A legveszélyesebb légszennyező anyag kibocsátását nem szabályozzák és nem mérik

Az Egyesült Államokban a legveszélyesebb légszennyező anyag kibocsátását törvényileg nem szabályozzák, sőt légköri mennyiségét sem is mérik, noha több tízezer ember haláláért felelős évente.

A bűnös a levegőben szálló pernye legkisebb részecskéje, ismert nevén az „ultrakönnyű" részecske, amit dízel motorok, autók, szemétégetők, szén-, olaj-, földgáz- és biomassza üzemű erőművek bocsátanak ki.[1,2]

Az ultrakönnyű részecskék legalább fél tucat különböző módon okoznak halált, többek között rákot, szívrohamot és infarktust alakítva ki úgy, hogy leszűkítik a légutakat (hozzájárulva ezzel a krónikus obstruktív légúti betegség (COPD) és az asztma kialakulásához). Ezen kívül szisztematikus belégzési reakciót és „oxidatív stresszt" váltanak ki, ami drasztikusan megváltoztatja a sejtek belső kémiáját, így komoly problémák sorozata kezdődik meg. A roncsolt tüdő nagyobb arányú ultrakönnyű részecskét tart meg, mint az egészséges tüdő; több ultrakönnyű részecske visszatartása nagyobb tüdőkárosodást okoz - ez tehát egy pozitív visszacsatolású kör negatív következményekkel. Az elmúlt 20 év során évente derültek ki az ultrakönnyű részecskék újabb veszélyei, a sor vége beláthatatlan. [3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13]

Az ultrakönnyű részecskék leginkább a városlakók életét veszélyeztetik, különösen az idősebbekét és a krónikus betegségben szenvedőkét (pl. asztma, cukorbetegség, COPD, szívproblémák) [14,15]. Bizonyíték van arra is, hogy a munkahelyükre ingázók a kocsijukban [16] és a gyerekek játék közben [17] szintén károsodnak. Azok a gyerekek, akik folyamatosan ki vannak téve alacsony szintű ultrakönnyű részecske kibocsátásnak, felnőttként csökkentett tüdőfunkciótól szenvedhetnek, és az életük is megrövidülhet. [18]

Egyre inkább bebizonyosodik az is, hogy a nők valamiért sérülékenyebbek, mint a férfiak, [19] és a nem fehérbőrű lakosság sérülékenyebb a fehérekhez képest. [20] A nők valószínűleg a kisebb tüdő méret miatt sérülékenyebbek, a nem fehérbőrűek pedig az életük során egymásra halmozódó stressz-hatások miatt. [21,22]

Végezetül, nincs észlelhető biztonságos szint - nincs küszöbszint, amely alatt a tünetek nem jelentkeznek. Úgy tűnik, hogy bármilyen mértékű kitettség kárt tud okozni. [18] Az egyetlen biztonságos szint, ha egyáltalán nem kerülünk kapcsolatba ilyen részecskékkel.

Az elmúlt 18 év kutatásai újra és újra arra a következtetésre jutottak, hogy a légszennyezés okozta legnagyobb rombolásért a levegőben szálló pernye apró részecskéi a felelősek, mégis a kormányzati szabályozások folyamatosan csak a nagyobb, kevésbé káros részecskékre összepontosítanak, amelyeket könnyebb megmérni. Ez olyan, mint amikor a részeg a kulcsait az utcai lámpa alatt keresi, bár tudja, hogy néhány tömbbel arrébb hagyta el azokat. „Itt jobb a fény" - motyogja.

A levegőben szálló részecskéket három csoportba soroljuk: durva, finom és ultrakönnyű. A durva részecskék átmérője 10 - 2,5 mikrométer között van. A mikrométer a méter 1 milliomod része. Egy tipikus emberi hajszál átmérője körülbelül 100 mikrométer, így a legnagyobb részecske kb. 1/10-e az emberi hajszál vastagságának. Ezeket a durva részecskéket általában PM10-nek nevezik (particulate matter 10). [1]

Az orrunk és a torkunk el tudja kapni ezeket a részecskéket (tapadós felületeken pl.), hogy ne jussanak be a tüdőnkbe. Miután elakadtak, kiválasztjuk őket.

