Ústecký kraj - ochrana ovzduší

Ústecký kraj se nachází na severozápadě České republiky. Jeho severozápadní hranice je zároveň státní hranicí se Spolkovou republikou Německo a jeho spolkovou zemí Sasko.

V regionu lze rozlišit čtyři oblasti, které se od sebe navzájem významně liší. Oblast s vysoce rozvinutým průmyslem je soustředěna zejména na území Krušných hor (okresy Chomutov, Most, Teplice, částečně Ústí nad Labem). Mezi významná průmyslová odvětví v této oblasti patří energetika, těžba uhlí, strojírenství, chemický a sklářský průmysl. Další oblast zahrnuje oblasti Litoměřicka a Lounska, které jsou důležité svou produkcí chmele, vína, ovoce a zeleniny. V oblasti Děčínska se soustředí zejména lehké strojírenství a zpracovatelský průmysl. Tato oblast, spolu se Šluknovským výběžkem, slouží díky svým přírodním zdrojům zejména k rozvoji turismu.

Kvalita ovzduší je o hodně lepší než před 20 lety. Emise znečišťujících látek v Ústeckém kraji výrazně klesly. Od roku 1994 snížily velké zdroje znečištění, které mají 70% podíl na celkových emisích stacionárního zdroje, své emise pevných částic o 94 %, a podobného snížení bylo dosaženo také u středních a malých zdrojů znečištění. Jedním z důvodů je vysoká míra urbanizace a menší počet rodinných domů a lokálních kotelen. Na území Ústeckého kraje byly definovány oblasti se zhoršenou kvalitou ovzduší kvůli překročení limitu prachových částic (denní limit) a NO2 (roční limit). Roční limit NO2 byl překročen na dvou územích ORP (ORP – obec s rozšířenou působností) Děčín a Ústí nad Labem. Roční limit benzo(a)pyrenu, představujícího zdravotní riziko, byl překročen téměř na všech územích ORP v kraji, kromě ORP Bílina, Litvínov a Most.

Znečištěné ovzduší patří mezi faktory spojované s nemocemi ovlivněnými životním prostředím. U onemocnění dýchacího ústrojí, která se rozvíjejí z různých důvodů, patří znečištěné ovzduší mezi hlavní příčiny či přitěžující okolnosti. Lidské plíce jsou orgánem, který je nejvíc vystaven vlivům prostředí, protože během dýchacího procesu je inhalováno přibližně 20 000 litrů vzduchu denně. Problém znečištění, který se objevil v souvislosti s dopravou, v posledních letech stále narůstá.

Města slouží jako místo pobytu pro významnou část populace, která v nich tráví většinu života, a tím pádem změny v kvalitě životního prostředí ve městech značně ovlivňují kvalitu života velké části populace. Zplodiny související s dopravou, obzvláště výfukové plyny motorových vozidel, se staly závažným zdrojem potíží s kvalitou ovzduší. V posledních letech, s vývojem cen energií, se nezanedbatelným problémem stala tzv. „energetická chudoba“. Hodně lidí je nuceno vrátit se ke spalování tradičních paliv u lokálního vytápění. To je znepokojivé zejména v menších obcích a příměstských aglomeracích.

Dnes je jedním z klíčových zdravotních problémů spojených s životním prostředím znečištěné ovzduší. O vlivu velmi vysokých občasných koncentrací škodlivin v ovzduší na zdraví bylo sepsáno velké množství publikací. V posledních letech jsou nejvážnějšími škodlivinami v ovzduší prachové částice, ale vliv oxidů dusíku a ozónu by rovněž neměl být ignorován.

  

Popis konkrétních škodlivin v ovzduší

Oxidy dusíku (NO2): Vznikají primárně z výfukových plynů motorových vozidel a při výrobě elektrické energie a tepla. Ve venkovním prostředí se monoxid dusíku (NO) následkem oxidace rychle přeměňuje na NO2. Koncentrace NO2 je indikátorem parametrů znečištění ovzduší souvisejícího s dopravou. V Evropské Unii pochází více než polovina emisí NOx z dopravy a tento poměr může být ve velkých městech ještě větší.

