A LEVEGŐSZENNYEZŐDÉS HATÁSA AZ EMBERI EGÉSZSÉGRE

1. A LEVEGŐSZENNYEZŐDÉS HATÁSA AZ EMBERI EGÉSZSÉGRE Dr. Sárváry Attila

2. Víz Levegő Talaj Ember Élelmiszerek Vegyi anyagok Organizmusok Az ember kölcsönhatása a környezettel

3. A troposzféra összetételét megváltoztatják • természeti jelenségek, természeti katasztrófák • emberi tevékenység

4. Szennyező források Természetes: • kozmikus por • talajok pora • vulkáni kitörések gázai • erdő- és szavannatüzek égéstermékei • elhalt szervezetek gázalakú bomlástermékei  globális háttérszennyezettség

5. Szennyező források • Antropogén: • közlekedés (~50%) • ipar (~20 - 30%) • háztartási tüzelés (~20 - 30%) • (ipari, nukleáris balesetek)

6. A benzin és a dízelmotor kipufogógázának összetétele egyéb vízgőz O2 SO2 NOx CO2 CO térfogat % benzinmotor dízelmotor

7. A katalizátor működési elve az autókban Három gázkomponensre ható redukciós/oxidációs katalizátor NO2 ------> REDUKCIÓ ------> N2 és O2HC és CO ------> OXIDÁCIÓ ------> H2O és CO2

8. Főbb légszennyezők • légnemű: gázok, gőzök • szilárd: por, korom, füst • mikroorganizmusok • spórák, pollenek

9. Jelentősebb ködkatasztrófák • 1930 Belgium, Meuse folyó völgye,  60 többlethalálozás • 1948 USA, Donora, Pennsylvania  20 többlethalálozás • 1952 Anglia, London  4000 többlethalálozás légszennyezés szerepe: • hirtelen halálozás, többlethalálozás • krónikus betegségek

10. A légszennyezők koncentrációját befolyásoló tényezők Emisszió: időegység alatt kibocsájtott szennyezőanyag mennyisége  g/óra, t/év Transzmisszió: hígulás, ülepedés, fizikai, kémiai változások Immisszió: légköri levegő szennyezettsége a talajközeli szintben (transzmisszió + emisszió)  μg/m3, mg/m3

11. A légszennyezők csoportosítása (WHO)

12. A légszennyezők csoportosítása (WHO) Elsődleges: CO, NOx, SO2 Másodlagos: O3, peroxi-acetil-nitrát (PAN)

13. Légszennyező anyagok kibocsájtása néhány országban (1997)

14. Légszennyező anyagok kibocsájtása az EU-ban (1980-2002) CO PM 10 SO2 NOx 1000 tonna évek Az adatok forrása: http://reports.eea.eu.int/Topic_report_No_92000/en http://dataservice.eea.eu.int/dataservice/viewdata/viewpvt.asp?id=293 http://themes.eea.eu.int/Specific_media/air/indicators/particulates,2003/ ap5c_emiss_PM_FnlDrft_2003.pdf

15. A légszennyező anyagok (SO2, NOx) kibocsájtásának 2010-re tervezett csökkentése az EU-ban (1980-2002) SO2 NOx 1000 tonna évek Az adatok forrása: http://reports.eea.eu.int/Topic_report_No_92000/en http://dataservice.eea.eu.int/dataservice/viewdata/viewpvt.asp?id=293

16. A VOCs (metán nélkül) kibocsájtásának 2010-re tervezett csökkentése az EU-ban (1990-2002) 1000 tonna évek Az adatok forrása: http://dataservice.eea.eu.int/atlas/viewdata/viewpub.asp?id=815

17. Légszennyező anyagok kibocsájtása Magyarországon (1990-2002) CO SO2 NOx PM 10 VOCs 1000 tonna évek Az adatok forrása: Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztérium, Környezet- gazdálkodási Intézet Környezetvédelmi Igazgatósága

18. Szén-monoxid • Forrásai: autók, repülőgépek, kohók, hőerőművek, háztartási tüzelés, • Emisszió: ~80 - 100 millió t/év ipar közlekedés hulladék kezel., lerakás mezőgazdaság Forrás: http://webdab.emep.int

