Projekt UFIREG: cíle a současný stav M. Dostál, S. Bastian, A. Pastorková, J. Novák, J. Šilhavý Ústav Experimentální medicíny AV ČR, Praha Saxon State Agency for Environment and Geology, Dresden Český hydrometeorologický ústav, Praha
Ultrafine particles - an evidence based contribution to the development of regional and European environmental and health policy www.ufireg-central.eu
www.ufireg.cz
Základní údaje o projektu UFIREG Vedoucí projektu: Technická univerzita v Drážďanech, prof. Kirch Trvání projektu: 1.7.2011 – 31.12.2014 Finanční podpora: Evropský fond pro regionální rozvoj, OP Nadnárodní spolupráce Střední Evropa Cíl projektu: Poskytnout důkazy o účincích ultrajemných částic na lidské zdraví, iniciovat politické aktivity vedoucí k celkovému snížení znečištění ovzduší. Výsledky mají sloužit politice ochrany životního prostředí v Evropě, t.j. akčnímu plánu Clean Air Plan for Europe. Výsledky dosavadních studií prokazují nepříznivý vliv UFP na zdraví člověka nejsou však konzistentní a neumožňují zakotvení v legislativě.
Projekt UFIREG by měl pomoci rozhodnout, zda měření UFP zahrnout do legislativy a analyzátory UFP integrovat do monitorovacích sítí. Milovy 2013
Částice rozlišované v projektu UFIREG (UFIREG - Wiedensholer a Bastian 2012)
Coarse particles > 1 µm Fine particles
< 1 µm
Accumulation mode range: 100-1000 nm
Ultrafine particles < 0,1 µm Aitken mode range: 20-100 nm • Nucleation mode range: 1-20 nm
Měřený parametr - koncentrace částic, t.j. počet/cm3 Milovy 2013
A panel of twelve European experts (Knol et al. 2009, Part Fibre Toxicol 6:19)
Pravděpodobnost kauzálního vztahu k expozici UFP Krátkodobá expozice
• • • • •
Celková úmrtnost A00-R99 CVD a respirační hospitalizace Snížení plicních funkcí Zhoršení symptomů AB Kašel
.... medium to very high .... low to high .... low to very high .... low to high .... very low to medium
Dlouhodobá expozice Pravděpodobnost kauzálního vztahu nízká až vysoká, s tím, že většina důkazů je nepřímých Milovy 2013
HEI 2013: Pokusné studie • UFP mají výjimečné fyzikální vlastnosti, které umožňují jejich průnik a depozici v dýchacím traktu. • Díky tomu mají UFP větší potenciální možnosti retence v plicích než jemné prachové částice. • Pokusné studie na laboratorních zvířatech prokázaly, že UFP se mohou dostat nejen do plic ale i do krevního řečiště. • Do jaké míry k tomu dochází i u lidí není známo. • Nicméně vlastnosti UFP indikují jejich potenciál vyvolávat poškození v plicích i dalších orgánech.
Milovy 2013
HEI 2013: Pokusné studie • Pokusné studie na zvířatech naznačují, že inhalace UFP v koncentracích vyskytujících se v ovzduší, nevyvolávají vážnější zánětlivé poškození plic. • Bylo zjištěno, že UFP mohou zvyšovat u alergenem senzibilizovaných zvířat odpovědi na podaný alergen. • V citlivých pokusných modelech UFP urychlují progresi atherosklerózy, a ovlivňují autonomní nervovou kontrolu srdce. • UFP se mohou dostat z nosu do CNS čichovým nervem. U takto exponovaných hlodavců jsou zvýšené hladiny zánětlivých markerů v CNS. Milovy 2013
HEI 2013: Komorové expozice lidí • UFP nevyvolávají záněty dýchacího traktu • Některé studie prokázaly vliv UFP na cévní systém, poruchy repolarizace a ovlivnění srdečního rytmu a vliv na srážlivost krve. • UFP mají účinky na jiné systémy i bez vyvolání zánětlivých změn v plicích. • Klinické studie expozice lidí jsou limitovány technickými možnostmi imitovat expozici v koncentracích relevantních pro hladiny vyskytující se v ovzduší: laboratorně připravené UFP nejsou dostatečně reprezentativní pro ambientní UFP, a koncentrovat lze spíše větší quasi-UFP.
Milovy 2013
HEI 2013: Reálná expozice z ovzduší • Tyto studie pravděpodobně nabízejí nejrealističtější úroveň expozice UFP z okolního ovzduší. • Byly pozorovány některé negativní účinky na dýchací a kardiovaskulární systémy. • Nicméně, takové studie vždy a nutně zahrnují expozici komplexním směsím a navzdory patřičnému designu studie a analýze výsledků je náročné a obtížné, s použitím současných statistických přístupů, odlišit účinky UFP od účinků dalších pollutantů.
