Ultrajemné částice a zdraví v Erzgebirgskreis a Ústeckém kraji Dr. Eva Rychlíková

1. Ultrajemné částice a zdraví v Erzgebirgskreis a Ústeckém kraji Dr. Eva Rychlíková

2. Velikost částic znečišťujících ovzduší Brook at al: Air Pollution and Cardiovascular disease, Circulation,2004,109:2566-2671

3. Submikronové částice jsou generovány • spalováním, konverzí plynů, nukleárním procesem nebo fotochemickým procesem, některé jsou emitovány přímo ze zdroje, • ultrajemné částice tvoří většinu částic ve směsi částic ve venkovním ovzduší • UFP setrvávají v ovzduší pouze krátkou dobu. Důvodem je jejich aglomerace a koagulace do větších částic.

5. Můžeme z měření imisí zjistit zdroj? 1) Chemical Mass Balance (CMB) Modelování 2) Principal Component Analysis (PCA) Způsob faktorové analýzy, model 3) Positive Matrix Factorization (PMF)

6. Pro hodnocení vlivu jsou důležité • počet • velikost • velikostní distribuce z hlediska efektu se uplatňují ještě: • chemické složení • velký povrch ve vztahu k jejich hmotnosti

7. Vlastnosti částic • Jsou inhalovatelné, většina se deponuje v plicích, jsou schopné proniknout hluboko do plic a proniknout do plicního parenchymu a intersticia a není možné se jich lehce zbavit. Hromadí se. • UFPs mohou dokonce přímo pronikat do oběhu, který jim umožní se rozšířit do systémů.Zjištěno pokusy na zvířatech, dobrovolnících.

8. Kvalita částic • Jejich složení závisí na zdroji a podobně i procesu při vytvoření částice. • Složení: prvky, anorganické anionty, elementární a organický uhlík (zejména saze),organické sloučeniny • Složením se místně liší • Částice vzniklé spalováním závisí na typu paliva a spalovacím procesu • Počet a distribuce velikosti se zjišťují v reálném čase. • Hmota, distribuce hmoty a morfologie částic jsou určovány po odběru vzorků laboratorně.

9. Znečištění měst • Ve městech jsou nejvyšší koncentrace ultrajemných částic v blízkosti dopravních tras a v tunelech. • Dosahují počtu 10 5 /cm, V rámci dopravních expozic jsou osoby žijící nebo pracující v blízkosti dopravy vystaveny abnormálním koncentracím ultrajemných částic, při tom koncentrace PM2,5 a PM10 mohou být překračovány jen občas. • Korelace mezi jemnými a hrubými částicemi často chybí. • Ultrajemné částice dominují.

10. Vztah mezi koncentrací a vzdáleností od hlavních dopravních cest ve městě klesá exponenciálně • na úroveň „pozadí“ klesá ve vzdálenosti 300m.

11. Jakým způsobem se uplatňují: • I málo toxické částice mohou způsobit oxidativní stress, uvolnění mediátorů zánětu, plicní onemocnění a další systémový efekt. Z významného efektu bývají podezírány částice z výfukových plynů diesemotorů. . • Mohou perineurálně vstupovat po inhalaci do CNS

12. Mechanismus působení • Je popsáno několik pravděpodobných mechanistických cest, včetně zvýšené koagulace/thrombózy, sklon k arytmiým, akutní arterial vasokonstrikce, systémová zánětlivá odpověď, a chronický rozvoj atherosklerózy (Brook et al.) • Výzkum člověkem produkovaných částic v rámci REACH

13. Brook at al: Air Pollution and Cardiovascular disease, Circulation,2004

14. Z jakého efektu jsou částice podezírány: • Expozice je spojována s hospitalizací pro IM a městnavou chorobu srdeční • Expozice je spojována se zvýšeným rizikem žilní trombózy • Některé studie expozic předpokládají, že částice emitované z dopravy (organický uhlík a kvasiultrajemné částice ) se podílejí na nárůstu systémových zánětů, aktivaci destiček a snížení aktivity antioxidačních enzymů u starších osob s kardiovaskulárním onemocněním • Neurologická onemocnění (pseudoparkinsonismus…)

15. Složení se místně liší, ale: • Tisíce látek bylo zjištěno v částicích, ale přes to existují obecné složky, které se obecně opakují nitráty sulfáty elementární a organický uhlík organické látky(např. polycyclické aromatické uhlovodíky) biologické složky (např. endotoxiny, buněčné části), různé kovy (např. Fe, Cu, Ni, Zn, V).

