national institute of public health, slovenia zrak gzs...national institute of public health,...
Post on 26-Mar-2021
3 Views
Preview:
TRANSCRIPT
National Institute of Public Health, Slovenia
1
Onesnaženost zraka in vpliv na
Zdravje prebivalcev v mestih
Dr Peter Otorepec (IVZ RS)
Mag Nataša Kovač (ARSO – MKO)
National Institute of Public Health, Slovenia
2
Najpomembnejši javno – zdravstveni problem v razvitih državah na področju okolja in zdravja je vpliv onesnaženega zraka na zdravje. V praksi je nemogoče doseči takšno kakovost zraka, ki bi stalno ustrezala predpisanim vrednostim. Vzroke onesnaženja zraka, glavni je nedvomno promet, je praktično nemogoče odstraniti.
Onesnaženemu zraku – dejavniku tveganja za nastanek bolezni je stalno ali občasno izpostavljen vsak prebivalec velikih mest Evrope. V Evropi je cca 90 % mestnega prebivalstva izpostavljena prekomernim vrednostim prašnih delcev, NO2, O3 in benzena.
National Institute of Public Health, Slovenia
3
Ocenjuje se, da v Evropi od 40.000 – 130.000 ljudi na leto umre za posledicami izpostavljenosti onesnaženemu zraku, katerega vzrok je promet.
V Franciji, Švici in Avstriji so ugotovili, da lahko 6 % vseh smrti na leto pripišejo izpostavljenosti onesnaženemu zraku, kar je 2 x več kot število žrtev prometnih nesreč.
Ocene o številu umrlih in obolelih za posledicami izpostavljenosti onesnaženemu zraku so podcenjene saj le – te temeljijo na rezultatih študij, v katerih so preučevali le kratkotrajne učinke onesnaženja. Številke so še večje.
National Institute of Public Health, Slovenia
4
Vpliv onesnaženega zraka na zdravje je
kompleksen. Promet postaja najpomembnejši
vir onesnaženega zraka v urbanih sredinah.
Gre za izpostavljenost velikega števila ljudi
klasičnim in specifičnim onesnaževalcem in to
večjim hkrati, nekateri (npr. O3) potencirajo
učinke drugih, ali pa ojačajo odziv oz. olajšajo
učinkovanje alergenov (npr. NO2).
National Institute of Public Health, Slovenia
5
Glavna onesnaževala
zraka:
Prašni delci
Ozon
Dušikovi oksidi
Ogljikov monoksid
Benzen
National Institute of Public Health, Slovenia
6
V zadnjem desetletju se večina raziskav, v katerih se ukvarjajo z problematiko zraka in zdravja, usmerja v iskanje povezave med izpostavljenostjo prebivalcem prašnim delcem, in to predvsem tistim manjšim od 10 um. Delci manjši od 10 ug prodrejo globoko v pljuča –pljučne mešičke.
Kje nastajajo delci;
Nastajajo pri gorenju fosilnih goriv:
- kurišča,
- mot. vozila,
- del. stroji,
- elektrarne.
National Institute of Public Health, Slovenia
7
Sestava delcev;
• kovine (železo, baker) – poškodujejo dedni material, povzročijo vnetje
• organska topila – poškodujejo dedni material, rakotvorne
• biološki material – (virusi, deli rastlin) – povzročijo vnetje, alergično reakcijo
• reaktivni plini – (ozon) – poškodbe tkiva
• v veliki večini delcev je glavna komponenta ogljik, na tega pa so lahko dodani številne primesi (povzroča draženje, kronično vnetje, vezivne spremembe, pljučno fibrozo.
National Institute of Public Health, Slovenia
Atmosferski delci PM10 so kompleksna mešanica organskih in
anorganskih komponent. Vpleteni so v številne procese, sodelujejo pri
različnih kemijskih in fizikalnih pretvorbah v onesnaženi atmosferi in
pri nastanku kislega dežja, vplivajo na vidnost in električne lastnosti
atmosfere. Koncentracija in sestava je odvisna predvsem od virov
(naravnih in antropogenih) ter od meteoroloških pojavov.
