|
Health effects assessment of exposure to particles from wood smoke Sammenfatning
I Danmark er privat opvarmning med træ steget i løbet af de seneste år, og det anslås, at der i 2005 var ca. 551.000 brændeovne og ca. 48.000 brændekedler. Dette betyder umiddelbart, at befolkningen i øget grad vil blive udsat for partikler fra brænderøg. Nyere målinger af luftens indhold af partikler i vinterhalvåret har vist klart forhøjede partikelniveauer i områder med mange brændeovne som for eksempel i villakvarterer. Som følge af brænderøgspartiklernes ringe partikelstørrelse vil stort set hele partikelmængden kunne måles ved PM2,5-målinger, som omfatter måling af fine partikler, dvs. partikler med en diameter under 2,5 µm. Det er vurderet, at der i Danmark årligt udsendes omkring 17.665 tons partikler i form af PM2.5 som følge af fyring med træ i boligområder. Derfor har der i de senere år været en øget opmærksomhed rettet mod de mulige sundhedsskadelige effekter og helbredskonsekvenser, der kan være forbundet med den stigende udsættelse for partikler fra brænderøg. Befolkningens udsættelse for partikler fra brænderøgPå nuværende tidspunkt er der kun begrænset viden vedrørende den danske befolknings samlede udsættelse for partikler fra brænderøg. I vinteren 2002 og 2003-2004 blev der målt i en seks ugers periode i et dansk parcelhusområde uden fjernvarme og med mange brændeovne. Partikelniveauet (målt som PM2.5) i området var sammenligneligt med partikelniveauet målt på fortovet ved en meget stærkt trafikeret vej. Det gennemsnitlige partikelbidrag fra brændeovnene blev målt til ca. 4 µg/m³. I et andet beboelsesområde med naturgas som hovedopvarmningskilde og brændeovne som den sekundære opvarmningskilde var partikelniveauet i luften forøget med ca. 1 µg/m³ i forhold til baggrundsniveauet. Målingerne blev foretaget i en 4-ugers vinterperiode. På baggrund af disse to målekampagner vurderes et årsvægtet gennemsnit på ca. 1 µg/m³ at være det bedste skøn for den samlede befolknings maksimale merbelastning med partikler fra brændeovne. Modelberegninger baseret på den totale partikelemission fra brændeovne og betydningen af dette for det gennemsnitlige PM2.5-niveau over Danmark har vist, at befolkningens gennemsnitlige årlige partikeludsættelse herved forøges med ca. 0,2 µg/m³. På baggrund heraf vurderes et årsvægtet gennemsnit på ca. 0,2 µg/m³ at være det bedste skøn for den samlede befolknings minimale merbelastning med partikler fra brændeovne. Sammenfattende konkluderes det, at partikelbidraget fra brænderøg kan medføre en forøgelse af befolkningens gennemsnitlige årlige PM2.5 på mellem 0,2 og 1 µg/m³, hvor et bidrag på 0,6 µg/m³ må anses at være det bedste skøn for den samlede befolknings merbelastning med partikler fra brændeovne. Partikler på omkring 1 µm og derunder kan let trænge ind i boligerne, især hvis luften ikke filtreres undervejs. En nyere svensk undersøgelse har vist, at partikler i udeluften kan bidrage betydeligt til partikelniveauet inde i boligerne, hvor niveauet af partikler, der trængte ind i boligen, udgjorde mellem 50 og 80% i forhold til niveauet af partikler i udeluften. Helbredseffekter, data fra befolkningsundersøgelserPartikler genereltSammenhængen mellem forøgede niveauer af partikler i udeluften og sundhedsskadelige effekter i befolkningen er veletableret. Der er især set øget forekomst af hjertekarsygdomme og luftvejslidelser, primært blandt ældre og personer der i forvejen lider af luftvejs- og/eller hjertekarsygdomme. Denne viden er opnået fra befolkningsundersøgelser udført enten som kohorte undersøgelser, hvor en afgrænset og veldefineret befolkningsgruppes helbred og udsættelse for partikler følges gennem længere tid, eller som tidsserie undersøgelser, hvor betydningen af kortvarige dag til dag variationer i partikelniveauet undersøges i forhold