19. Jellemzően magas CO koncentrációjú helyek • közlekedési csomópontok • alagutak • parkolóházak • földalatti garázsok • borospincék • fedett műjégpályák

20. CO expozíció hatásai Vérben: CO  COHb  hipoxia Magasabb koncentrációnál a CO kötődik: mioglobin, citokróm P-450 enzimek Toxikus hatások: • központi idegrendszer • szívizom • izmok • terhes nőknél: magzat

21. CO expozíció hatásai Idegrendszeri hatások: • koncentrációs zavarok • mozgáskoordináció zavarai Cardiovascularis hatások: • cardiovascularis morbiditás és mortalitás növekedése • koszorúér-betegségben szenvedőknél anginás rohamok, ritmuszavarok

22. CO expozíció hatásai • Magzati hatások: • csökkent születési súly • perinatális mortalitás növekedése • érzékeny populáció: • cardiovascularis betegségben • szenvedők

23. CO rövidtávú egészségkárosító hatásai

24. ipar közlekedés hulladék kezelés, lerakás mezőgazdaság Kén-dioxid Forrásai: • fosszilis tüzelőanyagok, vulkánok • szilikát-, cement-, papíripar, kénsavgyártás Emisszió: ~100 millió t/év Forrás: http://webdab.emep.int

25. Kémiai változások az atmoszférában 2SO2 + O2 = 2SO3 SO2 + H2O = H2SO3 savas aeroszolok SO3 + H2O = H2SO4

26. SO2 expozíció hatásai • bronchus constrictio • asztmás betegeknél a tünetek súlyosbodása • cardiovascularis mortalitás növekedése • légzőszervi megbetegedések okozta halálozás növekedése • kórházi ellátások számának növekedése (krónikus aspecifikus légzőszervi betegségek – bronchitis chronica, emphysema /asthma/ (KALB))

27. SO2 expozíció hatásai • érzékeny populáció: • asthmás betegek • cardiovascularis betegségben • szenvedők

28. SO2 rövidtávú egészségkárosító hatásai

29. ipar közlekedés hulladék kezelés, lerakás mezőgazdaság Nitrogén-oxidok (NO)x ~7 nitrogén-oxid, főleg: NO, NO2 Forrásai: • közlekedés, fosszilis tüzelőanyagok, műtrágyagyártás • robbanóanyag-ipar Forrás: http://webdab.emep.int

30. Kémiai változások az atmoszférában 2NO + O2 = 2NO2 (spontán) 2NO + O2 = 2NO2 (hv) NO + H2O  HNO2 savas aeroszolok NO2 + H2O  HNO3

31. NO2 expozíció hatásai • oxidáló ágens  szabadgyökök  oxidatív stressz  akut gyulladás • fokozott érzékenység a légúti fertőzésekre • asztmás és egyéb krónikus aspecifikus légzőrendszeri betegségben (COPD) szenvedő betegeknél a tünetek súlyosbodása • kórházi ellátások számának növekedése (COPD) • halálozás növekedése

32. NO2 rövidtávú egészségkárosító hatásai

33. Illékony szerves vegyületek(Volatile Organic Compounds: VOCs) Forrásai: • kipufogógáz • műanyagipar VOCs: • alifás, aromás szénhidrogének • aldehidek (formaldehid), ketonok • szerves savak Magyarország ~ 100 t/év VOCs emisszió

34. Ózon és peroxi-acetil-nitrát (PAN)másodlagos légszennyezők Fotokémiai reakciók: NO2  NO + O. (h)O. + O2 O3 VOCs CH3COOO. + NO2  CH3COOONO2 (PAN)

35. Az ózonexpozíció hatásai • erős nyálkahártya irritáció • fokozott nyálkahártya szekréció • mellkasi fájdalmak • gyulladásos mediátorok szekréciója • (epiteliális sejtek, alveoláris makro- • fágok, neutrofilek) • halálozás növekedése • kórházi ellátások számának növekedése (COPD) • érzékeny populáció: • asthmás betegek • gyerekek