Če delce analiziramo, dobimo podatek o onesnaženosti zraka s
težkimi kovinami in policikličnimi aromatskimi ogljikovodiki (v
nadaljevanju PAH), saj se le te v zrak sproščajo v obliki delcev in
pare.
Kemijska sestava delcev
National Institute of Public Health, Slovenia
9
Prebivalci so izpostavljeni v zunanjem in notranjem okolju, tudi v notranjem okolju je koncentracija visoka zaradi notranjih virov (kurjenja, kajenje) in vpliva zunanjih virov (predvsem promet).
• Tudi vožnja z avtom ni varna, tudi v zaprtem avtomobilu so koncentracije enake kot zunanjem okolju.
Pri fizični aktivnosti se poveča frekvenca dihanja in s tem se poveča tudi vnos.
National Institute of Public Health, Slovenia
K onesnaženju z delci največ prispevajo vremenske razmere,
v mestnih središčih pa promet in individualna kurišča v času kurilne sezone.
Za izboljšanja kakovosti zraka je potreben prehod k rabi čistejših goriv
tako v gospodinjstvih kot tudi v prometu.
National Institute of Public Health, Slovenia
Število dni s preseženo dnevno mejno koncentracijo PM10 50 µg/m3
(lahko presežena največ 35-krat v koledarskem letu)
0
20
40
60
80
100
120
140
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Šte
vilo
dni s p
rekora
čitvam
i P
M10
mestno ozadje predmestno ozadje mestno-prometni tip
kmetijsko-podeželski tip industrijsko-podeželski tip podeželsko - naravno ozadje
dovoljeno preseganje
Vir: Zbirka podatkov meritev državne mreže za spremljanje kakovosti zraka (DMKZ), Agencija RS za okolje in zbirka podatkov dopolnilnih
avtomatskih merilnih mrež (TE Šoštanj, TE Trbovlje, TE-TO Ljubljana, EIS Anhovo), 2012.
National Institute of Public Health, Slovenia
Gibanje povprečne letne koncentracije PM10
(letna mejna vrednost je 40 µg/m3)
Vir: Zbirka podatkov meritev državne mreže za spremljanje kakovosti zraka (DMKZ), Agencija RS za okolje in zbirka podatkov dopolnilnih
avtomatskih merilnih mrež (TE Šoštanj, TE Trbovlje, TE-TO Ljubljana, EIS Anhovo), 2012.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Po
vpre
čne
letn
a k
on
cen
tra
cija
PM
10 (
v µ
g/m
3)
mestno ozadje predmestno ozadje mestno-prometni tip
kmetijsko-podeželski tip industrijsko-podeželski tip podeželsko - naravno ozadje
povpr. letna koncentracija - skupno letna mejna vrednost
National Institute of Public Health, Slovenia
Vir: Zbirka podatkov meritev državne mreže za spremljanje kakovosti zraka (DMKZ), Agencija RS za okolje in zbirka podatkov dopolnilnih
avtomatskih merilnih mrež, 2012.
Povprečne in maksimalne povprečne letne koncentracije PM10 za
mestne prometne postaje in postaje mestnega ozadja v Sloveniji
National Institute of Public Health, Slovenia
Vir: Zbirka podatkov meritev državne mreže za spremljanje kakovosti zraka (DMKZ), Agencija RS za okolje in zbirka podatkov dopolnilnih
avtomatskih merilnih mrež, 2012.
Število prekoračitev mejne dnevne koncentracije delcev PM10 (50
ug/m3) na prometnih mestnih postajah ter postajah mestnega ozadja
v Sloveniji
National Institute of Public Health, Slovenia
Vir: Zbirka podatkov meritev državne mreže za spremljanje kakovosti zraka (DMKZ), Agencija RS za okolje in zbirka podatkov dopolnilnih
avtomatskih merilnih mrež, 2012.
