Environmental project, 1005 – Time Series Study of Air Pollution Health Effects in COPSAC Children

Time Series Study of Air Pollution Health Effects in COPSAC Children

Dansk Sammenfatning og konklusioner

Sammenhæng mellem luftforurening og forekomst af hvæsende vejrtrækning hos helt små børn med risiko for astma

Dette projekt har undersøgt sammenhænge mellem daglig luftforurening i Københavnsområdet og hvæsende vejtrækning hos 411 børn fulgt fra fødselen og til 18-månedersalderen. Børnene havde alle arvelig risiko for at udvikle astma og andre allergiske sygdomme. Undersøgelsen fandt at høj luftforurening målt ved Jagtvejen og på H.C. Andersens Boulevard blev fulgt af, at flere af de børn, der boede i det centrale København (postnummer 2450 eller derunder), havde hvæsende vejtrækning i de følgende dage. Blandt børn der boede mere perifert i og omkring Københvan var der meget svagere sammenhæng mellem luftforurening og symptomer. Luftvejssymptomerne var især knyttet til kultilte og kvælstofoksider, som helt overvejende stammer fra trafik, og der var også sammenhæng med partikler.

Baggrund og formål

Der er så vel videnskabeligt set som til optimering af forebyggelse og regulering stort behov for at undersøge hvilke luftforureningskomponenter, der kan provokere luftvejssymptomer hos især helt små børn med og uden luftvejslidelser. Der er gennemført et projekt, der har haft til formål at undersøge sammenhænge mellem eksponering for forskellige størrelsesfraktioner af partikler og andre forureningskomponenter og luftvejssymptomer hos 411 børn fulgt fra fødselen og til 18-månedersalderen. Projektet er udført som et såkaldt panelbaseret tidsseriestudie, hvor man følger man én befolkningsgruppes helbredsforhold over tid og sætter daglige svingninger i sammenhæng med svingninger i luftforureningen samme dag og dagene forud. Pojektet har udnyttet indsamlede data, først og fremmest i form af de dagbogsregistrerede luftvejssymptomer, til at undersøge tidsmæssige sammenhæng med målte luftforureningsniveauer. Det meget velkarakteriserede materiale har givet enestående muligheder for at belyse dette.

Undersøgelsen

(Zorana Jovanovic Andersen, Merete Hermansen, Thomas Scheike, Ole Hertel, Malene Stage, Hans Bisgaard og Steffen Loft; Insitut for Folkesundhedsvidenskab, Københavns Universitet, COPSAC-studiet Børneafdelingen, KASGentofte og Danmarks Miljøundersøgelser)

I projektet har deltaget 411 børn, der indgår i COPSAC studiet (Copenhagen Prospective Study on Atopy in Children). Børnene er inkluderet ved fødslen og følges foreløbigt til de er 3 år. Af disse børn, der alle er arveligt disponerede for udvikling af atopiske (allergiske) sygdomme ved at moder har astma forventes op til 35% at udvikle astma. Inklusion er afsluttet gennemsnitsalderen ultimo 2004 er 4 år. Tilslutningen til studiet er meget god, med over 90% fortsat deltagelse. Børnene bor overvejende i det Storkøbenhavnske område, mens en mindre del bor på det øvrige Sjælland. Der gennemføres i alle 3 år daglige registreringer af luftvejssymptomer.

Daglige symptomer i form af hvæsende vejrtrækning er blevet registreret i dagbog af forældrene. I dette projekt indgår data fra perioden 13.12.1998 til 3.6.2003 fra fødsel til 18-månedersalderen. Der er observeret i alt 963 episoder med hvæsende vejrtrækning med en og samlet varighed på 7287 dage. Det svarer til 0,6 nye episoder per dag og 4,4 med symptomer per dag. Forekomst af nye episode med symptomer er beregnet i forhold til første dag i relation til koncentration af de enkelte luftforureningskomponenter samme dag og med forsinkelse op til 5 dage.

Luftforureningsdata stammer fra Landsmåleprogrammet suppleret med særlige målinger fra målestationerne: H.C. Ørstedinstituttet (HCØ – bybaggrund på tag i 20 m højde), Jagtvej (gadestation) H.C. Andersens Boulevard (HCA, gadestation) og Lille Valby (landbaggrund). Daglige værdier for kulilte (CO i ppm), Kvælstofoxider (NO_x i ppb), Kvælstofdioxid (NO₂ i ppb), ozon (O₃ i ppb), partikler mindre end 10 µm i diameter (PM₁₀ i g/m³) samt total antal ultrafine partikler er til rådighed for hele eller dele af perioden fra en eller flere stationer. Data for CO, NO_x og NO₂ er næsten fuldstændige, mens data for PM₁₀ er næsten fuldstændige for Jagtvej og HCØ, hvor den første del af periodens værdier dog er beregnet på grundlag af værdier fra Jagtvej og kendskab til forholdet for CO og NO_x på de to stationer. Analyser er foretaget separat for børn med bopæl i postnummer 2450 og derunder (115 børn i bycentrum), som er nærmest målestationerne, børn med bopæl i postnummer over 2450 og til og med postnummer 2930 (134 børn lige uden for bycentrum) og børn med postnummer over 2930 men under 5000 (186 børn i forstæder).

