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 προέρχονται συχνά από διαφορετικές πηγές εκπομπών και έχουν επίσης διαφορετικές χημικές συνθέσεις. Οι εκπομπές από την καύση βενζίνης, πετρελαίου, καυσίμου ντίζελ ή ξύλου παράγουν μεγάλο μέρος της ρύπανσης των ΑΣ2.5 που βρίσκεται στον εξωτερικό αέρα, καθώς και ένα σημαντικό ποσοστό των ΑΣ10. Το PM10 περιλαμβάνει επίσης σκόνη από εργοτάξια, χώρους υγειονομικής ταφής και γεωργία, πυρκαγιές και καύση απορριμμάτων / απορριμμάτων, βιομηχανικές πηγές, σκόνη από αέρας από ανοιχτές εκτάσεις, γύρη και θραύσματα βακτηρίων.

Διαφορά μεγέθους σωματιδίων μεταξύ Pm2.5 και Pm10;
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.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Pm2.5 και Pm10;

Γιατί ανησυχεί το CARB για τα PM10 και PM2.5;

Η CARB ανησυχεί για τα αερομεταφερόμενα σωματίδια λόγω των επιπτώσεών τους στην υγεία των Καλιφορνέζων και του περιβάλλοντος. Τόσο το PM2.5 όσο και το PM10 μπορούν να εισπνευστούν, με κάποια εναπόθεση σε όλους τους αεραγωγούς, αν και οι θέσεις εναπόθεσης σωματιδίων στον πνεύμονα εξαρτώνται από το μέγεθος των σωματιδίων. Το PM2.5 είναι πιο πιθανό να ταξιδέψει και να καταθέσει στην επιφάνεια των βαθύτερων τμημάτων του πνεύμονα, ενώ το PM10 είναι πιο πιθανό να εναποτίθεται 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 δυσμενείς επιπτώσεις στην υγεία έχουν συσχετιστεί με την έκθεση τόσο στα PM2.5 όσο και στα PM10. Για το PM2.5, οι βραχυπρόθεσμες εκθέσεις (διάρκειας έως 24 ωρών) έχουν συσχετιστεί με πρόωρη θνησιμότητα, αυξημένες εισαγωγές στο νοσοκομείο για αιτίες καρδιάς ή πνεύμονα, οξεία και χρόνια βρογχίτιδα, κρίσεις άσθματος, επισκέψεις σε επείγουσες αίθουσες, αναπνευστικά συμπτώματα και περιορισμένες ημέρες δραστηριότητας. Αυτές οι δυσμενείς επιπτώσεις στην υγεία έχουν αναφερθεί κυρίως σε βρέφη, παιδιά και ηλικιωμένους ενήλικες με προϋπάρχουσες καρδιακές ή πνευμονικές παθήσεις. Επιπλέον, από όλους τους κοινούς ατμοσφαιρικούς ρύπους, το PM2.5 σχετίζεται με τη μεγαλύτερη αναλογία αρνητικών επιπτώσεων στην υγεία που σχετίζονται με την ατμοσφαιρική ρύπανση, τόσο στις Ηνωμένες Πολιτείες όσο και σε παγκόσμιο επίπεδο βάσει του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας. Παγκόσμιο έργο για την ασθένεια.

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 (μήνες έως χρόνια) έκθεση στο PM2.5 έχει συνδεθεί με τον πρόωρο θάνατο, ιδιαίτερα σε άτομα που έχουν χρόνιες καρδιακές ή πνευμονικές παθήσεις και μειωμένη ανάπτυξη της πνευμονικής λειτουργίας στα παιδιά. Οι επιδράσεις της μακροχρόνιας έκθεσης σε ΑΣ10 είναι λιγότερο σαφείς, αν και αρκετές μελέτες δείχνουν ότι υπάρχει σχέση μεταξύ της μακροχρόνιας έκθεσης σε ΡΜ10 και της αναπνευστικής θνησιμότητας. Ο Διεθνής Οργανισμός Έρευνας για τον Καρκίνο (IARC) δημοσίευσε ένα ανασκόπηση το 2015 που κατέληξε στο συμπέρασμα ότι τα σωματίδια στην εξωτερική ατμοσφαιρική ρύπανση προκαλούν καρκίνο του πνεύμονα. 

Μέτρηση της διαφοράς μεγέθους σε σωματίδια Pm2.5 και Pm10

Ποιος διατρέχει τον μεγαλύτερο κίνδυνο από έκθεση σε σωματίδια;

Η έρευνα δείχνει σε ηλικιωμένους ενήλικες με χρόνια καρδιακή ή πνευμονική νόσο, παιδιά και ασθματικούς, καθώς οι ομάδες είναι πιθανότερο να παρουσιάσουν δυσμενείς επιπτώσεις στην υγεία με έκθεση σε PM10 και PM2.5. Επίσης, τα παιδιά και τα βρέφη είναι ευαίσθητα σε βλάβες από την εισπνοή ρύπων, όπως τα ΜΜ, επειδή εισπνέουν περισσότερο αέρα ανά κιλό σωματικού βάρους από ό, τι οι ενήλικες - αναπνέουν γρηγορότερα, περνούν περισσότερο χρόνο σε εξωτερικούς χώρους και έχουν μικρότερα μεγέθη σώματος. Επιπλέον, τα ανώριμα ανοσοποιητικά συστήματα των παιδιών μπορεί να τα προκαλέσουν να είναι πιο ευαίσθητα σε PM από τους υγιείς ενήλικες.