Letna ciljna vrednost za benzo(a)piren je presežena na merilnih mestih
v Ljubljani (BF) in Mariboru (center)
National Institute of Public Health, Slovenia
Vir: Zbirka podatkov meritev državne mreže za spremljanje kakovosti zraka (DMKZ), Agencija RS za okolje in zbirka podatkov dopolnilnih
avtomatskih merilnih mrež, 2012.
Gibanje povprečne letne koncentracije PM2.5
(letna mejna vrednost je 25 µg/m3)
0
5
10
15
20
25
30
35
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Gib
anje
povpre
čne k
oncentr
acije
PM
2.5
(v u
g/m
3)
- Ljubljana Bežigrad - Ljubljana BF - Maribor Vrbanski plato
- Maribor center - Iskrba letna mejna vrednost
National Institute of Public Health, Slovenia
17
Velikost delcev
Delci velikosti (2.5–10
mikronov) prodrejo v
zgornje dihalne poti
Delci velikosti (< 2.5
mikronov) prodrejo v
terminalne bronhiole
in alveole
National Institute of Public Health, Slovenia
19
Mehanizem delovanja;
Lokalno vnetje
I.Makrofagi in neutrofilci odstranijo delce, ki se kopičijo na sluznici, povzročijo – aktivacijo celic. Poveča se sinteza vnetnih mediatorjev - citokini in kemokini
Posledica je aktivacija in migracija celic vnetja (neutrofilcev) iz krvi v dihala. Pride do poškodbe celic sluznice in drugih celic (npr makrofagov).
Posledica je poškodba sluznice in poškodba obrambnih celic, s tem je porušen obrambni mehanizem. Večja verjetnost vnetja dihal, pljučnic.
National Institute of Public Health, Slovenia
20
II.Prašni delci povzročijo sintezo nevrotransmiterjev v dihalnih
živčnih celicah -nevrogeno vnetje – vse celice so prizadete (bele krvne celice, epitelijske, celice gladkih mišic).
Posledica je obsežna vnetna reakcija.
• v primeru že obstoječe bolezni dihal (astma, bronhitis) se ta poslabša, pride do vnetne reakcije, bakterijsko vnetje, ki osnovno bolezen poslabša.
• sproščajo se mediatorji vnetja (citokini), ki imajo sistemske učinke – sproščanje fibrinogena iz jeter – poveča se vizkoznost krvi in koagulacija – nastanek krvnih strdkov – (motnje ritma, srčni infarkt)
National Institute of Public Health, Slovenia
21
Potovanje delcev po telesu
- delci potujejo v različna tkiva in povzročajo vnetja- sproščajo se mediatorji vnetja (citokini), ki imajo sistemske učinke – sproščanje fibrinogena iz jeter – poveča se vizkoznost krvi in koagulacija – nastanek krvnih strdkov – (motnje ritma, srčni infarkt)
Delovanje na živčne končiče živca vagusa
- delci dražijo živec vagus, ki ima vpliv na srčni utrip in dihanje (motnje ritma, srčni infarkt)
National Institute of Public Health, Slovenia
22
Rezultati epidemioloških študij v katerih so preučevali kratkotrajno izpostavljenost prašnim
delcem PM10 kažejo na:
povečano stopnjo umrljivosti za obolenja dihal (RR 1.012 / 10 ug/m3),
kardiovaskularnega sistema (RR 1.008 / 10 ug/m3) in povečano število napadov astme pri otrocih
(RR 1.051 / 10 ug/m3).
