Feinstaub. Gesundheitliche Aspekte. PD Dr. Ludwig Müller / SAFGJS

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1 Feinstaub Gesundheitliche Aspekte PD Dr. Ludwig Müller / SAFGJS Ad Erörterung zur Einrichtung einer Umweltzone in der Stadtgemeinde Bremen

2 - Feinstaub, was ist das? - gesundheitliche Effekte

3 Particulate matter = Partikel... eine Mischung aus festen, flüssigen oder festen und flüssigen in Luft suspendierter Partikel, die in Größe, Zusammensetzung und Herkunft variieren... (nach WHO 2000)

4 Größe der Partikel /aerodynamischer Durchmesser

5 Feinstaub Schwebstaub ( ( 30 µm ) (total suspended particulates TCP) PM-10 ( ( 10 µm ) (Thorakaler Schwebstaub, Thoracic particulates) PM-2.5 ( ( 2.5 µm ) (Alveolengängiger Schwebstaub respirable particulates) UFP ( ( 0.1 µm ) (Ultrafeine Partikel)

6 Dimension /Haar Dicke: Mikrometer (µm) 15 cm lang: Mikrogramm (µg)

7 Feinstaub / lokale Nasen-/Rachen bereich Kehlkopf Luftröhre, Bronchien ExtrathorakalBereich Tracheobronchialbereich 0.05 m m2 7.5 m2 resp. Bronchiolen Alveolen Deposition Alveolarbereich 100 m2 > PM-10 PM-10/ PM-2.5 PM-2.5/ UFP UFP

8 Feinstaub /gesundheitl.aspekte Abhängig von: Größe der Partikel /aerodynamischer Durchmesser Konzentration in der Luft (Masse / Anzahl) Chemische Zusammensetzung /Herkunft Oberflächenbeladung mit chemischen Substanzen Löslichkeit

9 Feinstaub-Studien Untersuchungen im Reagenzglas (in-vitro vitro) Untersuchungen an Tieren (in-vivo) Untersuchungen an Personenkollektiven - Zeitreihen-Studien - Kohorten-Studien

10 Zeitreihen-Studien Der Zusammenhang zweier Datenreihen mit Zeitbezug wird untersucht, z.b. kann die eine Zeitreihe aus täglichen Mortalitätsdaten und die andere aus Daten zur täglichen Luftschadstoff- Konzentration in einem bestimmten Gebiet bestehen. nach Englert, 2007

11 Kohorten-Studien Größere Bevölkerungsgruppen werden über längere Zeit (ggf. Jahre) hinsichtlich des Auftretens von Erkrankungsfällen/Todesfällen unter den gegebenen Expositionsbedingungen beobachtet.

12 Feinstaub /gesundheitl/ gesundheitl.aspekte Lokale Effekte physik./chem. Wechselwirkung mit der Oberfläche (meist Reizung) Systemische Effekte anderes Zielorgan Aufnahme/Verteilung über das Blut (z.b. Herz-Kreislauf- System)

13 Befunde / Symptome Klein(st)kinder Intrauterines Wachstum initial vermindert Geburtsgewicht vermindert Lungenentwicklung verzögert Nachgeburtliche Sterblichkeit erhöht

14 Befunde / Symptome Verschlechterung von Lungenfunktionsparametern (FEV1, FVC) (insbesondere bei Kindern) Husten / Chronischer Husten Bronchitis Herz-Lungen-Probleme (kardiovaskuläre Effekte)

15 WHO 2005 (I) Factsheet PM erhöht Risiko für Tod von Kindern unter 1 Jahr (respirationsbedingt) stört die Lungenentwicklung verschlimmert Asthma verursacht Atemwegseffekte wie Husten und Bronchitis bei Kindern

16 WHO 2005 (II) Factsheet PM 2.5 PM 10 erhöht das Risiko für Todesfälle (Sterblichkeit, Mortalität) durch Herz-Kreislauf- und Atemwegserkrankungen sowie Lungenkrebs erhöht das Risiko der Notfalleinweisung (Herz-Kreislauf, Atemwege) beeinflusst die Krankheitshäufigkeit (Morbidität) (Krankenhausaufnahmen bei Atemwegserkrankungen)

17 Lang- und Kurzzeiteffekte Langzeiteffekte Gesamtsterblichkeit Herz-Lungen-Sterblichkeit - auch bei relativ niedrigen Expositionen ( < 100 µg g PM-10) Lungenkrebs-Sterblichkeit Senkung der langzeitigen Exposition (z.b. Jahresdurchschnitt)

