Helseeffekter av piggdekkstøv

Transkript

1 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen Helseeffekter av piggdekkstøv Christer Johansson Professor vid Institutionen för tillämpad miljövetenskap*, s universitet & Miljöutredare, SLB analys, Miljöförvaltningen, Bedre byluft-forum Torsdag 28. november 2013, Miljødirektoratet, Strømsveien 96, Oslo *ITM är även Svenskt referenslaboratorium för kontroll av tätortsluften enligt EU direktiv

2 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen Situationen i Innehåll Dubbdäckens hälsoeffekter Hälsokonsekvenser av dubbdäck Betydelsen av förbudet i Samhällsekonomi Halter i fordon

3 200 Sverige först inför EU domstolen för överskridande av PM10 Hornsgatan 2009, 100 worst days Lokalt vägdamm bidrar med 20%-80 % till totala PM10 halterna i trafikmiljö Local contribution Urban background Regional background 125 PM10,µg/m Christer Johansson, 1 6 ITM 11 s univ. 26 & Miljöförvaltningen

4 PM10, µg/m3 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen Dubbdäcken orsaken 2500 Tunnelhalter, PM10, i Södra länken tunneln i PM10 & Studded tyre use, weekly averages 100% 2000 PM10, west PM10, east Studded tyre 90% 80% 70% % 50% % 30% % 10% %

5 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen RUBRIKER

6 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen

7 Protester mot dålig luft Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen

8 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen Informationsinsatser i Tidningar På bussar Internet Broschyrer Riktad info till transportfirmor, taxi mm

9 Många fler förtida dödsfall av partikelutsläppen än trafikolyckorna personer dödade i trafiken varje år* ( , NTF.se) Dödsolyckor i trafiken ( Fina partiklar från vägtrafik kan orsaka ~430 förtida dödsfall per år* (Forsberg et al., Ambio, vol.,34, No. 1, 2005) Grova partiklar från vägtrafik kan orsaka ytterligare ~40 förtida dödsfall per år* (baserat på Meister et al., 2012,) Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen * s län

10 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen ROAD DUST HEALTH EFFECTS & ABATEMENT STRATEGIES International Conference 2010 in Road dust... contributes to a complex urban aerosol Variable size, chemistry and morphology Highly variable in time and space... makes substantial contribution to PM10 One of the main reasons for exceedances of limit values in many cities in Europe Presently unregulated!... need further scientific attention! What makes road dust harmful? What can we do to reduce road dust emissions?

11 Health effects of road dust Sammanfattning Toxikologiska o experimentella studier: Mineralsammansättning & ytreaktivitet viktigt för toxicitet hos mineralpartiklar Toxicitet kan bero på andra PM komponenter Endotoxin (från jordbakterier) Finns inga experimentella studier Epi: Korttidsexponering o sjuklighet Påverkan på andningsvägar väl dokumenterad men inga effecter på hjärtkärlsjukdom I Men många andra studier har dokumenterat påverkan av grova partiklar på sjukdomar I andningsvägar och i hjärta/kärl. Epi: Korttidsexponering o dödlighet Sahara sand ökar dödligheten (Barcelona o Rom) Grova partiklar fr torra områden I USA ökar dödligheten Grova partiklar I ökar dödligheten Epi. Långtidsexponering o dödlighet Svårt separera effekter av olika PM komponenter p g a hög korrelation Mer studier krävs Mer studier behövs om vägdammets hälsoeffekter! Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen

12 Giftig blandning (?) Mest komplexa partikelblandningen Man kan hitta? Brake material -heavy metals -Carcinogenic antimony -lead sulphide -phenol formaldehyde resins, -polycyclic aromatic hydrocarbons, -aluminium, -calcium carbonate, -Barium sulphate, -kaolinite clays, -graphite, -silica, -magnesium and chromium oxides, -zirconium, Ziron, Molyddenite, carbon black, cashew dust, rubber, glass, Kevlar, ceramic, potassium titanate fibres, chromite -other metal powders Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen Road dust PM Brake and Tyre material along with stone minerals and other organic compounds, bacteria, mould spores, animal dander, pollen and pollen fragments. Tyres Organic compounds found within tyre material include: polycyclic aromatic hydrocarbons, benzothiazoles, toluene, styrene, methylethenylbenzenes, methyloctene, butadiene polymers, ethylbenzene, limonene, xylenes, ethylmethylbenzenes and dimethylcyclohexenes Zinc, copper, cadmium, magnesium, sodium, calcium, iron and antimony. Around 20% of the total zinc concentrations within aerosol samples in inner cities are thought to originate from tyre particles

