Risikofaktor Feinstaub - Helmholtz Zentrum München
Risikofaktor Feinstaub - Helmholtz Zentrum München
Risikofaktor Feinstaub - Helmholtz Zentrum München
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Verharmlost oder überschätzt?<br />
<strong>Risikofaktor</strong> <strong>Feinstaub</strong><br />
Institut für Epidemiologie<br />
H.-Erich H. Erich Wichmann<br />
GSF – Institut für r Epidemiologie,<br />
Epidemiologie,<br />
Neuherberg<br />
LMU – Universität Universit <strong>München</strong> nchen<br />
Fachtagung „Gefahr Gefahr vom Allerfeinsten<br />
- <strong>Feinstaub</strong> und seine Folgen für f r Deutschland“<br />
Deutschland<br />
Fachhochschule Augsburg, 22. Juni 2006
Institut für Epidemiologie<br />
Inhalt<br />
• Betrachtungen zur Immission<br />
• Epidemiologie der Wirkungen<br />
• Neue WHO Air Quality Guidelines<br />
• Risikoabschätzungen<br />
Risikoabsch tzungen<br />
• Handlungsalternativen
Institut für Epidemiologie
Institut für Epidemiologie
Smoke and sulphur dioxide concentrations at County Hall during the<br />
London smog of December 1952 compared to the average<br />
concentrations in December 1951<br />
Institut für Epidemiologie<br />
Source: London County Council 1953
Deaths registered during the London smog of December 1952<br />
Institut für Epidemiologie<br />
Source: Ministry of Health 1954
Institut für Epidemiologie
Annual average smoke and sulphur dioxide concentrations in<br />
London 1950 to 2000<br />
Institut für Epidemiologie<br />
Source: AEA Technology Environment 2002<br />
Note: Before 1954 data was only published as 5-year averages
Charakterisierung von Außenluftpartikeln<br />
Au enluftpartikeln<br />
Institut für Epidemiologie<br />
• Masse<br />
• Anzahl<br />
• Chemische<br />
Zusammen-<br />
setzung<br />
Kreyling et al. , GSF-IHB
Institut für Epidemiologie<br />
Größ Größenvergleich<br />
envergleich
Immissionswerte EU – 22. BImschV<br />
seit 1.1.2005 in Kraft<br />
PM10-<strong>Feinstaub</strong><br />
PM10 <strong>Feinstaub</strong><br />
Jahresmittel (µg/m ( g/m³)<br />
PM10-<strong>Feinstaub</strong><br />
PM10 <strong>Feinstaub</strong><br />
24 h Mittel (µg/m ( g/m³)<br />
Institut für Epidemiologie<br />
40<br />
50<br />
35 Überschreitungen berschreitungen pro<br />
Jahr zulässig zul ssig
Stations-<br />
kategorie<br />
Jahresmittel<br />
Spitzenwerte,<br />
Tagesmittel<br />
Typische Konzentrationsbereiche<br />
von PM 10 (µg/m g/m3 ) im Jahr 2001<br />
an deutschen Mess-Stationen<br />
Mess Stationen<br />
Anzahl Tages-<br />
mittel > 50 µg/m<br />
g/m 3<br />
Institut für Epidemiologie<br />
Ländlich ndlich<br />
10 - 18<br />
0 - 5<br />
50 - 70<br />
Städtischer<br />
St dtischer<br />
Hintergrund<br />
20 - 30<br />
5 - 20<br />
60 - 100<br />
Verkehrsnah<br />
30 - 45<br />
15 - 100<br />
70 - 150<br />
Nähe he Schwer-<br />
industrie (mit<br />
diffusen Quellen)<br />
30 - 40<br />
50 - 90<br />
100 - 200<br />
Messnetze (2002), VDI (2003)
Stations-<br />
kategorie<br />
Typische Konzentrationsbereiche<br />
von PM 2,5 (µg/m g/m 3) im Jahr 2001<br />
an deutschen Mess-Stationen<br />