A finom részecskék 2,5 és 0,1 mikrométer közötti átmérőjűek; általában PM2,5-nek hívják őket. A legkisebbek elég kicsik ahhoz, hogy bejussanak a tüdő alsó részeibe. Onnan még eltávolíthatók többszöri tisztító mechanizmusok során, de csak nagyon lassan. A „felezési-idejük" az emberi tüdőben öt év, ami azt jelenti, hogy a ma bekerült mennyiség öt év múlva fog a felére csökkenni. [23] Ezzel az aránnyal számolva egy ma bekerült dózis 50 évig marad bennünk.

Bizonyos finom részecskék azonban komoly kárt okozhatnak a kiválasztódásuk előtt, mert a felszínüket általában szerves vegyületek és fémek borítják, amik bekerülnek a légutakba. PM2,5 részecskék egyenesen a véráramba is kerülhetnek, ez esetben a rajtuk levő fém és szerves szennyezőanyagokat szétterjesztik az egész testben.

A szövetségi kormány 1987-ben határértéket szabott meg a PM10-re, majd 1997-ben a a PM2,5-re is, miután több tanulmány is kimutatta, hogy a finomrészecskék évente körülbelül 60 000 ember haláláért voltak felelősek az Egyesült Államokban [8] - ez sokkal több, mint ahányan közlekedési balesetek során hunytak el. Még több ember betegedett (betegszik) meg tüdő és szív problémákkal. A nagyvállalatok megtámadták az 1997-es törvényt, de azt Amerikai Legfelsőbb Bíróság 2001-ben végül megerősítette ezt a jogszabályt. [18]

Számos tanulmány már jóval a finomrészecskék kibocsátásának szabályozása előtt kimutatta, hogy az igazi pusztítást a legkisebb, ultrakönnyű részecskék végzik. Ezek kibocsátását a kormány eddig nem volt hajlandó sem törvényileg szabályozni, sem mérni. [8]

Az ultrakönnyű részecskék mérete 0,1 mikrométertől egészen 0.001 mikrométerig változhat (vagy 100 nanométertől 1 nanométer átmérőig; egy nanométer egy méter egy milliárdod része). A legnagyobb 1/1000-e az emberi hajszál átmérőjének. Viszonylag kevés ilyen részecske fordul elő a természetben, tehát a testünk nem fejlesztett ki hatékony védekezést ellenük. [1]

A tipikus városi levegőben az ultrakönnyű részecskék a levegőben szálló részecskék tömegének csupán 1-5%-ért felelősek, míg egy átlagos ember, aki Los Angeles levegőjét lélegzi be, 200 milliárd (2E11) ultrakönnyű részecskét fog belélegezni minden nap, és ennek felét fogja visszatartani a tüdejében. [26]

Ahogy a részecskék kisebbé válnak, úgy növekszik a felszínük a térfogatukhoz képest (egy fizikus azt mondaná, hogy ahogy az átmérőjük csökken, úgy növekszik a felszín/térfogat arány). A legeslegkisebb méretű, de a legnagyobb számban előforduló részecskék felszíne hatalmas a nagyobb részecskékkel összehasonlítva. Ez az óriási felszín kiváló lehetőség a levegőben terjedő mérgező anyagok számára, hogy megtapadjanak és a részecskékkel együtt bejussanak a tüdő legmélyebb részeibe. [1]

A tüdő feladata, hogy oxigént juttasson a levegőből a véráramba. Sajnos ugyanezt teszi az ultrakönnyű részecskékkel is. Az egészséges tüdő a belélegzett ultrakönnyű részecskék kb. 50%-át megtartja [26] és ennek tekintélyes része közvetlenül a véráramba kerül. A tüdőben az ultrakönnyű részecskék belégzési reakciót váltanak ki azzal, hogy az oxigénből szabadgyököket képeznek, melyek a tüdő szöveteit károsítják. [13,14] Az ultrakönnyű részecskék a véráramban immunreakciót váltanak ki, például a vér koagulációját (sűrűsödését) okozhatják, ami bizonyos esetekben szívrohamhoz, infarktushoz vezet.

