Τι είναι το θέμα σωματιδίων;
Τα αερομεταφερόμενα σωματίδια (PM) δεν είναι ένας μόνος ρύπος, αλλά είναι ένα μείγμα πολλών χημικών ειδών. Είναι ένα σύνθετο μείγμα στερεών και αερολυμάτων που αποτελείται από μικρά σταγονίδια υγρών, ξηρών στερεών θραυσμάτων και στερεών πυρήνων με υγρές επικαλύψεις. Τα σωματίδια ποικίλλουν ευρέως σε μέγεθος, σχήμα και χημική σύνθεση και μπορεί να περιέχουν ανόργανα ιόντα, μεταλλικές ενώσεις, στοιχειακό άνθρακα, οργανικές ενώσεις και ενώσεις από τον φλοιό της γης. Τα σωματίδια καθορίζονται από τη διάμετρο τους για κανονιστικούς σκοπούς για την ποιότητα του αέρα. Όσοι έχουν διάμετρο 10 μικρά ή μικρότερη (PM10) εισπνέονται στους πνεύμονες και μπορούν να προκαλέσουν δυσμενείς επιπτώσεις στην υγεία. Τα λεπτά σωματίδια ορίζονται ως σωματίδια που έχουν διάμετρο 2.5 μικρά ή μικρότερη (PM2.5). Επομένως, το PM2.5 περιλαμβάνει ένα τμήμα του PM10.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ PM10 και PM2.5;
Τα PM10 και PM2.5 συχνά προέρχονται από διαφορετικές πηγές εκπομπών και έχουν επίσης διαφορετική χημική σύνθεση. Οι εκπομπές από την καύση βενζίνης, πετρελαίου, ντίζελ ή ξύλου παράγουν μεγάλο μέρος της ρύπανσης από PM2.5 που βρίσκεται στον εξωτερικό αέρα, καθώς και ένα σημαντικό ποσοστό PM10. Τα PM10 περιλαμβάνουν επίσης σκόνη από εργοτάξια, χώρους υγειονομικής ταφής και γεωργία, πυρκαγιές και καύση θάμνων/αποβλήτων, βιομηχανικές πηγές, σκόνη που μεταφέρεται από τον άνεμο από ανοιχτές εκτάσεις, γύρη και θραύσματα βακτηρίων.
Τα ΡΜ μπορούν είτε να εκπέμπονται απευθείας από πηγές (πρωτογενή σωματίδια) είτε να σχηματίζονται στην ατμόσφαιρα μέσω χημικών αντιδράσεων αερίων (δευτερογενή σωματίδια) όπως το διοξείδιο του θείου (SO2), οξείδια του αζώτου (ΟΧΙX), και ορισμένες οργανικές ενώσεις. Αυτές οι οργανικές ενώσεις μπορούν να εκπέμπονται τόσο από φυσικές πηγές, όπως δέντρα και βλάστηση, όσο και από ανθρωπογενείς (ανθρωπογενείς) πηγές, όπως βιομηχανικές διεργασίες και εξάτμιση αυτοκινήτων. Τα σχετικά μεγέθη σωματιδίων PM10 και PM2.5 συγκρίνονται στο παρακάτω σχήμα.
Γιατί ανησυχεί το CARB για τα PM10 και PM2.5;
Το CARB ανησυχεί για τα αερομεταφερόμενα σωματίδια λόγω των επιπτώσεών τους στην υγεία των Καλιφορνέζων και στο περιβάλλον. Τόσο τα PM2.5 όσο και τα PM10 μπορούν να εισπνευστούν, με κάποια να εναποτίθενται σε όλους τους αεραγωγούς, αν και οι θέσεις εναπόθεσης σωματιδίων στον πνεύμονα εξαρτώνται από το μέγεθος των σωματιδίων. Τα PM2.5 είναι πιο πιθανό να ταξιδέψουν και να εναποτεθούν στην επιφάνεια των βαθύτερων τμημάτων του πνεύμονα, ενώ τα PM10 είναι πιο πιθανό να εναποτεθούν στις επιφάνειες των μεγαλύτερων αεραγωγών της άνω περιοχής του πνεύμονα. Τα σωματίδια που εναποτίθενται στην επιφάνεια του πνεύμονα μπορούν να προκαλέσουν βλάβη στους ιστούς και φλεγμονή των πνευμόνων.
