Riskien arviointi

Vaaran tunnistaminen

Riskinarviointi (engl. risk assessment) alkaa vaaran (eli vaaraominaisuuden) tunnistamisesta (engl. hazard identification). Tällä tarkoitetaan esimerkiksi aineen osoittamista maksamyrkylliseksi, syöpävaaralliseksi, hermostoon vaikuttavaksi tai paikallisesti ärsyttäväksi. Vaara on aineelle tyypillinen ominaisuus, eikä se vielä kerro riskeistä. Riskin syntymiseen tarvitaan aina altistus. Jos aineelle ei altistuta, se ei aiheuta riskiä, olipa se kuinka myrkyllinen hyvänsä. Synteettisten tuotteiden raaka-aineet tai välituotteet voivat olla hyvinkin myrkyllisiä, mutta niistä ei aiheudu riskiä niin kauan, kuin ne ovat suljettuina teollisuuden tankeissa. Jos tankki vuotaa, niin kuin kävi vuonna 1984 metyyli-isotiosyanaattitankille Bhopalissa, Intiassa, myrkyllinen ja ärsyttävä kemikaali tappoi noin 2500 ihmistä ja aiheutti silmävaurioita ja muita vakavia vaurioita kymmenille tuhansille. Riski on siis tilannekohtainen käsite, ei aineen ominaisuus kuten vaara (hazard).
Vaara voidaan tunnistaa monilla eri tavoilla, eläinkokeissa, myrkytystapauksista, väestötutkimuksissa epidemiologisesti, in vitro -kokeissa soluviljelmillä tai mikrobeilla ja eräissä tapauksissa ennustaa tietokonemallituksella, jos riittävä määrä lähisukuisia aineita on tutkittu. Yleensä nämä vaaraominaisuuden paljastavat tutkimukset eivät vielä kerro riskin suuruutta ihmiselle.

Altistuksen arviointi

Altistuksen arviointiin tarvitaan tietoja ihmiseen joutuvista annoksista. Tähän tarvitaan mittauksia juomavedestä, ravinnosta tai hengitysilmasta siitä riippuen, mitä kautta ainetta joutuu elimistöön. Parhaassa tapauksessa voidaan mitata aineen pitoisuuksia verinäytteistä tai muista soveltuvista ihmisnäytteistä.

Annos-vaste -suhteen määrittäminen

Kolmas tärkeä tekijä riskin määräytymisen kannalta on annos-vaste -suhde tai annos-altistus -suhde. Tällä tarkoitetaan sitä, kuinka suuri annos aiheuttaa haittaa ja millä tavalla haitta lisääntyy tai pahenee annoksen suurentuessa. Renessanssiajan lääkäri Paracelsus kiteytti ensimmäistä kertaa sekä farmakologian että toksikologian keskeisen periaatteen: "Ei ole myrkytöntä ainetta, kaikki aineet ovat myrkyllisiä. Vain annoksesta riippuu se, että aine ei ole myrkkyä." Toisin sanoen aineita ei voida jakaa myrkkyihin ja myrkyttömiin, vaan kaikista on liian suurina annoksina haittaa elimistölle.
Kaikkien aineiden myrkyllisyys ei tietenkään tarkoita sitä, että aineet olisivat yhtä myrkyllisiä; myrkyllisyyden voimakkuus saattaa vaihdella miljoonakertaisesti aineesta toiseen. Tärkeää onkin se, miten myrkylliseksi todettu annos tai altistus suhtautuu ihmisen saamaan annokseen tai altistukseen. Jos alkoholin tappava annos on 300 g ja me juomme 100 g, liikumme todella lähellä tappavaa annosta. Jos dioksiinin haitallinen annos on miljoonasosa grammaa (mikrogramma), mutta saamamme annos on miljardisosa grammaa (nanogramma), altistus on vain tuhannesosa haitallisesta altistuksesta. Tämä kuvaa sitä, että riski on suhteellinen käsite, joka riippuu sekä aineen toksisuuden voimakkuudesta että sen annoksesta.

Riskin luonnehdinta

Kun sekä annos-vaikutussuhteet että altistus on määritetty, voidaan riski luonnehtia (engl. risk characterization). Riski on siis määrällinen suure, kun vaara (engl. hazard) on vain laadullinen suure. Riski voidaan siis luonnehtia esimerkiksi niin, että turvallinen päiväannos, josta ei vielä aiheudu todettavissa olevaa toksisuutta, on 5 mg painokiloa kohti eli 70-kiloisella 350 mg vuorokaudessa. Jos lääkkeen hoitovaikutus saadaan tätä pienemmällä annoksella, se voidaan katsoa turvalliseksi. Usein arvioituihin raja-arvoihin lisätään turvallisuusmarginaali. Alun perin elintarvikkeiden lisäaineille ruvettiin soveltamaan satakertaista turvallisuusmarginaalia, eli turvallisena annoksena pidetään sadasosaa siitä annoksesta, jolla ei tutkimuksissa havaita olevan haittoja. Tämä turvamarginaali on yleistynyt moniin muihinkin kemikaaleihin. Lääkkeillä tätä ei useinkaan voida noudattaa, vaan tärkeän lääkkeen turvamarginaali voi olla tätä pienempi ja satakertainen annos aiheuttaisi vakavan myrkytyksen
Riskin luonnehtimisen jälkeen kemikaaliriskien osalta seuraa riskinhallinta (engl. risk management). Tämä on yleensä viranomaisten tai poliittisen päättäjien tehtävä.