Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Luftforurening og påvirkning af menneskers helbred

 

 

 

Luftforurening er den væsentligste miljøfaktor, der påvirker menneskers helbred.

Det overordnede forskningsmål for det strategiske vækst område (SGA) ”Atmosfærisk forurening og påvirkninger af menneskers helbred” er at tilvejebringe ny viden, der kan bidrage til at udfylde et betydeligt videns-gab om luftbåren partikelforurenings effekt på menneskers sundhed. SGAens medlemmer gør brug af state-of-the-art metoder til måling og modellering af menneskers eksponering for luftforurening og kombinerer disse data med danske registerdata over de sundhedsmæssige effekter. Modellerings-værktøjerne anvendes til kortlægning af sundhedsmæssige effekter og til at forbinde disse med socioøkonomiske omkostninger for samfundet.

 

- et forskningsområde i fokus ved Institut for Miljøvidenskab (et "strategisk vækstområde", SGA)

Baggrund

Ifølge WHO er luftforurening verdens største enkelt miljømæssige sundhedsrisiko med en lang række negative sundhedsresultater, herunder både sygelighed og dødelighed og forbundet med enorme eksterne omkostninger for samfundet. WHO (2014) anslog 7 mio. tilfælde af for tidlige dødsfald globalt på grund af indendørs og udendørs luftforurening. Undersøgelser fra Institut for Miljøvidenskab har estimeret mere end 0,5 Mio. sager i Europa og 4000 sager i Danmark på årsbasis. De relaterede samfundsøkonomiske omkostninger er enorme; omkring 600 milliarder euro om året i Europa og 4 milliarder euro alene i Danmark. Området har således både offentlig og politisk opmærksomhed og er en del af EU's politik: "EU's langsigtede mål er at nå niveauer af luftkvalitet, der ikke resulterer i uacceptable påvirkninger og risici for menneskers sundhed og miljøet."

Luftforureningsniveauer i Danmark er faldende siden år 2000 som følge af reduktion af emissioner i såvel Danmark som i Europa. Emissionsreduktionerne er opnået via regulering på EU såvel som nationalt niveau, forbedret teknologi, substitution af skadelige stoffer, overgang til renere energikilder (vind, sol og geotermisk energi) osv. Imidlertid illustrerer ovenstående tal, at der stadig er alvorlige konsekvenser af eksponeringer for luftforurening, selv i Danmark. Dette er baggrunden for det strategiske vækstområde (SGA) om "Atmosfærisk forurening og indvirkning på menneskers sundhed".

Cirka 20% af den danske befolkning lider af høfeber, der i dag vides at være direkte knyttet til astma. Luftbårne allergener inkluderer pollen- og svampesporer overvåges i øjeblikket ved hjælp af teknologi udviklet i 1950'erne og 1960'erne. Der er i øjeblikket kun to overvågningsstationer i Danmark, og undersøgelser har vist, at to overvågningsstationer ikke er tilstrækkelige til at beskrive variationen i luftbårne allergenbelastninger.

SGA for atmosfærisk forurening og indvirkning på menneskers sundhed

Det overordnede forskningsmål for SGA for atmosfærisk forurening og menneskers sundhed er at tilvejebringe ny viden, der kan bidrage til at udfylde et betydeligt videnmangel om menneskers sundhedseffekter i forbindelse med luftbåren partikelforurening. SGA bruger moderne avancerede værktøjer til måling og modellering af menneskelig eksponering for luftforurening og kombinerer disse med registeroplysninger om sundhedseffekter. Modelleringsværktøjerne anvendes til kortlægning af sundhedseffekter og knytter dem til samfundsøkonomiske omkostninger for samfundet.

Det danske forskersamfund er i en unik position verden over for at tackle udfordringen med, hvordan man løser luftforureningsproblemet på en optimal måde. Det centrale spørgsmål er, at vi stadig ikke ved nøjagtigt, hvilken slags atmosfæriske partikler, og hvilke gasser der er mest skadelige for menneskers sundhed, og hvilke der er mindre skadelige. Dette er viden, der er nødvendig for optimal regulering af luftforureningskilder.