Mess Stationen<br />
Jahresmittel<br />
Spitzenwerte,<br />
Tagesmittel<br />
Verhältnis Verh ltnis<br />
PM 2,5/PM 2,5/PM10<br />
10<br />
(Jahresmittel)<br />
Ländlich ndlich<br />
10 - 15<br />
40 - 70<br />
0,9<br />
Institut für Epidemiologie<br />
Städtischer<br />
St dtischer<br />
Hintergrund<br />
15 - 20<br />
50 - 70<br />
0,9<br />
Verkehrsnah<br />
25 - 30<br />
70 - 150<br />
0,75 – 0,9<br />
Nähe he Schwer-<br />
industrie (mit<br />
diffusen Quellen)<br />
15 - 25<br />
50 - 80<br />
0,7 - 0,9<br />
Messnetze (2002), VDI (2003)
Zusammensetzung von Umweltaerosolen<br />
Institut für Epidemiologie<br />
< 1 µm: v.a.<br />
anorganische<br />
Salze und<br />
kohlenstoffhaltige<br />
Materialien.<br />
> 1 µm: v.a<br />
aufgewirbelter<br />
Sand und<br />
Agglomerate von<br />
Rußpartikeln und<br />
Bioaerosolen<br />
Quelle: K. Wittmaack
Quellenzuordnung PM10 Koblenz<br />
rot: lokale Quellen, blau: städtische Quellen, schwarz: Hintergrund<br />
Institut für Epidemiologie<br />
UTA Bericht 2003
Quellenzuordnung von PM 10, 10,<br />
PM 2,5, 2,5,<br />
PM 0,1<br />
(ultrafeine Partikel) in Großbritannien Gro britannien 1996<br />
Institut für Epidemiologie<br />
nach APEG (1999)
Partikelanzahl, BC- BC und CO-Konzentrationen CO Konzentrationen im<br />
Abstand von der Strasse<br />
Institut für Epidemiologie<br />
Zhu et al (2002)
Tagesgang der Partikelanzahl und des PM2.5-<strong>Feinstaub</strong><br />
PM2.5 <strong>Feinstaub</strong><br />
während hrend der Woche und am Wochenende in Erfurt<br />
NC 0.01_2.5 (1/cm 3 )<br />
3.0E+04<br />
2.5E+04<br />
2.0E+04<br />
1.5E+04<br />
1.0E+04<br />
5.0E+03<br />
0.0E+00<br />
0.00 4.00 8.00 12.00 16.00 20.00 24.00<br />
Institut für Epidemiologie<br />
hours<br />
NC0.01_2.5 WEEKDAYS<br />
NC0.01_2.5 WEEKEND<br />
MC0.01_2.5 WEEKDAYS<br />
MC0.01_2.5 WEEKEND<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
MC 0.01_2.5 (µg/m 3 )
Wochengang für r ultrafeine Partikel in<br />
Erfurt<br />
% Deviation<br />
from mean<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
-5<br />
-10<br />
-15<br />
-20<br />
-25<br />
-30<br />
-35<br />
-40<br />
Institut für Epidemiologie<br />
Mon Tue Wed Thu Fri Sat Sun<br />
Day of Week
Partikel-Gr<br />
Partikel Größ ößenverteilung enverteilung in Erfurt<br />
Institut für Epidemiologie<br />
number density [10 4 cm -3 ]<br />
5 1991/92<br />
1995/96<br />
1996/97<br />
4<br />
1997/98<br />
1998/99<br />
1999/2000<br />
3<br />
2000/01<br />
2<br />
1<br />
0<br />
0.01 0.1<br />
diameter [µm]<br />
1<br />
Wichmann et al. 2002
7-Jahres-Trend der relativen<br />
Anzahlkonzentration für verschiedene<br />
Partikelgrößenklassen in Erfurt<br />
Institut für Epidemiologie<br />
Quelle: J. Cyrys
Partikel-Anzahlkonzentration (0.004 – 3 µm)<br />
Anzahldichte in 1000 cm -3<br />
10<br />
9<br />
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
TSI 3025 A<br />
Institut für Epidemiologie<br />
am Hohenpeißenberg<br />
Bautätigkeit<br />
0<br />
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005<br />
Jahre<br />
GAW Globalstation Hohenpeißenberg<br />
