Zdravotní dopady dopravy na populaci Moravskoslezského kraje Mgr. Hana Šlachtová, Ph.D. MUDr. Ivan Tomášek Ing. Jiří Michalík, Ph.D.
Zdravotní ústav se sídlem v Ostravě Národní referenční laboratoř pro využití GIS v ochraně a podpoře veřejného zdraví
NRL pro GIS
GIS – prezentační nástroj Výstupy rozptylových modelů a hlukových studií Prezentace výsledků vlastních epidemiologických studií
GIS – analytický nástroj Analýzy znečištění ovzduší v daném území ve vztahu k dotčenému obyvatelstvu a jeho zdravotnímu stavu
Analýzy hlukové zátěže obyvatel Epidemiologické studie – zdravotní stav obyvatel z rutinní statistiky i vlastních studií ve vztahu k demografickým údajům, socioekonomické úrovní oblastí, znečištění ovzduší, hlukové zátěži a další GIS – podpůrný nástroj – zpracování vstupů hlukových a rozptylových modelů, zpracování informací o obyvatelstvu a jeho zdravotním stavu
Doprava – v čem je problém .…. ?
exponenciální nárůst počtu vozidel po roce 1989 zahušťování komunikací v sídlech (tranzitní, obslužná a cílová doprava) – až 80 tisíc vozidel/24 hodin počet a stáří vozidel a průjezdnost - ovlivněno snižování emisí znečištění ovzduší v sídlech, kde je vyšší soustředění zdrojů a omezený rozptyl
NO/NO2/NOX, PM10, PM2,5 a menší, VOC-benzen, PAU, SO2, CO hluk posyp dále spotřeba vzduchu (kyslíku) pro spalování, klimatizace…..
Doprava v ČR - statistické údaje z roku 2010
55 752 km komunikací – liniových zdrojů z toho 734 km dálničního typu 6 255 km rychlostních komunikací a silnic I. třídy a více než 70 tis. km ostatních komunikací (včetně měst) a samozřejmě se staví a budou se stavět další silnice......
v provozu 6 408 tis. vozidel (z toho 4 496 tis. osobních) rychle a hlavně často nenávratně se zvyšuje zátěž životního prostředí (hluk, ovzduší, povrchové vody, zábory půdy…..)
Změny délky silniční sítě v období 2000-2010 (ČSÚ)
Evropská silniční síť typu E Dálnice Rychlostní komunikace
- 0,03 % + 47,1 % + 41,3 %
(obsaženo v silnicích I. třídy)
Silnice I. třídy
+ 3,7 %
Silnice II. třídy Silnice III. třídy
- 0,03 % - 0,02 %
Změny v počtu registrovaných vozidel v období 2000-2010 (ČSÚ) Motocykly
+ 23,5 %
Osobní automobily
+ 30,7 %
Mikrobusy a autobusy
+
Nákladní vozidla
+ 112,2 %
7,6 %
10
Podíl (%)
15
20
Rezzo 4 – Emise znečišťujících látek z dopravy v ČR podle krajů 2009 (v %)
8,1%
7,6%
6,8%
0
5
6,9%
TZL
NOx
Podíl Moravskoslezského kraje
Zdroj dat Rezzo 4: ČHMÚ, 2011
CO
VOC
Roční průměrné koncentrace naměřené na městských stanicích Moravskoslezského kraje (MSK) v roce 2010
dopravní městské
měřící stanice
PM10
PM2,5
NO2
benzen
B/a/P
SO2
Karviná
50,4
-
31,4
-
6,3
-
50,5
-
50,9
4,4
-
-
52,1
42,4
30,9
6,7
5,7
11,7
40,2
-
24,1
-
4,4
12,1
53,5 52,9 54,3 38,9 51,0 51,3 28,6 51,0 43,9 44,9
38,8 36,1
27,2 26,1 27,0 18,9 28,0 28,3 23,0
4,3 2,6
4,6 -
14,7 11,1 13,7 8,0 10,6 10,3 9,8
Ostrava - Českobratrská (hot-spot) průmyslové Ostrava-Přívoz městské Ostrava-Mariánské Hory pozaďové městské
Český Těšín Havířov Karviná Opava-Kateřinky Orlová Ostrava-Fifejdy Ostrava-Poruba IV Ostrava-Zábřeh Trinec-Kanada Trinec-Kosmos
Zdroj: ČHMÚ - tabelární ročenka 2010
Částice
Primární emitované a) z antropogenních zdrojů (spalování fosilních paliv, doprava, technologické procesy, antropogenní aktivity) b) z přírodních zdrojů (mořský aerosol, sopečná činnost, kosmický spad, činnost, bioaerosoly .…. ).