Der er benyttet en såkaldt generaliseret additiv model (GAM), som beskriver en antaget lineær sammenhæng med koncentrationen af luftforureningskomponenten med den relevante forsinkelse på op til 5 dage, og hvor der tages korrigeres for ugedag, sæson, udetemperatur og influenzaepidemi.

Hovedkonklusioner

Resultaterne viser relativt konstante sammenhænge mellem luftforurening i form af CO, NO_x og partikler og hvæsende vejrtrækning blandt spædbørn med arvelig risiko for allergisk sygdom og boende i det centrale København (postnummer 2450 og derunder) Derimod var sådanne sammenhænge langt svagere blandt børn boende udenfor bycentrum eller i forstæder. Denne fundne langt stærkere sammenhæng i det centrale København tæt på målestationrne end i periferien af byen støtter, at der er tale om reelle årsags virknings-sammenhænge snarere end sammenhæng med andre mulige årsagsfaktorer, der varierer i tid sammen med luftforurening og luftvejssymptomer. Den fundne sammenhæng mellem daglig PM₁₀ koncentration og forekomst af hvæsende vejrtrækning 3-4 dage senere i København svarer til fund fra Santiago i Chile blandt 4-12 måneders børn med arvelig disponering for astma, hvor responsfaktoren var af samme størrelsesorden. Sammenhæng mellem luftvejssymptomer og ultrafine partikler, er endnu ikke beskrevet i litteraturen, og fundene er således originale, selvom de ikke er helt klare eller signifikante.

NO_x, CO og ultrafine partikler stammer helt overvejende fra trafik, mens ozon forbruges af NO, der kommer fra dieselmotorer. Trafikken ser således ud til at være en væsentlig kilde til luftforurening, der forårsager luftvejssymptomer hos spædbørn, som også antydet af en række internationale studier. PM₁₀ målt i bybaggrund har dog hovedsageligt andre kilder end trafik, og sammenhæng med luftvejssymptomer må også formodes også at være knyttet til andre kilder.

Projektresultater

Resultaterne viser ensartede (konsistente) sammenhænge mellem luftforurening og hvæsende vejrtrækning blandt spædbørn med arvelig risiko for allergisk sygdom i København, Med den mest komplette statistiske model peger analyserne på statistisk signifikant sammenhæng mellem høje koncentrationer af CO (forsinkelse på 3 dage) angiv også effekten pr ppmog NO_x (forsinkelse på 2-3 dage) på gadestationer og risiko forekomst af hvæsende vejrtrækning blandt børn boende i postnummer 2450 eller derunder. En stigning på 1 ppm i CO svarende til godt en fordobling af gennemsnitlige niveauer på Jagtvej og HCA modsvares af et henholdsvis 89% og 211% øget antal børn, der får nye symptomer i de følgende dage. En fordobling fra daglige gennemsnitsværdier af NO_x på Jagtvej og HCA modsvares af et henholdsvis 37% og 113% øget antal børn, der får nye symptomer i de følgende dage. Disse tal er dog behæftet med stor usikkerhed. Tilsvarende sammenhænge mellem hvæsende vejrtrækning og bybaggrundsniveauer (HCØ) er nær signifikante for CO, NO_x, NO₂ (forsinkelse 2-3 dage) og PM₁₀ (forsinkelse 3-4 dage). Sammenhængen med PM₁₀ svarer til 1% øget risiko for symptomer per g/m³. Der var mindre tydelig, men stadig positiv, sammenhæng mellem symptomer og antal ultrafine partikler. For begge former for partikelmålinger gælder at der et begrænset antal måledage og resultaterne er derfor mere usikre end for gasserne. Der var omvendt sammenhæng mellem ozon og luftvejssymptomer. Det kan skyldes at ozon reagerer med NO som udsendes af dieselkøretøjer, og danner NO₂. og dage med megen trafikgenereret luftforurening vil således give lave ozonniveauer i byen.

For børn boende postnummer over 2450 er sammenhængene væsentligt svagere eller slet ikke til stede mellem symptomer og målinger af luftforureningen, specielt var der slet ikke tegn på sammenhæng med PM₁₀.

Analysearbejdet er dog ikke endeligt afsluttet, herunder inklusion af individuelle risikofaktorer, og der vil også blive forsøgt modelbaseret beregning af daglig eksponering for luftforureningen for de enkelte bopælsadresser. Dette arbejde vil blive rapporteret særskilt.