Kaupunkiympäristöt: kaupunkilaisten terveys

Transkriptio

1 Kaupunkiympäristöt: kaupunkilaisten terveys Raimo O. Salonen LKT, dosentti Kansanterveyslaitos (KTL) Ympäristöterveyden osasto Kuopio Lahti

2 Kansanterveyslaitos Pääjohtaja: Prof. Pekka Puska ( ) Aiempi pääjohtaja: Prof. Jussi Huttunen ( ) STM:n hallinnonalan kansanterveysongelmiin keskittyvä tutkimus- ja asiantuntijalaitos Perustettu v Henkilöstö n. 850 Pääorganisaatio Helsingissä Muut osastot / yksiköt: Kuopio Oulu Turku

3 Perustettu v Henkilöstö n tutkijoita n. 60 Ympäristöterveyden osasto Yksiköt: Ilmahygienia Kemia Toksikologia Ympäristöepidemiologia Ympäristömikrobiologia

4 Ympäristöterveyden osasto Johtaja: Prof. Terttu Vartiainen ( ) Aiempi johtaja: Prof. Jouko Tuomisto ( ) Ihmisen on voitava hengittää, juoda ja syödä, käyttää kuluttajille myytäviä tuotteita ja liikkua ympäristössään luottaen siihen, ettei hänen terveytensä ole uhattuna.

5 Tutkimus- ja asiantuntijatoiminta Ympäristöterveyden riskianalyysin huippuyksikkö Kansallinen ja kansainvälinen tutkimus ympäristöterveyden keskeisillä alueilla Asiantuntijatoiminta ympäristöterveyskysymyksissä Suomessa ja Euroopassa (WHO, EU, ESF, COST, NMR)

6 Keskeiset tutkimusalueet Riskianalyysi Dioksiinit Ilmansaasteet Astma ja allergiat Kosteusvauriorakennukset Juomavesi

7 Ympäristöterveyden riskianalyysin huippuyksikkö Johtaja: Tutk. prof. Juha Pekkanen Rahoitus: Suomen Akatemia ja Tekes, EU-projektit, FINE-ohjelma (Tekes, SA) Tavoite: Pienhiukkasten ja dioksiinien vertaileva riskinarviointi

8 Esityksen sisältö Taustatietoa yhdyskuntailman hiukkasista CAFE terveystutkimuksen näkökulmasta Liikenteen ja puun pienpolton hiukkasia Tulevaisuuden haasteet KTL:n hiukkastutkimusryhmät

9 Ympäristönsuojelulainsäädännössä terveyden suojeleminen ensisijaista WHO:lla laaja määritelmä ympäristöterveydestä Suomen hallitusmuodon muutos 969/ a : Vastuu luonnosta ja sen monimuotoisuudesta, ympäristöstä ja kulttuuriperinnöstä kuuluu kaikille. Julkisen vallan on pyrittävä turvaamaan jokaiselle oikeus terveelliseen ympäristöön sekä mahdollisuus vaikuttaa elinympäristöään koskevaan päätöksentekoon. Suomen ympäristönsuojelulaki 86/2000 ja ympäristönsuojeluasetus 169/2000 Ilmansuojelun tavoitteena on ilmanlaatu, joka turvaa terveellisen ja viihtyisän elinympäristön sekä luonnon toimintakyvyn säilymisen (YM)

10 Yhdyskuntailman hiukkaset (PM) Tuhansien epäorgaanisten ja orgaanisten yhdisteiden muodostama kiinteiden ja nestemäisten hiukkasten monimutkainen seos Paikalliset päästöt monista lähteistä (mm. liikenne, pienlämmitys, energiantuotanto- ja teollisuuslaitokset) ja merkittävä kaukokulkeuma Herkät väestöryhmät: pienet lapset; kaikenikäiset astmaatikot; kroonista keuhkoahtaumaa, sepelvaltimotautia ja sydämen vajaatoimintaa sairastavat Kansanterveydellisesti laajamittaiset terveyshaitat (kuolleisuus, lyhentynyt elinajan odote, sairaalaanotot jne.)