Sekundární vznikají chemickými a fyzikálními procesy (nukleace a kondenzace) resuspenzí nebo vlivem meteorologických faktorů
částice a její povrch se skládá ze sloučenin nebo jsou na jejím povrchu zachyceny či zkondenzovány další sloučeniny
Suspendované částice (tuhý/prašný/pevný a nebo jen aerosol) „suspendované částice pevné nebo kapalné částice, které v důsledku zanedbatelné pádové nebo kapalné přetrvávají dlouhou dobu v atmosféře “.
Proč je aerosol ve středu zájmu? Úroveň znečištění ovzduší aerosolem je stále relativně vysoká Aerosol je různorodá směs částic
Zatím nebyla popsána neúčinná koncentrace z hlediska zdraví
Co ovlivňuje zdravotní účinky aerosolu
Vstup do organizmu je dán: velikostí částic vnějšími podmínkami (rychlost a směr větru)
způsobem dýchání (nosem nebo ústy, hloubkou dechu) Aby částice mohla uplatnit svůj biologický účinek musí v organismu zůstat
Účinky aerosolu v dýchacích cestách dráždění snížení samočistící funkce a obranyschopnosti dýchacích cest dobré podmínky pro respirační infekce karcinogenní působení
Akutní účinky aerosolu Zvýšení denní koncentrace PM10 o 10 μg/m3 (podle WHO) úmrtnost celková 0,5 % akutní hospitalizace na respirační onemocnění 0,8 % užití bronchodilatancií 3 % kašel 3,6 % akutní symptomy dolních cest dýchacích 3,2 % Chronické účinky aerosolu
Zvýšení roční koncentrace PM2,5 o 10 μg/m3 (podle WHO) úmrtnost celková 6 % bronchitidy 29 %
(méně informací) očekávaná délka života snížení plicních funkcí PM2,5 je lepším indikátorem účinků než PM10
Zdravotní účinky působení chemických a fyzikálních faktorů z dopravy
PM10
zvýšení akutních resp. onemocnění, snížení plicních funkcí, kolísání koncentrací zvyšuje mortalitu a morbiditu
NO2
změny plicních funkcí pro akutní účinky, nejasné účinky při dlohodobém působení
BaP
mutagenní a teratogenní efekty, karcinogenní účinky na plíce, játra, ledviny a krev
benzen hematotoxicita, genotoxicita,karcinogenita, chromozomové aberace Hluk
poškození sluchu, hypertenze, stresová zátěž, poruchy spánku
Cílová populace a rizikové skupiny
Rizikové skupiny jsou dány
věkově – fyziologická specifika, detoxikační mechanismy
zdravotním stavem - vrozenou dispozicí – deficit enzymů, chronickým nebo akutním onemocněním, dietárními deficity
rizikovým chováním ve vztahu k hodnocené expozici – kouření, alkohol, drogy
Důležitá je cesta vstupu expozice - cesta, kterou látka překonává hranice organismu inhalace ingesce resorpce kůží a sliznicemi
Doporučené hodnoty, limity a společenský konsensus WHO Air quality guidelines for particulate matter, ozone, nitrogen dioxide and sulfur dioxide - Global update 2005 - Summary of risk assessment Evropská unie (Směrnice Rady 96/62/ES o posuzování a řízení kvality vnějšího ovzduší) stanovila závazné limity pro ochranu zdraví, které vstoupily v platnost v roce 2005. V ČR (NV č. 597/2006 Sb.) Doporučené hodnoty a hodnoty ročních imisních limitů WHO
Imisní limit
