti esitettyjen supratai infra-additiivisten vaikutusten merkitys kokonaisvaikutuksen kannalta jää käyttäjän arvioitavaksi. 1 HTP-arvot 2009. Haitallisiksi tunnetut pitoisuudet. STM, 2009: http://www.stm.fi/c/document_library/get_file?folderid=39503&name=dlfe-9853.pdf 5
LIITE 1 Kemikaalien vaikutustapaluokat Mixie-verkkotyökalussa Vaikutustapaluokka Kohde-elin Vaikutukset C1 silmät kaihi, nekroosi, silmä-ärsytys, silmävaurio C2 ylemmät hengitystiet ylähengitysteiden ärsytys C3 alemmat hengitystiet alahengitysteiden ärsytys, astma, beryllioosi, bronkiitti, keuhkoedeema, keuhkoemfyseema, keuhkofibroosi, keuhkovaurio, metallikuume, pölykeuhko C4 verenkiertoelimistö hapenkuljetuksen häiriöt; anemia, asfyksia, hemin synteesin inhibitio, hemolyysi, karboksihemoglobinemia, methemoglobinemia, sytokromioksidaasin inhibitio C5 verenkiertoelimistö koagulaatio-ongelmat, verihiutaleiden määrän kasvu C6 verenkiertoelimistö leukosytopenia C7 koko elimistö metabolinen asidoosi C8 koko elimistö metabolian stimulaatio C9 kilpirauhanen tyreostaattinen vaikutus C10 immuunijärjestelmä immuunijärjestelmän heikkeneminen C11 maksa maksanekroosi, maksavaurio C12 perna pernavaurio C13 munuaiset erilaiset munuaisvauriot C14 ruuansulatuskanava ruuansulatuskanavan vauriot C15 sydän vaikutukset sydämen toimintaan C16 verisuonisto vasokonstriktio C17 verisuonisto vasodilataatio C18 autonominen hermosto vaikutukset autonomiseen hermostoon, mm. koliiniesteraasin inhibiitio C19 keskushermosto keskushermoston lamaantuminen, kouristukset ja muut keskushermostovaikutukset C20 ääreishermosto vaikutukset ääreishermostoon C21 keskushermosto/sisäkorva kuulon ja tasapainoaistin häiriöt C22 koko elimistö lihasten stimulaatio C23 luusto luustovaurio C24 hampaat hammasfluoroosi C25 hampaat hampaiden eroosio C26 iho argyria C27 iho klooriakne, kosketusihottuma, ihovaurio, ihoärsytys, ihon herkistyminen C28 C29 lisääntymisjärjestelmä, mies vaikutukset lisääntymisterveyteen, kivesvauriot lisääntymisjärjestelmä, nainen vaikutukset lisääntymisterveyteen C30 sikiö alkio/sikiövaikutukset (paitsi teratogeeniset) C31 sikiö teratogeeniset vaikutukset C32 koko elimistö syövät eri kohde-elimissä, mutageeninen vaikutus 6