11 massa (dm/dlogdp, µg/m 3 ) EC OC PM0.1 SO 4 NH 4 NO 3 EC OC PM Paikalliset Kaukokulkeuma Maaperä polttopäästöt Hiukkasten halkaisija (µm) PM10 Si Al Ca Fe K OC

12 Puhdasta ilmaa Euroopalle (CAFE) Ilmansaasteiden integroidut terveysvaikutusten arviot EU25:lle PM 2.5 -hiukkasiin ja otsoniin liittyvä kuolleisuus ja sairastaminen, ekologiset ja materiaalivaikutukset, kustannus-hyötyanalyysi ja toimenpideskenaariot EU:n Ilmansuojelustrategia Tavoitteena huomattava, kustannustehokas terveyshaittojen sekä ekologisten ja materiaalihaittojen vähentäminen sopusoinnussa EU:n ilmastostrategian kanssa - PM 2.5 -sääntelyn aloittaminen - uusi integroitu vaikutusarvio ja säädösten uudelleen arviointi v Salonen RO. Ilmansuojelu 2005;29(4):26-31

13 CAFE-arvioita pienhiukkasten terveysvaikutuksista EU25:ssa v Ennenaikaisia kuolemia Menetettyjä elinvuosia Imeväiskuolemia 677 Kroonisia keuhkoputkentulehduksia Sairaalaan ottoja (sydän+keuhko) Lasten alempia hengitystieoirepäiviä Vajaakuntoisuuspäiviä (RAD) v Taloudelliset menetykset miljardia / v

14 CAFE-arvioita pienhiukkasten terveysvaikutuksista Suomessa v Ennenaikaisia kuolemia Menetettyjä elinvuosia Imeväiskuolemia 2 Kroonisia keuhkoputkentulehduksia 620 Sairaalaan ottoja (sydän+keuhko) 383 Lasten alempia hengitystieoirepäiviä Vajaakuntoisuuspäiviä (RAD) v Taloudelliset menetykset 1 2,9 miljardia / v

15 CAFE-avaintuloksia Integroidut terveysvaikutusten arviot PM vaikutukset paljon O 3 -vaikutuksia suuremmat; yhteenlasketut taloudelliset menetykset kertaiset luonto- ja materiaalivaikutuksiin verrattuna Ilmansuojelustrategiaehdotus Tavoitteeksi 38% vähennys PM ja O 3 -kuolemantapauksissa sekä 47% vähennys PM 2.5 :n takia menetetyissä elinvuosissa vuoteen 2020 mennessä Ilmanlaatudirektiiviehdotus Yhdyskuntailman PM 2.5 -hiukkasten harmonisoitu monitorointi, vuositason pitoisuuskatto (25 µg/m 3 ) saavutettava 2010 (2015) mennessä + kaikkialla 7 µg/m 3 ylittävillä alueilla 20%:n lasku v mennessä (ei sitova tavoite!)

16 CAFE-kritiikkiä 1 PM 2.5 -hiukkaspitoisuuksien mallinnus liian voimakkaasti kaukokulkeuman mallinnukseen perustuva (ruutukoko 50x50 km), paikallisten päästölähteiden vaikutus arvioitu puutteellisesti Kaikki hiukkasmassa oletettu terveysvaikutuksiltaan samanlaiseksi Matalista lähipäästölähteistä (liikenne, pienpoltto, kaupunkisatamien laivat, teollisuuslaitokset, energiantuotannon pienlaitokset) voimakkaampi altistuminen tuoreille päästöille Liikenteen sekä hiilen ja puun pienpolton epätäydellisistä palamisprosesseista erityisen haitallisia hiukkaskoostumuksia; viitteellistä väestötutkimustietoa, toksikologista mekanismitietoa tulossa (mm. PUPO-terveys projekti)

17 Liikenteen päästöt ilmaan Pakokaasupäästöt: häkä (CO), typenoksidit (NO x ), haihtuvat hiilivedyt, ultrapienet (< 0,1 µm) ja pienhiukkaset (< 2,5 µm) - suuntaus laskeva 1990-luvun puolivälistä lähtien Muut suorat päästöt: metallipäästöt jarruista ja luonnonkumipäästöt renkaista (karkeita hiukkasia > 2,5 µm ja pienhiukkasia 1-2,5 µm) Epäsuora katupöly: asfaltin kuluminen, hiekka- ja nastapölyä, siitepöly- ja maaperän mikrobihiukkasia (karkeita > 2,5 µm ja pienhiukkasia 1-2,5 µm)

