a levegŐszennyezŐdÉs hatÁsa az emberi egÉszsÉgre

A LEVEGŐSZENNYEZŐDÉS HATÁSA AZ EMBERI

EGÉSZSÉGRE

Dr. Sárváry Attila

Az ember kölcsönhatása a környezettel

Víz

Levegő Talaj

Ember

Élelmiszerek Vegyi anyagokOrganizmusok

természeti jelenségek, természeti katasztrófák

emberi tevékenység

A troposzféra összetételét megváltoztatják

Szennyező források

Természetes:

kozmikus por talajok pora vulkáni kitörések gázai erdő- és szavannatüzek égéstermékei elhalt szervezetek gázalakú

bomlástermékei

globális háttérszennyezettség

Antropogén:

• közlekedés (~50%)• ipar (~20 - 30%)• háztartási tüzelés (~20 - 30%)• (ipari, nukleáris balesetek)

Szennyező források

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Benzinmotor Dízelmotor

egyéb vízgőzO2

SO2

NOx

CO2

COtérf

og

at %

dízelmotorbenzinmotor

A benzin és a dízelmotor kipufogógázának összetétele

A katalizátor működési elve az autókban

Három gázkomponensre ható redukciós/oxidációskatalizátor

NO2 ------> REDUKCIÓ ------> N2 és O2

HC és CO ------> OXIDÁCIÓ ------> H2O és CO2

Főbb légszennyezők

légnemű: gázok, gőzök

szilárd: por, korom, füst

mikroorganizmusok

spórák, pollenek

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

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

A légszennyezők koncentrációját

befolyásoló tényezők

A légszennyezők csoportosítása (WHO)

klasszikus szervetlen szerves

CO, SO2 azbeszt, H2S akrilnitril, benzol, toluol

O3, SPM F, As, Cd xilol, butadién,

NO2 Cr, Pb, Mn CS2, diklóretán

Hg, Ni, Pl, V formaldehid, PAHs, PCBs

TCDDs, tri-, tetraklóretilén

vinil-klorid

A légszennyezők csoportosítása (WHO)

Elsődleges: CO, NOx, SO2

Másodlagos: O3, peroxi-acetil-nitrát (PAN)

Légszennyező anyagok kibocsájtásanéhány országban (1997)

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

1980 1985 1990 1995 2000 2005

COPM 10SO2

NOx

évek

1000

to

nn

a

Légszennyező anyagokkibocsájtása az EU-ban (1980-2002)

Az adatok forrása: http://reports.eea.eu.int/Topic_report_No_92000/enhttp://dataservice.eea.eu.int/dataservice/viewdata/viewpvt.asp?id=293http://themes.eea.eu.int/Specific_media/air/indicators/particulates,2003/ ap5c_emiss_PM_FnlDrft_2003.pdf

A légszennyező anyagok (SO2, NOx)kibocsájtásának 2010-re tervezett

csökkentése az EU-ban (1980-2002)

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

1980 1990 2000 2010évek

1000

to

nn

a

SO2

NOx

Az adatok forrása: http://reports.eea.eu.int/Topic_report_No_92000/en http://dataservice.eea.eu.int/dataservice/viewdata/viewpvt.asp?id=293

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

1990 1995 2000 2005 2010 2015évek

1000

to

nn

a

A VOCs (metán nélkül) kibocsájtásának 2010-re tervezett csökkentése

az EU-ban (1990-2002)

Az adatok forrása: http://dataservice.eea.eu.int/atlas/viewdata/viewpub.asp?id=815

Légszennyező anyagok kibocsájtása Magyarországon (1990-2002)

0

200

400

600

800

1000

1200

1990 1995 2000 2005évek

1000

to

nn

aCOSO2

NOx

PM 10VOCs

Az adatok forrása: Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztérium, Környezet- gazdálkodási Intézet Környezetvédelmi Igazgatósága

