DOPRAVNÍ ALTERNATIVA PRO PRAHU 2004 KOALICE SOS PRAHA

 

 

Informace o programu Znečištění ovzduší a zdraví

 

 

MUDr. Radim J. Šrám, Dr.Sc.

 

Laboratoř genetické ekotoxikologie,

společné pracoviště Zdravotního ústavu Středočeského kraje

a Ústavu experimentální mediciny AV ČR, Praha

 

 

Obsah:

Projekt Monitorování ovzduší

Projekt Genotoxicita ovzduší

Projekt Expozice modelové populace

Projekt Výsledky těhotenství

Projekt Kvalita lidských spermií

Projekt Hodnocení zdravotního rizika

Závěr

 

Epidemiologický a toxikologický výzkum vedený v posledních desetiletích jednoznačně prokázal podíl „běžného“ industriálními zdroji a dopravou znečištěného městského ovzduší na zhoršování zdravotního stavu exponované populace. Výrazným nedostatkem výzkumu prováděného v minulém období však byla snaha studovat zdravotní dopady jen některých složek nebo jednotlivých látek znečišťující komunální ovzduší. Přestože v reálném životě jsme vždy exponováni  směsím látek, informace o zdravotních účincích těchto komplexních směsí prakticky chybí. V této souvislosti je důležité mít na zřeteli skutečnost, že účinky jednotlivých látek se mohou výrazně lišit působí-li na organizmus izolovaně nebo je jejich účinek modifikován dalšími složkami směsi. Výsledný zdravotní efekt tedy není pouhý součet účinků jejích jednotlivých komponent.

S cílem alespoň částečně překlenout tento problém byl iniciován program Znečištění ovzduší a zdraví, který patří mezi úkoly vědy a výzkumu Ministerstva životního prostředí ČR, projekt VaV 340/2/00 „Vliv komplexních směsí látek ve znečištěném ovzduší na zdravotní stav rizikových populačních skupin“.

Program byl řešen v letech 2000-2002. Jeho cílem bylo:

·        vyhodnocení expozice nízkým hladinám komplexních směsí látek přítomných ve znečištěném ovzduší

·        hodnocení dlouhodobých účinků znečištění na reprodukční funkce žen i mužů v Praze a v Teplicích

·        hodnocení expozice biologicky aktivním látkám u vybrané populace ve vztahu ke znakům vnímavosti a životního stylu jedince

·        vytipování vhodných biomarkerů zátěže lidské populace polutantům z ovzduší

·        odhadnutí podílu dopravy na této zátěži

·        vypracování systému interpretace získávaných dat.

Projekt metodicky navazuje na Program Teplice I a II.

 

K zajištění cílů Programu Znečištění ovzduší a zdraví bylo řešeno 6 projektů: Monitorování ovzduší, Genotoxicita ovzduší, Expozice modelové populace, Výsledky těhotensví, Kvalita lidských spermií a Hodnocení zdravotního rizika.

 

Projekt Monitorování ovzduší

Kontinuálně byly monitorovány PM10, PM2.5, PAU z VAPS,  SO2, NO, NO2, NOx, CO a O3 ve dvou monitorovacích stanicích v Praze a v jedné v Teplicích. Měření bylo prováděno na stanicích AIM ČHMÚ Praha 5-Smíchov, Praha 4-Libuš a Teplice. Stanice  Praha-Libuš je charakterizována podle evropského registru stanic jako pozaďová, rezidenční a předměstská, Praha-Smíchov jako obchodní, rezidenční, zatížená dopravou a městská. Dosud získané výsledky naznačují, že prakticky nejsou významné rozdíly v koncentracích PM10 a PM2.5 mezi Praha-Smíchov a Teplicemi. Koncentrace v Praha-Libuš, zejména v zimních měsících, jsou cca o 25 % nižší.

S touto skutečností kontrastují výsledky měření koncentrací karcinogenních PAU, kdy v zimních měsících nejsou mezi jednotlivými stanicemi rozdíly. Zejména to znamená, že v zimě není významný rozdíl ve znečištění ovzduší karcinogenními PAU v oblasti Praha-Smíchov a Praha-Libuš. Dosud získané výsledky naznačují, že i přes rozdíly v koncentracích respirabilních prachových částic nejsou rozdíly v expozici karcinogenním PAU nijak významné. To by znamenalo, že i obyvatelé částí Prahy odlehlých od centra jsou významně exponováni PAU a proto bude nutné věnovat této otázce zvýšenou pozornost.