til sygelighed og dødelighed i et givent område. Fælles for de to former for undersøgelser er, at der mangler en mere præcis karakterisering af hvilke partikelniveauer, de enkelte personer har været udsat for, da udsættelsen for hele befolkningsgruppen ofte beskrives ved en enkelt eller få målestationers målinger. En anden begrænsning er, at eksponeringen ofte er angivet som fine partikler (PM2,5) eller summen af fine og grove partikler (PM10), hvorimod informationer om de mindre, ultrafine partikler (PM0,1) ofte savnes. Sundhedsskadelige effekter af partikler fra brænderøgSom nævnt har der i de senere år været en øget opmærksomhed rettet mod de mulige sundhedsskadelige effekter og helbredskonsekvenser, der kan være forbundet med den stigende udsættelse for partikler fra brænderøg. En række tidlige undersøgelser (angivet i tabel 5) har belyst tilstedeværelsen af en brændeovn i hjemmet som en risikofaktor. Selvom disse undersøgelser peger på, at der er sundhedsskadelige effekter i form af luftvejssymptomer og luftvejslidelser, er det på grund af manglende eksponeringsvurderinger i de pågældende undersøgelser ikke muligt at drage mere præcise konklusioner. Endvidere har flere undersøgelser (angivet i tabel 7) peget på sammenhænge mellem luftvejslidelser og anvendelsen af biomasse som varmekilde. Alle disse undersøgelser er observations undersøgelser, der har den begrænsning, at der ikke i tilstrækkeligt omfang er taget højde for andre betydende faktorer, samtidig med at kun meget få af undersøgelserne angiver mål for eksponeringen. Risikoestimaterne er derfor usikre, især da de kan være påvirket af andre faktorer end biomassen. Endelig har man i en række undersøgelser (angivet i tabel 6) sammenholdt de sundhedsskadelige effekter forårsaget af partikler i udeluften i områder, hvor partikler fra brænderøg var en betydelig kilde til det totale partikelniveau i udeluften. Disse undersøgelser peger samstemmende på en sammenhæng mellem partikelniveauet (PM1, PM2,5 og/eller PM10) i udeluften og en forøget forekomst af luftvejs- og astmasymptomer herunder nedsat lungefunktion hos befolkningen i de pågældende områder. Undersøgelserne har primært fokuseret på børn, men de få undersøgelser, hvor voksne er involveret, viser tilsvarende resultater. Flere af disse undersøgelser peger også på, at astmatikere er en særlig sårbar gruppe i forhold til øget forekomst af partikler i udeluften. Dosis-respons sammenhænge kan vurderes i en række af disse undersøgelser (angivet i tabel 8). Den relative risiko (RR) for de forskellige helbredseffekter udtrykt for en stigning i PM10 i udeluften på 10 µg/m3 varierede mellem 1,01 og 1,12. I de undersøgelser, hvor PM2,5 blev målt, fandt man ved forøgede niveauer på 11 og 12 µg/m³ i udeluften en RR på 1,15 henholdsvis 1,04 for hospitalsindlæggelser forårsaget af astma. I en undersøgelse, hvor man målte PM1, fandt man ved et forøget niveau på 10 µg/m3 en RR på 1,17 for stigning i astmasymptomer hos børn. Samlet viser disse undersøgelser en forøget risiko for sundhedsskadelige effekter i luftvejene hos personer, der er udsat for partikler fra brænderøg med en relativ risiko på 1,04-1,17 ved en stigning på omkring 10 µg/m³ PM (PM10, PM2,5 eller PM1) i udeluften. Ingen af de anførte undersøgelser har kunnet identificere et nedre partikelniveau uden effekt (tærskel). Der skal dog gøres opmærksom på, at på grund af forskelle i forsøgsdesign, herunder de statistiske analyser, samt måden hvorpå data præsenteres i de forskellige undersøgelser, er det vanskeligt at foretage en direkte sammenligning mellem de kvantitative sammenhænge undersøgelserne imellem. En svensk undersøgelse (Boman et al. 2003) sammenlignede dosis-respons sammenhænge fra de fem undersøgelser, hvor brænderøg var anført som en betydelig kilde til partikelniveauet i udeluften, med de