Ατμοσφαιρική Ρύπανση και Δημόσια Υγεία Εργαστήριο Υγιεινής και Επιδημιολογίας Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Κουρέας Χρ. Μιχαήλ Μηχανικός Περιβάλλοντος

Ορισμός Ατμοσφαιρική ρύπανση ονομάζεται η παρουσία στην ατμόσφαιρα ουσιών (ρύπων) για ικανό χρονικό διάστημα και σε τέτοια συγκέντρωση ώστε να είναι δυνατόν να είναι βλαβερές για τους ζωντανούς οργανισμούς (ανθρώπους, ζώα, φυτά), τις υλικές κατασκευές ή ακόμα να επηρεάζουν δυσμενώς τις συνθήκες διαβίωσης του ανθρώπου

Σοβαρά επεισόδια ατμοσφαιρικής ρύπανσης Η αιθαλομίχλη, το 1909, στη Γλασκόβη και το Εδιμβούργο θεωρήθηκε η κύρια αιτία για 1000 περίπου θανάτους ανθρώπων. Το 1930, σε επεισόδιο αιθαλομίχλης, στη βιομηχανική περιοχή της κοιλάδας του Meuse στο Βέλγιο αρρώστησαν εκατοντάδες άτομα, από τα οποία 60 πέθαναν τις επόμενες μέρες. Το 1948 στην πόλη Donora των Ηνωμένων Πολιτειών κατά την διάρκεια ενός τετραήμερου επεισοδίου ρύπανσης σημειώθηκαν 20 θάνατοι και 6,000 ασθένειες οι οποίες συνδέθηκαν με την αέρια ρύπανση (ο πληθυσμός της πόλης ήταν μόνο 14,000 κάτοικοι) Το σοβαρότερο επεισόδιο συνέβη στο Λονδίνο το 1952

Τύποι Ρυπαντών Πρωτογενείς Δευτερογενείς Εκπέμπονται απευθείας στο περιβάλλον από την πηγή Παράδειγμα: Εκπομπές CO από εξατμίσεις των αυτοκινήτων Δευτερογενείς Σχηματίζονται στην ατμόσφαιρα μέσω φυσικής η χημικής μετατροπής Παράδειγμα: Σχηματισμός Ο3 μέσω της επίδρασης της ηλιακής ακτινοβολίας σε άλλους ρυπαντές

Τύποι Ρυπαντών Ανθρωπογενείς Είναι προϊόντα ανθρώπινης δραστηριότητας Φυσικοί Είναι προϊόντα φυσικών φαινομένων (π.χ. ηφαιστειακά αέρια, πυρκαγιές)

Αέριοι ρύποι Αιωρούμενα Σωματίδια Οξείδια του Θείου Οξείδια του Αζώτου Όζον Μόλυβδος, Κάδμιο, Αρσενικό Νικέλιο Πτητικά οργανικά συστατικά Μονοξείδιο και διοξείδιο του άνθρακα Άλλοι ρυπαντές

Αιωρούμενα Σωματίδια (Particulate Matter) Τα Αιωρούμενα Σωματίδια περιλαμβάνουν στερεά ή υγρά σωματίδια ανεξαρτήτως της χημικής τους σύνθεσης Τα Αιωρούμενα Σωματίδια μπορεί να είναι πρωτογενείς η δευτερογενείς ρύποι (χημική μετατροπή NOx, SOx, VOCs) Πηγές(ενδεικτικά) : Καύση ορυκτών, καύση ξυλείας, βιομηχανική δραστηριότητα, οδήγηση σε αγροτικούς δρόμους, φυσικές πηγές (σκόνη, γύρη, μούχλα κτλ)

Αιωρούμενα Σωματίδια(Particulate Matter) Τα σωματίδια κατηγοριοποιούνται με βάση το μέγεθός τους με κριτήριο την αεροδυναμική διάμετρο Η αεροδυναμική διάμετρος ενός σωματιδίου είναι αυτή που αντιστοιχεί σε σφαιρικό σωματίδιο μοναδιαίας πυκνότητας του οποίου η τελική ταχύτητα κατακρήμνισης έχει την ίδια τιμή με αυτή της ταχύτητας του πραγματικού σωματιδίου

