Légszennyezés vs. COVID-19
2020. augusztus 01.
Milyen a levegő szennyezettsége Budakalászon? Melyek a fő forrásai? Mit tehetünk ellene? Vajon van-e kapcsolat a mindannyiunkat fenyegető vírus, és a légszennyezés között? Melyik veszélyesebb?
Budakalász Önkormányzata megbízásából ultrafinom részecskeszám mérést végeztünk a 2020. januárjában és március elején, 4 alkalommal egy előre meghatározott útvonalon, mely a település nagy részét lefedte. Célunk az volt, hogy feltárjuk a szennyezések forrásait és mértékét, megbecsüljük veszélyességét.
A mérést egy kondenzációs részecskeszámlálóval végeztük, mely képes az emberi hajszál vastagságánál 3000-szer kisebb részecskék detektálására is. Mérés közben akár másodperces rendszerességgel, ez lehetővé tette, hogy méteres pontossággal elemezzük a helyzetet. A mért érték a részecskék darabszáma, egy cm3, azaz egy kockacukornyi térfogatra vetítve. A méréssel párhuzamosan telefonba épített műholdas helyzetmeghatározó segítségével az adott mérési ponthoz tartozó földrajzi helyzetet (GPS koordináta) is rögzítettük. Ez később az adatok elemzése miatt volt fontos.
1. ábra, az ultrafinom részecskeszám mérés útvonala a GPS által rögzített adatok alapján
A mérési útvonal az Omszk park parkolójából indult és a Pomázi úti óvoda előtt fejeződött be. Érintett olyan területeket, ahol kizárólag a fűtés légszennyezése meghatározó, illetve olyan pontokat, ahol a közlekedés domináns, például az Damjanich utcában a nagy forgalom és az emelkedő miatt. Az ún. háttérszennyezettség értékét előzetes számításaink szerint az Erdőhát utca – Hegyalja utca sarka, illetve a Zrínyi utca szolgáltatta.
Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) állásfoglalása[1] szerint az ultrafinom részecskék[2] koncentrációjára nem határozható meg olyan határérték, amely alatt biztosan nem károsítják az emberi egészséget. Álláspontja szerint ezek a részecskék bizonyítottan rákkeltők. Belélegezve lerakódnak a tüdő legmélyén, ott gyulladást váltanak ki. A részecskék felszínén megtapadó, súlyosan egészségkárosító, gyakran rákkeltő anyagok a véráramba is bekerülnek. Szív- és érrendszeri megbetegedéseket (vérrög-képződés révén), asztmát és allergiát is előidézhetnek, szélütést is okozhatnak[3]. Patkánykísérletek szerint az ultrafinom részecskék belső vérzéseket is kiválthatnak a tüdőben. Kutatások rámutattak, hogy a részecskék a levegőből a tüdőn keresztül közvetlenül a véráramba juthatnak és ott fejtik ki károsító hatásukat, az érfalakon a gyulladásban lévő területeken rakódnak le.[4]
A légszennyező részecskék a növényi pollenek felületére tapadva a polleneket is sokkal agresszívabbá teszik, illetve a velük együtt ezek a káros anyagok is bejutnak a szervezetünkbe[5].
Az ultrafinom részecskék (PM2,5 – 2,5 mikronnál kisebb) hazánkban évente mintegy 11 970 ember idő előtti elhalálozását okozzák az Európai Környezetvédelmi Ügynökség 2019. évi jelentése[6] szerint. Ez 130 000 életév elvesztését jelenti évente, tehát aki emiatt a szennyező miatt halálozik el idő előtt, átlagosan 11 évet veszít életéből az Európai Bizottság által készíttetett tanulmány szerint. A PM2,5 okozta megbetegedések miatt 2010-ben Magyarországon 2,6 millió munkanap esett ki[7]. A szennyezés okozta kár hazánkban évente a GDP 19%-át éri el a WHO szerint[8]. Egy átfogó friss nemzetközi tanulmány[9] szerint az idő előtti elhalálozások száma mintegy 30%-kal magasabb, 8,9 millió világszerte, mint a korábbi modellekkel számították, ez különösen a magas szennyezettségi koncentrációkra igaz. Egy másik friss tanulmány[10] is hasonló eredményre jutott, a WHO módszertan által számításba vett 5 fő betegségtípuson felül további megbetegedéseknél és abból következő elhalálozásoknál vizsgálták a légszennyezés szerepét. A kutatás Magyarországon 2015-ben 18 567 személy idő előtti elhalálozását mutatta ki a légszennyezettség miatt, melynek döntő többsége a finom részecske szennyezés. Ez azt jelenti, hogy átlagosan minden nap 50 ember idő előtti elhalálozásához vezet a légszennyezettség hazánkban. A COVID-19 járvány végét még nem látjuk, de ez rendkívül sok.