μg/m-3
μg.m-3
PM10
20
40
PM2,5
10
-
NO2
40
40
B(a)P
-
0,001*
benzen
-
5
Škodlivina
*cílový imisní limit by měl být dosažen nejpozději 31.12.2012
Imisní limit lze považovat za mez přijatelného rizika, nikoliv za bezpečný práh
Hlavní nástroje posuzování vlivů na zdravotní stav obyvatel
Ochrana ovzduší – (Zák. 86/2002 Sb., NV 597/2006 Sb.) EIA/SEA – posuzování vlivů na životní prostředí (100/2001 Sb.) Zákon o ochraně veřejného zdraví (258/2000 Sb.) měření škodlivin a hluku a porovnání s platnými limity
modelování imisní a hlukové zátěže rozsáhlejšího území, predikce hodnocení zdravotních rizik
analýza rutinních zdravotních dat epidemiologické studie teoretické odhady na základě meta-analýz (WHO)
Některá úskalí posouzení vlivů na zdraví v rámci EIA/SEA a hodnocení zdravotních rizik (HRA)
nekvalitní podklady (hluková a rozptylová studie) „posuzování do té doby než to vyjde“ - nutnost opětovného posuzování na základě změn v podkladových materiálech (hluková a rozptylová studie) jako následek předchozího nepříznivého výsledku posuzování vlivu na zdraví HRA nebo posouzení vlivů řešeno pouze pro formální splnění zákonné povinnosti ve fázi hotového projektu/záměru/koncepce pro většinu záměrů se provádí dílčí EIA namísto komplexního posouzení řešení z hlediska dopadů na životní prostředí – SEA EIA by měla vést k úpravě projektu, ne mu za každou cenu vyhovět většinou chybí variantní řešení – výběr nejlepšího scénáře
Souhrnné emise PM10 na území města Ostravy
3000
Emise PM10 [t/rok]
2500
2000 2003 2005 2007
1500
1000
500
0 Zvláště velké Střední zdroje a velké zdroje
Lokální topeniště
Doprava
Celkem
Zdroj: MMO, Analýza kvality ovzduší na území města Ostravy a legislativa v ochraně ovzduší, 2009
Relativní porovnání rozptylových modelů NOx velkých a mobilních zdrojů
Podíl obyvatelstva v pásmech koncentrací PM10 po realizaci ekologických opatření
Zdroj: MMO, Analýza kvality ovzduší na území města Ostravy a legislativa v ochraně ovzduší, 2009
Strategické hlukové mapy ČR 2007 (SHM) - rozsah zpracování
Hlavní pozemní komunikace průjezd >6 mil. vozidel za rok celkem 1.370 km komunikací celková plocha 2.089 km2 Hlavní železniční tratě průjezd >60 tis. vlaků za rok celkem 300 km tratí celková plocha 142 km2 Hlavní letiště – Praha Ruzyně vzletů a přistání >50 tis. za rok celková plocha 64 km2
* v MSK 76 km pozemních komunikací
Aglomerace – Praha, Brno, Ostrava >250 tis. obyvatel Praha celková plocha 373 km2 Brno celková plocha 128 km2 Ostrava celková plocha 161 km2
Mezní hodnoty hlukových ukazatelů
Hlukové ukazatele - mezní hodnoty (§80, odst. 1, písm. q, zákona č. 258/2000 Sb., o ochraně veřejného zdraví) „hodnota hlukových ukazatelů, při jejímž překročení dochází ke škodlivému zatížení životního prostředí“)
Mezní hodnoty dle vyhl. č. 523/2006 Sb., o hlukovém mapování: Zdroj hluku
Ldvn [dB]
Ln [dB]
Silniční doprava
70
60
Železniční doprava
70
65
Letecká doprava
60
50