Keminski DWD 2004
Welche Komponenten im <strong>Feinstaub</strong> sind<br />
gefährlich?<br />
gef hrlich?<br />
Verbrennungsprodukte aus<br />
- Kfz-Emissionen Kfz Emissionen (v.a ( v.a. . Dieselfahrzeugen)<br />
- Industrie<br />
- Hausbrand<br />
Institut für Epidemiologie
Institut für Epidemiologie<br />
Was ist noch im <strong>Feinstaub</strong>?<br />
- Aufgewirbelter Staub<br />
- Reifenabrieb<br />
- Biologische Materialien<br />
- Staub aus Ferntransport<br />
Diese Anteile sind weit weniger riskant,<br />
machen aber 75% von PM10 aus
Welche Wirkungen hat <strong>Feinstaub</strong>?<br />
- Atemwegserkrankungen<br />
- Herz-Kreislauf Herz Kreislauf Erkrankungen<br />
- Lungenkrebs<br />
- verkürzte verk rzte Lebenserwartung<br />
- keine sichere Schwelle<br />
Institut für Epidemiologie
Wer ist empfindlich und weshalb?<br />
Institut für Epidemiologie<br />
Inhalation of ambient particles<br />
Local effects<br />
Inflammation<br />
Asthma Attacks<br />
Acute Bronchitis<br />
Systemic effects<br />
Acute phase proteins<br />
Cytokines<br />
Ischemia<br />
Arrhythmia
Institut für Epidemiologie<br />
Schwarz:<br />
gesamter Atemtrakt<br />
Grün:<br />
extrathorakale<br />
Atemwege<br />
Orange: Bronchien<br />
Blau: Bronchiolen<br />
Rot: Alveolen
Deposition von Partikeln im Atemtrakt<br />
Institut für Epidemiologie<br />
Grün: Land<br />
Blau: Vororte<br />
Rot: Stadt<br />
Stadt vs. Land:<br />
Partikelmasse<br />
3fache Deposition<br />
Partikelanzahl<br />
19fache Deposition<br />
Quelle: G. Ferron
Einschränkung Einschr nkung der Lungenfunktion bei<br />
erwachsenen Asthmatikern in Erfurt<br />
Change in PEF [l/min]<br />
0<br />
-1<br />
-2<br />
-3<br />
-4<br />
Institut für Epidemiologie<br />
Classical Pollutants<br />
Fine Particles<br />
Ultrafine particles<br />
-5<br />
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0<br />
Correlation coefficient with NC 0.01-0.1<br />
Peters et al. , 1997
Institut für Epidemiologie
Change [%]<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
-20<br />
Partikel und Herzinfarkt in Augsburg<br />
PM 10<br />
Primary MI Secondary MI Death<br />
Institut für Epidemiologie<br />
Change [%]<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
-20<br />
Particle<br />
number<br />
(estimated)<br />
Primary MI Secondary MI Death<br />
Peters et al. 2004
Aufenthalt im Verkehr und Auftreten<br />
- 691 Herzinfarktüberlebende<br />
Herzinfarkt berlebende<br />
des KORA HI Registers<br />
Augsburg<br />
- Alle Aktivitäten Aktivit ten wurden<br />
retrospektiv für f r die 4 Tage<br />
vor dem Ereignis<br />
dokumentiert<br />
- Die Benutzung von Autos,<br />
öff. ff. Verkehrsmitteln oder<br />
Fahrrädern Fahrr dern zeigte einen<br />
Zusammenhang mit dem<br />
Auftreten des Infarktes<br />
von Herzinfarkt in Augsburg<br />
Institut für Epidemiologie<br />
Odds Ratio<br />
4.5<br />
4.0<br />
3.5<br />
3.0<br />
2.5<br />
2.0<br />
1.5<br />
1.0<br />
0.5<br />
0 1 2 3 4<br />
Hours before MI<br />
Peters et al. NEJM 2004
Partikel und tägliche gliche Sterblichkeit<br />
Changes in %<br />