Αιωρούμενα Σωματίδια(Particulate Matter) PM10: αεροδυναμική διάμετρος<10μm PM2,5: αεροδυναμική διάμετρος<2,5μm Ultrafine PM: αεροδυναμική διάμετρος<0.1μm Coarse PM: αεροδυναμική διάμετρος 2.5-10μm Ολικά αιωρούμενα σωματίδια(TSP): Όλα τα σωματίδια έως 45μm

Αιωρούμενα Σωματίδια (Particulate Matter) Το μέγεθος των σωματιδίων καθορίζει την μεταφορά του στην ατμόσφαιρα και που αποτίθεται στο περιβάλλον αλλά και στο αναπνευστικό σύστημα Τα μικρότερα σωματίδια είναι ιδιαίτερης σημασίας για την ανθρώπινη υγεία καθώς έχουν μεγαλύτερη πιθανότητα να εισχωρήσουν στην αναπνευστική περιοχή των πνευμόνων Οι εκπομπές από κινητήρες Diesel έχουν καθοριστική συμβολή στην εκπομπή σωματιδίων <1μm.

Καθήλωση σωματιδίων στο αναπνευστικό σύστημα

Επιπτώσεις σωματιδιακής ρύπανσης Αυξημένα επίπεδα σωματιδιακής ρύπανσης έχουν συσχετίσει με: Αυξημένες επισκέψεις και εισαγωγές σε νοσοκομεία Πνευμονική λοίμωξη Αναπνευστικά συμπτώματα Έκπτωση αναπνευστικής λειτουργίας Όξυνση χρόνιων αναπνευστικών και καρδιαγγειακών παθήσεων Αυξημένη θνησιμότητα

Η μελέτη των 6 πόλεων Μελέτη σειράς 8111 ενήλικες σε 6 πόλεις «βρώμικες»: St. Lewis, Steubenville Μέτριες: Harriman, Watertown Καθαρές: Topeka, Portage Παρακολούθηση θνησιμότητας για 14-16 χρόνια

Η μελέτη των 6 πόλεων

Διοξείδιο του Θείου Το διοξείδιο του θείου είναι ένα υδροδιαλυτό αέριο με έντονη ερεθιστική οσμή Πηγές: Ανθρωπογενείς Καύση ορυκτών Βιομηχανικοί βραστήρες Οικιακή χρήση γαιάνθρακα (κάρβουνο) Διυλιστήρια Φυσικές Αποσύνθεση οργανικής ύλης Ηφαιστειακές εκρήξεις Το διοξείδιο του θείου είναι πρωτογενής ρύπος

Διοξείδιο του Θείου Το διοξείδιο του θείου μπορεί να μετατραπεί σε θειικό οξύ συμμετέχοντας έτσι στο φαινόμενο της όξινης βροχής Το διοξείδιο του θείου συμβάλει στην δημιουργία σωματιδιακής ύλης

Διοξείδιο του Θείου Λόγο της μεγάλης υδατοδιαλυτότητας το διοξείδιο του θείου, προσροφάται στον βλεννογόνο του ανώτερου αναπνευστικού και πολύ μικρές ποσότητες φτάνουν στους πνεύμονες Έκθεση σε SO2 έχει συσχετιστεί με: Μειωμένη πνευμονική λειτουργία Βρογχόσπασμος Αναπνευστικά συμπτώματα Εισαγωγές σε νοσοκομεία με αναπνευστικές και καρδιαγγειακές ασθένειες Ερεθισμούς των ματιών Μη επιθυμητές επιπτώσεις στην εγκυμοσύνη Αυξημένη θνησιμότητα

Οξείδια του Αζώτου (ΝΟx) Αποτελούν μια κατηγορία πολύ δραστικών αερίων που αποτελούνται από οξυγόνο και άζωτο (πχ. ΝΟ2, ΝΟ) Πηγές: Ανθρωπογενείς Καύση ορυκτών (οχήματα, ηλεκτρικές και βιομηχανικές εγκαταστάσεις) θερμάστρες κηροζίνης Φυσικες Βιολογικές διεργασίες στο έδαφος Πυρκαγιές Κεραυνοί Τα οξείδια του αζώτου μπορεί να είναι πρωτογενείς ή δευτερογενείς ρύποι

