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健康風險評估的簡介
壹、風險的簡介
一、 何謂風險？
韋氏字典（Webster’s unabridged dictionary, 1970）對風險（risk）所下的定義為：
1. 傷害、損害或損失的機會；危險的機會；危害（hazard）
2. 在保險方面，即(a)損失的機會；(b)損失之機率的大小程度；(c)保險公司可能損失的數量；(d)關於保障個人或事件本身的風險；(e)保險單可以理賠的損失，例如：壽險及火險等等；冒險；暴露於傷害或損失的機會；危害自己。
健康風險是因為暴露到環境物質而導致傷害、疾病或死亡的可能性。風險評估（Risk assessment）是估計關於一組特定狀況的風險，由此定義，風險包括兩個主要成分，即（1）危害（hazard）的存在，以及（2）暴露到危害的可能性（likelihood）。

二、 歷史的觀點
健康風險的概念是隨年代有所變遷。過去可接受的風險，因為預防與控制技術的進步、法律演進、需求提昇、對健康危害的資訊增加，以及有其他替代方案等等因素，人們對風險的接受度會有改變。例如過去必須對抗因衛生不良、食物腐敗及水質不良而發生傳染病的健康風險，因流行病學、微生物學科技的進步，衛生的改善，水質淨化，疫苗的發展，已使傳染病的風險降低。在較未發展的國家中人們可能比已開發國家願意忍受較大的風險以獲得基本的需求。

三、 為何擔心風險？
有兩個原因：除了暴露到物質會產生不良健康效應的可能性，還要考慮大眾對於潛在危害暴露所引起風險的感受。
風險感受（Risk perception）是相對的概念，受許多社會及心理因素的影響。一般社會大眾願意接受的風險程度，是取決於在較可能造成有利的情況之下，對可能發生之不良後果的忍受程度。舉例而言，當一個人選擇股票認股權時就必須考慮到可能一無所得的財務損失及風險，通常在決定是否從事這項投資時就會涉及風險評估，進而決定成功或失敗之結果的可能性。
社會活動不是完全沒有風險的，許多可接受或甚至期望去作的活動（如開車、工作、抽煙及喝酒等等）會縮短預期壽命，並且比環境因孛風險更嚴重，然而因為這些活動提供了人們「較想要的生活方式」，使人們願意接受某種程度的風險。
社會大眾對風險的感受會受到下列一些因素的影響：自願的或非自願的、可由個人控制或無法由個人控制的、公平的或不公平的、消息來源可靠或不可靠的、道德中立或非中立的、自然的或人為的、特別的或常見的、印象深刻或久已遺忘的、確定或不確定的、測量不到或可偵測的、害怕的或不害怕的。

四、 國內外要求執行風險評估或具有風險評估意涵的法規
以美國為例，具有風險評估意涵的法規，共有26個法案，分別由10個部會所制定。例如：清淨空氣法案（Clean Air Act）及安全飲用水法案（Safe Drinking Water Act）賦予美國環保署（EPA）定期執行風險評估以規範污染物；職業安全衛生法案（Occupational Safety and Health Act）則讓美國勞工部依法執行勞工安全衛生之風險評估。
我國的土壤及地下水污染整治法，為環境污染事件需進行健康風險評估的法源，其中第17條『如因地質條件、污染物特性或污染整治技術等因素，無法整治至污染物濃度低於地下水污染管制標準者，得依環境影響與健康風險評估結果，提出地下水污染整治目標』；第12條及第16條規定，有關整治場址之調查評估、土壤、地下水污染整治計畫及相關污染整治目標之訂定所支出之費用，得由土壤及地下水污染整治基金代為支應。此外，空氣污染防制法之第18條第11項也規定空氣污染防制費之支用項目包括「關於空氣污染之健康風險評估事項」，可見健康風險評估為我國環保相關法規之明訂執行工作事項之一。
貳、風險評估的定義
1983年美國國家科學院（National Academy of Sciences, NAS）出版的紅皮書the “Red Book” 「聯邦政府中的風險評估：管理其過程」 （Risk assessment in the federal government: Managing the process）對風險評估所下的定義為：『人類暴露到環境危害之潛在不良健康效應的特性描述。風險評估包括幾個要素：基於流行病學、臨床、毒理學及環境研究之結果的評估，來描述潛在不良健康效應；從這些結果外推（extrapolation）來預測及估計在某種暴露狀況下人體健康效應的種類及程度；判斷暴露在不同強度及時間的人群數目及特性；以及歸納總結出公共衛生問題的存在與整體程度。』
由此定義，風險評估具有下列四個成份：
1. 危害辨識（Hazard identification）
2. 劑量反應評估（Dose-response assessment）
3. 暴露評估（Exposure assessment）
4. 風險特性描述（Risk characterization）
根據1983年的紅皮書提出的概念架構，研究、風險評估及風險管理是互相整合的，如圖1所示：