Institut für Epidemiologie<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
-1<br />
-2<br />
USA<br />
PM 10<br />
Europe<br />
PM 2,5<br />
USA<br />
WHO , 1997
Relative Risk [%]<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
Partikel und tägliche gliche Sterblichkeit<br />
nach Todesursachen<br />
ALL RESP CVD OTHER<br />
Institut für Epidemiologie<br />
% Excess Deaths<br />
due to PM exposure<br />
Pope et al. 2000
Relative Risk<br />
1.15<br />
1.10<br />
1.05<br />
1.00<br />
Partikel und tägliche Mortalität<br />
Institut für Epidemiologie<br />
Single Fractions<br />
NC<br />
MC<br />
30 50 100 500 1000 2500<br />
Particle Fraction [nm]<br />
Cumulative Effects<br />
30 50 100 500 1000 2500<br />
Particle Fraction [nm]<br />
1995 bis 1998 Erfurt, Wichmann et al. 2000
Partikel und tägliche Mortalität<br />
nach Todesursachen<br />
1.28<br />
1.22<br />
1.16<br />
1.11<br />
1.05<br />
1.00<br />
0.95<br />
0.90<br />
Institut für Epidemiologie<br />
RR per interquartile range<br />
UP "PM2.5"<br />
4 4 1 1 0 5 0 0<br />
total cv re other total cv re other<br />
1995 bis 1998 Erfurt, Wichmann et al. 2000
<strong>Feinstaub</strong> Kurzzeitwirkungen<br />
An Tagen mit erhöhter erh hter <strong>Feinstaub</strong>belastung<br />
• erhöhte erh hte Sterblichkeit, insbesondere an kardiovaskulären<br />
kardiovaskul ren<br />
und respiratorischen Todesursachen<br />
• mehr Krankenhausaufnahmen dieser Erkrankungen,<br />
• Verschlechterung von Symptomen bei Asthmatikern und<br />
Patienten mit chronischen Atemwegserkrankungen<br />
• Zunahme des Medikamentenverbrauchs bei diesen<br />
Patienten<br />
Institut für Epidemiologie
Prävalenz Pr valenz von Bronchitis bei Schulkindern<br />
und Luftqualität Luftqualit t in Sachsen-Anhalt<br />
Sachsen Anhalt<br />
Adjusted prevalence of bronchitis (%)<br />
65<br />
60<br />
55<br />
50<br />
45<br />
40<br />
35<br />
30<br />
Institut für Epidemiologie<br />
1.Survey<br />
2.Survey<br />
3.Survey<br />
Zerbst<br />
Hettstedt<br />
Bitterfeld<br />
Bitterfeld<br />
Zerbst<br />
Zerbst<br />
Hettstedt<br />
Bitterfeld<br />
Hettstedt<br />
TSP (µg/m 3 )<br />
20 30 40 50 60 70 80<br />
Heinrich et al. 2002
adj.<br />
OR<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
1.Survey 2.Survey 3.Survey Total<br />
1992/93 1995/96 1998/99<br />
Institut für Epidemiologie<br />
Heuschnupfen<br />
Zerbst<br />
Bitterfeld<br />
Hettstedt<br />
Heinrich et al, 2002
adj.<br />
OR<br />
2,2<br />
2,0<br />
1,8<br />
1,6<br />
1,4<br />
1,2<br />
1,0<br />
0,8<br />
Institut für Epidemiologie<br />
Sensibilisierung im RAST – Test<br />
1.Survey 2.Survey 3.Survey Total<br />
1992/93 1995/96 1998/99<br />
Zerbst<br />
Bitterfeld<br />
Hettstedt<br />
Heinrich et al. (2002)
Gesundheitliche Auswirkungen durch die<br />
PM10-Belastung<br />
Belastung in Frankreich<br />
Gesundheitsmessgröß<br />
Gesundheitsmessgröße<br />
PM 10<br />
Gesamtmortalität Gesamtmortalit t (Erwachsene ab 30 Jahre)<br />
Respiratorische Hospitalisierungen<br />
Kardiovaskuläre<br />
Kardiovaskul re Hospitalisierungen<br />
Chronische Bronchitis (Erwachsene ab 25 Jahre)<br />