Οξείδια του Αζώτου (ΝΟx) Έκθεση σε ΝOx μπορεί να προκαλέσει: μειωμένη πνευμονική λειτουργία αυξημένο κίνδυνο λοιμώξεων του αναπνευστικού ερεθισμούς των ματιών, της μύτης και του φάρυγγα Τα οξείδια του Αζώτου επίσης: συμβάλουν στην δημιουργία σωματιδιακής ύλης είναι πρόδρομες ουσίες στο σχηματισμό του όζοντος συμμετέχουν στο φαινόμενο της όξινης βροχής

Πτητικές οργανικές ενώσεις (VOCs) Οι πτητικές οργανικές ενώσεις αποτελούν μια ομάδα οργανικών ενώσεων με υψηλή τάση ατμών που εξατμίζονται σε συνήθεις συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης Περιλαμβάνουν το βενζόλιο, χλωροφόρμιο, φορμαλδεΰδη, ισοπρένιο, μεθανόλη καθώς και εκατοντάδες άλλες ουσίες

Πτητικές οργανικές ενώσεις (VOCs) Πηγές Ανθρωπογενείς Βιομηχανία (Χημική επεξεργασία, χρήση διαλυτών, παράγωγη ενέργειας) Μεταφορές Πρατήρια υγρών καυσίμων Χρώματα βερνίκια κτλ. Φυσικές Εκπομπές από βλάστηση Αποτελούν πρόδρομες ουσίες στον σχηματισμό του όζοντος ενώ επιδρούν και στην υγεία ανεξάρτητα (πονοκέφαλοι, ερεθισμός του αναπνευστικού, καρκινογενέσεις)

Όζον Το όζον(Ο3) είναι ένα άχρωμο αέριο και ένα φωτοχημικό οξειδωτικό που σχηματίζεται από περίπλοκες μη γραμμικές χημικές αντιδράσεις Το όζον συναντάται στην τροποσφαιρα(0~15Κm από την Γη) και στη στρατοσφαιρα(15~50Km από την Γη) Στη στρατόσφαιρα το όζον σχηματίζει την στοιβάδα του όζοντος η οποία προστατεύει από την υπεριώδη ακτινοβολία Στην τροπόσφαιρα το όζον είναι ένας επιβλαβής ρυπαντής

Όζον Οι πρόδρομές ουσίες για τον σχηματισμό του όζοντος είναι τα οξείδια του αζώτου(NOx) και πτητικά οργανικά συστατικά (VOCs) Οι πρωτογενείς αυτοί ρύποι μετατρέπονται σε Όζον υπό την επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας Η ρύπανσή που περιλαμβάνει το Όζον καθως και άλλους δευτερογενείς ρύπους (αλδεΰδες, κετόνες, υπεροξείδια) συχνά αναφέρεται ως φωτοχημικό νέφος

Όζον Οι συγκεντρώσεις του Ο3 έχουν εποχικές διακυμάνσεις (υψηλοτέρα επίπεδα τους θερμούς μήνες) αλλά και ημερήσιες διακυμάνσεις (ανάλογα με την ηλιοφάνεια, και τις εκπομπές από τα μέσα μεταφοράς) Οι αστικές περιοχές έχουν υψηλοτέρα επίπεδα όζοντος Το όζον, αλλά και οι πρόδρομες ουσίες μπορούν να ταξιδέψουν εκατοντάδες χιλιόμετρα στην ατμόσφαιρα Έκθεση σε Ο3 έχει συσχετιστεί με: Μειωμένη πνευμονική λειτουργία Βρογχόσπασμος Αναπνευστικά συμπτώματα

