Impact van luchtverontreiniging op de gezondheid

Transcriptie

1 Impact van luchtverontreiniging op de gezondheid Frans Fierens (*) (*)Wetenschappelijk Medewerker van de Vlaamse Milieumaatschappij (VMM) bij de Intergewestelijke Cel voor het Leefmilieu (IRCEL) 1 Luchtverontreiniging Emissies (stad, top 3) 1. Verkeer 2. Gebouwen (verwarming/koeling) 3. Industrie Meteorologische condities Topografie Lokatie in de stad ( street canyons ) 2 Vervuiling van de atmosfeer met stoffen die schadelijk zijn voor de gezondheid/ecosytemen In steden hoge emissiedichtheid Intens verkeer Hoge bevolkingsdichtheid Vervuiling belangrijker 1

2 Voorbeeld concentratieopbouw van luchtvervuiling in een stad (straat) Lokale verkeersbijdrage stedelijke achtergrond regionale achtergrond 3 Verkeer straat Bijdrage stad Bijdrage land (BE of NL of Lux ) Bijdrage Buitenland Bijdrage andere bronnen (oa. Natuurlijke) Gemeten concentratie polluent Maximale beleidsruimte stedelijke overheid Maximale beleidsruimte Hogere overheid + EU Concentratieopbouw in een straat : NO 2 Antwerpen (Plantin en Moretuslei) : jaargemiddelde NO 2 (µg/m³) in Verkeer straat Antwerpse Agglomeratie Vlaanderen EU-jaargrenswaarde (4 µg/m³) Lokaal verkeer Stedelijke + regionale achtergrond 4.5 Buitenland 4 Bron : IRCEL, beleuros model 2

3 Concentratieopbouw in een straat : PM1 Antwerpen (Plantin en Moretuslei) : gemiddelde PM1 (µg/m³) in wintermaanden EU-jaargrenswaarde (4 µg/m³) Agglo Antwerpen Lokaal vekeer Vlaanderen Buitenland Stedelijke + regionale achtergrond 5 5 Bijdrage andere bronnen Bron : IRCEL, beleuros model 1999/3/EG 2/69/EG 22/3/EG O3 Naleving EU grens/streefwaarden in stedelijk gebied 1uur max-8uur 24uur jaar SO x jaar 125 3x jaar NO2 2 18x jaar 4 (21) PM1 5 35x jaar 4 Pb,5 CO 1. Benzeen x jaar 3j_avg Cleaner air Streefwaarde 25 (21) -> Grenswaarde 25 (215) + PM2.5 Urban Background 2 (215) 6 Niet alleen gezondheidseffect, maar ook COST-BENEFIT (concentraties in microgram/m³) Indicative limit value 2 (22) 3

4 WHO Air Quality guidelines (25) 1uur max-8uur 24uur jaar SO2 2 NO2 2 4 PM1 5 3x jaar 2 PM x jaar 1 O3 1 DE WHO grenswaarden zijn : de laagste waarden waarbij er uit epidemiologisch onderzoek (timeseries/cohorte) blijkt dat er nog (statistisch significante) gezondheidseffecten zijn waarden waarbij de volksgezonheid voldoende wordt beschermd (alhoewel er toch nog effecten kunnen zijn) 7(concentraties in microgram/m³) NO 2 : toekomst verkenning (bron : IRCEL-CELINE, beleuros) CLE inschatting emissies binnen 5 en 1 jaar en Meteo 22 Annual mean (µg/m³)

5 Haalbaarheid grenswaarden (BE) 1. NO 2 Year Urban Background (annual mean) µg/m³ Street Increment (narrow busy streets) µg/m³ (*) Annual mean (narrow busy streets) µg/m³ (*) Air pollution at street level, EEA technical report 1/26 9 PM1 : toekomst verkenning (bron : IRCEL-CELINE, beleuros) CLE inschatting emissies binnen 5 en 1 jaar en Meteo 22 Annual mean (µg/m³)