Έρευνα από το CARB Μελέτη για την υγεία των παιδιών διαπίστωσε ότι τα παιδιά που ζούσαν σε κοινότητες με υψηλά επίπεδα PM2.5 είχαν βραδύτερη ανάπτυξη των πνευμόνων και είχαν μικρότερους πνεύμονες σε ηλικία 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;

Η σωματιδιακή ύλη έχει αποδειχθεί σε πολλές επιστημονικές μελέτες για μείωση ορατότητα, και επίσης να επηρεάσει δυσμενώς το κλίμα, τα οικοσυστήματα και τα υλικά. Το PM, κυρίως PM2.5, επηρεάζει την ορατότητα αλλάζοντας τον τρόπο απορρόφησης και διάχυσης του φωτός στην ατμόσφαιρα. Αναφορικά με την αλλαγή του κλίματος, ορισμένα συστατικά του μείγματος ΑΣ περιβάλλοντος προάγουν τη θέρμανση του κλίματος (π.χ. μαύρο άνθρακα), ενώ άλλα έχουν ψυκτική επίδραση (π.χ. νιτρικά και θειικά), και έτσι το ΑΣ περιβάλλοντος έχει ιδιότητες θέρμανσης και ψύξης του κλίματος. Τα ΑΣ μπορούν να επηρεάσουν δυσμενώς τα οικοσυστήματα, συμπεριλαμβανομένων των φυτών, του εδάφους και του νερού μέσω της απόθεσης των ΑΣ και της επακόλουθης πρόσληψής του από τα φυτά ή της εναπόθεσής τους στο νερό όπου μπορεί να επηρεάσει την ποιότητα και τη σαφήνεια του νερού. Το μέταλλο και οι οργανικές ενώσεις σε ΑΜ έχουν τη μεγαλύτερη δυνατότητα να μεταβάλουν την ανάπτυξη και την απόδοση των φυτών. Η εναπόθεση PM σε επιφάνειες οδηγεί σε ρύπανση υλικών.

Είναι το θέμα των σωματιδίων στο εσωτερικό;

Μερικά από τα σωματίδια που βρέθηκαν σε εσωτερικούς χώρους προέρχονται από το ύπαιθρο, ειδικά το PM2.5. Αυτά τα σωματίδια εισέρχονται σε εσωτερικούς χώρους μέσα από πόρτες, παράθυρα και «διαρροή» στις οικοδομικές κατασκευές. Τα σωματίδια μπορούν επίσης να προέρχονται από εσωτερικές πηγές. Τα σωματίδια εσωτερικής προέλευσης περιλαμβάνουν συστατικά που προέρχονται από βιολογικές πηγές, πολλές από τις οποίες είναι γνωστά αλλεργιογόνα, όπως γύρη, σπόρια μούχλας, ακάρεα σκόνης και κατσαρίδες. Οι εσωτερικές δραστηριότητες παράγουν σωματίδια, όπως καπνός, μαγείρεμα και καύση ξύλου, κεριά ή θυμίαμα. Τα σωματίδια μπορούν επίσης να σχηματιστούν σε εσωτερικούς χώρους από πολύπλοκες αντιδράσεις αερίων ρύπων που εκπέμπονται από πηγές όπως προϊόντα καθαρισμού οικιακής χρήσης και αποσμητικά χώρου.

Ποια είναι τα πρότυπα ποιότητας του ατμοσφαιρικού αέρα για τα σωματίδια;

Τα πρότυπα ποιότητας του ατμοσφαιρικού αέρα καθορίζουν τη μέγιστη ποσότητα ρύπων που μπορεί να υπάρχει στον εξωτερικό αέρα χωρίς να βλάπτει την ανθρώπινη υγεία. Το 2002, μετά από εκτεταμένη ανασκόπηση της επιστημονικής βιβλιογραφίας, το Διοικητικό Συμβούλιο υιοθέτησε ένα νέο ετήσιο μέσο όρο για τα PM2.5 ppm και διατήρησε τα υφιστάμενα ετήσια και 24ωρα τυποποιημένα μέσα πρότυπα για PM10. Το εθνικό ετήσιο μέσο μέσο όρο PM2.5 αναθεωρήθηκε πιο πρόσφατα το 2012 μετά από μια διεξοδική ανασκόπηση της νέας βιβλιογραφίας που έδειξε στοιχεία για αυξημένο κίνδυνο πρόωρης θνησιμότητας σε χαμηλότερες συγκεντρώσεις PM2.5 από το υπάρχον πρότυπο. Η ανασκόπηση του 2012 είχε ως αποτέλεσμα τη διατήρηση των υφιστάμενων 24 ωρών μέσων προτύπων PM2.5 και PM10.

***

Το άρθρο που εκτυπώθηκε αρχικά στο California Air Resources Board: https://ww2.arb.ca.gov/resources/inhalable-particulate-matter-and-health