Bronchitis (Kinder unter 15 Jahre)<br />
Tage eingeschränkter eingeschr nkter Aktivität Aktivit t (Erwachsene ab 20 Jahre)<br />
Asthmaattacken*** (Kinder unter 15 Jahre)<br />
Asthmaattacken*** (Erwachsene ab 15 Jahre)<br />
Institut für Epidemiologie<br />
Effektschätzer<br />
Effektsch tzer<br />
Relatives Risiko*<br />
(95% Vertrauensintervall)<br />
1,0430<br />
1,0131<br />
1,0125<br />
1,0980<br />
1,3060<br />
1,0940<br />
1,0440<br />
1,0390<br />
(1,026-1,061)<br />
(1,001-1,025)<br />
(1,007-1,019)<br />
(1,009-1,194)<br />
(1,135-1,502)<br />
(1,079-1,109)<br />
(1,027-1,062)<br />
(1,019-1,059)<br />
Quantifizierung<br />
Zusätzliche Zus tzliche Fälle** F lle**<br />
(95% Vertrauensintervall)<br />
340<br />
150<br />
210<br />
390<br />
4.830<br />
263.700<br />
2.600<br />
6.190<br />
* pro 10 µg/m 3 PM 10, ** pro 10 µg/m3 PM10 und 1 Million Bevölkerung, *** Personentage pro Jahr<br />
(210-480)<br />
(20-280)<br />
(110-320)<br />
(40-780)<br />
(2.130-8.730)<br />
(222.000-306.000)<br />
(1.600-3.620)<br />
(3.020-9.430)<br />
Künzli et al. (2000, 2001)
Studie der American Cancer Society (ACS II)<br />
• <strong>Risikofaktor</strong>en und Todesursachen in der ACS II Kohorte<br />
werden mit PM2.5 Daten von bis zu 156 städtischen<br />
Regionen der USA verglichen<br />
• Die ACS II Kohorte umfaßt über 500.000 Erwachsene<br />
• Rekrutierung und follow-up 1982-1998<br />
• Zeitpunkt und Todesursache über National Death Index.<br />
• Persönliche Informationen über Fragebogen bei<br />
Studienbeginn<br />
Institut für Epidemiologie<br />
Pope et al. 2002
Langzeiteffekte: Relatives Risiko* (RR) und 95 %<br />
Konfidenz-intervall<br />
Konfidenz intervall für r die Mortalität, Mortalit t, bezogen auf<br />
eine Veränderung Ver nderung um 10 µg/m g/m3 PM<br />
Todesursache<br />
Alle<br />
Kardiopulmonal<br />
Lungenkrebs<br />
Institut für Epidemiologie<br />
1979-1983 1979 1983<br />
1,04 (1,01-1,08)<br />
1,06 (1,02-1,10)<br />
1,08 (1,01-1,16)<br />
1999-2000 1999 2000<br />
1,06 (1,02-1,10)<br />
1,08 (1,02-1,14)<br />
1,13 (1,04-1,22)<br />
PM2,5 2,5<br />
Durchschnitt<br />
1,06 (1,02-1,11)<br />
1,09 (1,03-1,16)<br />
1,14 (1,04-1,23)<br />
* Adjustiert für Alter, Geschlecht, Rasse, Rauchen, Ausbildung, Familienstand, Körpergewicht,<br />
Alkoholkonsum, berufliche Belastungen und Ernährung<br />
Pope et al. (2002)
Staubkohorte NRW (4.800 Frauen)<br />
Institut für Epidemiologie<br />
Gehring et al, Epidemiology, 2006
Institut für Epidemiologie<br />
Staubkohorte NRW<br />
Sterberisiko für Luftschadstoffe und das Wohnen an<br />
stark befahrenen Strassen<br />
RR<br />
(95%CI)<br />
2<br />
1<br />
0<br />
All Cause Cardiopulmonary<br />
Adjustiert für Rauchen und Ausbildung; IQR PM 10 : 7 µg/m 3 ;<br />
PM 10 = 0.71*TSP; IQR NO2=16 µg/m 3<br />
Close to the<br />
busy road<br />
NO 2 (5 years)<br />
PM 10 (5 years)<br />
Gehring et al, Epidemiology, 2006
<strong>Feinstaub</strong> Langzeitwirkungen<br />
in Gegenden mit erhöhter <strong>Feinstaub</strong>belastung<br />
• erhöhtes Sterberisiko für Herz-Kreislauf- und<br />