Μονοξείδιο του άνθρακα Το μονοξείδιο του άνθρακα είναι ένα άχρωμο και άοσμο αέριο, το οποίο παράγεται κατά την ατελή καύση ανθρακούχων ενώσεων Πηγές Ανθρωπογενείς Καύση ορυκτών (πετρελαιο, φυσικο αέριο,βενζίνή, γαιάνθρακας κτλ), ξυλείας, καπνού Φυσικές Πυρκαγιές Ηφαιστειακές εκρήξεις Το μονοξείδιο του άνθρακα είναι πρωτογενής ρύπος σχηματίζεται όμως και δευτερογενώς από την φωτοχημική οξείδωση του μεθανίου

Μονοξείδιο του άνθρακα Μόλις το μονοξείδιο του άνθρακα εισπνευσθεί δένεται στην αιμογλοβίνη σχηματίζοντας την καρβοξυαιμογλοβίνη (COHb) Υψηλά επίπεδα COHb μειώνουν την μεταφορά οξυγόνου στους ιστούς και παρεμποδίζουν την απελευθέρωση οξυγόνου Ο εγκέφαλος και η καρδία είναι εξαιρετικά ευάλωτοι στις επιπτώσεις της COHb στην μεταφορά του οξυγόνου Αυξημένη θνησιμότητα και σοβαρές νευρολογικές βλάβες και μπορούν να προκληθούν από υψηλές συγκεντρωσεις CO Μέση ημερήσια οκτάωρη τιμή : 10μg/m3

Μονοξείδιο του άνθρακα Δεδομένου ότι είναι άχρωμο άοσμο και δεν ερεθίζει καμία αίσθηση κατά την εισπνοή του, γίνεται αντιληπτό μόνο όταν εμφανιστούν τα ανεπιθύμητα συμπτώματα. Για το λόγο αυτό το μονοξείδιο του άνθρακα έχει το προσωνύμιο «Σιωπηλός δολοφόνος»

Άλλοι αέριοι ρυπαντές Εκτός από τους προαναφερθέντες υπάρχουν εκατοντάδες άλλες ουσίες που συμμετέχουν στην ρύπανση της ατμόσφαιρας Ενδεικτικά: Οργανοχλώριομένες ενωσεις, οργανοφωσφορικές ενώσεις, διοξίνες, ναφθαλίνη, υδροχλωρικό οξύ, captan, μεθυλ βρωμίδιο κτλ

Μόλυβδος Πηγές Μολυβδούχος βενζίνη μπαταρίες επεξεργασία μετάλλων Επιπτώσεις στην Υγεία Μαθησιακές δυσλειτουργίες Καρκινογενέσεις Βλάβες στο νευρικό σύστημα Ο μόλυβδος συσσωρεύεται σε ιστούς και όργανα

Μολυβδούχος βενζίνη και επίπεδα μόλυβδου στο αίμα στις ΗΠΑ Τον Δεκέμβριο του 1921 τρείς μηχανικοί της General Motors παρατήρησαν ότι η προσθήκη τετρααιθυλιούχου μολύβδου στην βενζίνη βελτίωνε την απόδοση των μηχανών εσωτερικής καύσης Η μολυβδούχος βενζίνη εισήχθη στην αμερικάνική αγορά το 1923 και χρησιμοποιήθηκε σε μεγάλη κλίμακα Το 1924 εργάτες εμπλεκόμενοι στην παράγωγη του προσθέτου αρρώστησαν και πέθαναν. Ως αποτέλεσμα της επιδημίας η χρήση μολυβδούχου βενζίνης σταμάτησε προσωρινά Επιτροπή ειδικών συστάθηκε για την διερεύνηση των κίνδυνων από την ευρεία χρήση της μολυβδούχου βενζίνης. Η επιτροπή αποφάνθηκε ότι δεν υπήρχε επαρκής τεκμηρίωση για την απαγόρευση της, πρότεινε όμως την θέσπιση κανόνων στην διανομή και χρήση της