18 Lang- und Kurzzeiteffekte Kurzzeiteffekte (I) - Herz-Lungen-Sterblichkeit - Atemwegserkrankungen - Krankenhausaufnahmen / Arztbesuche - Asthmatiker / Nichtasthmatiker - Zunahme Husten, Auswurf, Atemnot Verwendung von Bonchodilatoren

19 Lang- und Kurzzeiteffekte Kurzzeiteffekte (II) - Herz-Kreislauf-Erkrankungen - Krankenhausaufnahmen /Arztbesuche - Herzinsuffizienz - Störung der Herzfrequenzvariabilität (Herzphysiologie)

20 Kurzzeiteffekte Senkung der Spitzenkonzentrationen (z.b. Tagesdurchschnitt)

21 Feinstaub / gesundheitl.aspekte Unumstritten 1. Feinstaub hat gesundheitliche Auswirkungen 2. Betroffene Bevölkerungsgruppen sind Herz-Kreislauf/Lungen-Vorgeschädigte Ältere Personen (insb. Herz-Kreislaufparameter) Kinder (insb. Lungenfunktionsparameter)

22 Feinstaub / gesundheitl.aspekte Zu klären Rolle der Partikelanzahl (UFP) Rolle der Partikel-Zusammensetzung / - Beladung Mechanismus

23 Ergebnisse epidemiologischer Studien PM-10, PM-2.5, UFP Keine Schwellenkonzentration erkennbar!

24 Vorschlag für eine Richtlinie des Rates über Grenzwerte für Schwefeldioxid, Stickstoffoxide, Partikel und Blei in der Luft, Entwurf 1997 die WHO (hat) mit erheblichen Einschränkungen versehene Zusammenfassungen von Schätzungen des relativen Risikos für verschiedene Wirkungen von PM-10 und PM-2.5 (vorgestellt)

25 Vorschlag für eine Richtlinie des Rates über Grenzwerte für Schwefeldioxid, Stickstoffoxide, Partikel und Blei in der Luft, Entwurf 1997 Tabellen geben Hinweise auf den möglichen Umfang der Wirkungen auf die menschliche Gesundheit. Sie zeigen, dass trotz der Tatsache, dass die individuellen relativen Risiken im Vergleich zu den Wirkungen anderer Faktoren wie Rauchen oder Grippeepidemien gering sind, die Gesamtwirkung auf die öffentliche Gesundheit aufgrund der beinahe universellen potenziellen Exposition großes Ausmaß haben kann.

26 Gesundheitliche Konsequenz / Dieselabgase Angaben bei Rückgang der PM-2.5 Konzentration um 3 µg/m3 für Deutschland (E = Europa) WHO 2005 Wichmann 2003 Änd. Lebenserwartung + 2,7 m (0,225 a) + 1,9 m (0,16 a) + 2,3 m (E) Änd. Zahl d. Todesfälle (E) Vermeidbarer Verlust an Lebensjahren (E)

27 Zur Erklärung: Schätzung Todesfälle Kohortenstudien bei? 10 µg g PM-2.5 RR = 1.06 = 6 % Excess 3 µg g PM-2.5 ~ 0.3 von 10 µg g PM-2.5 Vermeidungspotenzial Gesamtsterblichkeit 0.3 x 6 % = 1.8 % Bei Gesamtsterblichkeit (D) = /a 1.8 % ~ Todesfälle pro Jahr

28 Zur Erklärung: Schätzung Lebenserwartung Annahme 1 %? Mortalität ~? Lebenserwartung 0.09 Jahre Verlängerung der Lebenserwartung 1.8 % ( = Vermeidungspotenzial) x 0.09 = 0.16 Jahre = 1.9 Monate Mediane Lebenserwartung Frauen: 84.4 Jahre Männer: 78.8 Jahre

29 Folgerung Bereits geringe Verminderungen von PM-10 und PM-2.5 in der Außenluft können positive Auswirkungen haben.

30 H.-Erich Wichmann (2008) Umweltzonen können für die menschliche Gesundheit weit mehr nützen, als sich aus den routinemäßigen Feinstaubmessungen ablesen lässt. Diesel-Pkws und Diesel-Lkws ohne Partikelfilter.

31 Ich danke Ihnen für die Aufmerksamkeit!

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