澳大利亞學(xué)者Qiming　Yu提出了一個(gè)新的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，即總體風(fēng)險(xiǎn)概率法（overall risk　probability，ORP），它反映暴露濃度和健康效應(yīng)的累計(jì)概率分布曲線的形態(tài)和分布，不同于傳統(tǒng)的單點(diǎn)概率法HQ95/5。該方法可對(duì)不同污染物健康效應(yīng)（非致癌效應(yīng)和致癌效應(yīng)）的風(fēng)險(xiǎn)水平進(jìn)行定性（暴露超越曲線）和定量（總體概率值）分析。

一、概率法風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)

概率法在環(huán)境科學(xué)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中得到了廣泛應(yīng)用，美國(guó)環(huán)境保護(hù)署（EPA）風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估導(dǎo)則中對(duì)概率法作了闡述，其他的很多案例研究也應(yīng)用概率法。暴露和不良效應(yīng)值累積分布在同一張圖中，見(jiàn)圖8－1（水生物種）和圖8－2（人類和哺乳動(dòng)物）。圖8－1中，水相濃度測(cè)量暴露水平。圖8－2中，每日暴露劑量作為暴露水平。根據(jù)暴露和CPD曲線的重疊部分來(lái)評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)。一般情況下，暴露和效應(yīng)CPD曲線越近，風(fēng)險(xiǎn)越高。

EC95：暴露濃度95%累積概率，NOAEC5：不良效應(yīng)濃度5%累積概率，log：對(duì)數(shù)
圖8－1　水生物種暴露和不良效應(yīng)值累積分布

圖8－2　人類和哺乳動(dòng)物暴露和不良效應(yīng)值累積分布

在暴露值的累積概率中，低于檢測(cè)限應(yīng)當(dāng)作為總暴露值的一部分計(jì)算在內(nèi)。在評(píng)價(jià)水生生物不良效應(yīng)（例如魚(yú)類）時(shí)，整理無(wú)觀察效應(yīng)濃度值（NOAEC）并排序，然后計(jì)算累積概率（CP）。人類和哺乳動(dòng)物的劑量－反應(yīng)評(píng)價(jià)也是如此。無(wú)觀察效應(yīng)濃度值用于非致癌效應(yīng)，而其他指標(biāo)可用于致癌效應(yīng)。由于實(shí)驗(yàn)困難和敏感的倫理問(wèn)題，NOAEL不適用于人類研究。因此，在動(dòng)物試驗(yàn)中得到NOAEL并外推至人類。最近有3個(gè)外推方法：基于能量需求、體重和體表面積。美國(guó)食品和藥品管理局（FDA）推薦體表面積外推法，見(jiàn)公式8－1：

其中：

NOAELHED：人體每日等效劑量；

NOAELanimal（ng　kg　BW－1 d－1）：動(dòng)物劑量（ng　kg　BW－1 d－1）；

Km：校正因子，體重（BW）除體表面積（m2）。

FDA已經(jīng)設(shè)定了一些人類和哺乳動(dòng)物的Km值。

二、風(fēng)險(xiǎn)描述單點(diǎn)法

通常情況下，用危害函數(shù)值（HQ95/5）方法對(duì)非致癌效應(yīng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)描述，用“斜率因子”描述致癌效應(yīng)。HQ95/5方法是在暴露與非致癌效應(yīng)之間的單點(diǎn)比較，表達(dá)為暴露值除以效應(yīng)值。為了保護(hù)絕大多數(shù)人群在大多數(shù)暴露條件下的安全，HQ95/5值是暴露值95%累積概率除以不良效應(yīng)5%累積概率，見(jiàn)公式8－2和公式8－3。

其中：

EC95：暴露濃度95%累積概率；

NOAEC5：不良效應(yīng)濃度5%累積概率。

其中：

Dose95：人類和哺乳動(dòng)物每日劑量的95%累積概率；

NOAEL5：不良效應(yīng)濃度5%累積概率。

HQ95/5值作為一個(gè)參考值來(lái)評(píng)價(jià)健康風(fēng)險(xiǎn)是否存在。如果HQ95/5值＜1，表示＜5%的生物會(huì)受到95%暴露濃度的影響，或絕大多數(shù)暴露濃度僅影響一小部分人群。如果Q95/5值＞1，表示＞5%的魚(yú)將會(huì)受到95%暴露濃度影響，或＞5%的人群受到95%暴露濃度的影響。

對(duì)于致癌效應(yīng)來(lái)說(shuō)，美國(guó)環(huán)境保護(hù)署采用效率因子來(lái)計(jì)算致癌風(fēng)險(xiǎn)：

其中：CR是致癌風(fēng)險(xiǎn)，SF是效率因子，CDI：每日攝入劑量。

絕大多數(shù)SF可以在美國(guó)環(huán)境保護(hù)署的IRIS數(shù)據(jù)庫(kù)中找到，或者劑量－反應(yīng)曲線中線性外推得到。

三、風(fēng)險(xiǎn)描述總風(fēng)險(xiǎn)概率

與單點(diǎn)概率法比較，總風(fēng)險(xiǎn)概率法是一個(gè)多點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)描述方法，它能應(yīng)用于非致癌效應(yīng)和致癌效應(yīng)?？傦L(fēng)險(xiǎn)概率法基于暴露超越曲線（exposure　exceedence　curve，EEC）。暴露超越曲線是根據(jù)相對(duì)于累積概率的暴露超越值繪制而成，計(jì)算方法見(jiàn)圖8－3。x%受影響樣本在累積概率曲線中相對(duì)應(yīng)與NOAELx水平或某個(gè)致癌效應(yīng)的劑量水平。在重疊部分區(qū)域，這個(gè)NOAELx值也相對(duì)應(yīng)一個(gè)累積概率值y%。暴露水平的累積概率＞NOAELx，暴露超越值計(jì)算為1－y%。暴露超越曲線可以通過(guò)繪制受影響樣本的累積概率對(duì)暴露超越值得到，圖8－4曲線A。