16. Elementární uhlík: • Stewart et al. provedl studii u 19 diabetiků typu 2, aby zjistil vliv vdechnutého elementárního uhlíku v ultrajemných částicích na trombocyty a vaskulární endothel. Popsal přechodné aktivované destičky po inhalaci 50 ug/m3 z možným ovlivněním endothelu. Předpokládá, že tím lze vysvětlit pravděpodobnou senzitivitu nemocných s diabetem 2 vůči znečištění ovzduší.

17. Kovy v jemných částicích Komunity s vyšší koncentrací vanadu a niklu a elementárního uhlíku nebo jejich zdroje byly vztaženy k vyššímu riziku hospitalizace spojené s krátkodobou expozicí v důsledku působení částic menších, než PM 2,5 (Bell et al.2009) Podobný nález učinil Suh et al. 24-hodinová koncentrace přechodných kovů a alkánů byla asociována s nárůstem odds (0,26%; 95% konfidence interval (CI), 0,02 -0,48; and 95 % CI, 0,04 – 0,72, resp) u příjmů do nemocnic v Atlantě pro kardiovaskulárními nemocemi (Suh et al, 2011)

18. Hospitalizace Dennekamp at al. zjisitil nálezy, odpovídající asociaci mezi denním průměrem koncentrací PM2.5 a nárůstem rizika onemocnění selháním srdce u pacientů mimo nemocnici. (Dennekamp et al 2010) Dominici et al zjistila ve Spojených státech národní průměr s hodnocením risk ratio, které bylo větší pro starší skupinu obyvatel pro některá onemocnění včetně ischemické choroby srdeční, poruch srdečního rytmu, srdečního selhání a CHOPN (Dominici et al. 2006).

19. Senzitivní skupiny obyvatel: • Ve srovnání s částicemi stejného složení je expoziční dávka u UFP efektivnější. • Observační studie předpokládají , že kardiovaskulární efekt částic znečišťujících ovzduší může být větší u diabetiků, než u osob bez diabetu

20. Senzitivní populace Berglind et al. nezjistili ve Stockholmu při středně zvýšených koncentracích PM2,5 nálezy svědčící o existenci senzitivní skupiny pacientů, která by reagovala infarktem myokardu (Berglind et al. 2010) Von Klot et al. V Evropské multicentrické studii v letech 1992 - 2000 v Augsburgu, Barceloně, Helsinkiách; Římě; a Stockholmu zjistila u sledování opakovaných přijetí nemocných osob do nemocnice, které již dříve byly hospitalizovány s i.m., že právě tiot nemocní jsou citlivou populační skupinou.(Klot et al 2005)

21. Neurologické změny: • Crüts popsal funkční změny EEG po expozici dieselovým výfukovým plynům u lidských dobrovolníků. Může to být vysvětlení Alzheimerovy demence nebo parkinsonismu(Crüts et. al 2008) • Tato pozorování možných přímých translokací vdechovaných nanočástic do mozku vyžadují další výzkum s potvrzením nebo odmítnutím hypotézy spojení nanočástic s různými onemocněními mozku (Evropská Komise, SCENIHR 2009)

22. Zdravotní ústav se sídlem v Ústí n/L • Je projektovým partnerem TU Dresden (vedoucí projektu), Ústavu pro výzkum troposféry v Lipsku, Saského ministerstva a úřadu pro životní prostředí a územní plánování, ČHMÚ a Krajského úřadu v Ústí n/L v projektu Ultrajemné částice v Erzgebigkreis a Ústeckém regionu a jejich vliv na zdraví

23. Projekt Cíl-3 „Ultrajemné částice a zdraví v Erzgebirgskreis a Ústeckém kraji“ • Měření UFP • Monitoring „běžného“ znečištění(PM2,5, PM10, ozón, SO2, NO2) • Kampaňová měření UFP se zaměřením na jejich iontové složení a organické složky, určení zdrojů znečištění • Sledování hospitalizace a úmrtnosti • Case-crossover studie denního zhoršení příznaků kardiovaskulárních nemocí dospělých v Ústí n/L • Case-crossover studie denního zhoršení příznaků chronických dýchacích nemocí dospělých v Ústí n/L • Návrh opatření

24. Děkuji za pozornost ! eva.rychlikova@zuusti.cz