 

Projekt Genotoxicita ovzduší

Cílem projektu bylo vyhodnotit genotoxicitu, embryotoxicitu, mutagenitu, estrogenní a dioxinovou aktivitu komplexní směsi organických látek vázaných na PM10 v ovzduší Prahy a Teplic. Vzorky ovzduší byly odebírány denně velkoobjemovým odběrovým zařízením (HiVol) v průběhu léta a zimy 2000-2001. Všechny použité metody k hodnocení biologické aktivity (bakteriální test mutagenity, acelulární test analýzou DNA aduktů a test embryotoxicity) prokázaly, že biologická aktivita komplexní směsi organických látek vázaných v ovzduší na respirabilní částice významně koreluje s koncentracemi karcinogenních PAU.

Nejvyšší biologická aktivita ovzduší byla zjištěna v centru hl. města Prahy v letním i zimním období 2000-2001. Rozdílné zastoupení karcinogenních PAU v letních a zimních HiVol vzorcích naznačily dopravu jako hlavní emisní zdroj v létě a lokální topeniště jako další zdroj karcinogenních PAU v zimním období. Stejné zastoupení hlavních DNA aduktů potvrdilo podobnost hlavních emisních zdrojů ve všech třech sledovaných lokalitách. 

 

Projekt Expozice modelové populace

Cílem bylo zhodnotit závažnost expozice modelové populace použitím metod molekulární epidemiologie (biomarkery). Na vybrané skupině populace, která je v pracovní době zatížena znečištěným ovzduším převážně z dopravy, byl studován vztah mezi expozicí hodnocenou osobními dozimetry, biomarkery expozice, biomarkery časného účinku a biomarkery vnímavosti. Studie probíhala v únoru a červnu 2001 na skupině pražských strážníků a policistů a skupině kontrolní (jedinci trávící > 90% indoor). Výsledky ukazují, že exponovaná skupina byla vystavena cca dvojnásobné koncentraci karcinogenních PAU než skupina kontrolní. U exponované skupiny byl pozorován zvýšený výskyt DNA aduktů analyzovaných metodou 32P-postlabeling. Při použití konvenční metody cytogenetické analýzy chromozómových aberací nebyly sice pozorovány rozdíly mezi exponovanou a kontrolní skupinou, ale obě skupiny se významně liší od spontánní úrovně chromozómových aberací v České republice. Při použití senzitivnější metody fluorescence in situ hybridizace (FISH), kdy jsou molekulárními sondami označeny chromozómy l a 4, dosáhl rozdíl ve frekvenci chromozomových aberací statistické významnosti.

Vzhledem k tomu, že chromozomové aberace korelují s výskytem zhoubných nádorových onemocnění tyto výsledky naznačují, že dlouhodobá expozice zevnímu ovzduší v Praze může pro populaci představovat zvýšené riziko. To se může projevit nepříznivým zdravotním stavem populace až za delší časové období (na př. za dvacet let, tj. pravděpodobně až kolem roku 2020).

 

Projekt Výsledky těhotenství

Cílem projektu bylo zhodnotit účinek znečištění ovzduší na kvalitu reprodukce v Praze a Teplicích jako modelových oblastech. Při studiu výsledků těhotenství v okresech Teplice a Prachatice v rámci Programu Teplice II byl pozorován vliv znečištění ovzduší na některé parametry lidské reprodukce. Bylo prokázáno, že průměrné expozice PM10 nad 40 μg/m3 v prvém měsíci těhotenství zvyšují riziko narození dítěte s nitroděložní růstovou retardací. Tento účinek byl pravděpodobně podmíněn  karcinogenními polycyklickými aromatickými uhlovodíky, překročila-li jejich koncentrace v 1. měsíci těhotenství hodnotu 15 ng/m3. Bylo také prokázáno, že se stoupající expozicí PAU se zvyšují hladiny DNA aduktů v placentě; v placentách plodů s růstovou retardací se přitom nalézaly nejvyšší hladiny DNA aduktů. Významný byl také poznatek, že výsledky těhotenství i rozsah  poškození DNA jsou ovlivněny genotypem matky.