Szén-monoxid

Forrásai: autók, repülőgépek, kohók,

hőerőművek, háztartási tüzelés,

Emisszió: ~80 - 100 millió t/év

ipar közlekedésmezőgazdasághulladék kezel., lerakás

Forrás: http://webdab.emep.int

Jellemzően magas CO koncentrációjú helyek

közlekedési csomópontok alagutak parkolóházak földalatti garázsok borospincék fedett műjégpályák

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

Idegrendszeri hatások: koncentrációs zavarok mozgáskoordináció zavarai

Cardiovascularis hatások: cardiovascularis morbiditás és mortalitás

növekedése koszorúér-betegségben szenvedőknél

anginás rohamok, ritmuszavarok


Magzati hatások:

• csökkent születési súly

• perinatális mortalitás növekedése

érzékeny populáció:

• cardiovascularis betegségben

szenvedők


Koncentrációg/m3 8 ó átlag

Veszélyességi fok Egészségkárosítóhatás

0-5265 nem ártalmas nincs

5266-10 530 kissé ártalmas nincs

10 531-15 795 érzékenycsoportokraártalmas

érzékeny egyének:csökkenhet a fizikaiteljesítőképesség

15 796-21 060 ártalmas érzékeny egyének:csökken a fizikaiteljesítőképesség

21 061-31 590 nagyon ártalmas érzékeny egyének: acardiovascularis tüneteksúlyosbodása

31 591-52 650 veszélyes érzékeny egyének: súlyoscardiovascularis tüneteklakosság: csökken afizikai teljesítőképesség

CO rövidtávú egészségkárosító hatásai

Kén-dioxid

Forrásai: fosszilis tüzelőanyagok, vulkánok szilikát-, cement-, papíripar,

kénsavgyártás

Emisszió: ~100 millió t/év


ipar közlekedés

mezőgazdasághulladék kezelés, lerakás

2SO2 + O2 = 2SO3

SO2 + H2O = H2SO3

savas aeroszolok

SO3 + H2O = H2SO4

Kémiai változások az atmoszférában

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))


• asthmás betegek

• cardiovascularis betegségben

szenvedők

SO2 expozíció hatásai

Koncentrációg/m3 24 ó átl.



188-374 kissé ártalmas nincs

375-561 érzékenycsoportokraártalmas

érzékeny egyének: nő alégzőszervi tünetekvalószínűsége

562-748 ártalmas érzékeny egyének:légzőszervi tünetek

749-1122 nagyon ártalmas érzékeny egyének: súlyoslégzőszervi tünetek, szív-és tüdőbetegségeksúlyosbodása

1123-1870 veszélyes érzékeny egyének: mégsúlyosabb légzőszervitünetek, szív- és tüdő-betegségek súlyosbodásalakosság: légzőszervitünetek

SO2 rövidtávú egészségkárosító hatásai

Nitrogén-oxidok (NO)x

~7 nitrogén-oxid, főleg: NO, NO2

Forrásai: közlekedés, fosszilis tüzelőanyagok,

műtrágyagyártás robbanóanyag-ipar

ipar közlekedés

mezőgazdasághulladék kezelés, lerakás


2NO + O2 = 2NO2 (spontán)

2NO + O2 = 2NO2 (hv)

NO + H2O HNO2

savas aeroszolok

NO2 + H2O HNO3

Kémiai változások az atmoszférában

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






nincs

9329-12 499 ártalmas nincs

12 500-18 656 nagyon ártalmas érzékeny egyének: nő alégzőszervi tünetekvalószínűsége

18 657-31 095 veszélyes érzékeny egyének:légzőszervi tünetek,légzési nehézségek

NO2 rövidtávú egészségkárosító hatásai

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

Ózon és peroxi-acetil-nitrát (PAN)másodlagos légszennyezők

Fotokémiai reakciók: NO2 NO + O. (h) O. + O2

O3 VOCs CH3COOO. + NO2 CH3COOONO2

(PAN)