Μολυβδούχος βενζίνη και επίπεδα μόλυβδου στο αίμα στις ΗΠΑ Λόγο της οικονομικής κρίσης του 1929, του ‘Β παγκοσμίου πολέμου, και της μεγάλης ανάπτυξης που ακολούθησε τον πόλεμο τέτοια μέτρα δεν μπήκαν ποτέ σε προτεραιότητα μέχρι το 1970 Το 1975 εισάγεται στην αγορά ο καταλύτης ο οποίος λειτουργεί μόνο με αμόλυβδη βενζίνη Το 1976 η EPA (Environmental Protection Agency) αναλαμβάνει την ρύθμιση των κανόνων χρήσης της βενζίνης με μόλυβδο και ξεκινάει η σταδιακή κατάργηση της Μέχρι το 1979 τα μισά οχήματα στης ΗΠΑ χρησιμοποιούν αμόλυβδη

The London Smog 1952

Το νέφος του Λονδίνου 1952 To Δεκέμβριο του 1952 έλαβε χώρα στο Λονδίνο το σοβαρότερο περιστατικό ατμοσφαιρικής ρύπανσης Τα επίπεδα PM10 και SO2 ανέβηκαν σε επικίνδυνα επίπεδα Η ορατότητα μειώθηκε σχεδόν στο 0 και ακόμα και μόνιμοι κάτοικοι δεν μπορούσαν να βρουν το δρόμο για το σπίτι τους Μια θεατρική παράσταση ματαιώθηκε επειδή οι θεατές δεν μπορούσαν να δουν την σκηνή Η κυκλοφορία των οχημάτων περιήλθε σε ακινησία

Το νέφος του Λονδίνου 1952 Η αέρια ρύπανση είχε άμεση επίπτωση στην νοσηρότητα και την θνησιμότητα. Ο ρυθμός θνησιμότητας τριπλασιάστηκε την εβδομάδα του επεισοδίου Τα νεκροτομεία δεν είχαν αρκετό χώρο για τα πτώματα! Οι εργολάβοι κηδειών ξέμειναν από φέρετρα και οι ανθοπώλες από λουλούδια!! Οι επισκέψεις και νοσηλείες στα νοσοκομεία επίσης αυξηθήκαν Μπορείτε να υποθέσετε ποιες αιτίες μπορεί να προκάλεσαν το επεισόδιο;

Το νέφος του Λονδίνου 1952 Η καύση γαιάνθρακα ήταν ο συνήθης τρόπος θέρμανσης των σπιτιών Ο χειμώνας του 1952 στο Λονδίνο ήταν ασυνήθιστα ψυχρός, συνεπώς τα νοικοκυριά έκαιγαν περισσότερο κάρβουνο Οι καιρικές συνθήκες της περίοδο του επεισοδίου χαρακτηρίζονταν από άπνoια και υψηλή υγρασία

Εκτός από απότομη αύξηση των θανάτων την εβδομάδα του επεισοδίου τι άλλο παρατηρείτε;

Το νέφος του Λονδίνου 1952 Η αυξημένη θνησιμότητα τους μήνες που ακλούθησαν το επεισόδιο αποδόθηκε αρχικά σε επιδημία γρίπης Πρόσφατες μελέτες αποδεικνύουν ότι μονό ένα ποσοστό των επιπλέον θανάτων μπορεί να αποδοθεί στην επιδημία Συνολικά οι επιπλέον θάνατοι που αποδίδοντα στο επεισόδιο εκτιμώνται στους 10.000-12.000

ΥΠΕΚΑ: ΕΤΗΣΙΑ ΕΚΘΕΣΗ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ 2011

ΥΠΕΚΑ: ΕΤΗΣΙΑ ΕΚΘΕΣΗ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ 2011

ΥΠΕΚΑ: ΕΤΗΣΙΑ ΕΚΘΕΣΗ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ 2011

ΥΠΕΚΑ: ΕΤΗΣΙΑ ΕΚΘΕΣΗ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ 2011

Νομοθεσία Εναρμόνιση της Οδηγίας 1996/62/ΕΚ για την εκτίμηση και διαχείριση της ποιότητας του αέρα του περιβάλλοντος (ΚΥΑ 3277/209/2000, ΦΕΚ 180/Β/17-2-2000). Εναρμόνιση της Οδηγίας 1999/30/ΕΚ για τις οριακές τιμές διοξειδίου του θείου, οξειδίων του αζώτου, σωματιδίων και μολύβδου, στον αέρα του περιβάλλοντος (ΠΥΣ 34/30.5.2002, ΦΕΚ125/Α/ 5-6-02). Εναρμόνιση της Οδηγίας 2000/69/ΕΚ για τις οριακές τιμές βενζολίου και μονοξειδίου του άνθρακα στον αέρα του περιβάλλοντος (ΚΥΑ 9238/332, ΦΕΚ 405Β/27.2.05).