Ποια είδη επιβλαβών επιπτώσεων μπορούν να προκαλέσουν σωματίδια;
Ορισμένες αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία έχουν συσχετιστεί με την έκθεση τόσο σε PM2.5 όσο και σε PM10. Για τα PM2.5, οι βραχυπρόθεσμες εκθέσεις (διάρκειας έως 24 ωρών) έχουν συσχετιστεί με πρόωρη θνησιμότητα, αυξημένες εισαγωγές στο νοσοκομείο για καρδιακά ή πνευμονικά αίτια, οξεία και χρόνια βρογχίτιδα, κρίσεις άσθματος, επισκέψεις στα επείγοντα, αναπνευστικά συμπτώματα και ημέρες περιορισμένης δραστηριότητας. Αυτές οι αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία έχουν αναφερθεί κυρίως σε βρέφη, παιδιά και ηλικιωμένους με προϋπάρχουσες καρδιακές ή πνευμονικές παθήσεις. Επιπλέον, από όλους τους κοινούς ατμοσφαιρικούς ρύπους, τα PM2.5 σχετίζονται με το μεγαλύτερο ποσοστό αρνητικών επιπτώσεων στην υγεία που σχετίζονται με την ατμοσφαιρική ρύπανση, τόσο στις Ηνωμένες Πολιτείες όσο και παγκοσμίως, βάσει του Παγκόσμιου Προγράμματος για το Φορτίο των Ασθενειών του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας.
Οι βραχυπρόθεσμες εκθέσεις σε PM10 έχουν συσχετιστεί κυρίως με επιδείνωση των αναπνευστικών παθήσεων, συμπεριλαμβανομένου του άσθματος και της χρόνιας αποφρακτικής πνευμονικής νόσου (ΧΑΠ), που οδηγούν σε νοσηλεία και επισκέψεις σε τμήματα έκτακτης ανάγκης.
Η μακροχρόνια (από μήνες έως χρόνια) έκθεση σε PM2.5 έχει συνδεθεί με πρόωρο θάνατο, ιδιαίτερα σε άτομα που πάσχουν από χρόνιες καρδιακές ή πνευμονικές παθήσεις, και μειωμένη ανάπτυξη της πνευμονικής λειτουργίας στα παιδιά. Οι επιπτώσεις της μακροχρόνιας έκθεσης σε PM10 είναι λιγότερο σαφείς, αν και αρκετές μελέτες υποδηλώνουν μια σύνδεση μεταξύ της μακροχρόνιας έκθεσης σε PM10 και της αναπνευστικής θνησιμότητας. Ο Διεθνής Οργανισμός Έρευνας για τον Καρκίνο (IARC) δημοσίευσε μια ανασκόπηση το 2015 που κατέληξε στο συμπέρασμα ότι τα σωματίδια στην εξωτερική ατμοσφαιρική ρύπανση προκαλούν καρκίνο του πνεύμονα.
Ποιος διατρέχει τον μεγαλύτερο κίνδυνο από έκθεση σε σωματίδια;
Η έρευνα υποδεικνύει ότι οι ηλικιωμένοι με χρόνια καρδιακή ή πνευμονική νόσο, τα παιδιά και οι ασθματικοί είναι οι ομάδες που είναι πιο πιθανό να εμφανίσουν αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία από την έκθεση σε PM10 και PM2.5. Επίσης, τα παιδιά και τα βρέφη είναι ευάλωτα σε βλάβες από την εισπνοή ρύπων όπως τα PM, επειδή εισπνέουν περισσότερο αέρα ανά κιλό σωματικού βάρους από τους ενήλικες - αναπνέουν πιο γρήγορα, περνούν περισσότερο χρόνο σε εξωτερικούς χώρους και έχουν μικρότερο σωματικό μέγεθος. Επιπλέον, το ανώριμο ανοσοποιητικό σύστημα των παιδιών μπορεί να τα κάνει πιο ευάλωτα στα PM από τους υγιείς ενήλικες.
Έρευνα από το CARB Μελέτη για την υγεία των παιδιών διαπίστωσαν ότι τα παιδιά που ζούσαν σε κοινότητες με υψηλά επίπεδα PM2.5 είχαν βραδύτερη ανάπτυξη των πνευμόνων και μικρότερους πνεύμονες στην ηλικία των 18 ετών σε σύγκριση με τα παιδιά που ζούσαν σε κοινότητες με χαμηλά επίπεδα PM2.5.
Το CARB χρησιμοποίησε τη μεθοδολογία εκτίμησης κινδύνου του EPA των ΗΠΑ για να πραγματοποιήσει μια αξιολόγηση της πρόωρης θνησιμότητας που σχετίζεται με την έκθεση σε PM2.5 (California Air Resources Board 2010). Μια ενημέρωση σε αυτήν την ανάλυση χρησιμοποιώντας δεδομένα ποιότητας αέρα περιβάλλοντος από το 2014-2016 έδειξε ότι η έκθεση σε PM2.5 συμβάλλει σε 5,400 (εύρος αβεβαιότητας 4,200 - 6,700) πρόωρους θανάτους λόγω καρδιοπνευμονικών αιτιών ετησίως στην Καλιφόρνια. Επιπλέον, το PM2.5 συμβάλλει σε περίπου 2,800 νοσηλείες για καρδιαγγειακά και αναπνευστικά νοσήματα (εύρος αβεβαιότητας 350 - 5,100) και περίπου 6,700 επισκέψεις σε δωμάτιο έκτακτης ανάγκης για άσθμα (εύρος αβεβαιότητας 4,200 - 9,300) κάθε χρόνο στην Καλιφόρνια.