Atemwegserkrankungen sowie Lungenkrebs<br />
• schlechtere Lungenfunktion<br />
• altersabhängiges Lungenwachstum bei Kindern<br />
beeinträchtigt<br />
• Abnahme der Prävalenz von Bronchitis,<br />
Mittelohrentzündungen, häufigen Erkältungen und<br />
fieberhaften Infekten mit Verbesserung der Luftqualität<br />
Institut für Epidemiologie
Zusammenfassung WHO (2003)<br />
• In den letzten Jahren ist umfangreiche wissenschaftlichen<br />
Evidenz für den Zusammenhang zwischen PM der<br />
Außenluft und Gesundheitseffekten erarbeitet worden<br />
• …feine Partikel (PM 2.5 ) sind stark mit der Sterblichkeit und<br />
Krankenhausaufnahmen für Herz-Kreislauf Erkrankungen<br />
assoziiert<br />
•<br />
• …ultrafeine Partikel spielen möglicherweise auch eine<br />
Rolle, aber die epidemiologische Datenbasis ist noch<br />
schmal<br />
Institut für Epidemiologie
PM annual mean<br />
Interim target 1<br />
IT-1<br />
Interim target 2<br />
IT-2<br />
Interim target 3<br />
IT-3<br />
Air Quality<br />
guidelines AQG<br />
WHO Air Quality guidelines global<br />
update 2005 (1)<br />
Institut für Epidemiologie<br />
PM10<br />
µg/m³<br />
70<br />
50<br />
30<br />
20<br />
PM2.5<br />
µg/m³<br />
35<br />
25<br />
15<br />
10<br />
preferred<br />
Basis<br />
15% higher long-term<br />
mortality than at AQG<br />
6% lower long-term mortality<br />
than at IT-1<br />
6% lower long-term mortality<br />
than at IT-2<br />
Lowest level with sign.<br />
mortality increase in ACS<br />
study (Pope et al. 2002)
PM 24 h mean<br />
Interim target 1<br />
IT-1<br />
Interim target 2<br />
IT-2<br />
Interim target 3<br />
IT-3<br />
Air Quality<br />
guidelines AQG<br />
WHO Air Quality guidelines global<br />
update 2005 (2)<br />
Institut für Epidemiologie<br />
PM10<br />
µg/m³<br />
150<br />
100<br />
75<br />
50<br />
PM2.5<br />
µg/m³<br />
75<br />
50<br />
37.5<br />
25<br />
Basis<br />
5% higher short-term<br />
mortality than at AQG<br />
2.5% higher short-term<br />
mortality than at AQG<br />
1.2% higher short-term<br />
mortality than at AQG<br />
Based on relation between<br />
24 h and annual PM levels
Langzeiteffekte: Relatives Risiko* (RR) und 95 %<br />
Konfidenz-intervall<br />
Konfidenz intervall für r die Mortalität, Mortalit t, bezogen auf<br />
eine Veränderung Ver nderung um 10 µg/m g/m3 PM<br />
Todesursache<br />
Alle<br />
Kardiopulmonal<br />
Lungenkrebs<br />
Institut für Epidemiologie<br />
1979-1983 1979 1983<br />
1,04 (1,01-1,08)<br />
1,06 (1,02-1,10)<br />
1,08 (1,01-1,16)<br />
1999-2000 1999 2000<br />
1,06 (1,02-1,10)<br />
1,08 (1,02-1,14)<br />
1,13 (1,04-1,22)<br />
PM2,5 2,5<br />
Durchschnitt<br />
1,06 (1,02-1,11)<br />
1,09 (1,03-1,16)<br />
1,14 (1,04-1,23)<br />
* Adjustiert für Alter, Geschlecht, Rasse, Rauchen, Ausbildung, Familienstand, Körpergewicht,<br />
Alkoholkonsum, berufliche Belastungen und Ernährung<br />
Pope et al. (2002)
Institut für Epidemiologie<br />
WHO-Modell<br />
WHO Modell<br />
WHO (2002)
Vermeidungspotential durch die Verwendung von<br />
Partikelfiltern für f r Dieselfahrzeuge in Deutschland (1)<br />