Integrovaná zařízení
50
40
SHM ČR - Hlukem dotčené obyvatelstvo - Ldvn
s ilnic e ž elez nic e R uz yně P raha B rno O s trava 0
50 000
100 000
150 000
200 000
250 000
300 000
350 000
400 000
450 000
O s trava
B rno
P raha
R uzyně
železnice
s ilnice
55 - 59
88 800
106 200
452 900
3 900
13 300
363 800
60 - 64
81 200
78 200
333 800
1 600
2 600
181 400
65 - 69
58 700
43 600
145 000
0
1 100
116 900
70 - 74
25 100
29 700
88 000
0
300
60 500
>75
2 700
2 300
18 000
0
0
32 200
500 000
SHM ČR - Hlukem dotčené obyvatelstvo- Ln s ilnic e
ž elez nic e
R uz y ně
P raha
B rno
O s trav a 0
50 000
100 000
150 000
200 000
250 000
300 000
350 000
400 000
450 000
O s trava
B rno
P raha
R uz yně
ž elez nic e
s ilnic e
45 - 49
84 200
107 200
444 800
6 500
45 700
474 200
50 - 54
78 800
83 000
308 300
1 600
6 700
273 600
55 - 59
63 900
46 700
143 700
300
2 000
156 400
60 - 64
29 500
33 500
91 700
0
800
81 100
65 - 69
3 900
4 200
27 200
0
200
36 500
0
0
600
0
0
10 400
> 70
500 000
Počty obyvatel žijících nad mezními hodnotami hlukových ukazatelů
Nad mezní hodnotou pro hluk ze silniční dopravy Ldvn
226.700
Ln
278.800
Nad mezní hodnotou pro hluk ze železniční dopravy Ldvn Ln
14.800 600
Nad mezní hodnotou pro hluk z provozu integrovaných zařízení Ldvn Ln
700 1.500
Nad mezní hodnotou pro hluk z letecké dopravy
Ldvn
1.600
Ln
2.400
Hlukem dotčená populace z provozu na komunikacích v celé ČR a Moravskoslezském kraji
Ldvn - celkové obtěžování hlukem (den-večer-noc) dB 55 - 59 60 - 64 65 - 69 70 - 74 >75
Ldvn 363 800 181 400 116 900 60 500 32 200
Sum Ldvn 363 800 545 200 662 100 722 600 754 800
Ldvn MSK Sum Ldvn MSK 44 381 44 381 20 749 65 130 12 869 77 999 9 401 87 400 5 040 92 440
Lnoc (Ln) - noční obtěžování hlukem dB 45 - 49 50 - 54 55 - 59 60 - 64 65 - 69 >70
Ln 474 200 273 600 156 400 81 100 36 500 10 400
Sum Ln 474 200 747 800 904 200 985 300 1 021 800 1 032 200
Ln MSK Sum Ln MSK 56 925 56 925 31 454 88 379 17 820 106 199 12 011 118 210 4 481 122 691 1 330 124 021
Negativní účinky hluku na lidský organizmus
nebezpečí poškození buněk a tkání nebezpečí pro sluchový orgán nebezpečí pro vegetativní systém nebezpečí pro nervový systém a psychiku (Lehmanovo schéma účinků hluku) Specifické účinky poškození sluchového aparátu – akutní i chronické
> 120 dB > 90 dB > 60-65 dB > 30 dB
Nespecifické (mimosluchové) účinky – na různé funkce organizmu akutní - obrana organizmu proti stresové zátěži - negativní ovlivnění psychiky - snížení výkonnosti, paměti a pozornosti chronické - důsledky stresové zátěže - vznik hypertenze, poškození srdce, infarkt myokardu - snížení imunitních schopností organismu - pocit únavy, nepříznivé ovlivnění spánku, nespavost Senzitivní skupiny: staří lidé, chronicky nemocní, lidé s duševními poruchami, děti
Metody snižování hlukové zátěže
Omezení akustického výkonu zdroje odstínění zdroje (protihlukové stěny)