36. Ózon rövidtávú egészségkárosító hatásai

37. Szuszpendált részecskék(suspended particulate matter: SPM) Porok, korom, füst, savas aeroszolok Csoportosításuk aerodinamikai átmérő szerint: • > 10 μm = ülepedő por (aeroszeszton) • 0,1 - 10 μm = szálló por (aeroszol) • a > 10 μm részecskék a felső és középső légutakban leválnak

38. Szuszpendált részecskék • a < 10 μm részecskék: durva partikulumok - eljutnak az alsó légutakba  PM10 frakció (Particulate Matter) • a < 2,5 μm részecskék: finom • partikulumok - eljutnak a tüdő • alveolusaiba PM2,5 frakció • a <0,1 μm részecskék ultrafinom • partikulumok  PM0,1 frakció • a szuszpendált részecskék felületén: • Pb, Hg, Cd, Mn, As, PAHS

39. PM10 expozíció hatásai • egészségeseknél: felső légúti tünetek • a tüdő gyulladásos reakciója • tüdőfunkciók csökkenése gyerekeknél és • felnőtteknél • asthmás és egyéb COPD betegeknél a • tünetek súlyosbodása • halálozás növekedése (kardiopulmonáris és • valószínűleg a tüdőrákos halálozás miatt) • kórházi ellátások számának növekedése (COPD) • érzékeny populáció: • légzőszervi betegségben szenvedők

40. PM10 rövidtávú egészségkárosító hatásai

41. Mi a szmog és hogyan alakul ki? London típusú szmog Los Angeles típusú szmog Fő légszennyezők korom, por CO, SO2 O3, NOx PAN, CO Mikor fordul alakul ki a leggyakrabban? december, január kora reggel augusztus, szeptember délben, délután Meteorológiai viszonyok hőmérséklet: -1 - +4 °C páratartalom: 85%, köd légmozgás: 0 m/s hőmérséklet: 24 - 32 °C páratartalom: 70% légmozgás: max. 3 m/s

42. Az 1952-es londoni szmog hatásai • ~ 4 000 többlethaláleset • Magas mortalitás: • csecsemők • keringési- és • légzőszervi betegségben szenvedők • idősek (60 év fölöttiek)

43. Az 1952-es londoni szmog hatásai • akut hatások: • fejfájás • kötőhártyagyulladás • mellkasi fájdalmak • hányás • súlyos felső légúti tünetek

44. A halálesetek számának változása Londonban 1952 december 1-15 között* *Forrás: Logan W.P.D.: Mortality in the London smog incident,1952

45. A halálesetek számának és a légszennyezők koncentrációjának változása Londonban 1952 december 1-15 között

46. A légszennyezés krónikus hatásai szmog mentes időszakban: • krónikus bronchitis • emphysema • asthma kiváltása felelős légszennyezők: SO2, (NO)x, PAN, O3, SPM érzékeny populáció: gyerekek, idős korúak, kardiopulmonális betegségben szenvedők

47. A légszennyezés krónikus hatásai légzőszervi daganatos betegségek? • relatív kockázat ~ 1, 5 (a dohányzás relatív kockázata: 12) • potenciális karcinogének: PAHS, dízel- motorok (IARC 2A) és benzinmotorok (IARC 2B) kipufogófüstje A légszennyezés szerepe: • légúti betegségek ~ 25% • keringési betegségek ~ 20% • összes halálozás ~ 3%

48. Az ólomexpozíció hatásai Adalékanyag a benzinben: ólomtetraetil Hatás: • Hemoglobin szintézis zavara anémia • Csontfejlődési zavarok oka: D-vitaminhiány, ólom-, kadmium a csontokban • Idegrendszeri hatások Gyermekeknél csökkent IQ Az Európai Unióban 2000-től ólommentes a benzin

49. Emelkedett vérólom szinttel rendelkező újszülöttek aránya, Boston, 1991-2003

50. A prevenció lehetőségei • Egészségügyi határértékek immissziós norma: 8, 24 órás exp., g/m3, mg/m3 max. immissziós norma: 30 perc expozíció • Műszaki védelem • Rendszeres ellenőrzés (monitorozás) országos mérőhálózatok O3, NO2, SO2, CO, PM10