Katupölyn terveysvaikutukset
Raimo O. SalonenLKT, dosentti
Kansanterveyslaitos (KTL)Ympäristöterveyden osasto
Kuopio
Katupölyseminaari, Helsinki 15.3.2007
Yhdyskuntailman hiukkaset (PM)• Tuhansien epäorgaanisten ja orgaanisten yhdisteiden
muodostama kiinteiden ja nestemäisten hiukkasten monimutkainen seos
• Paikalliset päästöt monista lähteistä (mm. liikenne, pienlämmitys, energiantuotanto- ja teollisuuslaitokset) ja merkittävä kaukokulkeuma
• Herkät väestöryhmät: pienet lapset; kaikenikäiset astmaatikot; kroonista keuhkoahtaumaa, sepelvaltimotautia ja sydämen vajaatoimintaa sairastavat
• Kansanterveydellisesti laajamittaiset terveyshaitat (kuolleisuus, lyhentynyt elinajan odote, sairaalaanotot jne.)
Hiukkasten massakokojakaumaLuonto- tai Ihmisperäiset kaasut
Kemiallinenmuuntuma
Heikosti haihtuvat höyryt
Nukleaatio
Sekundääriset hiukkaset
Koagulaatio
Kuumat höyryt
Nukleaatiopäästölähteessä
Primääriset hiukkaset
Hiukkasrypäs
Suoratpäästöt
Nukleaatioilmakehässä
Koagulaatio
Koagulaatio+ Tiivistyminen
Mekaanisesti syntyneet hiukkasetTuulen nostama pölyMeripisarat, siitepölytTulivuoren purkausLiikenteen nostattama katupölyTeollisuuden ja energiantuotannon pölyt
Märkälaskeuma PainovoimaKasvu:
TiivistyminenKoagulaatio
1.0
Hiukkasten halkaisija (μm)
100 10 1 0.1 0.01
0.001
Hiu
kk
asp
itoi
suu
s
Sillanpää, 2006
EU:n CAFE-arvioita PM2.5-hiukkasten terveysvaikutuksista Suomessa v. 2000
Ennenaikaisia kuolemia 1 270
Menetettyjä elinvuosia 13 840
Imeväiskuolemia 2
Kroonisia keuhkoputkentulehduksia 620
Sairaalaan ottoja (sydän+keuhko) 383
Lasten alempia hengitystieoirepäiviä 778 870
Vajaakuntoisuuspäiviä (RAD) 15-64 v 1 323 390
Taloudelliset menetykset 1 – 2,9 miljardia € / v
Liikenteen erityispiirteitä päästölähteenä• Matala lähipäästölähde, jonka päästöille altistuu suuri
osa väestöstä (liikenteessä oloaika 0,5-1 t/vrk)- tuoreet, heikosti laimentuneet, reaktiiviset päästöt- liikenneväylien läheisyydessä voimistunut altistuminen
• Pakokaasupäästöt vähentyneet 1990-luvun alusta lähtien parantuneen moottoritekniikan ja pakokaasujen puhdistuksen sekä parempien polttoaineiden seurauksena
• Jarru-, rengas- ja katupölypäästöissä ei vastaavaa vähennystä, koska riippuvat liikennemäärästä, ajonopeudesta jne.
