Hva kan vedfyringsutslipp gjøre med helsa vår? Marit Låg Avdeling for luft og støy, Folkehelseinstituttet

Transkript

1 Hva kan vedfyringsutslipp gjøre med helsa vår? Marit Låg Avdeling for luft og støy, Folkehelseinstituttet

2 Hvilke komponenter fra vedfyring kan gi helseeffekter? Svevestøv (PM 10, PM 2,5, PM 0,1 ) Forbrenningspartikler, hovedsakelig PM 2,5 Svart karbon Polysykliske aromatiske hydrokarboner (PAH) Metaller Flyktige organiske forbindelser (VOC) Benzen Nitrogenoksider (NOx, NO og NO 2 ) Karbonmonoksid (CO) Svoveldioksid Ozon

3 Sykdomsbyrde i Norge, 2015 Nye beregninger i GBD (2015) anslår at 4,2 mill dør for tidlig globalt og at 1400 dør for tidlig i Norge tilskrevet PM 2,5 FHI rapport 2017:

4 Hvilke helseeffekter av PM 2,5 er rapportert? Effekter i luftveiene Sykehusinnleggelse og dødelighet av luftveissykdommer Forverring av astma, luftveisinfeksjoner, KOLS Lungekreft Nedsatt lungefunksjonsutvikling hos barn Effekter via hjertekarsystemet Forverring av hjertekarlidelser Aterosklerose/ hjerteinfarkt/ hjertesvikt Dødelighet som skyldes slike hjertekarlidelser Effekter i sentralnervesystemet Slag Forstyrret psykososial utvikling hos barn Autisme/ADHD Demens/Alzheimer/Parkinson Metabolsk syndrom Utvikling av metabolsk syndrom Fedme/ diabetes Forverring av sykdom hos personer med metabolsk syndrom

5 Vedfyringspartikler versus eksospartikler En rekke studier viser at partiklenes evne til å forårsake betennelse øker med overflatearealet Wood Traffic 100 nm 100 nm Mean diameter: Estimated surface area: 30 nm 24 nm 80 m 2 /g 100 m 2 /g (Kocbach et al, 2005)

6 Faktorer som påvirker egenskaper til vedfyringspartikler O 2 T ºC Fuel type - pellets - wood chips - wood logs - bark - straw - saw dust Combustion technology Fuel quality - moisture content - ash content Operating conditions - run load - heat demand - rotating grate boiler - gasification boiler

7 Fysikalsk kjemiske egenskaper til vedfyringspartikler Vedfyringspartikler kan deles i 3 klasser basert på fysiskalsk kjemiske egenskaper og forbrenningsbetingelser Organisk karbon Sot Uorganisk aske Fyring med lite oksygen, nattfyring Vanlig fyring Mye partikler Moderat mengde partikler Fullstendig forbrenning Lite partikler c 100 nm 100 nm 500nm (Kocbach et al, 2005) (Kocbach et al, 2005) (Mavrocordatos et al., 2002) I praksis vil vi ha en blanding av alle tre typer partikler

8 Fysikalsk kjemiske egenskaper til vedfyringspartikler Organic carbon Soot Inorganic ash Particle diameter nm nm nm Solubility Depends on ageing Insoluble Soluble Main chemical characteristic Organic compounds, e.g. hydrocarbons and their derivatives. Elemental carbon, condensed organics Alkali salts, e.g. KCl and K 2 SO 4 Svart karbon: Befolkningsstudier indikerer høyere risiko for helseeffekter av svart karbon enn av PM 2,5 Bølling AK et al. 2009

9 Organiske forbindelser på svevestøvet Adsorbed organic compounds Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) were measured by gas chromatography mass spectrometry (GC-MS). The content of 18 different PAHs was measured. The content of organic carbon was measured by thermal optical transmission analysis (TOT). PAH content (ng/mg) Organic carbon (%) Wood Tunnel Diesel (SRM 2975) Kocbach et al. 2008

10 Befolkningsstudier Befolkningsstudier viser sammenheng mellom nivåer av størrelsesfraksjoner av svevestøv (PM 2,5 og PM 10 ) og ulike helseeffektene, både etter kortidseksponering og langtidseksponering I befolkningsstudier kan det være vanskelig å skille mellom forskjellige svevestøvkilder. Noen studier viser de samme assosiasjoner med helseeffektene også når vedfyring dominerer som kilde til svevestøvet

11 Ulike typer partikler: årsak effektstudier på mennesker Vedfyringsrøyk ( µg/m 3 ) økte betennelsesreaksjoner og oksidativt stress i nedre deler av luftveiene effekt på koagulering av blod Forstyrrelse av hjerterytmen Dieseleksospartikler ( µg/m 3 ) effekter på luftveiene stimulerer blodproppdannelse redusert blodtilførsel til hjertet forsterke allergiske responser Oppkonsentrerte byluftpartikler (CAPs; μg/m 3 ) Betennelsesreaksjoner i luftveiene og effekter på hjerte-karsystemet

12 Kocbach et al Frigjøring av betennelsesfaktor (IL-8) etter organisk ekstraksjon av partiklene 4000 Native particles Washed particles Organic extract * Co-culture, 40 h exposure, 40 μg/cm 2 IL-8 (pg/ml) * # * # 1000 * ffic 0 C Wood Traffic Significant increase * compared to control

13 Annet utslipp fra vedfyring enn svevestøv som kan føre til helseeffekter PAH Høyt nivå av PAH på vedfyringspartikler ved ufullstendig forbrenning Økt risiko for lungekreft Metaller Forbrenning av biomateriale kan føre til utslipp av metaller, spesielt sink Metallrike partikler fra smelteindustrien vurderes tradisjonelt å være noe mer potente Mest metaller på partikler som dannes ved fullstendig forbrenning (i uorganisk aske) Benzen Noe utslipp fra vedfyring, men også fra trafikk Øker risiko for blodkreft NO 2 Utslipp først og fremst fra trafikk Forverring av sykdommer i luftveiene (særlig astma) Økt sykelighet og dødelighet av luftveissykdommer og hjertekarsykdommer

14 Konklusjon Vedfyring forårsaker utslipp av flere forskjellige komponenter og ulike typer svevestøv avhengig av forbrenningsbetingelsene Ved ikke optimalforbrenning blir det både høyere utslipp og mer helseskadelig svevestøv Begrenset antall studier indikerer at svevestøv fra vedfyring forårsaker mye de samme helseeffektene som svevestøv fra andre kilder, mulig litt mindre potent enn svevestøv fra trafikk