A jelenlegi kormányzati szabályozások nem veszik figyelembe a levegőben jelenlévő részecskék számát - csak a részecskék össztömegét. Így például, a kormány azt állítja, hogy elfogadható, ha a helyi levegő óránként és köbmétereként átlagosan 35 mikrogramm PM2,5-et tartalmaz, vagy éves átlagban 15 mikrogramm PM2,5-et köbméterenként. Egy mikrogramm az egy gramm milliomod része.

E megközelítés feltételezi, hogy a részecskék össztömege összefüggésben áll a levegőben lévő részecskék számával. Sajnos abban azokban az esetekben, ahol ezt a feltételezést megvizsgálták, ez tévesnek bizonyult. [15,24,25,26] A levegőben lévő részecskék összmennyisége változhat a levegőben lévő részecskék súlyától függetlenül. Ez azt jelenti, hogy ha meg akarjuk becsülni a finom részecskék veszélyességét, akkor nem a súlyukat, hanem a részecskeszámot kell tudnunk. [9,15]

Ha a részecskék száma helyett a részecskék össztömegét szabályozzuk, a légszennyezés még károsabbá válik. A törvényi előírásokat a nagy méretű részecskék számának csökkentésével lehet a legkönnyebben elérni (így csökken a szennyező anyagok össztömege), ez azonban az ultrakönnyű részecskék kibocsátásnak a megnövekedéséhez vezethet. A nagyobb részecskék ugyanis „mágnesként" szolgálnak a kisebb részecskék számára, s mivel a nagyobb részecskéket eltávolítják, az ultrakönnyű részecskékre kevesebb „mágnes" jut. Ennek eredménye, hogy nagyobb számban tudnak a levegőbe kikerülni, megnövelve ezzel a lehetséges káros egészségügyi hatásokat.

A Science magazinban 2005-ben közölt megfigyelés szerint az EPA jelenlegi módszerével „csak a (levegőben szálló részecskék) tömeget ellenőrizzük", s ezzel épp ellentétes, kedvezőtlen hatást érhetünk el. Például, ha a magasabb PM2,5 szint lecsökken, de az ultrakönnyű részecskék száma nem, akkor „ez tovább ronthat a helyzeten" [Mark W.] - állítja Frampton. Ennek az az oka, hogy az ultrakönnyű részecskék hajlamosak ráragadni a nagyobb PM2,5 részecskékre, ezért ha nagyobb részecskék találhatók körülöttük, nem maradnak olyan sokáig a levegőben." [8]

Vagyis a legveszélyesebb, évente 10 000 ember haláláért felelős ultrakönnyű légszennyező anyagok kibocsátását törvényileg nem szabályozzák, sőt még nem is mérik.

Sőt, a „nanotechnológiás" ipar most húzza fel gyárait, tonnányi mennyiségű ultrakönnyű részecske szándékos előállítására. Nemrég még az ultrakönnyű részecskék az égetés nem kívánt melléktermékei voltak. Most közvetlenül állítják elő abroncs, üzemanyag cella, elektronikai termékek, kozmetikumok, mint pl. a napkrém, és sok más termék gyártásához. [1,2] Ez újabb munkahelyi ártalmakat okoz majd, és bizonyára az ultrakönnyű részecskék további kibocsátását eredményezi kidobott termékeken, kihullásokon, kiszivárgásokon és más termelési hibákon keresztül.

Mindent szükségeset tudnunk az ultrakönnyű részecskék veszélyeiről? Nem. Eleget tudunk ahhoz, hogy cselekedjünk? Minden bizonnyal igen. Ahogy Jocelyn Kaiser összefoglalta 2005-ben a Science oldalain: „Környezetvédelmi és egészségügyi csoportok, valamint tudósok állítják, hogy a dohányfüst és tüdőrák esetéhez hasonlóan a döntéshozóknak nem kell megvárniuk minden tudományos választ ahhoz, hogy lépéseket kezdjenek a szennyezett levegő miatti halálozások további elkerülésére." [8] Évente több tízezer életet lehet megmenteni az ultrakönnyű részecskék csökkentéséért tett határozott lépésekkel. Jó hír tehát, hogy a megelőzés lehetséges . [18]

20 év megbízható adataival már régóta szigorúan felügyelni kellene az ultrakönnyű részecskék kijutását számuk, nem pedig csupán súlyuk alapján.