Účinky oxidu dusičitého na zdraví

Oxid dusičitý je dráždivý plyn. Reakce oxidu dusičitého s ostatními škodlivinami v ovzduší (prachové částice a ozon) bývají vysoce komplexní a proto je velmi složité v epidemiologických studiích vyhodnotit vliv NO2 samostatně. Z tohoto důvodu se dopady na zdraví NO2 primárně stanovují na základě výsledků experimentů se zvířaty. Oxid dusičitý a produkty jeho reakcí zvyšují riziko snížené funkce plic a různých respiračních projevů. Při extrémně vysokých koncentracích dráždí dýchací ústrojí jak u astmatiků, tak i  u osob bez astmatu. Bylo prokázáno, že mezi lidmi žijícími u rušných silnic se vyskytuje větší počet astmatiků. Vysoké koncentrace oxidů dusíku přispívají k problémům se srdcem a plícemi, a kromě toho narušují imunitu lidského těla vůči infekcím dýchacího ústrojí.

Oxid siřičitý (SO2): Primárně se tvoří při spalování tuhých paliv, která obsahují síru. Mezi hlavní původce patří energetický průmysl, spalování uhlí a silniční doprava. V poslední době emise oxidu siřičitého značně poklesly.

Účinky oxidu siřičitého na zdraví

Zdravotní riziko oxidu siřičitého v ovzduší je již dlouho známé. Vysoké koncentrace oxidu siřičitého podněcují záněty dýchacího ústrojí. Osoby, které trpí astmatem, reagují hůře než zdraví lidé. Oxid siřičitý zvyšuje celkovou denní úmrtnost a také riziko úmrtí na nemoci krevního oběhu a nemoci dýchacího ústrojí. Dále dráždí dýchací ústrojí, způsobuje záněty průdušek a snižuje funkci plic. 

Ozon (O3) Přízemní ozon je sekundární škodlivina, která vzniká z primárních škodlivin fotochemickou reakcí. Mezi prvotní škodliviny patří oxidy dusíku z výfukových plynů motorových vozidel, těkavé organické sloučeniny a také rozpouštědla. Slunečním zářením produkují oxidy dusíku ozon, který je jedním z indikátorů parametrů fotochemického smogu.

Účinky ozonu na zdraví

Ozon má nepříjemný zápach, dráždí oči a sliznice dýchacích orgánů a zhoršuje chronická onemocnění, zejména bronchitidu a astma. I v případě zdravých osob dlouhodobá fyzická zátěž výrazně snižuje funkci plic, která může být doprovázena nevolností, pocity na zvracení, kašlem a bolestmi na hrudi. Ozon může též vyvolávat záněty dýchacího ústrojí. Vysoké koncentrace ozonu výrazně zhoršují potíže osob s pylovými alergiemi.

Oxid uhelnatý (CO) Oxid uhelnatý je toxický plyn bez barvy a zápachu. Vzniká při nedokonalém spalování uhlíkatých sloučenin. Je indikátorem parametrů znečištění ovzduší souvisejícího s dopravou.

Účinky oxidu uhelnatého na zdraví

Oxid uhelnatý zhoršuje schopnost krve vázat kyslík a může vést ke stavům spojeným s nedostatkem kyslíku. Mezi příznaky otravy oxidem uhelnatým patří bolest hlavy, zvracení a ve vážných případech mdloby a smrt – přičemž účinky krátkodobé expozice jsou zvratné. Příznaky trvalých následků: bolest hlavy, závratě, nespavost, bolesti na hrudi, nemoci nervového systému, zvýšený výskyt srdečních infarktů.

Vědecké důkazy o vlivu prachových částic (PM) na zdravotní stav městské populace jsou stejné pro různé části světa jak v rozvinutých, tak i v rozvojových zemích. Tyto účinky jsou velmi rozmanité: primárně se týkají dýchacího a oběhového systému a liší se v závislosti na věku a zdravotním stavu. Riziko individuálních účinků se zvyšuje v závislosti na expozici jejich vlivu. I když neexistují žádné adekvátní důkazy, že existuje hladina koncentrace, která nemá žádné účinky, škála koncentrací, které vyvolávají prokazatelné účinky na lidské zdraví, se příliš neliší od průměrných koncentrací naměřených v ovzduší. Epidemiologické studie prokázaly, že prachové částice mají jak krátkodobé, tak dlouhodobé negativní účinky na zdraví. 