Városi környezetben a részecskék egyik fő összetevője a korom, mely a légkörzéssel a sarkvidékre is eljut. A jégsapkára lerakódva jelentősen gyorsítja a sarki jégtakaró olvadását, és hozzájárul az éghajlatváltozáshoz[11]. Ennek közvetett hatása Budapesten nyáron megnövekedett számú hőségnapok és egyéb szélsőséges időjárási jelenségek formájában jelentkezik. A hőség Budapesten évi 118-120 személy idő előtti halálozását és komoly gazdasági károkat okoz[12]. A fűtési és közlekedési eredetű korom jelentős üvegházgáz, úgy nevezett rövid élettartamú üvegházgáz (SLCP), hozzájárul az éghajlatváltozáshoz. Egy gramm levegőben lebegő korom melegítő hatása megfelel egy tonna szén-dioxidénak[13].
2. ábra, a PM2,5 részecskék kibocsátás forrásai (Adat forrása: AM, államtitkárság)
Az ultrafinom részecskék elsősorban a fűtésből, égetésből (különösen a szén, fa és egyéb szilárd anyagok eltüzeléséből), valamint a közlekedésből (elsősorban a dízeljárművekből és a kétüteműekből) származnak, de nem elhanyagolható a keletkezésükben az egyéb emberi tevékenységek során használt egyéb nem közlekedési gépek (például a fűnyírók, áramfejlesztők) szerepe sem, valamint beltéri források, mint dohányzás, füstölők, gyertyák[14]. Természetesen ez településenként változik a kibocsátások függvényében.
Számos nemzetközi tanulmány bizonyítja, hogy a részecskeszám mérése jobban jellemzi a légszennyezés egészségkárosító hatását, mert a fajlagos felülettől függ a részecskéken hordozott súlyosan egészségkárosító anyagok mennyisége. Azonos részecske tömeg esetén a fajlagos felület a részecskék méretével fordítottan arányos.[15] A tudományos kutatások során arra jutottak, hogy a részecskék felülete és mérete összefügg az oxidatív stresszel és a mitokondriális DNS (ez szabályozza a sejtek energiatermelését) károsodásával, az ultrafinom részecskék okozta károsító hatás nagyobb, mint a nagyobb részecskéké, különösen magas részecskeszámok esetén.[16]
3. ábra, a január 20-i mérés eredményei
Az adatok megjelenítésére egy Mapbox[17] alapú adatvizualizációt, a kepler.gl-t[18] alkalmaztam.
Az első, január 20-i méréskor fagypont körüli időben kellemetlen füstszag csavarta az orrunkat, a Barát- és Majdán patak völgyéből szemmel láthatóan áramlott a szilárd tüzelés füstje az Omszki-tó irányba a mérés kezdetén, ezt a magas, 30 000 feletti részecskeszám értékek is jelezték. A mérés alatt a legalacsonyabb értéket a Majdán-fennsíkon mértük, 3 930 részecskét köbcentiméterenként. Ugyanitt mértük a legmagasabb értéket is, az Erdőhát utcában, 308 000 részecskét egy dízelautó hatására.
4. ábra, néhány elhaladó dohányos 20-szorosára emelte a szennyezettséget
A következő, január 29-i mérésen valamivel tisztább levegőt mértünk az egész településen, viszont a Sport utcában a Barát-p hídja után 3 dohányos miatt jelentősen megemelkedett a mért részecskeszám. Öt tudományos vizsgálat elemezte eddig a COVID-19 és a dohányzás összefüggéseit. Megállapították, hogy a dohányosok 2,4-szer többen halnak meg, vagy szorulnak intenzív ápolásra lélegeztetéssel, mint a nemdohányzók a vírus fertőzése esetén, de még a súlyos esetek száma is 1,4-szeres a nemdohányzókhoz képest[19].
A március 1-én és 5-én végzett mérés a dízel járművek elképesztő szennyezésére mutatott rá. A Damjanich utcában jelentősebb autóforgalom mellett rendkívül magas volt a részecskeszám, rövid időre elérte a műszer mérési határát, 500.000 részecske/cm3 maximum értékkel. Itt az út szennyező hatása a környező területekre is kiterjedt, ez a mérési pontok adatain is látszik, kb. 2-3 ingatlant az úttól befelé is érint a szennyezése. A József A. úton is jelentősebb szennyezettéget mértünk. Az Erdőhát utcában egy határozott ponton erős pörkölt kávészag jelent meg, ezzel együtt hirtelen jelentősen megemelkedett a részecskeszám is, és viszonylag hosszan magas maradt, amíg a kávészagot éreztük. A magasban induló keleti légáramlás hozhatta ide a város keleti részén lévő valamelyik pörkölő üzemből.
