Ocena narażenia dzieci na zanieczyszczenia powietrza wewnętrznego -omówienie wyników projektu badawczego

Transkrypt

1 Otwarte seminaria 2012 Ocena narażenia dzieci na zanieczyszczenia powietrza wewnętrznego -omówienie wyników projektu badawczego mgr Ewa Błaszczyk Zespół Mikrobiologii Środowiska

2 Gdzie spędzamy większość czasu? Kornartit C. i inni (2010), Environtment International 36,

3 Gdzie spędzamy większość czasu? B. Zabiegała (2009);

4 Powietrze wewnętrzne Powietrze wewnętrzne, czyli powietrze otaczające człowieka w pomieszczeniach zamkniętych, to swoisty mikroklimat, odmienny w składzie od powietrza atmosferycznego - powietrza zewnętrznego.

5 Powietrze wewnętrzne Powietrze wewnętrzne jest systemem dynamicznym, na który oddziałują takie czynniki jak: wentylacja budynków; temperatura i wilgotność względna budynków; jakość powietrza zewnętrznego w bezpośrednim sąsiedztwie budynku (obecność zewnętrznych źródeł emisji); materiały budowlane i wyposażenie pomieszczeń; sposób ogrzewania pomieszczeń i przygotowywania posiłków; styl życia użytkowników pomieszczeń.

6 Do głównych zanieczyszczeń powietrza wewnętrznego należą: związki nieorganiczne (NO x, SO 2, CO x ); lotne związki organiczne (VOC); pyły i aerozole; radon; Powietrze wewnętrzne zanieczyszczenia biologiczne.

7 Dlaczego dzieci? Uwarunkowania fizjologiczne: szybki rozwój tkanek i narządów; duża ilość przyjmowanych płynów i pokarmów; wyższe tempo oddychania; niższa sprawność wentylacyjna płuc; niedojrzałość układu immunologicznego; większa powierzchnia ciała w stosunku do masy.

8 Dlaczego dzieci? Uwarunkowania behawioralne: większa aktywność fizyczna; inny rodzaj żywności; strefa oddychania bliżej podłogi; branie do ust brudnych rąk i innych przedmiotów.

9 Projekt badawczy Projekt nr N N pt.: Ocena jakości powietrza pomieszczeńw aspekcie narażenia zdrowia dzieci finansowany ze środków MNiSW( ) Kierownik projektu: Dr hab. Danuta Mielżyńska-Švach

10 Cel pracy 1.Ocena stanu zanieczyszczenia powietrza wewnętrznego oraz zewnętrznego wybranymi czynnikami szkodliwymi na zróżnicowanych obszarach (miejsko-przemysłowym i rolniczym). 2.Ocena narażenia populacji dzieci w oparciu o wybrane biomarkery.

11 Badana populacja Badaniu poddano109 dzieci w wieku przedszkolnym z Dąbrowy Górniczej i gminy Janów (Złoty Potok, Janów). Badane grupy Dąbrowa Górnicza Liczba Wiek [lata] Gmina Janów Liczba Wiek [lata] Dziewczynki 35 6,2 26 6,5 Chłopcy 23 6,0 25 6,3

12 Materiał do badań Próbki środowiskowe powietrza zewnętrznego i wewnętrznego: zanieczyszczenia gazowe (NO 2 ; SO 2 ); zanieczyszczenia pyłowe (PM2,5; WWA). Próbki biologiczne: mocz; komórki nabłonkowe z jamy ustnej. Pobór próbek sezon grzewczy (od marca 2010 do początku kwietnia 2010).

13 Metody badań Dane ankietowe: dane osobowe (płeć, data i miejsce urodzenia ); narażenie na dym tytoniowy; warunki mieszkaniowe (rodzaj ogrzewania); stan zdrowia dziecka.

14 Metody badań Analizy chemiczne: oznaczenia stężeń SO 2 metodą chromatografii jonowej; oznaczenia stężeń NO 2 metodą spektrofotometryczna; oznaczenia stężeń pyłu PM2,5 metodą wagowa; oznaczenia stężeń 15 WWA we frakcji PM2,5 metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej z detekcją fluorescencyjną.