Az új erőművek, dízel motorok vagy új hulladékégetők miatt aggódó polgárok jogosan követelnek részletes információt az ultrakönnyű részecskék kibocsátásáról. Ronthatnak az új technológiák a helyzeten azzal, hogy nagyobb számú, egészségkárosító ultrakönnyű részecskét bocsátanak ki, még akkor is, ha csökkentjük a kibocsátás össztömegét? A rendelkezésre álló adatok alapján ez egy jogos kérdés.

Irodalom

[1] Oberdorster, Gunter, and others. "Nanotoxicology: An Emerging Discipline Evolving from Studies of Ultrafine Particles." Environmental Health Perspectives Vol. 113, No. 7 (July 2005), pgs. 823-839. http://tinyurl.com/2vkvbr

[2] Oberdorster, Gunter, and others. 2005b. "Nanotoxicology: An Emerging Discipline Evolving from Studies of Ultrafine Particles; Supplemental Web Sections." http://tinyurl.com/3942au

[3] Oberdorster, Gunter. "Pulmonary effects of inhaled ultrafine particles." International Archives of Occupational and Environmental Health Vol. 74 (2001), pgs. 1-8. http://tinyurl.com/2jwrvb

[4] Vinzents, Peter S., and others. "Personal Exposure to Ultrafine Particles and Oxidative DNA Damage." Environmental Health Perspectives Vol.113, No. 11 (November 2005), pgs. 1485-1490. http://tinyurl.com/2nf2sa

[5] Zhang, Qunwei, and others. "Differences in the Extent of Inflammation Caused by Intracellular Exposure to Three Ultrafine Metals: Role of Free Radicals." Journal of Toxicology and Environmental Health, Part A Vol. 53 (1998), pgs. 423-438. http://tinyurl.com/2lygc6

[6] Frampton, Mark W. "Systemic and Cardiovascular Effects of Airway Injury and Inflammation: Ultrafine Particle Exposure in Humans." Environmental Health Perspectives Vol. 109 Supplement 4 (August 2001), pgs. 529-532. http://tinyurl.com/3d39ff

[7] Goldberg, Mark S., and others. "Associations between ambient air pollution and daily mortality among persons with congestive heart failure." Environmental Research Vol. 91 (2003), pgs. 8-20. http:// tinyurl.com/2wv8kt

[8] Kaiser, Jocelyn. "Mounting Evidence Indicts Fine-Particle Pollution." Science Vol. 307 (March 25, 2005), pgs. 1858-1861. http:// tinyurl.com/385hdc

[9] Li, Ning, and others. "Ultrafine Particulate Pollutants Induce Oxidative Stress and Mitochondrial Damage." Environmental Health Perspectives Vol.111, No. 4 (April 2003), pgs. 455-460. http://tinyurl.com/2jy5al

[10] Brook, Robert D., and others. "Air Pollution and Cardiovascular Disease." Circulation Vol. 109 (2004), pgs. 2655-2671. http://tinyurl.com/2nbpja

[11] Brown, D.M., and others. "Size-Dependent Proinflammatory Effects of Ultrafine Polystyrene Particles: A Role for Surface Area and Oxidative Stress in the Enhanced Activity of Ultrafines." Toxicology and Applied Pharmacology Vol.175 (2001), pgs. 191-199. http://tinyurl.com/2zclcp

[12] Churg, Andrew, and others. "Chronic Exposure to High Levels of Particulate Air Pollution and Small Airway Remodeling." Environmental Health Perspectives Vol. 111, No. 5 (May 2003), pgs. 714-718.http://tinyurl.com/2emfar

[13] Dick, Colin A.J., and others. "The Role of Free Radicals in the Toxic and Inflammatory Effects of Four Different Ultrafine Particle Types." Inhalation Toxicology Vol. 15 (2003), pgs. 39-52. http://tinyurl.com/3c4cah

[14] Brown, James S., and others. "Ultrafine Particle Deposition andClearance in the Healthy and Obstructed Lung." American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine Vol. 166 (2002), pgs. 1240-1247. http://tinyurl.com/ywwcev

[15] Penttinen, P., and others. "Ultrafine particles in urban air and respiratory health among adult asthmatics." European Respiratory Journal Vol. 17 (2001), pgs. 428-435. http://tinyurl.com/2v9xc4