• erős nyálkahártya irritáció• fokozott nyálkahártya szekréció• mellkasi fájdalmak• gyulladásos mediátorok szekréciója (epiteliális sejtek, alveoláris makro- fágok, neutrofilek)• halálozás növekedése• kórházi ellátások számának növekedése

(COPD)


• asthmás betegek• gyerekek

Az ózonexpozíció hatásai

Koncentrációg/m3 8 ó átlag



81-160 kissé ártalmas különösen érzékenyegyének: légzőszervitünetek lehetségesek


érzékeny egyének: nő alégzőszervi tünetekvalószínűsége

241-320 ártalmas érzékeny egyének:légzőszervi tüneteklakosság: légzőszervitünetek lehetségesek

321-480 nagyon ártalmas érzékeny egyének:súlyosbodó légzőszervitünetek, lakosság: nő alégzőszervi tünetekvalószínűsége

481-800 veszélyes érzékeny egyének: súlyoslégzőszervi tüneteklakosság: súlyosbodólégzőszervi tünetek

Ózon rövidtávú egészségkárosító hatásai

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

• 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

Szuszpendált részecskék

• 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)


• légzőszervi betegségben szenvedők

PM10 expozíció hatásai






érzékeny egyének: nő alégzőszervi tünetek és azasthma súlyosbodásánakvalószínűsége

226-300 ártalmas érzékeny egyének:légzőszervi tünetek ésasthma súlyosbodásalakosság: légzőszervitünetek lehetségesek

301-450 nagyon ártalmas érzékeny egyének: súlyoslégzőszervi tüneteklakosság: nő alégzőszervi tünetekvalószínűsége

451-750 veszélyes érzékeny egyének:súlyosabb légzőszervitünetek, lakosság:légzőszervi tünetek

PM10 rövidtávú egészségkárosító hatásai

Mi a szmog és hogyan alakul ki?

London típusúszmog

Los Angeles típusúszmog

Fő légszennyezők

korom, porCO, SO2

O3, NOx

PAN, CO

Mikor fordul alakul ki a leggyakrabban?

december, januárkora reggel

augusztus, szeptemberdélben, délután

Meteorológiai viszonyok

hőmérséklet: -1 - +4 °Cpáratartalom: 85%, köd

légmozgás: 0 m/s

hőmérséklet: 24 - 32 °Cpáratartalom: 70%

légmozgás: max. 3 m/s

~ 4 000 többlethaláleset

Magas mortalitás:

• csecsemők • keringési- és légzőszervi betegségben szenvedők • idősek (60 év fölöttiek)

Az 1952-es londoni szmog hatásai

akut hatások:

• fejfájás • kötőhártyagyulladás• mellkasi fájdalmak• hányás• súlyos felső légúti tünetek

Az 1952-es londoni szmog hatásai

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.

december

hal

áles

etek

szá

ma

A halálesetek számának változása Londonban 1952 december 1-15 között*

*Forrás: Logan W.P.D.: Mortality in the London smog incident,1952

A halálesetek számának és a légszennyezőkkoncentrációjának változása Londonban

1952 december 1-15 között

szmog mentes időszakban: krónikus bronchitis emphysema asthma kiváltása

felelős légszennyezők: SO2, (NO)x, PAN, O3, SPM

érzékeny populáció: gyerekek, idős korúak, kardiopulmonális betegségben szenvedők

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%

A légszennyezés krónikus hatásai

Adalékanyag a benzinben: ólomtetraetil

Hatás: Hemoglobin szintézis zavara anémia

Csontfejlődési zavarokoka: D-vitaminhiány, ólom-, kadmium a

csontokban

Idegrendszeri hatásokGyermekeknél csökkent IQ

Az Európai Unióban 2000-től ólommentes a benzin

Az ólomexpozíció hatásai

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

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

a levegŐszennyezŐdÉs hatÁsa az emberi egÉszsÉgre

Documents