Vznik a vlastnosti prachových částic (PM)

Prachové částice vznikají z antropogenních a neantropogenních zdrojů, vykazují velkou diverzitu, co se týče chemických, fyzikálních a aerodynamických vlastností, což poměrně komplikuje analýzu expozice a rizik. Klíčovým aspektem klasifikace PM je analýza aerodynamických vlastností, z nichž nejdůležitější je velikost částice, která je považována za klíčový rozlišovací prvek PM. Podle velikosti lze vytvořit tři hlavní skupiny: největší jsou hrubé částice s průměrem 2.5–10 mm, následují částice s průměrem menším než 2.5 mm, a konečně extra jemné prachové částice o velikosti méně než 0.1 mm. Velká část, až 50 % PM10,může potenciálně patřit do skupiny PM2.5. V prostředí měst je stejný výskyt částic s větším i menším průměrem, protože částice s větším průměrem vznikají hlavně mechanicky, např. při stavebních pracích, při frézování povrchu silnic a následkem větru. Na druhou stranu částice pod 2.5 mm mohou primárně vznikat z plynů, které vznikají při spalování výfukových produktů dieselových motorů. Skupina jemných částic obsahuje většinou nitráty, sulfáty, amonné ionty, uhlíkové částice a zrnka jiných organických látek, ale tyto částice mohou také pocházet z tabákového kouře, protože tyto částice patří do skupiny 0.15–0.4 mm. Více než 2/3 skupiny PM2.5 jsou antropogenního původu.

Měření PM

Skupina s velikostí pod 10 mm je definována od roku 1987 a v roce 1997 začalo stanovování skupiny pod 2.5mm. V současnosti stojí za zdůraznění dvě hlavní studované skupiny velikostí: skupina s velikostí méně než 2.5 mm (PM2.5) a velikost pod 10 mm (PM10). Je důležité zaznamenat, že částice, které se nacházejí ve venkovním ovzduší, lze nalézt i uvnitř budov, a někdy je obsah PM uvnitř budov jedenapůlkrát vyšší než ve venkovním vzduchu.

Expozice

Velikost PM je důležitá též pro posouzení vystavení jejich vlivu, protože PM10 mohou vniknout do průdušek, zatímco PM2.5 vnikají i do průdušinek a plicních sklípků. V souvislosti s dopady PM na zdraví je dalším významným aspektem délka expozice, a následně mohou být definovány limity pro 24hodinové hodnoty.

Dopady na zdraví

Máme epidemiologické, klinické, experimentální a toxikologické důkazy o vlivu PM na zdraví. (Zdravotní aspekty znečištění ovzduší prachovými částicemi, ozonem a oxidem uhelnatým - Health Aspects of Air Pollution with Particulate Matter, Ozone and Nitrogen Dioxide http://www.euro.who.int/document/e79097.pdf). PM v první řadě způsobují lokální záněty, následuje exacerbace existujících onemocnění dýchacího ústrojí, hyperaktivita, oxidační stres, spuštění některých procesů signální transdukce (NF-KB, AP-1, zvýšená koncentrace Ca++, aktivace kinázy, fosforylace, exprese genů, translace), snížení obranných mechanismů plic. Je též prokázán jejich vliv na úmrtnost pacientů s COPD a exacerbace této nemoci. V případě pacientů s astmatem byla popsána zvýšena frekvence exacerbace onemocnění a zvýšená potřeba léků. Když jsou jemné prachové částice absorbovány plicními sklípky, vnikají do intersticiální oblasti plic a způsobují zánět, spouští produkci c-reaktivního proteinu, který zas odstartuje proces srážení krve, čím následně vede k nebezpečí vzniku trombusu (http://www.advisorybodies.doh.gov.uk/comeap/statementsreports/CardioDisease.pdf). Byl zaznamenán nárůst úmrtnosti v souvislosti s kardiovaskulárními chorobami a četnosti hospitalizací. Zřejmá korelace byla také prokázána mezi četností výskytu zápalu plic, systémové zánětlivé reakce, endoteliální dysfunkce, ateromatózy, rakoviny plic a expozici PM.