Institut für Epidemiologie<br />
Modellparameter<br />
derzeitige mittlere PM 10-Konzentration<br />
10 Konzentration<br />
derzeitige mittlere PM 2,5-Konzentration<br />
2,5 Konzentration<br />
derzeitige mittlere PM 2,5-Konzentration<br />
2,5 Konzentration<br />
durch Diesel-Abgase<br />
Diesel Abgase<br />
25 µg/m g/m3 15 µg/m g/m3 3 µg/m g/m3 Daraus ergibt sich theoretisch ein Minderungspotential<br />
durch Partikelfilter in Dieselfahrzeugen von 3 µg/m 3 PM 2,5<br />
Wichmann (2003)
Vermeidungspotential durch die Verwendung von<br />
Partikelfiltern für f r Dieselfahrzeuge in Deutschland (2)<br />
- Gesamtsterblichkeit 1-2 1 2 %<br />
- 10.000 - 19.000 Todesfälle Todesf lle pro Jahr<br />
Verlängerung Verl ngerung der Lebenserwartung um 1-3 1 3<br />
Monate<br />
Institut für Epidemiologie<br />
Wichmann (2003)
Vermeidungspotential durch die Verwendung von<br />
Partikelfiltern für f r Dieselfahrzeuge in Deutschland (3)<br />
- Größ Größter<br />
ter Anteil: 8.000 - 17.000 Todesfälle Todesf lle mit Herz- Herz<br />
Kreislauf- Kreislauf und Atemwegserkrankungen<br />
- 1.100 - 2.200 Lungenkrebstodesfälle<br />
Lungenkrebstodesf lle<br />
- Abschätzungen Absch tzungen basieren auf Modellannahmen,<br />
die zwangsläufig zwangsl ufig fehlerbehaftet sind.<br />
Institut für Epidemiologie<br />
Wichmann (2003)
Grid-average concentrations, annual mean [µg/m 3 ]<br />
from known anthropogenic sources excluding sec. org. aerosols<br />
Average of calculations for 1997, 1999, 2000 & 2003 meteorologies<br />
Institut für Epidemiologie<br />
Anthropogenic contribution to PM2.5<br />
EMEP Eulerian model MSC-W & IIASA<br />
2000 2020<br />
(Source: MSC-W & CIAM)
Loss of life expectancy<br />
Due to PM2.5 from anthropogenic sources<br />
Institut für Epidemiologie<br />
2000 2010<br />
Loss of Life expectancy in months<br />
Source:EMEP & IIASA
Welche Massnahmen sind sinnvoll,<br />
welche nicht?<br />
Sinnvoll:<br />
- Dieselrussfilter<br />
- Verkehrsaufkommen in dicht besiedelten Gebieten<br />
verringern<br />
- Luftreinhaltepläne Luftreinhaltepl ne mit Zielvorgaben und<br />
nachprüfbaren nachpr fbaren Schritten<br />
Nicht sinnvoll:<br />
- Staubaufwirbelung verhindern<br />
- Messstationen verlegen<br />
Institut für Epidemiologie
Umweltpolitik zum <strong>Feinstaub</strong><br />
- EU: neben PM10 zusätzlich zus tzlich PM2.5-Grenzwerte PM2.5 Grenzwerte geplant.<br />
Aber: zu hohe Werte, zu lange Übergangsfristen,<br />
bergangsfristen, derzeit<br />
droht Verwässerung Verw sserung der bestehenden Regelungen<br />
- WHO: neue Empfehlung fordert niedrigere PM2.5<br />
Belastung<br />
- Deutschland: Verpflichtung zu Dieselrussfilter dringend<br />
erforderlich. Es fehlen immer noch technische<br />
Vorgaben für f r die Nachrüstung<br />
Nachr stung<br />
Institut für Epidemiologie
Institut für Epidemiologie<br />
Erkenntnislücken<br />
Erkenntnisl cken<br />
- Chemische Zusammensetzung der Partikel<br />
- Biologisch relevante Substanzen<br />
- Kombinationswirkungen von Partikeln und<br />
Gasen<br />
- Welche Risikogruppen sind besonders<br />
betroffen?