6 Haalbaarheid grenswaarden (BE) 2. PM1 Year Urban Background (annual mean) µg/m³ Street Increment (narrow busy streets) µg/m³ (*) Annual mean (narrow busy streets) µg/m³ Number of days daily limit value > (*) Air pollution at street level, EEA technical report 1/26 11 PM2.5 :toekomst verkenning (bron : IRCEL-CELINE, beleuros) CLE inschatting emissies binnen 5 en 1 jaar en Meteo 22 Annual mean (µg/m³)

7 Haalbaarheid grenswaarden (BE) 3. PM2.5 Year Urban Background (annual mean) µg/m³ Street Increment (narrow busy streets) µg/m³ (*) Annual mean (narrow busy streets) µg/m³ (*) Air pollution at street level, EEA technical report 1/26 13 Gevolgen gezondheid 14 7

8 Respiratoire opname van gassen wateroplosbaarheid irritatie +++ NH 3, SO 2, HCl, R-CHO,... snel ++ Cl 2, CH 3 NCO (methyl iso-cyanaat,... + O 3, NO 2, COCl 2 (fosgeen),... traag 15 Pleura bloedbaan vetoplosbaar solventen, anesthetica C 6 H 6, CHCl 3, F 3 C-CHBrCl,... Ozon : Longfunctievermindering % FEV1- vermindering Ozon : dosis - effect relatie geen effect lichte ernst matige ernst ernstig grootste longfunctie vermindering zomer uur concentratie (µg/m³) Dosis (µg) = Concentratie (µg/m³) x blootstellingstijd (s) x inadem debiet (m³/s) 16 8

9 Respiratoire opname van deeltjes (1) Hoe fijn is fijn stof of PM (Particulate Matter)? 17 Respiratoire opname van deeltjes (2) luchtsnelheid +++ impactie partikelgrootte > 5 µm ++ + sedimentatie 1-5 µm diffusie <.2 µm 18 Pleura bloedbaan <<.1µm 9

10 Humans Inhalation of (ultrafine) 99m Tc-carbon particles ( Technegas ) CPM / gr blood largely particle-bound n= Time (min) 6 min 19 Nemmar et al. Circulation 22,15, Fijn stof : gezondheidseffecten Lange termijn effecten (belangrijkste) Levensverwachtingsvermindering maanden (PM2.5) Roken 5-1 jaar Korte termijn effecten (tijdens smogepisodes): Vervroegde sterfte (zie ozon) 2 Informatie van de bevolking verkeersmaatregelen (9 km/u) 1

11 Effecten van Luchtvervuiling : zijn er bewijzen? Toxicologische studies Interventie studies Time Serie studies (Korte termijn effecten) Cohorte Studies (Lange termijn effecten) epidemiologische studies - statistiek 21 Toxicologische (PM) Beperkte mogelijkheden bij mensen Proefdier -> mens : extrapolatie Specifiek fijn stof (PM): Weinig toxicologische studies PM in labo : moeilijk na te maken Landurig proefdieren onderzoek : nog zeldzaam 22 11

12 Toxicologische (PM) - proefdieren Atherosclerose (aderverkalking) neigende muizen : Blootstelling aan verhoogde PM via deeltjesconcentrator PM2.5 gemiddelde= 15 µg/m³ 6uur/dag, 5 dagen/week : PM2.5 = 8 µg/m³ Na 6 maanden : gevoelig meer AthSc bij blootgestelde muizen Long-term Air Pollution Exposure and Acceleration of Atherosclerosis and Vascular Inflammation in an Animal Model Qinghua Sun, MD, PhD; Aixia Wang, BS; Ximei Jin, BS; Alex Natanzon, MD; Damon Duquaine, MS; Robert D. Brook, MD; Juan-Gilberto S. Aguinaldo, MD; Zahi A. Fayad, PhD; Valentin Fuster, MD, PhD; Morton Lippmann, PhD; Lung Chi Chen, PhD; Sanjay Rajagopalan, MD JAMA. 25;294: Toxicologische (PM) - mens Experiment met 2 mannen die hartaanval hadden gehad : -> controle hartfunctie bij lichte oefeningen 1. propere lucht 2. Met blootstelling dieselroet (3 µg/m³, 1 uur) 24 Tijdens blootstelling : verminderde bloedtoevoer hart Source: Mills, N.L. et al (27) Ischemic and Thrombotic Effects of Dilute Diesel-Exhaust Inhalation in Men with Coronary Heart Disease. The New England Journal of Medicine vol. 357 n 11: p

