Mis on tahkete osakeste aine?
Õhus sisalduvad tahked osakesed (PM) ei ole üksikud saasteained, vaid on pigem segu paljudest keemilistest liikidest. See on kuivainete ja aerosoolide kompleksne segu, mis koosneb väikestest tilgadest vedelatest, kuivadest tahketest fragmentidest ja vedelate katetega tahketest südamikest. Osakesed erinevad suuruse, kuju ja keemilise koostise poolest väga erinevalt ning võivad sisaldada anorgaanilisi ioone, metalliühendeid, elementaarseid süsinikke, orgaanilisi ühendeid ja maapõuest pärinevaid ühendeid. Osakesed määratakse õhukvaliteedi reguleerimise eesmärgil nende läbimõõdu järgi. Need, mille läbimõõt on 10 mikronit või vähem (PM10), on sissehingatavad kopsudesse ja võivad põhjustada kahjulikke tervisemõjusid. Peenosakeste all mõeldakse osakesi, mille läbimõõt on 2.5 mikronit või vähem (PM2.5). Seetõttu sisaldab PM2.5 osa PM10-st.
Mis vahe on PM10 ja PM2.5 vahel?
PM10 ja PM2.5 pärinevad sageli erinevatest heiteallikatest ning neil on ka erinev keemiline koostis. Bensiini, nafta, diislikütuse või puidu põlemisel tekkivad heitkogused moodustavad suure osa välisõhus leiduvast PM2.5-saastest, samuti märkimisväärse osa PM10-st. PM10 hõlmab ka ehitusobjektide, prügilate ja põllumajanduse tolmu, kulutulekahjusid ja harjade / jäätmete põletamist, tööstusallikaid, avatud maadelt tuule puhutud tolmu, õietolmu ja bakteritükke.
PM võib eralduda kas otse allikatest (primaarosakesed) või tekkida atmosfääris gaaside (sekundaarosakesed), näiteks vääveldioksiidi (SO2), lämmastikoksiidid (NOX) ja teatud orgaanilised ühendid. Neid orgaanilisi ühendeid võivad eraldada nii looduslikud allikad, nagu puud ja taimestik, kui ka inimtekkelised (inimtekkelised) allikad, näiteks tööstuslikud protsessid ja mootorsõidukite heitgaasid. PM10 ja PM2.5 osakeste suhtelisi suurusi võrreldakse alloleval joonisel.
Miks on CARB mures PM10 ja PM2.5 pärast?
CARB on mures õhus levivate osakeste pärast, kuna need mõjutavad kalifornia elanike tervist ja keskkonda. Nii PM2.5 kui ka PM10 saab sisse hingata, mõned neist ladestuvad kogu hingamisteedesse, kuigi osakeste sadestumise kohad kopsus sõltuvad osakeste suurusest. PM2.5 liigub suurema tõenäosusega kopsu sügavamate osade pinnale ja ladestub neile, samal ajal kui PM10 ladestub suurema tõenäosusega kopsu ülemise piirkonna suuremate hingamisteede pindadele. Kopsupinnale ladestunud osakesed võivad põhjustada koekahjustusi ja kopsupõletikku.
Milliseid kahjulikke mõjusid võivad aineosakesed põhjustada?
Nii PM2.5 kui ka PM10 kokkupuutel on seostatud mitmete kahjulike tervisemõjudega. PM2.5 puhul on lühiajalist kokkupuudet (kuni 24 tundi kestnud) seostatud enneaegse suremuse, suurenenud haiglasse sattumise tõttu südame või kopsu põhjuste, ägeda ja kroonilise bronhiidi, astmahoogude, erakorralise meditsiini külastuste, hingamisteede sümptomite ja piiratud tegevuspäevad. Nendest kahjulikest tervisemõjudest on teatatud peamiselt olemasolevate südame- või kopsuhaigustega imikutel, lastel ja vanematel täiskasvanutel. Lisaks seostatakse PM2.5 kõigist levinud õhusaasteainetest kõige rohkem õhusaastega seotud kahjulike tervisemõjudega nii Ameerika Ühendriikides kui ka kogu maailmas, tuginedes Maailma Terviseorganisatsiooni Haiguste ülemaailmne projekt.
Lühiajalist kokkupuudet PM10-ga on seostatud peamiselt hingamisteede haiguste, sealhulgas astma ja kroonilise obstruktiivse kopsuhaiguse (KOK) süvenemisega, mis on viinud haiglaravi ja erakorralise meditsiini osakonna külastamiseni.
Pikaajalist (kuudest aastatesse) kokkupuudet PM2.5-ga on seostatud enneaegse surmaga, eriti inimestel, kellel on kroonilised südame- või kopsuhaigused, ja laste kopsufunktsiooni kasvu vähenemisega. PM10 pikaajalise kokkupuute mõjud on vähem selged, ehkki mitmed uuringud viitavad seosele pikaajalise PM10 kokkupuute ja hingamisteede suremuse vahel. Rahvusvaheline vähiuuringute agentuur (IARC) avaldas a läbi 2015. aastal jõuti järeldusele, et välisõhu reostuses olevad tahked osakesed põhjustavad kopsuvähki.