• Helsingin liikennemäärät ovat kasvaneet n.12%, Espoon >30% vv. 1996-2005
Mustan hiilen ja kuparin pitoisuus liikenteessä kerätyissä PM2.5 hiukkasissa 8-11 kertaa suurempi kuin pitoisuus Vallilassa. Raudan ja sinkin pitoisuudet noin kaksinkertaiset (Yli-Tuomi ym. 2005)
0
2
4
6
8
10
12
BC Cu Fe Zn Pit
oisu
us/P
itoi
suus
Val
lila
ssa
Keskusta
Kehä
Vallila
Pitoisuus liikenneväylällä vs. pitoisuus 14 m tien sivussa
Ilmansaastekuolleisuus Suomessa Epidemiologia
Päivittäisen ilmanlaadun vaihtelun yhteyskuolleisuuteen pääkaupunkiseudulla 1988-1996 (Penttinen ym. Scand J Work Environ Health 2004)
- PM10-pitoisuudet yhteydessä hengityssairauskuollei-suuteen, liikenteestä peräisin olevat polttohiukkaset myös kokonaiskuolleisuuteen
- huhti-heinäkuun O3-pitoisuudet yhteydessä hengitys-sairauskuolleisuuteen
Eri lähteiden hiukkasten yhteys sydänsairaiden terveyteen Helsingissä
Epidemiologia
Päivittäisen eri lähteiden PM2.5-hiukkasten vaihtelun yhteys sepelvaltimotautipotilaan sydämen hapen- puutteeseen (Lanki ym. 2006)
- liikenteestä ja kaukokulkeumasta peräisin olevien hiukkasten yhteys tilastollisesti merkitsevä
- maaperän, öljyn polton ja suolahiukkasten yhteys ei ollut merkitsevä
Maaperän PM10-hiukkasten yhteys astmalasten terveyteen Kuopiossa
Epidemiologia
Päivittäisen hiukkaspitoisuuden vaihtelun yhteysoireisiin ja keuhkojen toimintaan (Tiittanen ym. 1999)
- PM10, PM10-2.5, PM2.5 ja maaperän PM10 tilastollisesti merkitsevästi yhteydessä yskään ja suuntaa antavasti aamu-PEF mittausarvoon
Katupölyssä maaperän toksisia mikrobikomponentteja ja
eri muotoisia mineraalihiukkasia
Toksikologia Tulehdusvasteet keuhkojen ääreisosien puolustus-soluissa, makrofageissa (Salonen ym. 2004, Holopainen ym. 2004)
- kevät-PM10 voimakkaampi kuin talvi-PM10, syynä maaperän gram-negatiivisten bakteerien endotoksiini (samanlaisia havaintoja myöhemmin PM2.5:stä) – voisiko selittää katupölyn ärsyttävyyttä?
- hiekoitusmineraalien valinnalla voi olla merkitystä, levymäisillä hiukkasilla suurin tulehduspotentiaali
Karkeiden hengitettävien hiukkasten (PM10-2.5) terveysvaikutukset
(Brunekreef & Forsberg 2005)
• Kuolleisuus ja sydänsairaudet PM10-2.5 ei yhtä selvästi vaikuttava kuin PM2.5 – tästä viitteitä Suomessakin
• Hengityssairaiden sairaalaanotot PM10-2.5 vähintään yhtä voimakkaasti vaikuttava kuin PM2.5 – ei osoitettu Suomessa
• Hengityssairaiden ärsytysoireet ja keuhkojen toiminnan heikentyminen Suomessakin astmalapsilla osoitettuja haittoja keväiseen katupölyaikaan
Katupölylle altistumisen ja terveyshaittojen torjunta
• Hyvä katujen kunnossapito Hiekoitusmateriaalin valinta, hiekoituskäytännöt, hiekan poistokäytännöt ja pölyämisen estäminen ym. – Onko koskaan riittävän tehokasta?
• Kaavoitus Autottomat vyöhykkeet kaupunkikeskustoihin, suojavyöhykkeet vilkkaiden liikenneväylien ja asuin-kortteleiden välille – Onko halua toteuttaa?
• Kaupunkiajoneuvoihin ja -asuntoihin tehokas ilmansuodatus Henkilökohtaista pienhiukkasaltistumista asunnoissa vähennettävissä jopa 27% (Hänninen ym. 2005)
• Ilmanlaadun tiedotus ja ennusteet PM2.5 mukaan indeksiin, katupölyepisodiaikoina tehostettu terveysneuvonta – Entä yksityisautoilun rajoittaminen?
KTL:n huippuyksikön hiukkastutkimus-ryhmät 2002-2007 (SA & Tekes)
• Epidemiologia: Juha Pekkanen, Kirsi Timonen, Timo Lanki, Marko Vallius, Pasi Penttinen, Pekka Tiittanen, Jaana Kettunen
• Altistuminen: Matti Jantunen, Kimmo Koistinen, Otto Hänninen, Anu Kousa, Tuulia Rotko, Sari Alm, Päivi Aarnio, Tarja Yli-Tuomi
• Toksikologia: Raimo O. Salonen, Maija-Riitta Hirvonen, Arto Pennanen, Arja Hälinen, Pasi Jalava, Mikko Happo
• Riskinarviointi: Jouni T. Tuomisto, Marko Tainio, Olli Leino
Lisätietoja KTL:n koordinoimista EU-monikeskustutkimuksista
• ULTRA: http://www.ktl.fi/ultra
• EXPOLIS: http://www.ktl.fi/expolis
• PAMCHAR: http://www.pamchar.org