Πώς επηρεάζει το περιβάλλον τα σωματίδια;
Έχει αποδειχθεί σε πολλές επιστημονικές μελέτες ότι τα αιωρούμενα σωματίδια μειώνουν την ορατότητα και επηρεάζουν αρνητικά το κλίμα, τα οικοσυστήματα και τα υλικά. Τα αιωρούμενα σωματίδια, κυρίως τα αιωρούμενα σωματίδια 2.5, επηρεάζουν την ορατότητα αλλάζοντας τον τρόπο με τον οποίο το φως απορροφάται και διασκορπίζεται στην ατμόσφαιρα. Όσον αφορά την κλιματική αλλαγή, ορισμένα συστατικά του μείγματος αιωρούμενων σωματιδίων προάγουν την κλιματική αλλαγή (π.χ., ο μαύρος άνθρακας), ενώ άλλα έχουν ψυκτική επίδραση (π.χ., τα νιτρικά και τα θειικά άλατα), και έτσι τα αιωρούμενα σωματίδια έχουν ιδιότητες τόσο θέρμανσης όσο και ψύξης του κλίματος. Τα αιωρούμενα σωματίδια μπορούν να επηρεάσουν αρνητικά τα οικοσυστήματα, συμπεριλαμβανομένων των φυτών, του εδάφους και του νερού μέσω της εναπόθεσης αιωρούμενων σωματιδίων και της επακόλουθης πρόσληψής τους από τα φυτά ή της εναπόθεσής τους στο νερό, όπου μπορούν να επηρεάσουν την ποιότητα και τη διαύγεια του νερού. Τα μέταλλα και οι οργανικές ενώσεις στα αιωρούμενα σωματίδια έχουν τη μεγαλύτερη δυνατότητα να μεταβάλουν την ανάπτυξη και την απόδοση των φυτών. Η εναπόθεση αιωρούμενων σωματιδίων σε επιφάνειες οδηγεί σε ρύπανση των υλικών.
Είναι το θέμα των σωματιδίων στο εσωτερικό;
Μερικά από τα σωματίδια που βρίσκονται σε εσωτερικούς χώρους προέρχονται από το εξωτερικό περιβάλλον, ειδικά τα PM2.5. Αυτά τα σωματίδια εισέρχονται σε εσωτερικούς χώρους μέσω θυρών, παραθύρων και «διαρροών» σε κτιριακές κατασκευές. Τα σωματίδια μπορούν επίσης να προέρχονται από εσωτερικές πηγές. Τα σωματίδια εσωτερικής προέλευσης περιλαμβάνουν συστατικά που προέρχονται από βιολογικές πηγές, πολλά από τα οποία είναι γνωστά αλλεργιογόνα, όπως γύρη, σπόρια μούχλας, ακάρεα σκόνης και κατσαρίδες. Οι δραστηριότητες σε εσωτερικούς χώρους παράγουν επίσης σωματίδια, όπως το κάπνισμα καπνού, το μαγείρεμα και η καύση ξύλων, κεριών ή θυμιάματος. Τα σωματίδια μπορούν επίσης να σχηματιστούν σε εσωτερικούς χώρους από σύνθετες αντιδράσεις αερίων ρύπων που εκπέμπονται από πηγές όπως οικιακά προϊόντα καθαρισμού και αρωματικά χώρου.
Ποια είναι τα πρότυπα ποιότητας του ατμοσφαιρικού αέρα για τα σωματίδια;
Τα πρότυπα ποιότητας του ατμοσφαιρικού αέρα ορίζουν τη μέγιστη ποσότητα ρύπου που μπορεί να υπάρχει στον εξωτερικό αέρα χωρίς να βλάπτει την ανθρώπινη υγεία. Το 2002, μετά από εκτενή ανασκόπηση της επιστημονικής βιβλιογραφίας, το Συμβούλιο υιοθέτησε ένα νέο ετήσιο μέσο πρότυπο για τα PM2.5 ppm και διατήρησε τα υπάρχοντα ετήσια και 24ωρα πρότυπα μέσου όρου για τα PM10. Το εθνικό ετήσιο μέσο πρότυπο για τα PM2.5 αναθεωρήθηκε τελευταία φορά το 2012 μετά από εξαντλητική ανασκόπηση της νέας βιβλιογραφίας που κατέδειξε αυξημένο κίνδυνο πρόωρης θνησιμότητας σε χαμηλότερες συγκεντρώσεις PM2.5 από το υπάρχον πρότυπο. Η ανασκόπηση του 2012 είχε ως αποτέλεσμα τη διατήρηση των υφιστάμενων 24ωρων μέσων προτύπων για τα PM2.5 και PM10.
***
Άρθρο που δημοσιεύτηκε αρχικά στο Συμβούλιο Ατμοσφαιρικών Πόρων της Καλιφόρνια: https://ww2.arb.ca.gov/resources/inhalable-particulate-matter-and-health