圖8－4所示，面積可用于定量評(píng)估危險(xiǎn)度，這個(gè)面積是在CPD曲線中暴露和效應(yīng)值兩個(gè)累積概率的合成，總累積概率的數(shù)值范圍為0～1。CPD曲線的暴露和效應(yīng)之間相對(duì)位置可以影響EEC的形態(tài)。一般情況下，暴露CPD曲線是在效應(yīng)CPD取信的左側(cè)，EEC是凹形（圖8－4A曲線）。當(dāng)兩個(gè)CPD曲線重疊在一起時(shí)，EEC成為一條直線，相應(yīng)的總風(fēng)險(xiǎn)概率為0.5（圖8－4B斜線）。在一些異常情況時(shí)，例如工業(yè)事故泄漏，暴露CPD曲線在效應(yīng)CPD曲線的右側(cè)，EEC將會(huì)凸形（圖8－4C曲線）。

圖8－3　累積概率對(duì)應(yīng)的暴露超越值

圖8－4　暴露超越曲線

與HQ95/5方法中的參考值相對(duì)應(yīng)，也可建立總風(fēng)險(xiǎn)概率的參考值。參考曲線通過(guò)點(diǎn)（5%，5%），計(jì)算得到曲線下面積為2.5%，該值設(shè)為參考值，以此來(lái)判定污染物的風(fēng)險(xiǎn)水平是否顯著。A、B、C污染物曲線下面積逐步增加，提示風(fēng)險(xiǎn)水平逐步增加。

四、環(huán)境污染混合物的風(fēng)險(xiǎn)描述

在實(shí)際情況中，人類或動(dòng)物往往暴露于多個(gè)污染物，而不是暴露于單個(gè)污染物。這些污染物相互間可能有拮抗、相加或協(xié)同作用。雖然可用濃度相加模型來(lái)評(píng)價(jià)這些聯(lián)合效應(yīng)，但尚缺乏暴露概率信息使混合物的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估變得很困難。總風(fēng)險(xiǎn)概率可以通過(guò)每個(gè)污染物的作用是獨(dú)立的假設(shè)來(lái)解決多個(gè)污染物相互作用的問(wèn)題。對(duì)混合物中的每個(gè)污染物而言，根據(jù)第3條的計(jì)算方法，其某種不良健康效應(yīng)的概率計(jì)算為ORPi（i＝1，2，…，n），不具有不良健康效應(yīng)的概率為（1－ORPi）。因此，混合物具有不良健康效應(yīng)的概率計(jì)算如下，見(jiàn)公式8－5。

五、HQ95/5和ORP方法比較

HQ95/5和ORP方法主要的不同在于前者是單點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，而后者考慮暴露和效應(yīng)CPD曲線所有的點(diǎn)，同時(shí)也考慮CPD曲線的形態(tài)?？偟膩?lái)說(shuō)，兩個(gè)方法具有良好的一致性。例如，圖8－5a中，當(dāng)CPD曲線從B移到C時(shí)，HQ95/5和ORP值均降低。圖8－5b和圖8－5c中，當(dāng)CPD曲線斜率降低時(shí)，HQ95/5和ORP值均增加。

圖8－5　CPD曲線
a.當(dāng)CPD曲線從B向C移動(dòng)時(shí)HQ95/5和ORP方法的一致性
b.當(dāng)暴露CPD曲線從A向B降低時(shí)HQ95/5和ORP方法的一致性
c.當(dāng)效應(yīng)CPD曲線從B向C移動(dòng)時(shí)HQ95/5和ORP方法的一致性

然而，有些例子中兩個(gè)也有不一致的情況，例如在圖8－6a和圖8－6b中，從暴露和效應(yīng)CPD曲線中計(jì)算HQ95/5值沒(méi)有變化，但ORP值卻不同，ORP值取決于暴露或效應(yīng)曲線的斜率。

在圖8－6a中，暴露CPD曲線A的效率小于曲線B，導(dǎo)致兩個(gè)不同超越曲線，見(jiàn)圖8－7。這兩條曲線交叉于某點(diǎn)（x%，5%），x%是在EC95點(diǎn)上的CPD效應(yīng)曲線累積概率。兩個(gè)超越曲線的面積大小取決于這個(gè)交叉點(diǎn)的位置，當(dāng)圖中所示的兩個(gè)陰影面積相同時(shí)，ORPAC值與ORPBC值相同，反之，如果兩個(gè)陰影面積不同，則ORPAC值與ORPBC值也不同。

圖8－6　兩條CPD曲線
a.兩條暴露CPD曲線重疊時(shí)HQ95/5和ORP方法的不一致性
b.兩條效應(yīng)CPD曲線在HC5重疊時(shí)HQ95/5和ORP方法的不一致性

圖8－7　暴露CPD曲線在EC95點(diǎn)重疊時(shí)HQ95/5和ORP方法的比較

從上述分析得知，由于OPR方法包含了更多的信息（暴露和效應(yīng)曲線），ORP方法改善了原有的風(fēng)險(xiǎn)描述方法。雖然這個(gè)方法與傳統(tǒng)的HQ95/5方法有相似之處，但其優(yōu)點(diǎn)在于能體現(xiàn)暴露和效應(yīng)分布的形態(tài)和確切分布。該方法也可用于不同污染物風(fēng)險(xiǎn)水平這件定性（暴露超越曲線EEC）和定量分析（總體概率值）。