HELBREDSEFFEKTER AF LUFTFORURENING

Transkript

1 HELBREDSEFFEKTER AF LUFTFORURENING Jakob Bønløkke, læge, Ph.D. enter of Energy, Environment & Health Miljø- og Arbejdsmedicin Folkesundhed Aarhus Universitet

2 Kilder Komponenter: Gasser - partikler Helbred - levetid Atmosfærisk omdannelse Mekanismer Evidens

3 Forureningskomponenter SO2, NOx, tjærestoffer og dioxiner, CO2, kulstof, CO, VOC, N2O, ozon... Gasser, dampe og primære partikler (sod), men - kemisk omdannelse i atmosfæren inden de når mennesker (vigtigst dannelse af sekundære partikler (PM2,5) og af ozon)

4 Nomenklatur TSP: total suspended particles PM10: partikler med str. på 10 µm eller mindre PM2,5: partikler med str. på 2,5 µm eller mindre Ultrafine (nanopartikler): PM < 0,1 µm RR: Risiko Ratio

5

6 Sekundære partikler Kilde: Den Store Danske Encyklopædi

7 Sekundære partikler Kilde: Den Store Danske Encyklopædi

8 Sekundære partikler

9 SO2 udledning i danske farvande iflg. DMU rapport

10 WHO (2000) angiver ud fra en analyse af data frem til 1996, at en kortvarig stigning (dage) på 10 µg/m3 i PM10 er forbundet med stigning på 0,8 pct. i antal hospitalsindlæggelser pga. luftvejssygdomme, 3,1 pct. større forbrug af astmamedicin, 3,6 pct. stigning i symptomer med hoste, 3,2 pct. flere tilfælde af vejrtrækningsbesvær med et vist fald i lungefunktion. Nyere undersøgelser for 90 nordamerikanske byer og 29 europæiske byer finder et øget antal indlæggelser grundet hjerte-kar-sygdomme på ½ -1 pct. og et øget antal indlæggelser på grund af luftvejslidelser på 1-2 pct. For langvarig udsættelse angiver WHO, at en 10 µg/m3 stigning i PM10 gennemsnitsniveauet er forbundet med næsten 30 pct. stigning i andelen af børn med bronkitissymptomer og med en faldende lungefunktion blandt børn og voksne. Kilde: Trafikministeriet 2003

11 Ramazzini 1600 tallet

12 Helbredseffekter Bestemmes af Giftighed (toxicitet) Dosis (koncentration*indåndet volumen*deponeringsfraktion) Dosis i målorgan Individuel følsomhed - relateret til ovenstående Interaktioner

13 Giftighed: eksempler SO2: akut toxisk irritant øvre luftveje/konduktive NO2: akut toxisk oxidant nedre luftvej. Høje doser: lungeødem og død Tjærestoffer: kræftfremkaldende Små partikler (PM2,5 og mindre) oxidativt stress Afh. af størrelse, overflade, facon, koncentration (overload), elektrisk ladning, vand- og fedtopløselighed, ph, redox kapacitet, kemisk sammensætning

14 Deponering Vejrtrækningsmønster Luftvejenes anatomi Størrelse (aerodynamisk diameter) Vandopløselighed ph og elektrisk ladning

15 Næsehulen (mm.: m 2 ) Luftrør Bronchier (0.03 m 2 ) Bronchioler (0.25 m 2 ) Alveoler (140 m 2 )

16 Impaktion i lungevæv

17

18 Deponeringsfraktioner Löndahl, afhandling 2009

19 Deponeringsfraktioner Löndahl, afhandling DMU Miljøbiblioteket

20 Målorgan Lokale reaktioner: Luftvejene Hoste, infektioner, astmaanfald, kronisk bronchitis, lungekræft Reaktioner andre steder efter optagelse af stoffer typisk via blod: kredsløbs-sygdom fosterpåvirkning: vækst og immunsystem ultrafine partikler til hjernen via lugtenerven?

21 Følsomhed Alder Køn Forudbestående sygdom - f.eks.: Lungesygdomme kan påvirke deponering Diabetes og kredsløbssygdomme påvirker følsomhed Afgiftningsmekanismer (arvelighed)

22 Interaktioner Partikler fra svovlforbindelser og nitrater er stort set ugiftige i sig selv, ligesom saltkrystaller Partikler sammen med skadelige gasser (f.eks. ozon), tjærestoffer, VOCer, biologiske stoffer (f.eks. endotoxin) kan bære stofferne andre steder hen i luftvejene kan interagere direkte med slimhinde og væv

23 Dosis-respons Respons Funktion med forst¾rkende effekt ved lave koncentrationer Uline¾r funktion Line¾r og proportional Line¾r med t¾rskelv¾rdi Dose T¾rskelv¾rdi Forst¾rkende effekt Figu r 1. En princip iel op stilling af m u lige d osis-respons-fu nktioner for lave koncentrationer.

24 Grundlag: evidens Befolkningsstudier koblet med områdemålinger af forurening tidsserier, kohorteundersøgelser, case-kontrol undersøgelser Eksperimentelle undersøgelser dyr, mennesker, celler

25 Kohorter Six U.S. cities (Dockery Fulgt til senest Laden 2006) 8111 personer Centrale luftmålinger (TSP, SO2, sulfater, ozon) Fra mindst forurenede by (11 µg PM2,5/m 3 ) til mest (29,6 µg/m 3 ) 27% højere dødsrisiko Laden: 16% (95% CI: 7-26%) per 10 µg PM2,5/m 3

26 Kohorter The American Cancer Society Study (Pope 1995 og 2002) 552,138 deltagere. each 10 µg/m 3 increase in PM2.5 was associated with 8 to 18% increases in cardiovascular mortality,

27 Kohorter Kilde: Trafikministeriet 2003

28 For tidlig død vs. levetidsforkortelse Iflg. Pope 1995 findes en RR = per µg/m 3 stigning i koncentrationen af PM2,5. Ved at multiplicere den kendte risiko for død i hver aldersgruppe med RR udregnes antal ekstra (for tidlige) dødsfald Vha. levetidstabeller findes tabet af leveår pr personer (danske) ved et et-årigt stød på 1 µg/m 3

29 Stigning i dødelighed per 10 ug/m 3 PM2,5 eller 20 ug/m 3 PM10 i flere studier med forskelligt design og opfølgningstid.

30 For tidlig død vs. levetidsforkortelse Kilde: Verdensbanken

31

32 Miljøstyrelsen 2005

33 Helbredsmål Defineret som Antal i DK år 2000 Korttidseffekter Akut Mortalitet (alle aldersgrupper) For tidlige dødsfald 178 Respiratoriske Hospital Indlæggelser (65yr +) Indlæggelser 98 Begrænset aktivtitet (15-64 år) Dage Brug af astmamedicin (5-14 år) Dage Respiratory medication use (adults 20yr +) Dage Cough and LRS (children 0-14yr) Dage Respiratoriske Hospital Indlæggelser (alle aldre) Indlæggelser 530 Cardiac Hospital Admissions (All ages) Indlæggelser 320 Restricted Activity Days (RADs 15-64yr) Dage Respiratory medication use (children 5-14yr) Dage Respiratory medication use (adults 20yr +) Dage LRS symptom days (children 5-14yr) Dage LRS among adults (15yr +) with chronic symptoms Dage Langtidseffekter Mortalitet (alle aldersgrupper) Tabte leveår Mortalitet (30år +) For tidlige dødsfald 3270 Spædbarnsdødelighed (0-1år) For tidlige dødsfald 4 Kronisk Bronchitis (27år +) Nye tilfælde 1400