National Institute of Public Health, Slovenia
Dolgotrajna izpostavljenost PM 2.5 poveča tveganje za ;
• Umrljivost zaradi bolezni dihal, srca in ožilja 1,12
• Umrljivost zaradi ishemične bolezni srca 1,25
• Umrljivost za pljučnim rakom 1,12
23
National Institute of Public Health, Slovenia
24
Pregled učinkov onesnaženega zraka na
zdravje;
National Institute of Public Health, Slovenia
25
Učinki onesnaženega zraka na zdravje;
National Institute of Public Health, Slovenia
26
Učinki onesnaženega zraka na zdravje;
National Institute of Public Health, Slovenia
Sočasna izpostavljenost onesnaženemu zraku in
povečanemu vnosu maščob potencira medsebojno
delovanje v procesu razvoja ateroskleroze.
28
National Institute of Public Health, Slovenia
31
Najbolj so prizadeti;
bolniki s obstoječimi kardiovaskurnimi in pljučnimi obolenji,
starejši ljudje ter
glede na raziskave zadnjih študij o dolgoročnem vplivu na zdravje tudi celotna populacija.
National Institute of Public Health, Slovenia
32
Tveganje za astmo pri otrocih v bližini prometnih cest
National Institute of Public Health, Slovenia
Padec pljučne funkcije pri otrocih glede na oddaljenost od
prometne ceste.
33
National Institute of Public Health, Slovenia
34
Raziskovalni projekt APHECOM (Vpliv onesnaženega zraka na zdravje) je omogočil pridobiti nove, zanesljive evropske podatke o vplivu onesnaženega zraka z delci PM10 in PM2,5 na zdravje Evropejcev. Podatki za raziskovalni projekt so se zbirali in obdelovali z isto metodologijo v različnih evropskih državah.
National Institute of Public Health, Slovenia
35
Lokacija študije Ljubljana:
Ljubljana in numbers
Number of inhabitants 258.873
Number of men 122.728
Number of women 136.145
Settlement area, sq km 163,8
Population density, persons per sq km 1.581
Number of families 72.892
Number of households 100.399
Average household size 2,6
Number of dwellings 109.953
Source: 2002 Census of Population, Households and Housing, SORS and Register of Spatial units, SMA
National Institute of Public Health, Slovenia
37
Klima
Ljubljana leži na nadmorski višini 300m. Izrazita kotlinka lega
Klima je prehodna med kontinentalno in alpsko, z predvsem lokalnimi vetrovi, ki jih določa toplotni otok.
Meteorološki pogoji so zelo neugodni in prispevajo, k onesnaženju zraka. Hitrost vetra je pod 1 m/s.
National Institute of Public Health, Slovenia
38
Lokalni transport
Glavni način transporta je osebni avto. Leta 2006, Ljubljana je bilo registriranih 611 avtomobilov na 1000 prebivalca. Vsak dan v Ljubljano pride dodatnih 130.000 avtomobilov. 70 % tistih, ki v Ljubljani delajo pride z avtom, 16 % z avtobusom, 10 % z kolesom in 4 % z vlakom. Različne vožnje veliko prispevajo k onesnaženju.
National Institute of Public Health, Slovenia
39
Lastništvo osebnih avtomobilov, ki je v tesni povezavi z njihovo rabo,
doživlja v Sloveniji nadpovprečno hitro rast – v zadnjih 20 letih se je
skoraj podvojilo. Stopnja motorizacije v Sloveniji presega tudi stanje
v številnih gospodarsko razvitejših državah EU.
Vir: Kazalci okolja v Sloveniji, http://kazalci.arso.gov.si
National Institute of Public Health, Slovenia
40
Viri onesnaženja z PM10
Izpusti PM10 v letu 2010 so bili 4,8 kton.
Analiza virov izpustov delcev različnih velikosti kaže, da so glavni vir
delcev v zraku goriva, ki se uporabljajo v gospodinjstvih, predvsem
zaradi uporabe lesne biomase v starih kotlih na trdna goriva ali v
drugih napravah z neoptimalnim zgorevanjem lesne biomase.
Zanimivo je, da delež tega vira z manjšanjem delcev narašča, kar
pomeni, da med izpusti iz lesne biomase prevladujejo delci PM2.5.