美國國家科學委員會（National Research Council, NRC）以1983年風險評估架構為基礎，在1993年擴增架構涵蓋環境生態與人體健康的風險，如圖2所示：更新架構維持紅皮書的四個步驟，危害辨識是最初步驟，然後暴露評估與劑量反應評估大致上平行出現且密切結合，兩者中間可互通，藉此強調兩者間緊密的連結；在最末步驟之風險特性描述，將科技分析結果整合，以適當的形式呈現，作為後續風險管理時進行政策分析及評價研究之用。圖中建立一種回饋機制，風險評估的過程不是在管制決策制訂後就停止，反而管理層面的考量會引導危害辨識；現今的評估的成果與未來的風險評估所需的科學基礎必須產生一種連結的關係，以監測、效度驗證與基礎研究的形式進行後續追蹤，改善技術面的資料與模式，作為將來遭遇相似問題時評估的參考。

參、風險評估的四個步驟
一、 危害辨識（Hazard Identification）
危害辨識是風險評估的第一個步驟，美國國家科學院將之定義為『決定某一物質是否會增加某種健康狀態（如癌症、先天缺陷等）之發生率的過程』。危害的種類可以是物理性、化學性，或生物性，並且當人體累積足夠的暴露時，會造成傷害、疾病或死亡。
科學家評估該有害物在人體及實驗室動物健康效應相關的研究，由相關文獻瞭解該物質的特性，鑑定所可能造成的健康問題，並清楚說明其統計上或生物上顯著的毒性作用。人體直接暴露於危害物質的研究可提供最佳的證據，但由於一般很少有人體資料，因此動物實驗、試管內之體外試驗，及化學結構活性關係常被用來估計人體暴露所可能造成的健康危害。

二、 劑量反應評估（Dose-Response Assessment）
毒理學有一個重要信條：「劑量決定毒性」（the dose makes the poison），例如臨床用藥劑量的高低可以決定該藥物為合適的治療，或是可能致命的毒藥。美國國家科學院將劑量反應關係定義為『一種物質的劑量，與暴露人群中某種不良健康效應發生率之間關係的描述，並且以人類暴露到此物質的函數，來估計此效應的發生率之過程』。
大部分健康效應的資料是基於動物實驗，其劑量通常比人類從環境暴露的高

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很多；因此需要應用外推法（extrapolation）：由動物推測到人類，由高劑量推測到低劑量，來估計潛在的人體健康效應。

三、 暴露評估（Exposure Assessment）
無論化學物質的毒性或危害程度如何，如果沒有暴露就沒有風險。暴露評估的定義為『測量或估計人體暴露到目前存在於環境中物質的程度、頻率和持續期間，或估計新化學物進入環境中所可能引起的假設性暴露之過程』。
暴露途徑主要包括經口食入，吸入（空氣），經皮膚、黏膜吸收，及臨床上藥物的注射。不同的暴露部位可能會有不同的吸收和代謝。全部吸收劑量（total absorbed dose）是每種暴露途徑所吸收劑量的總和。同一個化學物質，其暴露期間不同，可能會造成不同的毒性及不良健康效應。
暴露評估需要本土的人體暴露參數，及影響污染物在環境介質中傳輸的參數，政府相關單位應有系統地逐步建立暴露參數的資料庫，以提供風險評估者重要的參考。

四、 風險特性描述（Risk Characterization）
風險評估的最後步驟為風險特性描述，定義為『在暴露評估中所描述的各種人體暴露狀況之下，估計健康效應的發生率之過程。藉著結合暴露評估及劑量反應評估來進行，先前步驟之不確定性的綜合效應，在此步驟中需加以說明』。風險特性描述，不僅是風險評估的最後步驟，也視為後續進行風險管理的第一步驟。
風險特性描述應整合先前風險評估三個步驟的資訊，提出總結，以供決策者作參考，並且必須討論風險評估過程的主要假設、科學判斷，及其不確定性。風險管理者可使用此風險評估的結果來發展控制風險與污染整治的策略，風險溝通者則可運用風險特性描述告知大眾有關人群發生不良健康效應的種類、大小及可能性。