13 Relatief Risico (RR)? Effect Aspartaam (zoetstof) bij Ratten: Dieren met kanker Dieren zonder kanker totaal Controle mg/kg mg/kg RR : 4 mg/kg groep : (22/15) / (13/15) = 1.69 ( ) - 2 mg/kg groep : (3/15) / (13/15) = 2.31 ( ) 25 Tussen haken = 95% betrouwbaarheidsinterval FDA : 5 mg/kg = 7 liter voor iemand van 8 kg (EU = 4 mg/kg) Bron : First Experimental Demonstration of the Multipotential Carcinogenic Effects of Aspartame Administered in the Feed to Sprague-Dawley Rats Morando Soffritti, Fiorella Belpoggi, Davide Degli Esposti, Luca Lambertini, Eva Tibaldi, and Anna Rig Interventie studies ban of Coal Dublin : vanaf 1/9/199 Gevoelige daling SO 2 en Black Smoke (zwarte rook) SIGNIFICANTE DALING STERFTE : - 1% door hart/vaataandoeningen - 15% longaandoeningen 26 13

14 Time Series Dagelijkse variatie mortaliteit/ziekenhuisopnames en luchtvervuiling Korte termijn effecten Er zijn 1den studies (EU + US) Impact van kortetermijn effecten Meta Analyse WHO (PM1, BS, O3): Mortality (deaths per day) /7/ /2/1998 1/1/1998 2/5/ /12/ /7/2 8/2/21 31/8/21 2/4/22 28/1/22 17/5/23 27/12/ PM-1 concentratie 27 VERVROEGDE STERFTE Variatie in dagelijkse sterfte en PM * Mortality (deaths per day) /7/ /2/1998 1/1/1998 2/5/ /12/ /7/2 8/2/21 31/8/21 2/4/22 28/1/22 17/5/23 27/12/ PM-1 concentratie *Flanders, non-traumatic death (n = ) 28 14

15 Variatie in dagelijkse sterfte en Temperatuur t min tmax Temperatuur Dagelijkse sterfte Total daily mortality Min/Max Temp (Ukkel, C ) /5/25 2/5/25 9/5/25 9/5/25 16/5/25 16/5/25 23/5/25 23/5/25 trend SD +3SD 3/5/25 3/5/25 6/6/25 6/6/25 13/6/25 13/6/25 2/6/25 2/6/25 27/6/25 27/6/25 4/7/25 4/7/25 11/7/25 11/7/25 18/7/25 18/7/25 25/7/25 25/7/25 1/8/25 1/8/25 8/8/25 8/8/25 15/8/25 15/8/25 22/8/25 22/8/25 29/8/25 geobserveerd schatting max. schatting 29/8/25 5/9/25 5/9/25 12/9/25 12/9/25 19/9/25 19/9/25 26/9/25 26/9/25 29 België, 25 Bron: WIV, KMI, 25 Variatie in dagelijkse sterfte en Ozon 2 ozon Dagelijkse sterfte Ozon (8 uur gem. België) Total daily mortality trend SD +3SD geobserveerd schatting max. schatting /5/25 9/5/25 16/5/25 23/5/25 3/5/25 6/6/25 13/6/25 2/6/25 27/6/25 4/7/25 11/7/25 18/7/25 25/7/25 1/8/25 8/8/25 15/8/25 22/8/25 29/8/25 5/9/25 12/9/25 19/9/25 26/9/25 2/5/25 9/5/25 16/5/25 23/5/25 3/5/25 6/6/25 13/6/25 2/6/25 27/6/25 4/7/25 11/7/25 18/7/25 25/7/25 1/8/25 8/8/25 15/8/25 22/8/25 29/8/25 5/9/25 12/9/25 19/9/25 26/9/25 3 België, 25 Bron: WIV, IRCEL, 25 15