15 Metody badań Analizy biologiczne: efekt mutagenny ekstraktów aerozolu PM2,5 test Salmonella(szczep TA98±S9 i YG1024 ±S9); efekt mutagenny ekstraktów moczu test Salmonella (szczep YG1024 ±S9); oznaczenie zawartości 1-OHP w moczu metodą chromatografii cieczowej z detekcją fluorymetryczną; oznaczenie zawartości kotyninyw moczu metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej z tandemową spektrometrią mas.

16 Metody badań Analizy biologiczne: oznaczenia adduktów DNA-BPDE-1 w komórkach nabłonkowych metodą immunohistochemiczną; Fot. E. Błaszczyk test mikrojądrowy w komórkach nabłonkowych - barwienie DNA metodą Feulgena. Fot. E. Błaszczyk

17 Markery biologiczne Biomarkery Ekspozycji Markery dawki wewnętrznej efekt mutagenny moczu 1-OHP w moczu kotyninaw moczu Markery dawki biologicznie efektywnej adduktydna-bpde-1 w komórkach nabłonkowych Efektu Markery wczesnych skutków biologicznych test mikrojądrowy w komórkach nabłonkowych Wrażliwości Seńczuk W., Toksykologia współczesna. Wydawnictwo PZWL, Warszawa 2006:

18 Wyniki monitoring powietrza Zanieczyszczenia gazowe Badana substancja SO 2 [μg/m 3 ] NO 2 [μg/m 3 ] Obszary i obiekty Średnia±SD Zakres Mediana Zakres Powietrze zewnętrzne Dąbrowa Górnicza Złoty Potok 12,9 ±2,6 10,0 ±4,7 9,0 16,0 4,0 16,0 34,5 10,0 19,0 55,0 8,0 17,0 Powietrze wewnętrzne Dąbrowa Górnicza Złoty Potok 8,6 ±2,5 11,1 ±1,7 4,3 12,7 6,2 12,2 8,1 7,8 6,8 9,8 4,2 13,4 Janów 9,13 ±3,6 5,7 17,4 7,3 5,3 8,4 Poziom dopuszczalny w powietrzu zewnętrznym: SO 2 20 μg/m 3 /rok, NO 2 40 μg/m 3 /rok

19 Wyniki monitoringpowietrza Zanieczyszczenia pyłowe Badana substancja PyłPM2,5 [μg/m 3 ] Benzo(a)piren [ng/m 3 ] Suma stężeń15 WWA* [ng/m 3 ] Obszary i obiekty Mediana Zakres Mediana Zakres Mediana Zakres Powietrze zewnętrzne Dąbrowa Górnicza Złoty Potok 32,5 30,1 22,8 45,0 25,3 46,8 4,0 3,4 1,1 8,0 1,3 6,3 52,9 43,1 18,0 117,7 24,1 87,9 Powietrze wewnętrzne Dąbrowa Górnicza Złoty Potok 25,1 36,1 18,5 42,4 20,0 41,9 3,6 3,1 1,2 7,5 2,7 12,8 36,2 31,4 14,6 73,0 25,0 89,5 Janów 24,4 16,4 32,3 4,5 2,2 7,8 47,1 26,5 70,3 * - acenaftylen, antracen, benzo(a)antracen, benzo(b)fluoranten, benzo(k)fluoranten, benzo(a)piren, benzo(ghi)perylen, chryzen, dibenzo(a,h)antracen, fenantren. fluoranten, fluoren, piren, indeno(1,2,3-c,d)piren, naftalen.

20 Wyniki monitoring powietrza 5,0 Powietrze zewnętrzne Powietrze wewnętrzne 3 Aktywność mutagenna/m (szczep TA98) 4,0 3,0 2,0 1,0 wariant -S9 wariant +S9 0,0 Dąbrowa Górnicza Złoty Potok Dąbrowa Górnicza Złoty Potok Janów Efekt mutagenny frakcji PM2,5 (szczep TA98)

21 Wyniki monitoring powietrza 9,0 8,0 Powietrze zewnętrzne Powietrze wewnętrzne 3 Aktywność mutagenna/m (szczep YG1024) 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 wariant -S9 wariant +S9 0,0 Dąbrowa Górnicza Złoty Potok Dąbrowa Górnicza Złoty Potok Janów Efekt mutagenny frakcji PM2,5 (szczep YG1024)

22 Wyniki monitoringbiologiczny 2,4 2,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 Efekt mutagenny moczu (szczep YG1024)

23 Wyniki monitoring biologiczny Marker ekspozycji na piren Parametr 1-OHP w moczu [μg/g kreat.] Obszar Dąbrowa Górnicza Złoty Potok Janów Mediana 0,49 0,52 0,67 Zakres 0,21 3,40 0,20 1,20 0,21 2,29 Zakres referencyjnydla 1-OHP w moczu : 0,3 µg/g kreat.

