Zawartość pyłów zawieszonych w powietrzu istotnie zależy nie tylko od lokalnej emisji, ale jest także determinowana przez warunki geograficzne, atmosferyczne (nasilenie i kierunek wiatru, temperatura otoczenia, wilgotność), zależą od pory roku (emisja wynikająca ze spalania paliw kopalnych w celach grzewczych wzrasta zimą) i od pory dnia (wyraźna jest zależność emisji spalin samochodowych w czasie nasilenia ruchu drogowego odpowiadającego przemieszczaniu się z i do pracy).¹¹

Według szczegółowych analiz dokonanych w ramach projektu „Program ochrony powietrza dla terenu województwa śląskiego mający na celu osiągnięcie poziomów dopuszczalnych substancji w powietrzu oraz pułapu stężenia ekspozycji”,¹² w Polsce głównym źródłem zanieczyszczeń powietrza jest indywidualne spalanie paliw stałych z sektora komunalno-bytowego. Źródła te powodują ponad 51% całkowitej emisji pyłu PM₁₀, blisko 44% całkowitej emisji pyłu PM_2,5 oraz 94% emisji benzopirenu. Tak duże udziały indywidualnych urządzeń grzewczych w całkowitej emisji do powietrza wynikają z użytkowania kotłów lub pieców węglowych o niskiej efektywności energetycznej, niespełniających norm emisyjnych, oraz spalania w nich paliw o niskich parametrach jakościowych.

Większość osób w społeczeństwach krajów europejskich spędza ponad 90% swojego czasu w pomieszczeniach zamkniętych, co jednak nie eliminuje narażenia na skażenie powietrza. Należy wyraźnie podkreślić, że pyły zawieszone frakcji PM_2,5 infiltrują przestrzenie zamknięte i największa ekspozycja na ten rodzaj zanieczyszczenia dotyczy przebywania w domach, miejscach pracy, nauki etc.

Zanieczyszczenie powietrza – wpływ na śmiertelność

Ekspozycja długoterminowa

Długoterminowa ekspozycja na zanieczyszczenie powietrza istotnie zwiększa śmiertelność, co jest w największym stopniu determinowane przez narażenie na pyły zawieszone frakcji PM_2,5.⁸ Jak wynika z raportów WHO, długotrwałe narażenie na działanie pyłu PM_2,5 jest związane ze skróceniem oczekiwanej długości życia mieszkańca UE o ponad 8 miesięcy, a w przypadku mieszkańców Polski – aż o 10 miesięcy.¹³

Narażenie na pyły PM_2,5 zostało uznane za piąty modyfikowalny czynnik ryzyka zgonu, po skurczowym ciśnieniu tętniczym, paleniu tytoniu, stężeniu cholesterolu i glukozy.⁶

W badaniu z 2013 roku wykazano, że łączny efekt narażenia na każde zwiększenie PM_2,5 o 10 µg/m³ polega na wzroście śmiertelności całkowitej o 6%, a sercowo-naczyniowej o 11%.¹⁴ Niedawno opublikowane wieloośrodkowe badanie europejskie ESCAPE, obejmujące dane 367 251 osób z 22 badań kohortowych, narażonych na PM_2,5 średnio przez 13,9 roku, wskazuje na liniową zależność śmiertelności ogólnej od stężenia PM_2,5. Zwiększenie zawartości pyłu frakcji PM_2,5 o każde 5 µg/m³ zwiększa ryzyko zgonu o 7% (iloraz zagrożeń [HR – hazard ratio] 1,07; 95% przedział ufności [CI – confidence interval] 1,02-1,13).

Ekspozycja krótkoterminowa

Krótkotrwałe narażenie na wysokie stężenia pyłu zawieszonego prowadzi głównie do podrażnienia błon śluzowych górnych i dolnych dróg oddechowych, co może powodować zarówno chwilowe problemy z oddychaniem, jak i zaostrzenie objawów chorób przewlekłych.

W licznych badaniach oraz ich metaanalizach wykazano, że istnieje wyraźny wpływ krótkoterminowego narażenia na wysokie stężenia pyłu zawieszonego, NO₂ i ozonu na śmiertelność całkowitą.^15-17

Obliczono, że wzrost stężenia pyłów frakcji PM_2,5 o każde 10 µg/m³ przy krótkoterminowym narażeniu wiąże się z 1% wzrostem śmiertelności całkowitej.¹⁸ Główną przyczyną zwiększonej śmiertelności były choroby układu oddechowego (wzrost śmiertelności o 1,5% przy narażeniu na zwiększone stężenia pyłów frakcji PM_2,5 na każde 10 µg/m³), ale także choroby układu krążenia (odpowiednio wzrost śmiertelności o 0,8%).¹⁸

W badaniu APHENA analizującym wpływ zanieczyszczeń powietrza na zdrowie w różnych miastach Europy, Stanów Zjednoczonych i Kanady stwierdzono, że zwiększenie śmiertelności obserwuje się także w przypadku krótkoterminowego narażenia na pyły frakcji PM₁₀. Zwiększenie stężenia PM₁₀ o każde 10 µg/m³ przyczynia się do wzrostu śmiertelności całkowitej o 0,2-0,6%.¹⁹

Wzrost stężenia NO₂ także wpływał niezależnie na śmiertelność całkowitą (0,3% wzrostu na każde zwiększenie stężenia o 10 µg/m³), śmiertelność z powodu chorób układu oddechowego (odpowiednio wzrost o 0,4%) i układu krążenia (0,4%).²⁰

Zanieczyszczenie powietrza – wpływ na choroby sercowo-naczyniowe

Drobny pył przenika bezpośrednio do płuc i do układu naczyniowego, skąd toksyczne związki (także takie, dla których pył jest tylko nośnikiem – metale ciężkie, benzopiren) przenoszone są do każdej komórki organizmu.

Ekspozycja na wysokie stężenie pyłu zawieszonego w powietrzu, nawet krótkotrwała, wiąże się ze wzrostem ryzyka ostrych incydentów sercowo-naczyniowych (zawałów mięśnia sercowego i udarów mózgu). Stała ekspozycja zwiększa także ryzyko przewlekłych chorób układu krążenia. Inhalacja powietrza zanieczyszczonego pyłami może inicjować rozwój zaburzeń metabolicznych i układu krążenia, w tym nadciśnienia tętniczego i cukrzycy typu 2. Coraz więcej danych z badań eksperymentalnych i obserwacyjnych potwierdza istnienie związku przyczynowo-skutkowego między zanieczyszczeniem powietrza a rozwojem patologii w układzie immunologicznym, sercowo-naczyniowym oraz zaburzeniem regulacji metabolizmu.

Miażdżyca

W badaniach obserwacyjnych wykazano, że istnieje nie tylko zależność między narażeniem na zanieczyszczenie powietrza a incydentami wieńcowymi, ale także między stężeniem pyłu zawieszonego a parametrami subklinicznej miażdżycy.

W amerykańskim badaniu ponad 5000 mieszkańców aglomeracji miejskich poddanych 5-letniej obserwacji stwierdzono, że wzrost stężenia w powietrzu pyłów frakcji PM_2,5 o każde 2,5 µg/m³ był związany z szybszą progresją (o 5 µm/rok) grubości kompleksu błony środkowej i wewnętrznej tętnicy szyjnej wspólnej (CIMT – carotid intima-media thickness).²¹ Istotna jest także obserwacja, że zmniejszenie narażenia na pyły zawieszone było związane z mniejszą progresją przebudowy tętnic (−2,8 µm/rok grubości CIMT na redukcję stężenia PM_2,5 o każdy 1 µg/m³).²¹