16 Extra sterfte ozon Tabel 1: Schatting van de sterfgevallen toe te schrijven aan ozon (Vlaanderen, 2-26) zomer 1 ozonconcentratie 2 (µg/m³) sterfgevallen door ozon laagste schatting 3 hoogste schatting 3 variantie σ² σ , , , , , , ,8 extra in 21 tov ,1 extra in 22 tov ,8 extra in 23 tov ,1 extra in 24 tov ,4 extra in 25 tov ,1 extra in 26 tov , Extra sterfte door ozon 1 periode mei-september 2 ruimtelijk gemiddelde in Vlaanderen van de 8-uursgemiddelde ozonconcentraties tussen 12 en 2 uur (Midden-Europese tijd) tijdens de maanden mei tot en met september 3 grenzen van het 95 % betrouwbaarheidsinterval Vervroegde sterfte (via RR Hoek,2) TOTALE extra 23 in VLA = 763 (WIVSartor, 24) Totale sterfte (1/5 3/9, Vlaanderen : ) 31 Cohorte studies Verschillen in mortaliteit/morbiditeit tussen grote groepen mensen (steden) met verschillende luchtkwaliteit Chronische (lange termijn) effecten Verhoogd risico op vroegtijdige sterfte Enkele belangrijke studies US : ACS study +vervolg (Pope et al., 1995, 22) Six Cities Study (Dockery et al., 1993 Weinig EU studies Risico wonen naast drukke verkeersweg (Hoek et al.,22) 32 DALING LEVENSVERWACHTING 16

17 Cohorte studies (2) RR s Pope et al.,22, gebruikt door EU commissie (CAFE) om gezondheidseffect PM2.5 te bepalen Langdurige blootstelling aan fijn stof (PM2.5) : Significante gezondheidseffecten : hoger risico op hart/long aandoeningen + longkanker DALING LEVENSVERWACHTING maanden in BE door PM2.5 Via Levensverwachting -> aantal doden per jaar? +-13 doden/jaar?? (niet te bepalen ) 1 mensen die één jaar verliezen of 1 mens die 1 jaar verliest? Gemiddelde levensverwachtingsdaling = 1 jaar 33 Cohorte studies (3) Effect van wonen in de buurt van drukke snelwegen : California: 3677 kinderen tussen 1 en 18 jaar Significante lagere longcapaciteit wanneer men dichter bij snelweg woont Effect tot 15 meter van snelweg (!) Source : Gauderman et al. Effect of exposure to traffic on lung development form 1 to 18 years of age: a cohort study Lancet,

18 Daling levensverwachting gevoeligheid Drempel, kritische gevoeligheid Sterfte bij smog L, verlies in levensjaren situatie met pollutie situatie zonder pollutie gevoeligheid varieert sterk onder invloed van tijdelijke ziekte, inspanningen etc leeftijd 35 Dagelijkse sterfte bij seizoens- specifieke PM 1 kwartielen Non-traumatic deaths (n = ) 36 18

19 3.1 epidemiologie 3. interventiestudies Permanente reductie = Onmiddellijk effect Langetermijn trend Puls Onmiddellijk omkeerbaar effect Zwarte rook, PM1 Ook SO2, sulfaten? Tijdsconstante = 1-1 jaar Hedley et al., Lancet, Modellering van impacts L y (x) L (), d () 1 L (1), d (1) L 1 (1), d 1 (1) 2 L (2), d (2) L 1 (2), d 1 (2) L 2 (2), d 2 (2) 99 L (99), d (99) L 1 (99), d 1 (99) L 2 (99), d 2 (99) L 99 (99), d 99 (99) 1+ L (1+), d (1+) L 1 (1+), d 1 (1+) L 2 (1+), d 2 (1+) L 99 (1+), d 99 (1+) L 1 (1+), d 1 (1+) geijkt op CAFE Verschillen door keuze populatie groepen Toegepast op populatie Vlaanderen 38 19

20 Dank U voor uw aandacht! Meer info over de actuele luchtkwaliteit in de Belgische gewesten :