Ultrafeine Partikel & Gesundheit
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- Manuela Möller
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1 Ultrafeine Partikel & Gesundheit Ein EU-Projekt stellt sich vor 14. Januar 2014 Susanne Bastian
2 2012 Messnetz zur Überwachung der Luftqualität in Sachsen Betrieb durch BfUL 29 Stationen: Städtische Straße (9) Städtischer Hintergrund (11) Regionaler Hintergrund (9) Januar 2014 Susanne Bastian Partikelanzahl- und Rußmessungen
3 Was verbirgt sich hinter UFIREG? EU-Projekt: Ultrafine Particles an evidence based contribution to the development of regional and European environmental and health policy Ziel: Verbesserung der Luftqualität & Minderung gesundheitlicher Risiken in europäischen Städten Team: Experten aus Umweltschutz, Luftgüteüberwachung, Messtechnik und Gesundheitswesen (Leitung: TU Dresden) Zeitraum: Juli 2011 bis Dezember 2014 Förderung durch das EU-Programm CENTRAL EUROPE (1,6 Mio ) Januar 2014 Susanne Bastian
4 Was möchte UFIREG erreichen? Standardisierung/Harmonisierung der Messungen und der Datenverfügbarkeit Messung der Anzahl-Größenverteilung ultrafeiner Partikel in 5 Städten Entwicklung einer kosteneffizienten Strategie zur Messung ultrafeiner Partikel Untersuchung der Kurzzeiteffekte von ultrafeinen Partikeln auf Krankheitsund Sterberate Vergleich der Ergebnisse hinsichtlich Zeit und Standort Erweiterung des allgemeinen Bewusstseins für die Problematik (ÖA) Erarbeitung von Empfehlungen für regionale und europäische Umweltpolitik Januar 2014 Susanne Bastian
5 Mio $ Warum besteht Handlungsbedarf? Gesundheit 500 Nutzen behördlicher Regulationen bzgl. Luftqualität für die Gesundheit (USA) Klima & Umwelt Kosten Nutzen Kosten Quelle: DRAFT 2007 REPORT TO CONGRESS ON THE COSTS AND BENEFITS OF FEDERAL REGULATIONS Januar 2014 Susanne Bastian
6 Welche Schadstoffe messen wir? Schwefeldioxid (SO 2 ) Stickstoffoxide (NO, NO 2 ) Ozon Feinstaub: Partikeldurchmesser < 10 μm: PM 10, Partikeldurchmesser < 2,5 μm: PM 2,5 Partikelanzahlkonzentration ( nm) Ruß Januar 2014 Susanne Bastian
7 Was sind ultrafeine Partikel? Kleiner als 0,1 Mikrometer Bildung durch Kondensation von Gasen oder durch Verbrennungsprozesse Rußpartikel mit anhaftenden toxischen PAK oder Schwermetallen Sonstige Bestandteile: anorganische Salze, VOC, Metalle (Bodenpartikel, biologische Materialien > meist größer) Quelle: N. Benker, TU Darmstadt Januar 2014 Susanne Bastian
8 # ( nm) pro cm³ Wie variabel ist die Anzahl ultrafeiner Partikel? Dresden-verkehrsnah Dresden-städtischer Hintergrund Mo Di Mi Do Fr Sa So Januar 2014 Susanne Bastian
9 Warum messen wir die Anzahl ultrafeiner Partikel? Keine Aussage zu ultrafeinen Partikeln durch Feinstaub-Massenkonzentration Geeigneterer Indikator: Partikelanzahl Bisheriger Mangel an aussagekräftigen Daten zu Partikelanzahlmessungen und Gesundheitsauswirkungen Aktuell wenige vergleichbare Studien und keine gesetzlichen Regelungen Januar 2014 Susanne Bastian
10 Augsburg Vergleich Anzahl- / Massenkonzentration Anzahlkonzentration 21. August 2012 Massenkonzentration 0% 0% 0% 3-10 nm 0% 0% 1% 10% 8% nm nm nm 21% 5% 24% 37% nm nm nm 38% nm 27% 21% 3 bis 100 nm 8% 90 % 6 % Januar 2014 Susanne Bastian
11 Warum sind ultrafeine Partikel besonders gefährlich? Begründeter Verdacht: Je kleiner die Partikel, desto gesundheitsschädlicher! Vermehrte alveolare Deposition und möglicher Übergang ins Blut Große Oberfläche Quelle: BUND.net/uploads/pics Januar 2014 Susanne Bastian
12 Was ist bisher untersucht worden? Januar 2014 Susanne Bastian
13 Wie wirken ultrafeine Partikel? Grobe und feine Partikel Entzündung Neurohumorale Mechanismen Translokation Ultrafeine Partikel Januar 2014 Susanne Bastian
14 Wo messen wir? Januar 2014 Susanne Bastian
15 Wo befinden sich die Messstationen? Städtischer Hintergrund Repräsentativ für ein Großteil der Bevölkerung Nicht in unmittelbarer Nähe großer Straßen Integriert in Luftgüte-Messnetze (Vorteil: weitere Daten) Emissionsquellen: Verkehr, Hausbrand, Kraftwerke Januar 2014 Susanne Bastian