dosis-respons sammenhænge der kendes fra undersøgelser omhandlende partikler i udeluften generelt (figur 3). Sammenlignet med risikoestimaterne for partikler i udeluften generelt viste risikoestimaterne i undersøgelserne med brænderøg som en betydelig kilde til partikelniveauet i udeluften generelt en større effekt, dvs. en større effekt pr. ug/m³. Denne vurdering understøttes også af den meget omfattende og senest opdaterede oversigtsartikel af Naeher et al. (2007). Sammenfattende kan det ud fra de ovenstående undersøgelser konkluderes, at partikler fra brænderøg må forventes at kunne medføre de samme typer sundhedsskadelige effekter, som er kendt fra undersøgelserne af partikler i udeluften generelt, og at effekterne ikke tyder på at være mindre udtalte, når der er tale om partikler fra brænderøg. Der skal dog gøres opmærksom på, at på grund af mangel på præcis viden om andelen af partikler fra brænderøg i det totale partikelniveau i udeluften i de ovenstående undersøgelser er det ikke muligt at vurdere de præcise dosis-respons sammenhænge for effekterne forårsaget af partiklerne fra brænderøg alene, såvel som mere præcist at vurdere forskelle i dosis-respons sammenhænge i forhold til partikler i udeluften generelt. Dette betyder, at det i øjeblikket ikke er muligt at foretage en meget præcis vurdering af brænderøgspartiklernes indflydelse på befolkningssundheden. Kræftfremkaldende effekter af partikler fra brænderøgDer er begrænset information mht. en eventual kræftfremkaldende effekt relateret til afbrænding af biomasse herunder brænderøg. Kinesiske undersøgelser har ikke fundet nogen sammenhæng mellem udsættelse for brænderøg og lungekræft selv efter lang tids udsættelse for forholdsvise høje partikelniveauer (22 µg/m³ som PM10) fra åbne køkkenildsteder. To nyere undersøgelser fra Mexico og Brasilien peger på en lille forøget risiko for lungekræft i forbindelse med lang tids udsættelse for brænderøg fra køkkenildsteder. Resultaterne af disse undersøgelser begrænses dog af mangel på konkret viden om eksponeringen. Den seneste undersøgelse fra Canada viste en øget risiko for lungekræft blandt kvinder i hjem med træfyring som boligopvarming og med gas- eller træopvarmet komfur i køkkenet. Ud fra dette datagrundlag alene er der således ikke et tilstrækkeligt grundlag til at foretage en samlet vurdering af, hvorvidt der er en sammenhæng mellem partikler fra brænderøg og øget risiko for lungekræft. Fra de store kohorte undersøgelser vedrørende udeluft generelt er det imidlertid dokumenteret, at der er en sammenhæng mellem udsættelse for partikler og øget risiko for lungekræft. Kendte kræftfremkaldende stoffer som for eksempel PAH (en forbrændingskomponent bundet til partiklerne) kan være ansvarlig for denne sammenhæng, men det kan ikke udelukkes at partikler i sig selv (dvs. uden forbrændingskomponenter) også kan fremkalde lungekræft. Det skal i denne sammenhæng nævnes, at det internationale kræftforskningscenter, IARC for nylig (2008) har vurderet indendørs biomasse emission (primært træafbrænding) som sandsynligt kræftfremkaldende over for mennesker (IARC gruppe 2A). Viden fra undersøgelser med forsøgsdyrDe fleste undersøgelser med forsøgsdyr har anvendt relativt høje partikelniveauer fra brænderøg sammenlignet med de generelle partikelnivauer i udeluft. I en undersøgelse har man fundet lettere, men statistisk signifikante forandringer i luftvejene (mild grad af kronisk betændelsestilstand og forandringer i overflade cellelaget i svælget, ophobning af makrofager med indhold af partikler i alveolerne (lungernes yderste forgreninger), samt en lettere fortykkelse af vævet ved overgangen til alveolerne) hos rotter, der havde været udsat for partikler fra brænderøg i niveauer på 1 og 10 mg/m³ 3 timer dagligt, 5 dage om ugen i 4 eller 12 uger (63-74% af partiklerne mindre