omezení rychlosti dopravního proudu (dopravní značky, retardéry) snížení dopravních intenzit, omezení nákladní dopravy, obchvaty, dopravní uzávěry… údržba a výměna povrchu vozovky, modernizace automobilového parku modernizace kolejového svršku a vozového parku
Nepřímé vlivy dopravy
Vliv na životní styl neprospívající zdraví omezení fyzicky aktivních způsobů dopravy omezení spontánních pohybových aktivit omezení sociálních kontaktů
epidemiologická rizika mezinárodní mobility
Situace v evropských městech
více než 50% cest osobním autem je kratších než 5 km, tj. dosažitelnost na kole za 15 minut více než 30% cest autem je kratších než 3 km, tj. dosažitelnost pěšky za 20 minut průměrný Evropan, žijící ve městě za 1 den:
- ujede na kole ca 0,5 km - ujde pěšky cca 1 km - ujede autem ca 27,5 km
Nedostatek fyzické aktivity
fyzicky neaktivních je odhadem 17% (11-24 %) lidí v Evropě nedostatečně aktivní z hlediska užitku pro zdraví (méně než 2,5 hod střední aktivity týdně) 41% (31-51%) lidí státy východní a střední Evropy jsou významně ovlivněny fyzická inaktivita způsobí odhadem 600 000 předčasných úmrtí za rok rozsáhlé společenské ztráty
Případy specifických nádorů FNSPO – podezření na vliv dopravy
Výpočet relativního rizika podle úrovně znečištění PM10 Propojení GIS vrstev umožnilo stanovit počty obyvatel žijících v jednotlivých pásmech PM10 a zároveň přiřadit případy nádorů do těchto pásem. Pro každé pásmo bylo vypočítáno relativní riziko onemocnění Ca. Hodnoty relativního rizika jsou nejnižší v pásmu s nejvyššími koncentracemi PM10. pásma PM10 20-30 30-40 40-50 50-60 60-70 70-80
počet obyvatel 137066 129711 42646 2866 534 0
očekávaný počet počet případů případů* relativní riziko 9 1,00 10 8,5 1,17 1 2,8 0,36 0 0 0
Vliv paliva na emise škodlivin z provozu motorových vozidel (Program EPEFE - Ústav dopravního inženýrství)
vlastnosti paliva mohou ovlivnit emise škodlivin vliv vozidla na emise je zhruba 6x větší než vliv paliva
změna složení paliva vždy nemusí přinést obecně pozitivní výsledek při minimalizaci emisí škodlivin změna složení paliva bez současné změny v technických parametrech vozidlového parku přináší zcela minimální efekt
Zlepšení kvality ovzduší v EU do r. 2020 Snížení emisí z dopravy o 80 % (v porovnání s r. 1995) Klíčové polutanty z hlediska dopravy: NOx, NO2 lokálně problematický polutant (r. 2000 - mob. zdroje 39 %) (slouží pro kontrolu nad celou směsí látek ze spalovacích procesů, které nejsou běžně měřeny) VOC (včetně benzenu) nebude problém – výrazně vzroste podíl antropogenních VOC (r. 2000 - mob. zdroje 26 %) Prašnost (PM10 , PM2,5) problematický polutant (r. 2000 - mob. zdroje 15 %) nejvíce rizikový polutant z hlediska karcin. rizika (rizikovost 70 % !!!) lze očekávat pokles vlivu dopravy (snížení pod 10 %) CO2
omezení spotřeby paliva o 35 % oproti r. 1995 ; cíl 140 g CO2/km (spotřeba 5,3 – 5,5 l /100 km) (r. 2000 - mob. zdroje 20 %)
... a co dál?
Děkuji za pozornost
[email protected]