Danmark er det eneste land i verden, hvor et civilregister (CPR-register) startede i de tidlige 1970'ere. Sammen med de unikke danske registre for dødelighed og sygelighed, der placerer det danske forskersamfund i en særlig god position til at tackle udfordringen og finde løsninger, især når det yderligere kombineres med den meget stærke igangværende forskning inden for overvågning af luftforurening, atmosfæriske processer og integreret modellering af luftforurening i enhver skala fra den nordlige halvkugle og ned til adresseniveau for alle adresser i Danmark,

Forskningsområder

Luftforurening består af tusinder af gasser og luftbårne partikler med en række fysiske og kemiske egenskaber og en lang række forskellige kilder. Luftforurening er resultatet af lokale emissioner samt bidrag fra forurening transporteret af vinden fra kilder i andre dele af Danmark, men også i udlandet. Samtidig spiller kemisk transformation og blanding med omgivende luft en afgørende rolle. Luftbåren partikel har meget forskellige størrelser, former og kemiske sammensætninger. Nogle partikler udsendes direkte, mens andre er resultatet af kemisk transformation af luftforurenende stoffer. I begge tilfælde kan de være resultatet af naturlige og menneskeskabte kilder. I partikelundersøgelser er det almindeligt at opdele partikler i størrelsesfraktioner, hvoraf ultrafine partikler (partikler med en diameter under 0,1 um og bestemt i antal koncentrationer, og fine fraktionspartikler (partikler med en diameter under 2,5 um og målt i masse) koncentrationer) betragtes som de vigtigste. En række undersøgelser i Danmark og hele ordet har vist en sammenhæng med sundhedseffekter for fine fraktionspartikler, hvorimod resultaterne for ultrafine partikler er mindre afgørende. Det er stadig uklart, om fine fraktionspartikler er bærere af skadelige stoffer, eller de er skadelige uanset deres sammensætning.

Den aktuelle overvågning af luftbårne allergener er baseret på indsamling af filtre og manuel optælling af pollenkorn og svampesporer; teknikker udviklet i 1950'erne og 1960'erne. Moderne teknologi bør muliggøre detektion af allergenindhold, anvendelse af DNA-teknologier og igen anvendelse af transportdispersionsmodeller for at kortlægge bedre luftbårne allergenbelastninger. Ny teknologi er dog endnu ikke brugt til sit fulde potentiale. Der er behov for undersøgelser, der er målrettet mod specifikke kilder som f.eks. svampesporer frigivet fra afgrøder under høst.

Der er et stærkt behov for mere viden om sundhedseffekter af luftbårne partikler. Forskellige kilder udsender forskellige typer partikler. Direkte emissioner af partikler (benævnt "primære partikler") fra kraftværker, industri, huskovne og vejtrafik samt naturlige emissioner fra dvs. havspray og dessertstøv kan have meget forskellig sammensætning. Sådanne primære partikler adskiller sig endvidere fra sekundære partikler dannet fra luftformige forurenende stoffer i kemiske reaktioner i atmosfæren. Sot fra vejtrafik og brændeovne ser ud til at være mere farligt end andre partikler, men den nuværende viden tyder ikke på, at nogen fine fraktion luftbårne partikler er uden sundhedsmæssige effekter. Der kan således være grunde til at fokusere regulering mere mod sodpartikler end andre partikler. Forskningsbehov er hovedsageligt inden for tre områder:

  • Øg forståelsen af kilder, atmosfærisk transport og kemisk omdannelse, kemisk sammensætning og størrelsesfordeling af luftbårne partikler, herunder processer, der kontrollerer dannelsen af sekundære kulstofholdige partikler.
  • Øg forståelsen for forholdet mellem sundhedseffekter og partiklernes kemiske sammensætning og størrelsesfordeling
  • Forøg viden om påvirkningen af luftbårne allergener på astma og andre allergiske sygdomme. Revolutioner overvågning af luftbårne allergener (hovedsageligt pollen- og svampesporer) og bring dette op på en lignende standard som overvågning af luftforurening.