Co je to částicová hmota?

Částice ve vzduchu (PM) nejsou jedinou znečišťující látkou, ale spíše směsí mnoha chemických druhů. Je to složitá směs pevných látek a aerosolů složená z malých kapiček kapaliny, suchých pevných fragmentů a pevných jader s tekutými povlaky. Částice se velmi liší velikostí, tvarem a chemickým složením a mohou obsahovat anorganické ionty, kovové sloučeniny, elementární uhlík, organické sloučeniny a sloučeniny ze zemské kůry. Částice jsou pro účely regulace kvality ovzduší definovány svým průměrem. Osoby s průměrem 10 mikronů nebo méně (PM10) jsou vdechovatelné do plic a mohou vyvolat nepříznivé účinky na zdraví. Jemné částice jsou definovány jako částice, které mají průměr 2.5 mikronu nebo méně (PM2.5). Proto PM2.5 obsahuje část PM10.

Jaký je rozdíl mezi PM10 a PM2.5?

PM10 a PM2.5 často pocházejí z různých zdrojů emisí a mají také odlišné chemické složení. Emise ze spalování benzínu, oleje, motorové nafty nebo dřeva produkují velkou část znečištění PM2.5 ve venkovním ovzduší, stejně jako významnou část PM10. PM10 také zahrnuje prach ze stavenišť, skládek a zemědělství, požáry a spalování kartáčů / odpadu, průmyslové zdroje, větrný prach z volných ploch, pyl a fragmenty bakterií.

Rozdíl ve velikosti částic mezi Pm2.5 a Pm10?
PM mohou být buď přímo emitovány ze zdrojů (primární částice), nebo vytvářeny v atmosféře chemickými reakcemi plynů (sekundární částice), jako je oxid siřičitý (SO2), oxidy dusíku (NOX) a určité organické sloučeniny. Tyto organické sloučeniny mohou být emitovány jak přírodními zdroji, jako jsou stromy a vegetace, tak také z umělých (antropogenních) zdrojů, jako jsou průmyslové procesy a výfukové plyny z motorových vozidel. Relativní velikosti částic PM10 a PM2.5 jsou porovnány na obrázku níže.

Jaký je rozdíl mezi Pm2.5 a Pm10?

Proč je CARB znepokojen PM10 a PM2.5?

CARB je znepokojen vzduchem přenášenými částicemi kvůli jejich účinkům na zdraví Kaliforňanů a životní prostředí. Jak PM2.5, tak PM10 lze inhalovat, přičemž některé se ukládají v dýchacích cestách, i když umístění ukládání částic v plicích závisí na velikosti částic. PM2.5 s větší pravděpodobností cestuje do a usazuje se na povrchu hlubších částí plic, zatímco PM10 se s větší pravděpodobností usazuje na površích větších dýchacích cest v horní oblasti plic. Částice uložené na povrchu plic mohou vyvolat poškození tkáně a zánět plic.

Jaké druhy škodlivých účinků mohou částice způsobit?

S expozicí PM2.5 a PM10 byla spojena řada nepříznivých dopadů na zdraví. U PM2.5 byly krátkodobé expozice (do 24 hodin) spojeny s předčasnou úmrtností, zvýšeným hospitalizací pro příčiny srdce nebo plic, akutní a chronickou bronchitidou, astmatickými záchvaty, návštěvami pohotovosti, respiračními příznaky a omezeným dny aktivity. Tyto nepříznivé účinky na zdraví byly hlášeny především u kojenců, dětí a starších dospělých s již existujícími srdečními nebo plicními chorobami. Kromě toho je ze všech běžných látek znečišťujících ovzduší PM2.5 spojován s největším podílem nepříznivých účinků na zdraví souvisejících se znečištěním ovzduší, a to jak ve Spojených státech, tak na celém světě, na základě Projekt Global Burden of Disease.

Krátkodobé expozice PM10 byly spojeny primárně se zhoršením respiračních onemocnění, včetně astmatu a chronické obstrukční plicní nemoci (COPD), což vedlo k hospitalizaci a návštěvě pohotovostního oddělení.

Dlouhodobá expozice (měsíce až roky) PM2.5 byla spojena s předčasnou smrtí, zejména u lidí, kteří mají chronické onemocnění srdce nebo plic, a se sníženým růstem plicních funkcí u dětí. Účinky dlouhodobé expozice PM10 jsou méně jasné, i když několik studií naznačuje souvislost mezi dlouhodobou expozicí PM10 a respirační úmrtností. Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny (IARC) zveřejnila a recenze v roce 2015 dospěli k závěru, že částice ve vnějším znečištění ovzduší způsobují rakovinu plic. 

