2002年度森泰吉郎記念研究振興基金
研究助成金 報告書

GISを用いた有害化学物質の健康リスク評価及び不確実性の表現�T

坂本 愛
asaka@sfc.keio.ac.jp
政策・メディア研究科 博士課程2年

研究課題

空間的な環境健康リスク評価における不確実性に関する研究

Keywords: Quantitative Uncertainty Analysis, Environmental Health Risk Assessment, GIS

研究概要

背景 ：

• 規制に関する意思決定プロセスを助けるために
  • We must insist on risk calculations being expressed as distributions of estimates and not as magic numbers……We must try to display more realistic estimates of risk to show a range of probabilities. (Ruckleshhaus 1984)
• 現行の規制のアプローチは、定量的不確実性分析のアプローチとは異なる
  • QUA would differ from….by attempting…..to produce probability distributions of both individual and population risk as the final product of risk assessment. (Bogen, 1990)
  • 該当する適切なBackground Factを探索中…
• 従来のリスク評価：単一点予測タイプのリスク判定
• 現行のRisk Mapping：単一シナリオ評価タイプ
  • Delpup(1994), 他探索中

本研究の位置付け ：

本研究は、筆者の関心領域（多基準意思決定分析＋GIS＋不確実性）の中で、(2) Uncertainty Modelingに相当する。(3)については、2000年度森泰吉郎記念研究振興基金の助成を受けて、既に取り組んだ（成果報告）。

研究領域の枠組み

目的 ：

GISを用いた環境健康リスク評価における定量的不確実性分析の体系を構築する

• GISを用いた環境健康リスク評価において生じる不確実性の個別要因について整理し、それらの複合影響を明らかにする
• 抽出された不確実性の定量化及び表現方法について検討する

流れ ：

研究の流れ

研究進捗

リスク評価における不確実性を、Kenneth(1990)を参考に、米国NASの提唱する標準的なリスク評価手順に沿って、整理すると以下のようになる。

	Uncertainty	Variability
有害性評価	特定されてない有害性	代謝能力(competence)の個人差
	有害事項の発生の定義	免疫能力(competence)の個人差
	実験結果の有害性評価基準	被験対象の絶対的な感受性の個人差
	実験結果の相違 方法、対象人口の定義、統計処理、対象物質の物理的・化学的類似性	Heterogeneous target site presence or absolute availability
	実験タイプの相違 予想、ケーススタディ、バイオアッセイ、体内実験、対外実験 実験対象の種、負担、性別、システム 暴露ルート、期間
用量・反応評価	実験用量の人間に対する外挿	代謝能力(capacity)の個人差
	実験における有意な反応の定義 独立 vs.結合イベント−連続的 vs.二分的入力反応データ	免疫能力(capacity)の個人差
	低用量のリスク外挿モデルの選定 低用量時の用量・反応関数（閾値、亜直線、直線、supralinear, flexible） 時間（用量頻度、割合、期間、暴露時の年齢、暴露時のライフステージ） 有意な用量の薬物動態モデル	被験対象の量的な感受性の個人差
	パラメータ推定異なる用量・反応データセット 結果、質、タイプ	被験対象の量的な適応能力の個人差
暴露評価	汚染シナリオの特定　（生成、拡散、国内外の蓄積・使用、廃棄、環境移動、変質、減衰、地理的範囲、時間的範囲） 環境運命予測モデルの選定（構造化誤差） パラメータ推定誤差−実測誤差	可能な暴露経路の個人差 年齢、性別、職業、居住地、活動内容
	暴露シナリオの特定 暴露経路の特定（経皮、経気、経口） 暴露ダイナミックモデル（吸収、摂取プロセス）	暴露ダイナミクスの個人差 年齢、性別、職業、居住地 −遺伝的体質、健康状態 ランダムプロセス（involving contaminant distribution or availability）
	対象人口の特定 潜在的な暴露人口 期間における人口変動
リスク判定	不確実性の各構成要素 有害性判定 用量・反応評価 暴露評価	不確実性の各構成要素 有害性判定 用量・反応評価 暴露評価
	*EPAはリスク判定において、不確実性を考慮していない。しかし、各戸別要素が統合されると、不確実性は拡大するはずであり、さらに個人リスクの不確実性（変動性含）は集団リスクの不確実性に影響するはず。

　　　　
GISを用いたリスク評価プロセスにおいて 生じる不確実性要因

関連研究の進捗

2002年6月〜9月まで、IIASA（国際応用システム分析研究所）にて、多基準モデリングの大家と言われるDr. Marek Makowski (RMS Project, IIASA)と共に、PRTR情報を考慮した地域産業の排出規制のためのGISとMCA（多基準分析）の統合について、モデルの定義を行った。モデルは、MCAの基本的部分をMakowski(1996)に倣っており、それに空間スケールを加えたものである。その枠組みについては、YSSP Mid-summer Workhopにて発表した。モデル定義の詳細については、現在、IIASA　Working Paperにまとめている。

Ai Sakamoto (2002) Analysis of Regional Emissions Control: Model Framework, Presentation in the YSSP Mid-summer Workshop, IIASA (Luxemburg, 2002.7.18-19) [ppt]

Ai Sakamoto, Multiple Criteria Analysis for Regional Industrial Emissions Control: Model Specification, IIASA Working PaperXX-XX. (publishiing).　和題： 「化学物質の地域的排出制御のための多基準評価分析」

これは、上述した研究パラダイムの（3）GISとMCDAの融合領域に当る。

まとめ

今後の課題

本研究（研究ダイアグラムの（2））は、まだ進捗段階であり、次のステップ環境健康リスク評価の簡易フローを早急に作成し、本年度3月に公開されるPRTR情報を用いて、定量的な不確実性分析を行う予定である。また、その定量化した不確実性の表現方法についても、現在検討中である。

さらに、今年度関連研究（研究ダイアグラムの(3)）として構築した、化学物質の地域的排出制御のための多基準モデルに、その結果（発ガンリスク等の健康リスク指標）を一評価基準として当てはめ、定量化済の不確実性を最も最小とする意思決定への導きが可能かどうか、検証することが来年度の目的である。

最後に、本研究は、2002年度森泰吉郎記念研究振興基金（研究助成金）の補助を受けた。ここにその感謝の意を改めて表明したい。

参考文献

Ruckleshaus, William D., 1984, "Managing risk in a free society", Princeton Alumni Weekly, vol.March 7, 1984, pp.18-23.

Kenneth T. Bogen, 1990, Uncertainty in Environmental Health Risk Assessment, New York: Garland Publishing, Inc..

DelPup, J. Kmiecik, J., Smith, S. and Reitman, F., 1994, "Appendix G: Improvement in Human Risk Assessment Utilizing Site- and Chemical-Specific Information", A Case Study in Science and Judgment in Risk Assessment, National Academy Press.pp479-502.

M. Makowski, L. Somlyody, D. Watkins, 1996, "Multiple Criteria Analysis for Water Quality Management in the Nitra Basin", Water Resources Bulletin, 32(5):937-951.