Gesundheitliche Aspekte der Feinstaubbelastung

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1 Gesundheitliche Aspekte der Feinstaubbelastung Dr. Regina Pickford Helmholtz Zentrum München, Institut für Epidemiologie II & WZU Uni Augsburg Fachtagung Baumaschinen, Stuttgart,

2 Charakterisierung von Umweltpartikeln -> Masse ->Anzahl ->Chemische Zusammensetzung Feinstaub: PM 10 < 10 µm (Masse) Feine Partikel: PM 2.5 < 2.5 µm (Masse) Ultrafine Partikel: UFP < 100 nm (Anzahl)

3 Dieselabgase, Dieselruß Komplexe Mischung von hunderten von gasförmigen und partikulären Bestandteilen. zentraler Kern (elementarer Kohlenstoff) und adsorbierten organischen Komponenten wie PAHs, kleinen Mengen von Sulfat, Nitrat, Metallen und anderen Spurenelementen. enthält eine große Zahl ultrafeiner Partikel und ist ein wichtiger Teil des Feinstaubs (PM 10, PM 2.5 ) Hat eine große Oberfläche an die sich organische Komponenten leicht anlagern können.

4 Deposition von Partikeln im Atemtrakt Kreyling et al. Journal of Nanoparticle Research (2006) 8:

5 Organe, für die Gesundheitseffekte durch Luftschadstoffe nachgewiesen wurden Peters et al. J Occup Environmen Med Jun; 53(6 Suppl):S8-S13

6 Zunehmede Schwere der Effekte Pyramide der Gesundheitsauwirkungen von Luftschadstoffen Mortalität Krankenhauseinweisungen Aufsuchen der Notaufnahme Vermehrte Medikamenteneinnahme Auftreten oder Verstärkung von respiratorischen Symptomen (z.b. schlechte Lungenfunktion) und/oder Herzkreislauferkrankungen Symptome ohne krankheitswert bei gesunden Personen Anteil der Bevölkerung

7 Besonders empfindliche Bevölkerungsgruppen - Gesundheitseffekte nicht bei allen Mitgliedern der Gesellschaft gleich - besonders empfindliche Gruppen: Ältere Kinder Schwangere/Föten Kranke (Diabetiker, Lungenkranke, Herzkreislaufkranke )

8 Studien zu Langzeiteffekten von Luftschadstoffen (Kohorten Studien) Zusammenhang zwischen einer längerfristigen Luftschadstoffbelastung (z.b. jährliches Mittel) und (ursachenspezifischer) Morbidität und Mortalität Studien zu Kurzzeiteffekten von Luftschadstoffen Zusammenhang zwischen einer kurzfristigen Luftschadstoffbelastung (z.b. Tag zu Tag Variation) und (ursachenspezifischer) Morbidität und Mortalität sowie anderer Größen, z.b. Medikamenteneinnahme, Blutbiomaker, EKG-Parameter

9 American Cancer Society Study Risikofaktoren sowie Todeszeitpunkt und Todesursache der ACS-CPSII Kohorte wurden mit Luftschadstoffdaten in156 Ballungsräumen der USA verknüpft. Kohorte: Über Erwachsene Studiendauer: Todeszeitpunkt und -ursache wurden durch individuelle Nachforschungen sowie den National Death Index erhoben. Persönliche Informationen wurden bei Aufnahme in die Studie mittels Fragebogen gesammelt. Pope et al. 2002

10 % Increase RR Relative Risiken (RR) für Sterblichkeit assoziiert mit einer Erhöhung von PM 2.5 um 10 µg/m3 HSC: Harvard-Six-Cities Study ACS: American-Cancer-Society Study 30% Total Cardiopulmonary Lung cancer All others 25% 20% 15% 10% 5 % 0 % -5 % -10% HSC ACS HSC ACS HSC ACS HSC ACS Dockery et al. (1993), Pope et al. (2002)

11 Einstufung von Dieselabgasen als krebserregend beim Menschen 1 Im Juni 2012 hat die Weltgesundheitsorganisation (WHO) Dieselmotorabgase als krebserregend beim Menschen eingestuft. Grundlage sind neuere epidemiologische Studien an Bergarbeitern, Eisenbahnern und Lkw-Fahrern

12 Einstufung von Dieselabgasen als krebserregend beim Menschen 2 Die Studien im US-Bergbau umfassten Bergarbeiter, die durch Dieselmaschinen zum Erzabbau, Erztransport und Personentransport belastet waren. Das Lungenkrebsrisiko stieg mit zunehmender Exposition gegenüber Dieselabgasen an, wobei die Exposition über die abgeschätzte Konzentration von elementarem Kohlenstaub ermittelt wurde. In der höchsten Kategorie war das Risiko 2-3 fach erhöht. Diese Studie zeigt die stärkste Evidenz, da die hohe Dieselexposition gut dokumentiert war und wenige verzerrende Faktoren vorlagen.