Keda ohustab kõige suurem tahkete osakeste kokkupuude?
Uuringud osutavad kroonilise südame- või kopsuhaigusega eakatele täiskasvanutele, lastele ja astmaatikutele kui rühmadele, kellel on kõige tõenäolisem PM10 ja PM2.5 kokkupuutel tervisele kahjulik mõju. Samuti on lapsed ja imikud vastuvõtlikud kahjulike ainete, näiteks PM-de sissehingamise kaudu, kuna nad hingavad kehakaalu kohta rohkem õhku kui täiskasvanud - nad hingavad kiiremini, veedavad rohkem aega õues ja nende kehamõõt on väiksem. Lisaks võivad laste ebaküpsed immuunsüsteemid põhjustada PM-le vastuvõtlikkust kui tervetel täiskasvanutel.
CARB algatatud uuringud Laste terviseuuring leidis, et kõrge PM2.5 tasemega kogukondades elavate laste kopsukasv oli aeglasem ja 18-aastaselt kopsud väiksemad kui lastel, kes elasid madala PM2.5 tasemega kogukondades.
CARB kasutas PM2.5-ga kokkupuutega seotud enneaegse suremuse hindamiseks USA EPA riskihindamismetoodikat (California Air Resources Board 2010). Selle analüüsi värskendus, kasutades välisõhu kvaliteedi andmeid aastatel 2014–2016, näitas, et PM2.5 kokkupuude põhjustab Californias kardiopulmonaalsetest põhjustest tingitud enneaegseid surmajuhtumeid 5,400 (määramatuse vahemik 4,200 - 6,700) aastas. Lisaks aitab PM2.5 kaasa umbes 2,800 hospitaliseerimisele südame-veresoonkonna ja hingamisteede haiguste korral (määramatuse vahemik 350–5,100) ja umbes 6,700 erakorralise meditsiini külastust astma (määramatuse vahemik 4,200–9,300 XNUMX) korral igal aastal Californias.
Kuidas tahked osakesed keskkonda mõjutavad?
Paljudes teadusuuringutes on tahkete osakeste osakaal vähenenud nähtavusning mõjutada ka kliimat, ökosüsteeme ja materjale. PM, peamiselt PM2.5, mõjutab nähtavust, muutes valguse neeldumise ja hajumise viisi atmosfääris. Seoses kliimamuutustega soodustavad mõned ümbritseva PM segu segud kliima soojenemist (nt must süsinik), teistel aga jahutavat mõju (nt nitraat ja sulfaat) ja nii on ümbritseval PM-l nii kliima soojenemise kui ka jahutamise omadused. PM võib ebasoodsalt mõjutada ökosüsteeme, sealhulgas taimi, mulda ja vett PM ladestumise ja selle hilisema taimede omastamise või vette ladestumise kaudu, kus see võib mõjutada vee kvaliteeti ja selgust. PM-is leiduvatel metallidel ja orgaanilistel ühenditel on suurim potentsiaal taimede kasvu ja saagikuse muutmiseks. PM-de sadestumine pindadele viib materjalide määrdumiseni.
Kas tahkete osakeste probleem on siseruumides probleem?
Osa siseruumides leitud tahketest osakestest pärineb õuest, eriti PM2.5. Need osakesed sisenevad siseruumidesse uste, akende ja ehituskonstruktsioonide "lekkimise" kaudu. Osakesed võivad pärineda ka siseruumides. Siseruumides tekkivad osakesed sisaldavad bioloogilistest allikatest saadud komponente, millest paljud on tuntud allergeenid, näiteks õietolm, hallituse eosed, tolmulestad ja prussakad. Siseruumides tekivad ka osakesed, sealhulgas suitsetamistubakas, toidu valmistamine ja puidu põletamine, küünlad või viiruk. Osakesed võivad tekkida ka siseruumides gaasiliste saasteainete komplekssetest reaktsioonidest, mis eralduvad sellistest allikatest nagu majapidamises kasutatavad puhastusvahendid ja õhuvärskendajad.
Millised on tahkete osakeste välisõhu kvaliteedistandardid?
Välisõhu kvaliteedistandardid määravad välisõhus sisalduvate saasteainete maksimaalse koguse, kahjustamata inimeste tervist. 2002. aastal võttis teaduskirjandus pärast põhjalikku ülevaadet vastu uue PM2.5 ppm aasta keskmise standardi ning säilitas olemasolevad aasta ja 24 tunni keskmised PM10 standardid. Riigi aastane keskmine PM2.5 standard vaadati viimati üle 2012. aastal pärast uue kirjanduse põhjalikku ülevaadet, mis näitas tõendeid enneaegse suremuse suurenenud riski kohta madalamate PM2.5 kontsentratsioonide korral kui praegune standard. 2012. aasta ülevaatuse tulemusel säilitati olemasolevad 24-tunnised keskmised PM2.5 ja PM10 standardid.
***
Artikkel on algselt trükitud California Air Resources Boardis: https://ww2.arb.ca.gov/resources/inhalable-particulate-matter-and-health