Měření rozdílu velikostí částic Pm2.5 a Pm10

Kdo je vystaven největšímu riziku z expozice částicím?

Výzkum ukazuje na starší dospělé s chronickým srdečním nebo plicním onemocněním, děti a astmatiky jako na skupiny, u nichž je nejpravděpodobnější nepříznivé účinky na zdraví při expozici PM10 a PM2.5. Děti a kojenci jsou také náchylní k poškození vdechováním znečišťujících látek, jako je PM, protože vdechují více vzduchu na kilogram tělesné hmotnosti než dospělí - dýchají rychleji, tráví více času venku a mají menší velikosti těla. Nezralý imunitní systém dětí může navíc způsobit, že budou náchylnější k PM než zdraví dospělí.

Výzkum iniciovaný CARB Studie zdraví dětí zjistili, že děti žijící v komunitách s vysokou hladinou PM2.5 měly pomalejší růst plic a měly menší plíce ve věku 18 let ve srovnání s dětmi, které žily v komunitách s nízkou hladinou PM2.5.

Společnost CARB použila k posouzení předčasné úmrtnosti spojené s expozicí PM2.5 metodiku hodnocení rizik podle US EPA (California Air Resources Board 2010). Aktualizace této analýzy využívající údaje o kvalitě vnějšího ovzduší z let 2014–2016 naznačila, že expozice PM2.5 přispívá k 5,400 (rozmezí nejistoty 4,200 6,700 - 2.5 2,800) předčasných úmrtí ročně v Kalifornii na kardiopulmonální příčiny. Kromě toho PM350 každoročně přispívá do 5,100 6,700 hospitalizací pro kardiovaskulární a respirační onemocnění (rozmezí nejistoty 4,200 - 9,300 XNUMX) a asi XNUMX XNUMX návštěv astmatu na pohotovosti (rozmezí nejistoty XNUMX XNUMX - XNUMX XNUMX) každý rok v Kalifornii.

Jak částice ovlivňují životní prostředí?

Ukázalo se, že množství pevných částic v mnoha vědeckých studiích klesá viditelnosta také nepříznivě ovlivnit klima, ekosystémy a materiály. PM, primárně PM2.5, ovlivňuje viditelnost změnou způsobu absorpce a rozptýlení světla v atmosféře. Pokud jde o změnu klimatu, některé složky směsi okolního PM podporují oteplování klimatu (např. Černý uhlík), zatímco jiné mají chladicí vliv (např. Dusičnan a síran), takže okolní PM mají vlastnosti ohřívání i chlazení klimatu. PM mohou nepříznivě ovlivnit ekosystémy, včetně rostlin, půdy a vody prostřednictvím depozice PM a jejího následného příjmu rostlinami nebo depozice do vody, kde mohou ovlivnit kvalitu a čistotu vody. Kov a organické sloučeniny v PM mají největší potenciál změnit růst a výnos rostlin. Usazování PM na povrchy vede ke znečištění materiálů.

Je částice v interiéru problém?

Některé částice nalezené v interiéru pocházejí z venku, zejména PM2.5. Tyto částice vstupují do vnitřních prostorů dveřmi, okny a „netěsností“ stavebních konstrukcí. Částice mohou také pocházet z vnitřních zdrojů. Částice vnitřního původu zahrnují složky pocházející z biologických zdrojů, z nichž mnohé jsou známé alergeny, jako jsou pyly, spóry plísní, roztoči a švábi. Vnitřní aktivity také generují částice, včetně kouření tabáku, vaření a spalování dřeva, svíček nebo kadidla. Částice se také mohou v interiéru tvořit ze složitých reakcí plynných znečišťujících látek emitovaných z takových zdrojů, jako jsou čisticí prostředky pro domácnost a osvěžovače vzduchu.

Jaké jsou normy kvality vnějšího ovzduší pro částice?

Normy kvality vnějšího ovzduší definují maximální množství znečišťujících látek, které se mohou vyskytovat ve venkovním ovzduší bez poškození lidského zdraví. V roce 2002 výbor po rozsáhlém přezkoumání vědecké literatury přijal nový roční průměrný standard pro PM2.5 ppm a zachoval stávající roční a 24hodinový standardní průměrný standard pro PM10. Národní roční průměrný standard PM2.5 byl naposledy revidován v roce 2012 po vyčerpávajícím přehledu nové literatury, který ukázal na důkazy o zvýšeném riziku předčasné úmrtnosti při nižších koncentracích PM2.5 než stávající standard. Revize z roku 2012 vyústila v zachování stávajících průměrných standardů PM24 a PM2.5 za 10 hodin.

***

Článek původně vytištěný v Kalifornské radě pro letecké zdroje: https://ww2.arb.ca.gov/resources/inhalable-particulate-matter-and-health