Milovy 2013
Expozice UFP
• • • • •
venku: průmysl, doprava, topeniště aj. v dopravních prostředcích: automobily, MHD uvnitř: restaurace, fastfoody v zaměstnání doma
Milovy 2013
Vnitřní zdroje UFP (Wallace and Ott 2011)
• • • • • • • • •
plynový sporák s grilem plynová sušička oděvů pražení kukuřice elektrický topinkovač zápalka čistící spreje elektrický toustovací gril plynový vařič elektrický vařič
• • • • • • • • •
Milovy 2013
cigareta elektrický mixer svíčky el. kulma napařovací žehlička fén na vlasy teplomet žehlička na vlasy laserová tiskárna
UFP v restauracích (Wallace and Ott 2011) pozadí (outdoor) měřeno po cestě z parkoviště indoor
outdoor
250
1000 UFP/cm3
200 150 100 50 0 A B C D E F G H I J K L M N O P R S T U V Z 22 restaurací – řazeno podle pozadí Milovy 2013
Řešitelé projektu UFIREG + lokality měření • Research Association Public Health Saxony and Saxony-Anhalt, Technical University, Dresden, Germany
• Saxon State Agency of Environment, Agriculture and Geology, Dresden, Germany • German Research Center for Environmental Health, Helmholtz Centrum, Munich, Germany • Institute of Public Health, Celje, Slovenia • L.I.Medved’s Institute of Ekohygiene and Toxicology, Ministry of Health, Chernivtsi, Ukraine • Institute of Experimental Medicine AS CR, Prague • Czech Hydrometeorological Institute, Prague + Institute of Chemical Process Fundamentals, AS CR, Prague Milovy 2013
Přístroje a měření v projektu UFIREG
Novák et al.: Ochrana životního prostředí, 6: 31-34, 2012. www.ufireg.cz
Milovy 2013
Současný stav projektu UFIREG • probíhají měření ultrajemných částic ve všech pěti zúčastněných městech • průběžně je prováděna kontrola kvality měření včetně porovnávacích měření s referenčním přístrojem Světového kalibračního centra fyziky aerosolů (World Calibration Center for Aerosol Physics) • jsou zpracovávána data o úmrtnosti a hospitalizacích ve všech pěti zúčastněných městech
Milovy 2013
Paralelní měření s referenčním přístrojem WCCAP (World Calibration Center for Aerosol Physics)
Drážďany – únor 2013
Praha – květen 2013
Velikostní třída
Směrnice regresní přímky
R²
Velikostní třída
Směrnice regresní přímky
R²
20-30 nm
1,12
0,996
20-30 nm
1,06
0,990
30-50 nm
1,10
0,996
30-50 nm
1,02
0,989
50-70 nm
1,09
0,992
50-70 nm
1,02
0,992
70-100 nm
1,10
0,987
70-100 nm
0,99
0,996
100-200 nm
1,07
0,995
100-200 nm
1,00
0,998
Přístroj v Praze měří dobře Milovy 2013
Předběžné výsledky, Roční průměry 20 – 200 nm (duben – prosinec 2012)
Roční průměry se od sebe příliš neliší, liší se však denní a měsíční průměry UFIREG - Newsletter č. 7, obr. 4 Milovy 2013
Spearmanův korelační koeficient denních průměrů leden až květen 2013 (20 – 200 nm)
Augsburg Drážďany
Drážďany
Praha
Lublaň
Chernivtsi
0.36*
0.63*
0.56*
0.14
0.80*
-0.09
0.16
0.18
0.14
Praha Lublaň
0.28
Milovy 2013
20. – 26. května 2012 Hodinové průměry UFP 20 – 30 nm
#*1000/cm3
neděle
pondělí
7
7
6
6
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
0 1h
3h
5h
7h
9h
11h
13h
středa
15h 17h
19h
21h
23h
úterý
0 1h
3h
5h
7h
čtvrtek
9h
11h
pátek
13h
15h
17h
19h
21h
23h
17h
19h
21h
23h
sobota
7
20
6
16
5
12
4
8
3 2
4
1
0 1h
3h
5h
7h
9h
11h
13h
15h
17h
19h
21h
23h
0 1h
3h
5h
7h
9h
11h
13h
15h
20. – 26. května 2013
20-30 nm
30-50 nm
UFP směr a rychlost větru Praha, květen 20-26, 2013
Praha, květen 21-27, 2012
UFP 20-30 nm
Další monitorované faktory • • • • • • • • •
PM10 a PM2.5 SO2 NOx CO O3 benzen, toluen a xylen teplota relativní vlhkost vzduchu rychlost a směr větru tlak vzduchu sluneční svit dešťové srážky Milovy 2013
Děkuji za pozornost.... Milovy 2013