16 Wie messen wir die Partikelanzahl? SMPS UFP 330 Prinzip: Ausschluss Partikel > 1µm Trocknung des Aerosols Aufladung der Partikel Auftrennung der Partikel anhand der Ladung & Größe im elektrischen Feld Messung der Partikelzahl bzw. der Gesamtladung Berechnung der Daten Januar 2014 Susanne Bastian
17 Wie sichern wir die Qualität der Messungen? Chernivtsi Dresden Eingehende Schulung der entsprechenden Mitarbeiter in Theorie und Praxis Ljubljana Referenzgerät von TROPOS Prag Anfangsvergleichsmessung im Labor Fernüberwachung der Messinstrumente Regelmäßige Vor-Ort-Vergleiche Augsburg Automatische Funktionskontrolle in Dresden und Chernivtsi Januar 2014 Susanne Bastian
18 Wie sehen die Messergebnisse aus? Einteilung der Messdaten in 7 Partikelgrößenklassen Zeitliche Maximalauflösung: 5-10 Minuten Anzahlgrößenverteilungen von Partikelmessungen sind abhängig von: Verursachern/Quellen Gewohnheiten der städtischen Bevölkerung Meteorologischen Bedingungen Stadtbild (Straßenschluchten vs. gut durchlüftete Wohnviertel) Januar 2014 Susanne Bastian
19 (VORLÄUFIGE) ERGEBNISSE
20 µg/m³ #/cm³ Jahresmittel Dresden Prag Ljubljana Chernivtsi 0 NO NO2 SO2 PM10 PM2.5 0 PN Vorläufige Daten (ohne Dez. 2013) Januar 2014 Susanne Bastian
21 N frequency 450 Dresden - Einfluss lokaler Windrichtung W 0 E S PN nm PN nm PM 10 5 spring (MAM) N 5 summer (JJA) N mean 5 spring (MAM) N 5 summer (JJA) N mean 5 spring (MAM) N 5 summer (JJA) N mean 4 3 w ind spd. 4 3 w ind spd. 4 3 w ind spd. 4 3 w ind spd. 4 3 w ind spd. 4 3 w ind spd. 50 W 2 1 E W 2 1 E W 2 1 E W 2 1 E W 2 1 E W 2 1 E S autumn (SON) N 3 w ind spd. 5 4 S winter (DJF) N 3 w ind spd S autumn (SON) N 3 w ind spd. 5 4 S winter (DJF) N 3 w ind spd S autumn (SON) N 3 w ind spd. 5 4 S winter (DJF) N 3 w ind spd. 20 W 2 1 E W 2 1 E 4000 W 2 1 E W 2 1 E 4000 W 2 1 E W 2 1 E S S N2 S S PNC_20to200 S S PM Januar 2014 Susanne Bastian
22 Dresden Einfluss Verkehr 20. April 2012 Quelle: V. Dietz Januar 2014 Susanne Bastian
23 Verkehrsverursacher Personenverkehr Schwerlastverkehr Baumaschinen Schiffs- und Flughafenverkehr Schienenverkehr Januar 2014 Susanne Bastian
24 Prag Einfluss Sonnenstrahlung 29. August Januar 2014 Susanne Bastian
25 Dresden Einfluss Rituelle Feuer 30. April/1. Mai Januar 2014 Susanne Bastian
26 Dresden Einfluss Feuerwerk 31.Dezember/1.Januar 2014 Quelle: Christa Müller Januar 2014 Susanne Bastian
27 Einfluss der Luftmassen Dresden Prag Clusteranalyse basierend auf Rückwärtstrajektorien (vorläufige Ergebnisse v. Benjamin Hage - TROPOS) Januar 2014 Susanne Bastian
28 relative frequency of appearence in % Dresden - Häufigkeit Cluster No Januar 2014 Susanne Bastian
29 height in m Dresden - Stabilität 3000 unstable stable Cluster 0 Cluster 1 Cluster 2 Cluster 3 Cluster 4 Cluster 5 Cluster 6 Cluster 7 Cluster 8 Cluster pseudopotential temperature (K) Januar 2014 Susanne Bastian
30 Dresden - Partikelgrößenverteilung dn/dlog D p, cm Cluster 0 Cluster 1 Cluster 2 Cluster 3 Cluster 4 Cluster 5 Cluster 6 Cluster 7 Cluster 8 Cluster D p, nm Januar 2014 Susanne Bastian
31 Temp in C precipitation in mm Dresden - Meteorologie Cluster No Global Radiation in W/m Cluster No Januar 2014 Susanne Bastian Cluster No.
32 PM10 mass conc. in µg/m³ NO 2 in µg/m Dresden NO 2, BC (Ruß), PM Cluster No Black carbon (MAAP) in µg/m Cluster No Januar 2014 Susanne Bastian Cluster No.
33 Andere Quellen für UFP Januar 2014 Susanne Bastian
34 Welche Daten werten wir aus? Codebook Exposure Variables Codebook Health Outcomes Tagesmittelwerte, -minima, -maxima von Luftschadstoffen und meteorologischen Parametern Verschiedene Ursache-Wirkung- Zeitabstände Krankenhauseinweisungen und Todesfälle auf Tagesbasis Informationen zu ursachenspezifischer Morbidität und Mortalität - Hauptdiagnose Codebook Confounder Beachtung von Feier- und Wochen- (end)tagen, Jahreszeiten, Ferien Grippewellen Analyse von kardiovaskulären sowie respiratorischen Einweisungen und Todesfällen Einfluss von Alter, Geschlecht und Region Auswertung für 2012 beginnt jetzt Januar 2014 Susanne Bastian
35 Wie & wo erhalten Sie weitere Informationen? UFIREG: UFIREG-Newsletter: Anmeldung über Luftreinhalteplan Dresden 2011: Luftqualität in Sachsen - Jahresbericht 2012: Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Januar 2014 Susanne Bastian
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