end 1 µm). I en nyere undersøgelse udsatte man både rotter og mus for forskellige fortyndinger af brænderøg (røg fra hårdt træ) 6 timer dagligt i en uge henholdsvis et halvt år. Laveste og højeste eksponeringsniveau var på 30 henholdsvis 1000 µg/m³ målt som partikler med en gennemsnitlig aerodynamisk diameter på 0,3 µm. I undersøgelsen, hvor man undersøgte for en række effekt parametre (klinisk tilstand, betændelse i lungerne, tegn på toksicitet i celler fra lungerne, klinisk-kemiske parametre i blodet, effekter på hjertet, evnen til at fjerne bakterier fra lungerne) fandt man kun meget lette effekter. Parallelle undersøgelser har ligeledes vist tegn på lettere effekter på dyrenes lunger ud fra analyser af væske fra lungerne. I mus, der yderligere blev undersøgt for kræftfremkaldende effekt i lungerne, var der ikke nogen øget forekomst i forhold til en kontrolgruppe, hverken i andelen af mus med lungekræft eller i antallet af tumorer hos de mus, der udviklede lungekræft. RisikokarakteriseringFor at vurdere helbredskonsekvenserne for den danske befolkning som følge af udsættelse for partikler fra brænderøg anvendes dels de veletablerede dosis-respons sammenhænge, der er fundet for partikler generelt i udeluften i de store befolkningsundersøgelser og dels data fra de forholdsvis få befolkningsundersøgelser, hvor partikler fra brænderøg specifikt er fremført som en betydelig kilde. Sidstnævnte dækker dog kun forholdsvis få effektområder, men anvendelse af dosis-respons sammenhænge for partikler generelt på øvrige effektområder anses for at være en rimelig fremgangsmåde, da de forholdsvis få undersøgelser omhandlende partikler fra brænderøg tyder på, at disse partikler ikke er mindre sundhedsskadelige end partikler generelt. WHO peger da også på, at det især er udeluftens indhold af forbrændingspartikler (bl.a. fra biomasse), der er væsentlig for, at de sundhedsskadelige effekter opstår. Helbredskonsekvenserne for den danske befolkning som følge af udsættelse for partikler fra brænderøg er vurderet for følgende parametre: antal dødsfald, hospitalsindlæggelser som følge af luftvejslidelser samt hjertekarsygdomme. Vurderingerne er baseret på, at brændeovne herhjemme medfører en forøgelse af det årlige gennemsnitlige partikelniveau (PM2,5) på 0,6 µg/m³. Den relative risiko (RR), der er fundet i undersøgelserne for de enkelte parametre, anvendes til at beregne antallet af tilfælde, som kan tilskrives det ekstra bidrag til partikelniveauet i udeluften, som brændeovnene vurderes at bidrage med herhjemme. WHO (2005) har vurderet, at den samlede dødelighed i befolkningen stiger med 6% (95% konfidensinterval: 2-11%) for hver gang, det årlige gennemsnitsniveau af PM2,5 stiger med 10 µg/m³. Baseret på denne dosis-respons sammenhæng vil et årligt bidrag på 0,6 µg/m³ PM2,5 fra brænderøg være forbundet med en stigning i dødeligheden på 0,36% (95% konfidensinterval: 0,12-0,66%). Dette svarer til, at partikler fra brænderøg medfører ca. 200 (95% konfidensinterval: 66-360) ekstra dødsfald i Danmark pr. år. Det skal imidlertid bemærkes, at nyere befolkningsundersøgelser udført af Laden et al. (2006) og Jerret et al. (2005) har fundet 2-3 gange større effekt af PM2,5 i forhold til den dosis-respons sammenhæng, der er vurderet af WHO. I en undersøgelse af Sheppard et al. (1999) fandt man en stigning i hospitalsindlæggelser som følge af luftvejslidelser på 3,3% pr. 10 µg/m³ stigning i det daglige niveau af PM2,5. I denne undersøgelse var røg fra brændeovne en særlig betydende kilde. Baseret på denne dosis-respons sammenhæng vil et årligt bidrag på 0,6 µg/m3 PM2,5 fra brænderøg være forbundet med en stigning i hospitalsindlæggelser som følge af luftvejslidelser på 0,2%. Dette svarer til, at partikler fra brænderøg medfører ca. 156 ekstra hospitalsindlæggelser som følge af luftvejslidelser i