Νομοθεσία Εναρμόνιση της Οδηγίας 2002/3/ΕΚ σχετικά με το όζον στον ατμοσφαιρικό αέρα (ΚΥΑ ΗΠ 38638/2016, ΦΕΚ 1334Β/21.9.05). Εναρμόνιση της Οδηγίας 2004/107/ΕΚ σχετικά με το αρσενικό, το κάδμιο, τον υδράργυρο, το νικέλιο και τους πολυκυκλικούς υδρογονάνθρακες στον ατμοσφαιρικό αέρα (ΚΥΑ ΗΠ 22306/1075/Ε103, ΦΕΚ 920Β/8.6.07). Οδηγία 2008/50/ΕΚ για την ποιότητα του ατμοσφαιρικού αέρα και καθαρότερο αέρα για την Ευρώπη, η οποία συσσωματώνει την 96/62/EΚ και τις τρεις θυγατρικές της (1999/30/ΕΚ, 2000/69/ΕΚ και 2002/3/ΕΚ), όπως και την απόφαση 97/101/ΕΚ για την καθιέρωση διαδικασίας για την αμοιβαία ανταλλαγή πληροφοριών και δεδομένων ατμοσφαιρικής ρύπανσης από μεμονωμένους σταθμούς και δίκτυα.

Κλιματική αλλαγή

Το φαινόμενο του θερμοκηπίου Οι υδρατμοί, το διοξείδιο του άνθρακα και το μεθάνιο σχηματίζουν ένα διαχωριστικό στρώμα γύρω από τη γη Ένα ποσοστό της ηλιακής ακτινοβολίας (υπεριώδης) απορροφάται από τα μόρια όζοντος-νερού. Το υπόλοιπο φτάνει στη γη τη θερμαίνει και επανεκπέμπεται ως υπέρυθρη

Το φαινόμενο του θερμοκηπίου Μεγάλο ηλιακής ενέργειας ακτινοβολείται προς τα πίσω αλλά κάποιο ποσοστό συγκρατείται από τα αέρια του θερμοκηπίου θερμαίνοντας την ατμόσφαιρα Το φαινόμενο του θερμοκηπίου διατηρεί τη γη θερμή. Χωρίς το φαινόμενο αυτό η γη θα ήταν μια τεράστια «χιονόμπαλα». Όμως οι αυξημένες εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου, διαταράσσουν την ισορροπία προκαλώντας αύξηση στην θερμοκρασία του πλανήτη

Ποια είναι τα αέρια του θερμοκηπίου Διοξείδιο του άνθρακα(48%) Μεθάνιο(17%) Υποξείδιο του Αζώτου(6%) Άλλα αέρια και Όζον(11%) Χλωροφθοριωμένοι υδρογονάνθρακες(18%)

Επιπτώσεις Υδατικοί πόροι Οικοσυστήματα Διατροφή Παράκτιες περιοχές Δημόσια υγεία

Επιπτώσεις στην Υγεία από την αποσταθεροποίηση του κλίματος Θερμοκρασία (θερμοπληξίες, αύξηση επίπτωσης αναπνευστικών και καρδιαγγειακών από κύματα καύσωνα) Πλημμύρες (θάνατοι, τραυματισμοί, διαταραχές ψυχικής, υγείας, κύματα προσφύγων Διαβιβαστές (αύξηση επίπτωσης ελονοσίας, δάγκειου πυρετού, αλλαγές στην γεωγραφική κατανομή κάποιων διαβιβαστών ) Τροφιμογενείς λοιμώξεις (αύξηση επίπτωσης π.χ σαλμωνέλλωσης)