Wissen wir genug, um zu handeln?<br />
eindeutig<br />
Institut für Epidemiologie<br />
Ja !
Institut für Epidemiologie
Institut für Epidemiologie
Hettstedt-Zerbst<br />
Hettstedt Zerbst Epi-Tox Epi Tox-Project Project<br />
Europe Germany<br />
Institut für Epidemiologie<br />
Hettstedt<br />
(industrial)<br />
Zerbst<br />
(rural)<br />
Bitterfeld<br />
(industrial)<br />
Heinrich (2002)
Hettstedt metal-contaminated heaps<br />
Institut für Epidemiologie<br />
Heinrich (2002)
Oxidant activity in Hettstedt and Zerbst PM2.5<br />
DMPO-OH<br />
80000<br />
70000<br />
60000<br />
50000<br />
40000<br />
30000<br />
20000<br />
10000<br />
0<br />
Institut für Epidemiologie<br />
Oxidant activity PM2.5<br />
Hettstedt Zerbst<br />
7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29<br />
weeks 2002<br />
Shi et al . JEM( 2003)
adj.<br />
OR<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
1.Survey 2.Survey 3.Survey Total<br />
1992/93 1995/96 1998/99<br />
Institut für Epidemiologie<br />
Heuschnupfen<br />
Zerbst<br />
Bitterfeld<br />
Hettstedt<br />
Heinrich et al, 2002
adj.<br />
OR<br />
2,2<br />
2,0<br />
1,8<br />
1,6<br />
1,4<br />
1,2<br />
1,0<br />
0,8<br />
Institut für Epidemiologie<br />
Sensibilisierung im RAST – Test<br />
1.Survey 2.Survey 3.Survey Total<br />
1992/93 1995/96 1998/99<br />
Zerbst<br />
Bitterfeld<br />
Hettstedt<br />
Heinrich et al. (2002)
“Study Shows Metals in Air<br />
Aggravate Asthma and Allergies”<br />
Los Angeles Times, p. A25<br />
Friday, May 30, 2003<br />
Environ Health Perspect 111:1471-1477, Sept. 2003<br />
Institut für Epidemiologie<br />
“Air Sickness: How<br />
microscopic dust particles cause<br />
subtle but serious harm”<br />
Science News, 164:72-74,<br />
August 2, 2003<br />
LOOK HARD. Fine, metal-laden particles from<br />
industrial sources in Hettstedt, Germany, are too<br />
diffuse to make the air hazy. When Environmental<br />
Protection Agency scientists collected and applied<br />
these particles to lung tissue from mice, however,<br />
they aggravated symptoms of asthma. Similar<br />
amounts of relatively metalfree dust had no such<br />
effect.<br />
Heinrich/ GSF Inst. of Epidemiology
Schaumann et al. Am J Respir Crit Care Med (2004) 170;898-903<br />
Instillation of Hettstedt and Zerbst PM2.5<br />
Zerbst<br />
100 microg PM<br />
Institut für Epidemiologie<br />
in healthy human lungs<br />
Hettstedt<br />
100microg PM<br />
x 10 6<br />
%<br />
1.0<br />
0.5<br />
0.0<br />
10.0<br />
7.5<br />
5.0<br />
2.5<br />
0.0<br />
Neutrophile abs.<br />
Baseline Saline H Z<br />
Mono % FACS<br />
Baseline Saline H Z<br />
Baseline<br />
Saline<br />
H<br />
Z<br />
Baseline<br />
Saline<br />
H<br />
Z