Danmark pr. år. Der skal her gøres opmærksom på, at man ved at anvende en dosis-respons sammenhæng fra kort tids (daglig) eksponering på det årlige gennemsnitniveau for PM2,5 mest sandsynligt vil underestimere helbredskonsekvenserne. EU Kommissionen (2005) har angivet en stigning på 14% i nye tilfælde af kronisk bronchitis som følge af en 10 µg/m³ stigning i det årlige gennemsnitsniveau af PM2,5. Baseret på denne dosis-respons sammenhæng vil et årligt bidrag på 0,6 µg/m³ PM2,5 fra brænderøg være forbundet med en stigning af nye tilfælde med kronisk bronchitis på 0,84%. Dette svarer til, at partikler fra brænderøg medfører ca. 60 ekstra tilfælde af kronisk bronchitis i Danmark pr. år. Der foreligger ingen befolkningsundersøgelser vedrørende hjertekarsygdomme relateret til udsættelse for partikler fra brænderøg. En ny undersøgelse af Miller et al. (2007) fandt imidlertid en øget risiko på 24% for udvikling af hjertekarsygdomme og på 76% for dødsfald i tilknytning hertil ved en forøgelse af det årlige PM2,5 niveau på 10 µg/m³. Det skal imidlertid bemærkes, at denne undersøgelse udelukkende inkluderede en gruppe kvinder over 50 år, så det er derfor vanskeligt herudfra at vurdere betydningen for den samlede befolkning. Dog indikerer den forholdsvis høje øgede risiko for udvikling af hjertekarsygdomme og dødsfald relateret hertil observeret i Miller et al. (2007) studiet, at selv et årligt bidrag på 0,6 µg/m³ PM2,5 fra brænderøg vil kunne have en mærkbar indflydelse på antallet af hjertekarsygdomme og dødsfald relateret hertil. Det skal bemærkes, at denne indledende vurdering af helbredskonsekvenserne for den danske befolkning som følge af udsættelse for partikler fra brændeovne er begrænset af de meget sparsomme data vedrørende befolkningens eksponering samt af de forholdsvis få undersøgelser, der specifikt har vurderet helbredseffekterne af partikler fra brænderøg. Den anvendte fremgangsmåde til vurdering af helbredskonsekvenserne anses dog for at undervurdere helbredseffekterne, specielt mht. dødelighed, da nyere undersøgelser peger på en større effekt end den dosis-respons sammenhæng, der er vurderet af WHO (2005). AnbefalingerDer er generelt behov for mere viden for at kunne foretage en mere præcis vurdering af helbredskonsekvenserne for den danske befolkning som følge af udsættelse for partikler fra brænderøg. Især er det vigtigt at få en bedre eksponeringsvurdering, dvs. en bedre beskrivelse af befolkningens udsættelse for partikler fra brænderøg, samt en bedre viden om de kritiske sundhedsskadelige effekter af disse partikler, inklusive en bedre viden om dosis-respons sammenhænge for disse effekter. Det anbefales derfor, at der udføres en eller flere undersøgelser i et udvalgt boligområde med mange brændeovne med fokus på 1) vurdering af befolkningens eksponering for partikler fra brænderøg inklusive målinger af kemiske markører for brænderøg for derved at kunne beregne partikelbidraget fra brænderøg til det totale partikelniveau i udeluften, 2) karakterisering af partiklerne i brænderøg såvel som sammensætningen af brænderøg, 3) undersøgelse af eksponering for brænderøg inden døre, og 4) undersøgelse af sammenhængen mellem eksponering for partikler fra brænderøg og helbredseffekter inklusive en beskrivelse af dosis-respons sammenhængen for disse effekter. Herudover er der yderligere et behov for at foretage eksperimentelle undersøgelser med fokus på dels en klarlægning af de sundhedsskadelige effekter forårsaget af partikler fra brænderøg og de bagvedliggende mekanismer for herved bedre at kunne forstå og udpege de helbredsmæssige konsekvenser for mennesker dels at undersøge betydningen af de forskellige faser i forbrændingen samt typen af forbrændingsanordninger, inklusive moderne brændeovne, for de fysisk-kemiske partikelegenskaber såvel som helbredseffekter.
|