13 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen Högre PAH emissioner från vinterdäck jfrt med sommardäck

14 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen Grova partiklars påverkan på förtida dödlighet i 1.68% per 10 µg/m 3 Meister, K., Johansson, C., Forsberg, B., Estimated Short-Term Effects of Coarse Particles on Daily Mortality in, Sweden. Environ Health Perspectives, 120,

15 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen Jämförelse med andra studier: Relativa risker för PM10: Viktat medel: 0.74% (0.2% 12%) per 10 µg/m 3 WHO, AQG 2000

16 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen Hälsovinster av dubbdäcksförbud 1. Förbud på Hornsgatan (endast gata) 2. Om minskad andel i hela regionen (med t ex avgifter) Hälsokonsekvens baserat på Meister et al.: 1,68 % minskad dödlighet per 10 µg/m3 724 dödsfall per år per invånare

17 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen Hälsovinster 1. Förbud på en gata (dagens situation 50% & 60% dubbandel lokalgator resp. infarter): µg/m3 lägre grova PM - 8 färre förtida dödsfall 2. Om end 10% på local gator & 50% infarter: - ytterligare 15 färre förtida dödsfall Meister K, Johansson C, Forsberg B (2012). Estimated Short-Term Effects oc Coarse Particles on Daily Mortality in, Sweden. Environ Health Perspect. 120:

18 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen Dubbdäcksbegränsning lönsam förkortning av tiden till 31/3 i södra Sverige och 15/4 i övriga Sverige Hälsovinst p.g.a. minskade partikelhalter ca 96 Mkr per år Hälsovinst p.g.a. minskat buller ca 150 Mkr Kostnaden för slitaget skulle minska med ca 50 Mkr per år. Minskning av CO2-utsläpp med ca ton och miljövinst för minskade CO2-utsläpp med ca 37 Mkr per år. Olyckskostnaden skulle öka med ca 8 Mkr per år. Den totala samhällsvinsten blir då +325 Mkr per år för ett dubbdäcksförbud i april. Trafikverket, 2008: Samlad lägesrapport om vinterdäck Redovisning av ett regeringsuppdrag

19 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen Policy relevans reglera icke- avgaspartiklar

20 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen Policy relevans reglera ickeavgaspartiklar Non-exhaust emissions and in particular suspension is a main contributor to exceedences at street locations of the PM10 air quality standards in various European cities. Wear-related PM emissions which contain high concentrations of metals, may (despite their limited contribution to the mass of nonexhaust emissions) cause significant health risks for the population, especially when living near intense traffic locations. To quantify the existing health risks, dedicated research is required on wear emissions, dispersion in urban areas, population exposure and its health effects. Such information will be crucial for environmental policy makers as an input for discussions on the need to develop control policies.

21 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen Policy relevans reglera ickeavgaspartiklar 20 experter bedömer att: - Icke-avgas emissioner dominerar PM konc i framtiden (2020+) - De är lika viktiga för toxiciteten som avgaspm i framtiden (2020+)

22 PM10 överskridanden Europa mycket stor del p g a grova partiklar - icke-avgas utsläpp Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen Non-exhaust PM10 av trafikbidraget : Urban: 50%-70% Trafik: 60%-80% Claudia Hak, Steinar Larssen, Scott Randall, Cristina Guerreiro, Bruce Denby, NILU

23 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen REVIHAAP: Behövs PM10? Ja! Ökade belägg för oberoende korttidseffekter av grova partiklar och långtidseffekter av PM10 (lungeffekter) långt under nuvarande gränsvärden Motiverar separat reglering av års- och korttidshalter av PM10

24 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen REVIHAAP: Partikelfraktioner o källor Black Carbon (sot) lyfts fram uttryck för effekten av primära förbränningspartiklar Nitrat o sulfat Inga toxikologiska effekter Men epidemiologiska studier finner samband Grova partiklar Har effekter även på mortalitet Ultrafina partiklar Källor Begränsat underlag om effekterna Vägtrafik (avgaser, vägdamm) Koleldning (sulfat) Fartygsmotorer Vedrök Metallindustri Ökensand

25 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen Andra slutsatser Närhet till betydande trafikflöden Ger långtidseffekter Kan vara både grova o fina partiklar som orsakar effekterna!