Zjištění, že znečištěné ovzduší může uvedeným způsobem ovlivňovat reprodukci jsou  prioritní a mohou mít i značný praktický dopad. Je proto žádoucí, aby uvedené poznatky byly ověřeny na dalších populacích s vysokou environmentální zátěží. Záměrem projektu bylo proto zhodnotit, zda dosavadní závěry mají obecnější platnost. Předpokládá se přitom, že v Praze je podstatně vyšší podíl znečištění pocházející z dopravy, než v teplickém regionu. Srovnání výsledků epidemiologických studií vedených v Praze a Teplicích je proto velmi důležité.        

 

Projekt Kvalita lidských spermií

Cílem projektu bylo zhodnotit účinky dlouhodobé expozice látkami přítomnými ve znečištěném ovzduší na genetickou, morfologickou a fyziologickou kvalitu lidských spermií. V uplynulém období bylo prokázáno, že znečištěné ovzduší v okrese Teplice má negativní vliv na kvalitu spermií u mužů žijících v tomto okrese. V roce 1992 a 1993 byla poprvé vyšetřena skupina mladých mužů žijících v  okrese Teplice. Vyšetření bylo opakováno v roce 2001, aby byla analyzována dynamika změn v parametrech semene v závislosti na změnách expozice znečištěnému ovzduší v průběhu téměř deseti let.

Bylo prokázáno, že existuje vysoce významná individuální variabilita ve většině parametrů kvality spermií, jako jsou morfologické vady spermií, koncentrace, pohyblivost a chromozómové změny. Je důležité zjistit, jaký podíl na zjištěných změnách má genetický polymorfismus a vrozené poruchy chromozómů. Další vyšetření nové skupiny mladých mužů v  roce 2001 umožňuje analyzovat vliv životního stylu, profesionální expozice a zdravotního stavu na kvalitu spermatu. Unikátní soubor dlouhodobě sledovaných dárců umožní určit validitu jednotlivých vyšetření a stanovit skutečný podíl vlivu dlouhodobé expozice látkami přítomnými v znečištěném ovzduší na kvalitu spermií.

 

Projekt Hodnocení zdravotního rizika

Cílem projektu bylo aplikovat epidemiologická data generovaná v rámci Programu Teplice II a expoziční data generovaná v rámci Systému monitorování zdravotního stavu obyvatelstva ČR ve vztahu k prostředí pro potřeby hodnocení zdravotních rizik plynoucích z  inhalace vybraných atmosférických polutantů v Praze, případně  v dalších oblastech České republiky

Výsledky Programu Teplice ukázaly, že znečištění ovzduší se projevuje poruchami reprodukce. Byl popsán vliv zvýšené koncentrace aerosolových částic (PM10, PM2.5) a zvýšené koncentrace karcinogenních polycyklických aromatických uhlovodíků na lidského jedince již v průběhu nitroděložního života. Vzhledem ke kvalitě studie, kdy byly kontrolovány všechny podstatné faktory a vzhledem k dostupnosti originálních dat je možné charakterizovat vztah dávky a účinku přímo pro cílovou populační skupinu bez nutnosti provádět mezidruhové extrapolace a pravděpodobně nebude nutné provádět ani dramatické extrapolace do oblasti nízkých dávek.

Spolu s dostupností dalších dat o stupni znečištění ovzduší pražské aglomerace PM10, PM2.5 a karcinogenními PAU jsou vytvořeny základní předpoklady pro realistické hodnocení reprodukční toxicity podmíněné těmito polutanty. Možnosti zobecnění takového odhadu na další části ČR závisí pouze na přesnosti dostupných expozičních dat.

 

Závěr

Dosavadní výsledky Programu Znečištění ovzduší a zdraví potvrzují poznatky získané v Programu Teplice II, že znečištěné ovzduší významně ovlivňuje genetický materiál a reprodukční funkce. Je opakovaně prokazováno, že za genotoxicitu ovzduší jsou zodpovědné karcinogenní PAU. Výsledky projektu „Expozice modelové populace“ naznačují, že dlouhodobá expozice znečištěnému ovzduší v Praze může nepříznivě ovlivnit zdravotní stav populace v příštích desetiletích.

 

 

Program ZNEČIŠTĚNÍ OVZDUŠÍ A ZDRAVÍ byl financován z prostředků MŽP ČR (VaV 340/2/00).

 

MUDr. Radim J. Šrám, Dr.Sc. 

 

 

Zpět na úvod