[16] Zhu, Yifang, and others. "In-Cabin Commuter Exposure to Ultrafine Particles on Los Angeles Freeways." Environmental Science and Technology Vol. 41, No. 7 (2007), pgs. 2138-2145. http://tinyurl.com/22g98l

[17] Gauderman, W. James, and others. "The Effect of Air Pollution on Lung Development from 10 to 18 Years of Age." New England Journal of Medicine (NEJM) Vol. 351, No. 11 (September 9, 2004), pgs. 1057-1067 plus correction from NEJM Vol. 352 (2005), pg. 1276a. http://tinyurl.com/32vv9e

[18] Pope, C. Arden III. "Air Pollution and Health -- Good News and Bad." New England Journal of Medicine Vol. 351, No. 11 (September 9, 2004), pgs. 1132-1133. http://tinyurl.com/yntrmk

[19] Jacques, Peter A., and Chong S. Kim, "Measurement of Total Lung Deposition of Inhaled Ultrafine Particles in Healthy Men and Women." Inhalation Toxicology Vol. 12 (2000), pgs. 715-731. http://tinyurl.com/2jm4cv

[20] Gwynn, R. Charon, and George D. Thurston. "The Burden of Air Pollution:Impacts among Racial Minorities." Environmental Health Perspectives Vol. 109 Supplement 4 (August 2001), pgs. 501-506. http://tinyurl.com/3dnbeq

[21] Gee, Gilbert C., and Devon C. Payne-Sturges. "Environmental Health Disparities: A Framework for Integrating Psychosocial and Environmental Concepts." Environmental Health Perspectives Vol. 112, No. 17 (December 2004), pgs. 1645-1653. http://tinyurl.com/3ylzmp

[22] deFur, Peter L., and others. "Vulnerability as a Function of Individual and Group Resources in Cumulative Risk Assessment." Environmental Health Perspectives Vol. 115, No. 5 (May 2007), pgs. 817-824 http://tinyurl.com/3dexxs

[23] Lundborg, Margaret, and others. "Human Alveaolar Macrophage Phagocytic Function is Impaired by Aggregates of Ultrafine Carbon Particles." Environmental Research Section A Vol. 86 (2001), pgs. 244-253. http://tinyurl.com/36rp2r

[24] Peters, A., and others. "Respiratory effects are associated with the number of ultrafine particles." American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine Vol. 155 (1997), pgs. 1376-1383. http://tinyurl.com/

[25] von Klot, S., and others. "Increased asthma medication use in association with ambient fine and ultrafine particles." European Repiratory Journal Vol. 20 (2002), pgs. 691-702. http://tinyurl.com/2mm2jn

[26] Hughes, Lara S., and others. "Physical and Chemical Characterization of Atmospheric Ultrafine Particles in the Los Angeles Area." Environmental Science & Technology Vol. 32, No. 9 (1998), pgs. 1153-1161. http://tinyurl.com/33d8kb

Más olvasmányok

• Brauer, Michael, and others. "Air Pollution and Retained Particles in the Lung." Environmental Health Perspectives Vol. 109, No. 10 (October 2001), pgs. 1039-1043. http://tinyurl.com/2uzp2d
• Hunt, Andrew. "Toxicologic and Epidemiologic Clues from the Characterization of the 1952 London Smog Fine Particulate Matter in Archival Autopsy Lung Tissues." Environmental Health Perspectives Vol. 111, No. 9 (July 2003), pgs. 1209-1214. http://tinyurl.com/3yuf27
• Nemmar, Abderrahim, and others. "Ultrafine Particles Affect Experimental Thrombosis in an In Vivo Hamster Model." American Journal of Respiratory and
• Critical Care Medicine Vol. 166 (2002), pgs. 998-1004. http://tinyurl.com/374q2g
• Renwick, L.C., and others. "Impairment of Alveolar Macrophage Phagocytosis
• by Ultrafine Particles." Toxicology and Applied Pharmacology Vol. 172 (2001), pgs. 119-127. http://tinyurl.com/2knz9z
• Seaton, A., and M. Dannenkamp. "Hypothesis: Ill health associated with low concentrations of nitrogen dioxide -- an effect of ultrafine particles?"Thorax Vol. 58 (2003), pgs. 1012-1015. http://tinyurl.com/35muq4