Illegális hulladékégetésre utaló szagot csak elvétve éreztünk (Pomázon sokkal gyakoribb). A szilárd tüzelés elsősorban a település régebbi építésű részein jelenik meg, az új építésű részeken nem jellemző. Általános érvényű, hogy az épület megfelelően tervezett és kivitelezett (szabványnak megfelelő) hőszigetelésével a fűtési energia igény felére csökkenthető, ezzel a légszennyezés is. Sajnos sok helyen láttunk olyan fatüzelést (és ez a mérési adatokból is kitűnt), ahol hibásan visszafojtják a tüzet, nem kap elég levegőt, a tűztér hőmérséklete alacsony. Ez fokozott ultrafinom részecske, illetve rákkeltő benz-a-pirén kibocsátással jár (300-600°C![20]).
5. ábra, a dízel járművek szennyezése több telekkel odébb is mérhető
A Damjanich utca az emelkedő miatt veszélyes légszennyezettség forrása, a mérések alapján a szennyezés 2-3-4 szomszédos ingatlanra is kiterjed. Amennyiben országos szabályozás készül zöld zónákra[21], nagyon jó lenne elérni, hogy kisebb települések szennyezett részein is alkalmazni lehessen a korlátozást bizonyos védett útvonalakon. Általánosságban elmondható, amennyiben sikerül megnehezíteni az átjutást a településen, annál több autó fogja elkerülni, és mérséklődik a szennyezettség. Az iskolai autóforgalom is jelentős szennyező forrás, ezt a mérések is kimutatták, különösen a telepi iskola tekintetében. Megfelelő szemléletformálással, versenyekkel ösztönözni lehetne a gyerekeket, hogy ne autóval közlekedjenek, ugyanakkor a terület gyalogosbaráttá tétele ehhez elengedhetetlen (lakó-pihenő övezet).
Lenkei Péter
[1]http://whqlibdoc.who.int/hq/2006/WHO_SDE_PHE_OEH_06.02_eng.pdf
[2]Lásd angolul: http://en.wikipedia.org/wiki/Ultrafine_particle
[3]http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19560508
[4]Inhaled Nanoparticles Accumulate at Sites of Vascular Disease
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.6b08551
[5]http://www.lelegzet.hu/archivum/1995/07/1240.hpp.html
[6]https://www.eea.europa.eu/publications/air-quality-in-europe-2017/at_download/file
[7]Cost-benefit Analysis of Final Policy Scenarios for the EU Clean Air Package, Version 2, Corresponding to IIASA TSAP Report #11, Version 2a, October 2014, Lásd itt: Table A3.4. Time series: Lost working days to acute PM2.5 exposure
http://ec.europa.eu/environment/air/pdf/TSAP%20CBA.pdf
[8]http://www.euro.who.int/en/media-centre/sections/press-releases/2015/04/air-pollution-costs-european-economies-us$-1.6-trillion-a-year-in-diseases-and-deaths,-new-who-study-says
[9]Global estimates of mortality associated with long-term exposure to outdoor fine particulate matter http://www.pnas.org/content/early/2018/08/28/1803222115
[10] https://academic.oup.com/eurheartj/article/40/20/1590/5372326
[11]http://www.nature.com/news/soot-a-major-contributor-to-climate-change-1.12225
[12]http://www.met.hu/doc/rendezvenyek/metnapok-2013/P3_Paldy_etal.pdf
[13] http://www.matud.iif.hu/2014/11/12.htm
[14] https://www.youtube.com/watch?v=NHU9qfveQNA
[15]Ultrafine Particle Health Effects, John R. Froines, Ph.D. John R. Froines, Ph.D. ,Southern California Particle Center, 9. old.
http://www.aqmd.gov/docs/default-source/technology-research/ultrafine-particles-conference/pre-conference_2_froines.pdf?sfvrsn=2
[16]Ultrafine particulate pollutants induce oxidative stress and mitochondrial damage. Li et al. in Environ Health Perspect. 2003 Apr;111(4):455-60.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1241427/pdf/ehp0111-000455.pdf
[17] https://www.mapbox.com/ A Mapbox helymeghatározó platform a mobil és az internetes alkalmazások számára, online térinformatikai keretrendszer.
[18] https://kepler.gl/ A kepler.gle nyílt forráskódú adatvizualizációs platform, mely nagy méretű adatbázisok térinformatikai megjelenítésére és elemzésére alkalmas.
[19] http://www.tobaccoinduceddiseases.org/COVID-19-and-smoking-A-systematic-review-of-the-evidence,119324,0,2.html
[20] https://en.wikipedia.org/wiki/Benzo(a)pyrene
[21] https://hu.urbanaccessregulations.eu/