定性的風險特性描述
定性的風險特性描述是以半定量的名稱，如「可忽略的」、「極微的」、「中等的」或「嚴重的」，敘述風險的程度。
以致癌效應為例，美國環保署採用「證據的重要性」的方法來決定化學物質的可能致癌性，考慮下列因素：在不同物種發生（或沒有）癌症，劑量反應的資料，腫瘤部位的數目，減少致癌時間，對不同性別的效應，致畸變性，人體個案報告及流行病學研究；再將每個化學物歸類於某一個致癌分類範疇。分類如下：
確定的人類致癌物（human carcinogen，如石綿）、強烈懷疑的人類致癌物（probable human carcinogen，有很強的動物實驗支持，如紫外線）、可能的人類致癌物（possible human carcinogen，有人類流行病學研究支持，如咖啡和汽油引擎排放廢氣）、無法分類為對人類有致癌效應、可能(probable)不是人類致癌因子

定量的風險特性描述
定量的風險特性描述以數字表達量化風險的大小。
1. 非致癌性：閾值效應（Threshold effect）
對於非致癌效應，是假定具有閾值的機制，而推導出參考劑量（reference dose, RfD）。參考劑量的定義是『估計人類族群每天的暴露，此暴露在一生之中可能不會造成可察覺到有害健康效應的風險』。RfD(mg/kg/day) = NOAEL(mg/kg/day) / Safety Factor (UF x MF) UF: Uncertainty factors; MF: Modify factors
安全係數考慮
1. 實驗動物與人對化學物質敏感性之差異
2. 人類族群中，個體對化學物質具不同之敏感性
3. 由少數實驗動物結果推論到人類大眾暴露相同化學物質

圖1. 具有閾值之非致癌效應
非致癌風險評估是比較每日暴露攝取量（intake）與化學物特定的參考劑量，針對某個相同的特定暴露途徑，兩者的比值稱為危害商數（Hazard quotient, HQ）：
危害商數（HQ）＝
綜合各種暴露途徑，危害商數的總和稱為危害指數（hazard index, HI），其觀念可以下式表示：
危害指數（HI）＝SHQ
如果危害指數小於1，預期將會沒有損害，因為暴露低於會產生不良反應的閾值。如果危害指數大於1，會超過此閾值而且可能產生毒性。

2. 致癌性：非閾值效應（Non-threshold effect）
在人體或動物會造成癌症的物質被認為具有非閾值效應，亦即並沒有安全暴露的水平。任何暴露都具有一些風險，當暴露增加，致癌反應的機率也增加。
圖2. 沒有閾值之致癌效應

致癌反應的定量評估需要用到數學模式，美國環保署一般是採用線性多階段模式（linearized multistage model, LMS），這個保守的模式可推估出癌症風險的可信上限估計（plausible upper-bound estimate）。化學物的致癌強度，即一生平均的攝取量與癌症增加的風險之間的相關性常數，以斜率因子（slope factor）表示。因為動物實驗所給相對的高劑量，必須使用模式以推估在環境中相對的低劑量之風險。

致癌風險
致癌風險評估是針對某一物質的致癌效應進行風險評估，在低劑量呈線性關係之假設下，因終生持續暴露某個潛在致癌物而使個人一生中發生癌症所增加的機率，其觀念可以下式表示：
致癌風險＝長期每日攝取量 × 斜率因子
健康風險評估是用來估計人們暴露於危害物質時，所可能承受的不良健康效應的科學工具。風險評估是一門動態的科學，因為科學的進步與公眾關注的提高，一直持續地演進。它需要多種學科的方法，整合許多科學的學科，如毒理學、生物化學、病理學、藥物學，及生物統計等等。風險評估有其內在的不確定性，會降低估計及預測人體健康效應的準確性，例如從動物觀察的效應外推來預測人體的效應，暴露與身體負擔及標的器官劑量的關係，及由動物實驗中會造成組織損害的高劑量外推到人體所經歷非組織損害的低劑量。風險評估的結果可提供後續進行風險管理與風險溝通，並作為政府施政的參考。