national institute of public health, slovenia zrak gzs...national institute of public health,...

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)

http://www.ivz.si/


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.

http://www.ivz.si/


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.

http://www.ivz.si/


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).

http://www.ivz.si/


5

Glavna onesnaževala

zraka:

Prašni delci

Ozon

Dušikovi oksidi

Ogljikov monoksid

Benzen

http://www.ivz.si/


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.

http://www.ivz.si/


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.

http://www.ivz.si/


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

http://www.ivz.si/


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.

http://www.ivz.si/


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.

http://www.ivz.si/


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.

http://www.ivz.si/


Gibanje povprečne letne koncentracije PM10

(letna mejna vrednost je 40 µg/m3)


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

http://www.ivz.si/



avtomatskih merilnih mrež, 2012.

Povprečne in maksimalne povprečne letne koncentracije PM10 za

mestne prometne postaje in postaje mestnega ozadja v Sloveniji

http://www.ivz.si/




Število prekoračitev mejne dnevne koncentracije delcev PM10 (50

ug/m3) na prometnih mestnih postajah ter postajah mestnega ozadja

v Sloveniji

http://www.ivz.si/




Letna ciljna vrednost za benzo(a)piren je presežena na merilnih mestih

v Ljubljani (BF) in Mariboru (center)

http://www.ivz.si/




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

http://www.ivz.si/


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

http://www.ivz.si/

National Institute of Public Health, Slovenia Potovanje delcev v dihalih

http://www.ivz.si/


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.

http://www.ivz.si/


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)

http://www.ivz.si/


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)

http://www.ivz.si/


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).

http://www.ivz.si/


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

http://www.ivz.si/


24

Pregled učinkov onesnaženega zraka na

zdravje;

http://www.ivz.si/


25

Učinki onesnaženega zraka na zdravje;

http://www.ivz.si/


26

Učinki onesnaženega zraka na zdravje;

http://www.ivz.si/


27

http://www.ivz.si/


Sočasna izpostavljenost onesnaženemu zraku in

povečanemu vnosu maščob potencira medsebojno

delovanje v procesu razvoja ateroskleroze.

28

http://www.ivz.si/


29

http://www.ivz.si/


30

http://www.ivz.si/


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.

http://www.ivz.si/


32

Tveganje za astmo pri otrocih v bližini prometnih cest

http://www.ivz.si/


Padec pljučne funkcije pri otrocih glede na oddaljenost od

prometne ceste.

33

http://www.ivz.si/


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.

http://www.ivz.si/


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

http://www.ivz.si/


36

Source: The City of Ljubljana

http://www.ivz.si/


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.

http://www.ivz.si/


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.

http://www.ivz.si/


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

http://www.ivz.si/

http://kazalci.arso.gov.si/


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.

http://www.ivz.si/


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

http://www.ivz.si/


42

PM 2.5 dnevne vrednosti

http://www.ivz.si/


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)

http://www.ivz.si/


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

http://www.ivz.si/


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).

http://www.ivz.si/


Zmanjšanje umrljivosti in sprejemov v bolnišnico kot

posledica letnega zmanjšanja onesnaženja s PM 10

http://www.ivz.si/


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).

http://www.ivz.si/


http://www.ivz.si/


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”

http://www.ivz.si/


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.

http://www.ivz.si/


Vir: KAKOVOST ZRAKA V SLOVENIJI V LETU 2006, ARSO

ONESNAŽENOST ZRAKA Z OZONOM

http://www.ivz.si/


Vir: KAKOVOST ZRAKA V SLOVENIJI V LETU 2006, ARSO

ONESNAŽENOST ZRAKA Z OZONOM DNEVNI POTEK

http://www.ivz.si/


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

http://www.ivz.si/


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

http://www.ivz.si/


55

Povzroča motnje ritma in veča število

utripov, to je najpomembnejši dejavnik

tveganja za nastanek srčnega infarkta.

http://www.ivz.si/


• 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.

http://www.ivz.si/


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),

http://www.ivz.si/


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.

http://www.ivz.si/


• 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.

http://www.ivz.si/

national institute of public health, slovenia zrak gzs...national institute of public health,...

Documents