18 PM2.5-lähdeosuudet Helsingissä (Vallius ym. 2003) 12% 3% 2% 2% 30% 13% 7% 2% 23% 5% Ultra 1 ( ) Ultra 2 ( ) 51% 50% Paikalliset polttolähteet (NO x, NC1, NC2, absorb.) (U2: Cu) Kaukokulkeuma (LRTAP) (S, K, Zn, NC2) (U1: Pb, Br) Maaperä, katupöly (Si, Al, Mn, K) (U1: Fe) Öljyn poltto (SO 2, V) (U2: Ni) Suola (U1: Na, Cl) / suola & LRTAP (U2: Cl, Pb) Tunnistamaton Vallius ym. Atmos Environ 37 (2003)

19 Tieliikenteen hiukkaspäästöt Nuuskijalla voidaan mitata eri päästökomponenttien pitoisuuksia liikennevirrassa Ajoneuvokanta, liikennetilanteet, sää- ja tieolosuhteet todellisia Nuuskija-auto Helsingin ammattikorkeakoulu Stadian liikkuva laboratorio Pitoisuudet altistuminen liikenteessä Päästökertoimien vaihtelu

20 Pitoisuus liikenneväylällä vs. pitoisuus 14 m tien sivussa Pitoisuus/Pitoisuus Vallilassa BC Cu Fe Zn Keskusta Kehä Vallila Mustan hiilen ja kuparin pitoisuus liikenteessä kerätyissä PM2.5 hiukkasissa 8-11 kertaa suurempi kuin pitoisuus Vallilassa. Raudan ja sinkin pitoisuudet noin kaksinkertaiset (Yli-Tuomi ym. 2005)

21 Mitä terveyshaittoja on todettu Suomessa? Helsingin väestö: kohonnut kuolleisuus ja keuhkosairaiden sairaalaan otot lyhytaikaisissa altistumisissa (PM 10 ) Helsingin astmaatikot: alentuneet puhallusarvot, keuhkovaurion biomarkkerilöydös (PM 2.5, UF) Helsingin sydänsairaat: muutoksia sydämen sähköisessä toiminnassa ja lisääntynyt sydämen hapenpuutteen esiintyminen rasituksessa (PM 2.5, UF) Kuopion koululaiset: lisääntyneitä hengityselinoireita ja astmaatikoilla alentuneet puhallusarvot (PM 10, PM 2.5, UF)

22 Karkeiden hengitettävien hiukkasten (PM ) terveysvaikutukset (Brunekreef & Forsberg 2005) Kuolleisuus ja sydänsairaudet PM ei yhtä selvästi vaikuttava kuin PM 2.5 tästä viitteitä Suomessakin Hengityssairaiden sairaalaanotot PM vähintään yhtä voimakkaasti vaikuttava kuin PM 2.5 ei osoitettu Suomessa Hengityssairaiden ärsytysoireet ja keuhkojen toiminnan heikentyminen Suomessakin astmalapsilla osoitettuja haittoja keväiseen katupölyaikaan

23 Puun pienpolton päästöt Suomessa Suuri osuus kokonaispäästöistä v. 2000**: - pienhiukkaset (PM 2.5 ) 38%* - haihtuvat hiilivedyt (NMVOC) 15% - polysykliset aromaattiset hiilivedyt (PAH) 65% Säätelemätön päästösektori asutuksen keskellä: - puolet 3,7 miljoonasta tulisijasta taajamissa - ei tulisija- tai polttoainemääräyksiä - ei polton toteuttamista koskevia määräyksiä tai ohjeita - matalat piiput, ei jälkipuhdistusta *vanhat päästökertoimet **Karvosenoja N, Ympäristö ja Terveys 2004;35(4):36-39

24 Huonosta puun pienpoltosta aiheutuvat ilmanlaatuongelmat Terveyden kannalta merkittävät epäpuhtaudet - hiilimonoksidi eli häkä - pienhiukkaset (PM 2.5 ): noki, PAH + muut hiilivedyt - pahalle haisevat, ärsyttävät ja/tai syöpävaaralliset kaasut: formaldehydi, akroleiini, bentseeni, jne. Suuri ajallinen vaihtelevuus - polttoaktiivisuuden vaihtelu, heikko laimentuminen matalan piippupäästön lähellä - meteorologia: tuulen voimakkuus ja suunta, lämpötilainversiot talvella - seurauksena suuri määrä huonontuneen ilmanlaadun pienalueita lämmityskaudella

25 Lintuvaaran mittausasema: pientaloalue Espoossa Liikennemäärä vähäinen ajon/vrk Runsas pientaloasutus Puuta käytetään lisälämmönlähteenä Lähde: YTV Seutuja ympäristötieto