24 Wyniki monitoring biologiczny Marker ekspozycji na nikotynę Parametr Kotyninaw moczu [ng/mg kreat.] Obszar Dąbrowa Górnicza Złoty Potok Janów Mediana 17,46 8,79 15,73 Zakres 2,52 64,66 2,93 17,79 3,64 82,58 Zakres referencyjny dla kotyninyw moczu : >5 ng/mg kreat. brak narażenia na ETS; 5-50 ng/mg kreat. narażenie na ETS; <50 ng/mg kreat. - czynne palenie.

25 Wyniki monitoring biologiczny Marker ekspozycji na benzo(a)piren Parametr AdduktyBPDE-1-DNAw komórkach nabłonkowych z jamy ustnej[iod/50 kom.] Obszar Dąbrowa Górnicza Złoty Potok Janów IOD zintegrowana gęstość optyczna Średnia±SD 84,5 ±13,8 103,2 ±27,3 88,8 ±20,8 Zakres 56,7-112,9 48,1-182,6 57,6-138,8 Poziom adduktów BPDE-1-DNA w komórkach nabłonkowych z jamy ustnej u palaczy (kontrola pozytywna) wynosił średnio 163±36 [IOD/50 kom.].

26 Wyniki monitoring biologiczny Test mikrojądrowy Obszar Parametr Uszkodzenia DNA* [częstość/1000 kom.] Średnia±SD Zakres Uszkodzenia cytokinezy** [częstość/1000 kom.] Średnia±SD Zakres Apoptoza*** [częstość/1000 kom.] Średnia±SD Zakres Dąbrowa Górnicza 0,42±1, ,07±1, ,84±11, Złoty Potok 0,25±0, ,20±1, ,50±16, Janów 0,07±0, ,03±1, ,20±4, *-komórki z mikrojądrami, komórki z mostkiem jądrowym; ** - komórki dwujądrowe; *** - komórki kariolityczne, komórki piknotyczne.

27 Wnioski 1.Badane populacje dzieci były zagrożone środowiskowo zarówno ze strony powietrza zewnętrznego, jak i wewnętrznego (stężenie i efekt mutagenny pyłu PM2,5; stężenie WWA we frakcji PM2,5). 2.Efekt mutagenny moczu nie odzwierciedlał potencjalnego zagrożenia na substancje mutagenne obecne w powietrzu zewnętrznym i wewnętrznym. 3.Badane biomarkery ekspozycji potwierdziły duże narażenie na związki z grupy WWA (1-OHP, addukty BPDE-1-DNA) oraz środowiskowy dym tytoniowy (kotynina).

28 Wnioski 4.W teście mikrojądrowym u badanej populacji dzieci nie zaobserwowano podwyższonego poziomu uszkodzeń genetycznych. 5. Równoczesny monitoring zagrożeń środowiskowych i monitoring biologiczy ludzi pozwala lepiej ocenić narażenie i jego skutki na poziomie populacji.

29 Wykonawcy Instytut Ekologii Terenów Uprzemysłowionych dr hab. Danuta Mielżyńska-Švach mgr Ewa Błaszczyk dr Piotr Kubiesa dr Elżbieta Kulka mgr Izabela Fulara mgr Monika Witoszek Instytut Podstaw Inżynierii Środowiska PAN w Zabrzu dr inż. Krzysztof Klejnowski Instytut Medycyny Pracy w Łodzi dr Danuta Ligocka dr Sławomir Brzeźnicki Instytut Medycyny Pracy i Zdrowia Środowiskowego w Sosnowcu dr hab. n. med. Renata Złotkowska

30 Otwarte seminaria 2012 Dziękujęza uwagę mgr Ewa Błaszczyk