26 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen REVIHAAP Mer stöd för effekter Akuta effekter Långtidseffekter Fler typer av effekter dokumenterade Kardiovaskulära effekter erkända av experter Ökad insikt om mekanismerna

27 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen REVIHAAP: Behövs korttidsgränsvärde för PM2.5? Ja! Drabbade grupper och bakomliggande mekanismer behöver inte vara desamma för kort- och långtids-effekter av PM2.5 Områden med måttliga långtidshalter av PM2.5 kan ändå ha episoder med ganska höga halter

28 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen Sammanfattning Behåll PM10 Borde ha dygnsvärde för PM2.5 NO2 Närhet till väg viktig parameter O3

29 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen Barns lungfunktion påverkas Modellberäknad halt av PM10- trafikpartiklar (mest slitagepartiklar) vid boen under första levnadsåret hade samband med lungfunktion vid 8 års ålder trots halter på bara ca 1-8 μg/m3. Schultz et al, 2012

30 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen Dubbslitage påverkar inte bara PM10! Både PM0.1 och PM2.5 påverkas!

31 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen Kemisk ss i olika partikelfraktioner vid slitage av vägbana med dubbdäck

32 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen Exponering (för trafikanter) i fordon Christer Johansson, Michael Norman, Billy Sjövall, Lars Törnqvist Hans Karlsson, Kai Rosman, Johan Ström

33 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen Filtreringseffektivitet o undertryck påverkar Filteringseffektivitet (1=allt fastnar) Filtrets ålder: äldre mer effektiva Ökande ålder Vanligt förekommande pappersfilter: A: Microguard 3012 B: GKI part 3008 C: Microguard Partiklar från dieselmotor + Arizona test dust. Volvofiltret enl Volvos test Undertrycket i kupén viktigt ökar med fo hast.+filterålder

34 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen Fordon Volvo V70 (2011) SAAB 95 (2004) Ford Focus (2005) SL Buss Scania (2007) Volkswagen LT TDI Van (2001)

35 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen Filterspec för Volvon

36 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen Insug utanför Volvon

37 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen Instrument inne i fordon -PM10, PM5, PM2,5, PM1 with Lighthouse -Particle number with Ptrak -BC with min aethelometers -All instruments simoultaneous inside and outside ( 2 instrument of each) SL-buss

38 Halter i Södra länken tunneln Antal partiklar >7nm r2= NOx BC (sot) r2= Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen NOx

39 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen Halt i fordon o utanför Ventilation Volvo Recirkulation Avgaspartiklar (antalskoncentrationer) r2 = 0,72 r2 = 0,006 Ventilation SAA B Recirkulation Buss Ventilation r2 = 0,96 r2 = 0,56 Ventilation Ford Recirkulation r2 = 0,50 r2 = 0,98 r2 = 0,49

40 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen Halt i fordon o utanför

41 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen Re-cirkulation Slutsatser Mckt liten påverkan på halterna inuti fordonen Interna källor kan ha viss betydelse Med ventilationen (ca 75% av max) Partikelstorleksberoende PM10 <10 % då PM10 domineras av grova partiklar PM2,5 Sot < 25 % 41 % Antal (>20 nm) Mellan 40 % och 50 % av halterna utanför fordonen. NOx o NO2 ~100 % (Ej Volvon)

42 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen Sammanfattning Dubbdäck orsakar höga halter PM10, främst grova partiklar som Är toxiska Orsakar ökade besvär och sjukdomar Ökar dödligheten bland befolkningen Betydande hälsovinster minska dubbdäcksandelen i Samhällsekonomiskt lönsamt att minska dubbdäcksanvändningen De grova partiklarna filtreras dock effektivt av fordonsfilter Halt I fordon <10 % av omgivande halter även med ventilationsluft utiåfrån (75%) Med recirkulation påverkar inte omgivningens halter av grova partiklar halterna I fordonskupén

43 Christer Johansson, ITM s univ. & Miljöförvaltningen Tack för uppmärksamheten! FRÅGOR?