26 PM10-, NO-, NO2-pitoisuusuus (µg/m 3 ) PM10-, NO-, NO2-pitoisuuudet (µg/m 3 ) Lintuvaara, Espoo NO NO2 PM10 Leppävaara PM10 CO 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 PM10 NO NO2 LepPM10 CO CO-pitoisuus (µg/m 3 ) CO-pitoisuuudet (µg/m 3 ) Tyypillinen syksyaamu Aamulla ja illalla tyyntä sekä todennäköisesti myös inversiot Lintuvaarassa korkeimmat PM 10 -pitoisuudet seudulla Vastaavina päivinä analysoiduissa näytteissä polttoperäisten hiukkasten osuus suuri (jopa yli 60 %) Kaliumpitoisuus korkeampi kuin muilla asemilla Lähde: YTV Seutuja ympäristötieto

27 Tutkimus- ja politiikkahaasteita Ilmansuojelupolitiikan kannalta tärkeiden tietoaukkojen täyttäminen (EU superregions) Mitkä ovat kaikkein haitallisimmat / haitattomimmat hiukkaslähteet ja kemialliset koostumukset? Pienhiukkasille pitkäaikaisesti altistumisen vaikutukset Euroopassa Altistumis- ja vaikutuserot Euroopan eri osissa, herkkien väestöryhmien tarkempi tunnistaminen Paremmin lähteisiin ja merkittäviin altistumisiin kohdistuva sääntely uuden tutkimuksen pohjalta PM 2.5 :lle vuosi- ja 24 h raja-arvot USA:n ja WHO:n mallin mukaan PM 10 :n korvaaminen PM :n sääntelyllä (24 h raja-arvo) USA:n mallin mukaan Päästö- ja ilmanlaatumääräysten terveydellinen läpinäkyvyys (Mitä säädellään ja miksi?)

28 Lähipäästöjen vähennyshaasteita Tieliikenne Pakokaasupäästöt (EURO V ja VI), metalli- ja rengaspölypäästöt, katupölypäästöt Kaupunkisatamien laivat Matalia, heikosti kontrolloituja päästölähteitä asutuksen keskellä Puun pienpoltto Kattiloille tiukat päästörajat, kitupolton poistaminen, vähäpäästöisiä polttolaitteita ja hyviä polttoaineita ja tapoja edistävä tiedotus Energiantuotanto Pienlaitosten savukaasujen puhdistus (etenkin kiinteillä polttoaineilla), jätteenpoltto Teollisuus Pysyvät toksiset yhdisteet (raskasmetallit, orgaaniset) ja matalalta tulevat pölypäästöt Avopalot Epätäydellisen palamisen tuottamaa nokea, ärsyttäviä ja syöpävaarallisia hiilivetyjä

29 Hiukkasaltistumisen vähennyshaasteita Autokannan nopeampi uusiutuminen Hiukkassuodattimella varustetun uuden dieselbussin ja maakaasubussin terveysriskeissä ei merkittävää eroa (Tainio ym. 2005) Kaavoitus Autottomat vyöhykkeet kaupunkikeskustassa, suojavyöhykkeet vilkkaiden liikenneväylien ja asuinkortteleiden välille Kaupunkiajoneuvoihin ja -asuntoihin tehokas ilmansuodatus Henkilökohtaista pienhiukkasaltistumista asunnoissa vähennettävissä jopa 27% (Hänninen ym. 2005) Ilmanlaadun tiedotus ja ennusteet PM 2.5 mukaan indeksiin, episodiaikoina (katupöly, kaukokulkeuma) ilmanlaadun ennusteita ja tehostettu terveysneuvonta

30 KTL:n huippuyksikön hiukkastutkimusryhmät (SA & Tekes) Epidemiologia: Juha Pekkanen, Kirsi Timonen, Timo Lanki, Marko Vallius, Pasi Penttinen, Pekka Tiittanen, Jaana Kettunen Altistuminen: Matti Jantunen, Kimmo Koistinen, Otto Hänninen, Anu Kousa, Tuulia Rotko, Sari Alm, Päivi Aarnio, Tarja Yli-Tuomi Toksikologia: Raimo O. Salonen, Maija-Riitta Hirvonen, Arto Pennanen, Arja Hälinen, Pasi Jalava, Mikko Happo Riskinarviointi: Jouni T. Tuomisto, Marko Tainio, Olli Leino