National Institute of Public Health, Slovenia
41
PM10
-10.0
10.0
30.0
50.0
70.0
90.0
110.0
130.0
150.0
1.1
.2004
1.2
.2004
1.3
.2004
1.4
.2004
1.5
.2004
1.6
.2004
1.7
.2004
1.8
.2004
1.9
.2004
1.1
0.2
004
1.1
1.2
004
1.1
2.2
004
1.1
.2005
1.2
.2005
1.3
.2005
1.4
.2005
1.5
.2005
1.6
.2005
1.7
.2005
1.8
.2005
1.9
.2005
1.1
0.2
005
1.1
1.2
005
1.1
2.2
005
1.1
.2006
1.2
.2006
1.3
.2006
1.4
.2006
1.5
.2006
1.6
.2006
1.7
.2006
1.8
.2006
1.9
.2006
1.1
0.2
006
1.1
1.2
006
1.1
2.2
006
Da
ily c
on
cen
tra
tio
ns
(u
g/m
3)
PM 10 dnevne vrednosti
National Institute of Public Health, Slovenia
43
Methods – Health Impact Assessment
For each specific relationship between health outcomes and pollutants,
the health impact function was
• where Δy is the outcome of the HIA
• y0 is the baseline health data
• Δx is the decrease of the concentration defined by the scenario
• β is the coefficient of the concentration response function ( β=log(RR per
10 µg/m3)/10)
National Institute of Public Health, Slovenia
44
Concentration response functions (CRFs) were selected from the
literature, favouring multi-cities studies located in Europe.
HIA Health outcome Ages RR per 10 μg/m3 Ref
Short-term
impacts
of PM10
Non-external
mortality
All 1.006
[1.004-1.008]
(4)
Respiratory
hospitalization
s
All 1.0114
[1.0062-1.0167]
(5)
Cardiac
hospitalization
s
All 1.006
[1.003-1.009]
(5)
Long-term
impacts
of PM2.5
Non-external
mortality
>30 1.06
[1.02-1.11] (7)
Cardiovascular
mortality
>30 1.12
[1.08-1.15] (8)
Health outcome and relative risks used in the HIA
National Institute of Public Health, Slovenia
45
Kratkoročni vpliv PM10 na zdravje
prebivalcev Ljubljane
Izračun za dva scenarija; če se povprečna
letna vrednost PM 10 zmanjša za 5 μg/m3 in
scenarij če se povprečna letna vrednost PM
10 zmanjša na 20 μg/m3 WHO annual air quality
guideline (WHO-AQG).
National Institute of Public Health, Slovenia
Zmanjšanje umrljivosti in sprejemov v bolnišnico kot
posledica letnega zmanjšanja onesnaženja s PM 10
National Institute of Public Health, Slovenia
47
Dolgoročni vpliv PM2.5 na zdravje
prebivalcev Ljubljane
Izračun za scenarij če se povprečna letna
vrednost PM 2,5 zmanjša na 10 μg/m3 (WHO AQG).
National Institute of Public Health, Slovenia
STRATOSFERA TROPOSFERA
NxOy
Promet 60 % Industrija 8 % Energetika 32 %
CxHy
Promet 28 % Industrija 18 % Energetika 24 % Uporaba topil 24 % Ostalo 6 %
Ozon,
Ostali fotooksidanti
atmosfera
NASTANEK OZONA “Slab ozon” “Dober ozon”
National Institute of Public Health, Slovenia
Ozon
Najmočnejši oksidant. Povzroča oksidacijo - vezavo na
SH skupine aminokislin (encimov, proteinov,
peptidov) in oksidacijo polinenasičenih maščobnih
kislin v kislinske perokside.
Deluje na celično membrano – jo uniči in s tem
povzroči smrt celice.
Povzroča vnetno reakcijo - akutno, ki lahko preide v
kronično. Uničenje celice in vnetna reakcija je glavni
mehanizem delovanja.