13 Lungenkrebsrisiko Dieselabgase und Lungenkrebs im Bergbau - USA EC - kumulative Exposition Kohortenstudie Attfield et al. 2012

14 E S C A P E European Study of Cohorts for Air Pollution Effects European Study of Cohorts for Air Pollution Effects

15 Jährliche mittlere PM 2.5 Konzentration * *Environmental Protection Agency National Ambient Air Quality Standard Eeftens et al. Atmospheric Environment. Volume 62, December 2012,

16 Jährliche mittlere PM 2.5 Konzentration WHO Air quality guidelines, March 14 * *Environmental Protection Agency National Ambient Air Quality Standard Eeftens et al. Atmospheric Environment. Volume 62, December 2012,

17 Studien zu Langzeiteffekten von Luftschadstoffen (Kohorten Studien) Zusammenhang zwischen einer längerfristigen Luftschadstoffbelastung (z.b. jährliches Mittel) und (ursachenspezifischer) Morbidität und Mortalität Studien zu Kurzzeiteffekten von Luftschadstoffen Zusammenhang zwischen einer kurzfristigen Luftschadstoffbelastung (z.b. Tag zu Tag Variation) und (ursachenspezifischer) Morbidität und Mortalität sowie anderer Größen, z.b. Medikamenteneinnahme, Blutbiomaker, EKG-Parameter

18 APHEA II: Erhöhte Mortalität durch Zunahme von 10µg/m 3 PM 10 0,03 Relative Risk Excess 0,02 0,01 0,00-0,01-0,02 Eastern Europe Southern Europe North-Western Europe at ba ma to mi ro ly pa tel. bas zu ge bi lo st he.. bu cr er tep pr... fix ran Katsouyanni et al. 2001

19 Aufenthalt im Verkehr und Herzinfarkt Untersucht wurden nicht-tödliche Herzinfarkte im Alter zwischen 25 und 74 Jahren, basierend auf dem KORA Herzinfarktregister in Augsburg Interview am Krankenbett aller Fälle zwischen 1999 und Mitte 2001 Verkehrsexposition [%] Zeit im Verkehr in den Stunden vor dem Herzinfarkt (n=691) DetaillierteErfassung aller Aktvitäten während der 4 Tage vor dem Herzinfarkt Stunden vor dem Herzinfarkt Peters et al Peters et al. 2005

20 Zeit im Verkehr und Herzinfarkt eine Stunde später Verkehr Im Auto Öffentl. Verkehr Fahrrad Odds Ratio 2.9 (2.7)* 95% Confidence Interval ( )* (1.8)* ( )* *in Klammern: adjustiert für Anstrengung, Aufenthalt im Freien und Aufstehen Peters et al Peters et al. 2005

21 Umweltzone = Umweltzone Berlin München Augsburg Berlin München Augsburg Fläche ~ 88 km 2 (10%) ~ 44 km 2 (14%) ~ 5 km 2 (3%) Einwohnerzahl innerhalb der UZ ~ (29%) ~ (32%) ~ (7%)

22 PM10 (%) Welche Komponenten im Feinstaub sind gefährlich? % hoch toxisch Verbrennungsprodukte aus: ( Dieselfahrzeuge - Kfz-Emissionen (v.a. - Industrie - Hausbrand % wenig toxisch ohne Umweltzone mit Umweltzone

23 PM10 (%) Welche Komponenten im Feinstaub sind gefährlich? % hoch toxisch Verbrennungsprodukte aus: ( Dieselfahrzeuge - Kfz-Emissionen (v.a. - Industrie - Hausbrand % wenig toxisch - Aufgewirbelter Staub - Reifenabrieb - Biologische Materialien - Staub aus Ferntransport Diese Anteile sind weit weniger riskant, machen aber 70% - 80% von PM 10 aus 0 ohne Umweltzone mit Umweltzone

24 PM10 (%) Prognostizierte PM 10 Reduktion aufgrund der Umweltzone % hoch toxisch - 10% PM 10 10% hoch toxisch % wenig toxisch 80% wenig toxisch 0 ohne Umweltzone mit Umweltzone Cyrys et al., angenommen

25 Einfluss von Umweltzonen auf die Belastung durch Feinstaub und Dieselruß Nur ca. 20% des PM 2,5 - Feinstaubs sind hochtoxischer Dieselruß wenn dieser Anteil um 5-9% reduziert wird, sinkt das Gesundheitsrisiko um 25-45%, aber die PM 2,5 -Feinstaubkonzentration sinkt nur um 5-9%! ohne Umweltzone 20% hoch toxisch 80% wenig toxisch mit Umweltzone 11-15% hoch toxisch 80% wenig toxisch

26 Vermeidungspotential durch Partikelfilter für Dieselfahrzeuge in Deutschland Gesamtsterblichkeit 1-2 % Todesfälle pro Jahr Verlängerung der Lebenserwartung um 1-3 Monate Größter Anteil: Todesfälle mit Herz- Kreislauf- und Atemwegserkrankungen Lungenkrebstodesfälle Aber : Abschätzungen basieren auf Modellannahmen, die zwangsläufig fehlerbehaftet sind. Wichmann (2003)

27 Zusammenfassung und Ausblick Es gibt eine große Anzahl von Gesundheitseffekten durch Feinstaub Sie wurden in Langzeit- und Kurzzeitstudien beobachtet. Die Grenzwerte der EU sind nicht ausreichend, um vor negativen Auswirkungen auf die Gesundheit zu schützen. Umweltzonen reduzieren vor allem den toxischen Anteil der Emissionen Partikelfilter helfen, Todesfälle zu verringern -> Exposition meist unfreiwillig, kann vom Einzelnen kaum/ nicht beeinflusst werden

28 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!