National Institute of Public Health, Slovenia
Vir: KAKOVOST ZRAKA V SLOVENIJI V LETU 2006, ARSO
ONESNAŽENOST ZRAKA Z OZONOM
National Institute of Public Health, Slovenia
Vir: KAKOVOST ZRAKA V SLOVENIJI V LETU 2006, ARSO
ONESNAŽENOST ZRAKA Z OZONOM DNEVNI POTEK
National Institute of Public Health, Slovenia
53
VPLIV OZONA NA ZDRAVJE:
“OPEKLINE PLJUČ”
Draženje, vnetje dihalnih poti
Zmanjšanje obrambne sposobnosti pljuč
Upad pljučne funkcije
Draženje, očesne veznice
Prekomeren odgovor pljuč na zunanje
dražljaje
Povzroča astmatične napade pri astmatikih
National Institute of Public Health, Slovenia
54
Kronična izpostavljenost ozonu povzroča:
Kronično pljučno bolezen – vodi v propad pljuč
Razrast veziva v pljučih - pljučno fibrozo
Trajno zoženje dih poti - Obstrukcija malih dihalnih
poti - vnetje
Že 4 letna izpostavljenost višjim
koncentracijam ozona v bivalnem okolju je
povzročila upad pljučnih funkcij
National Institute of Public Health, Slovenia
55
Povzroča motnje ritma in veča število
utripov, to je najpomembnejši dejavnik
tveganja za nastanek srčnega infarkta.
National Institute of Public Health, Slovenia
• Fizična aktivnost poveča tveganje za
probleme z dihali se v dneh z najvišjo
koncentracijo ozona. Poveča se število
sprejemov v bolnišnico zaradi poslabšanja
astme pri otrocih in povečanega število
vnetij dihalnih poti. Dolgotrajna sočasna
izpostavljenost ozonu in biološkim
alergenom vodi v razvoj prekomernega
trajnega odgovora dihal na alergene.
National Institute of Public Health, Slovenia
Izmerjene največje koncentracije ozona v velikih
mestih Slovenije lahko vplivajo na zdravje
občutljivega dela prebivalstva.
Tveganje za probleme z dihali se v dneh z najvišjo
koncentracijo ozona poveča pri fizični aktivnosti.
Poveča se število sprejemov v bolnišnico zaradi
obolenj dihal pri odraslih (RR 1.0038 / 10 ug/m3),
poveča se število sprejemov v bolnišnico zaradi
obolenj dihal pri starejši (+65) (RR 1.0062 / 10
ug/m3),
National Institute of Public Health, Slovenia
Koncentracija ozona 100 ug/m3 je tista pri kateri večina ljudi nima težav. To ne velja za astmatike !!
Študije kažejo, da je pri nastanku astme pomembna koncentracija ozona v zraku in fizična aktivnost.
Sočasno delovanje temperature, ozona in delcev potencira delovanje posameznega dejavnika tveganja.
National Institute of Public Health, Slovenia
• Ena od najpomembnejših posledic prometa in slabe
kakovosti zraka je sprememba življenjskih navad. Ta
problematika je še posebej izrazita pri otrocih in
mladostnikih. Zaradi onesnaženega zraka in slabe
varnosti pešcev in kolesarjev v velikih urbanih središčih
starši ponavadi iz strahu ne dovolijo otrokom, da bi se
igrali zunaj. Otroci so tako “priklenjeni” na notranje
okolje oziroma na sedeči – pasivni vedenjski vzorec -
couch kids. Fizična aktivnost pa je najpomembnejši
dejavnik za preprečitev debelosti, ateroskleroze in s
tem nastanka kardiovaskularnih obolenj, srčnega
infakta, prezgodnje umrljivosti in sladkorne bolezni(6).
• V državi okoli 60% vseh mladostnikov v starosti od 11
– 15 let ni zadostno telesno aktivnih.
top related